Minor fix for intersection case
[charm.git] / src / ck-ldb / CentralLB.C
1
2 /**
3  * \addtogroup CkLdb
4 */
5 /*@{*/
6
7 #include <charm++.h>
8 #include "ck.h"
9 #include "envelope.h"
10 #include "CentralLB.h"
11 #include "LBDBManager.h"
12 #include "LBSimulation.h"
13
14 #include "limits.h"
15 #include <vector>
16
17 #define  DEBUGF(x)       // CmiPrintf x;
18 #define  DEBUG(x)        // x;
19
20 #if CMK_MEM_CHECKPOINT
21    /* can not handle reduction in inmem FT */
22 #define USE_REDUCTION         0
23 #define USE_LDB_SPANNING_TREE 0
24 #elif defined(_FAULT_MLOG_)
25 /* can not handle reduction in inmem FT */
26 #define USE_REDUCTION         0
27 #define USE_LDB_SPANNING_TREE 0
28 #else
29 #define USE_REDUCTION         1
30 #define USE_LDB_SPANNING_TREE 1
31 #endif
32
33 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
34 extern int _restartFlag;
35 extern void getGlobalStep(CkGroupID );
36 extern void initMlogLBStep(CkGroupID );
37 extern int globalResumeCount;
38 extern void sendDummyMigrationCounts(int *);
39 #endif
40
41 #if CMK_GRID_QUEUE_AVAILABLE
42 CpvExtern(void *, CkGridObject);
43 #endif
44
45 CkGroupID loadbalancer;
46 int * lb_ptr;
47 int load_balancer_created;
48
49 struct AdaptiveData {
50   int iteration;
51   double max_load;
52   double avg_load;
53 };
54
55 struct AdaptiveLBDatabase {
56   std::vector<AdaptiveData> history_data;
57 } adaptive_lbdb;
58
59 enum state {
60   OFF,
61   ON,
62   PAUSE,
63   DECIDED,
64   LOAD_BALANCE
65 } local_state;
66
67 struct AdaptiveLBStructure {
68   int lb_ideal_period;
69   int lb_calculated_period;
70   int lb_no_iterations;
71   int global_max_iter_no;
72   int global_recv_iter_counter;
73   bool in_progress;
74   double prev_load;
75   double lb_strategy_cost;
76   double lb_migration_cost;
77   bool lb_period_informed;
78   int lb_msg_send_no;
79   int lb_msg_recv_no;
80 } adaptive_struct;
81
82 CreateLBFunc_Def(CentralLB, "CentralLB base class")
83
84 static void getPredictedLoadWithMsg(BaseLB::LDStats* stats, int count, 
85                              LBMigrateMsg *, LBInfo &info, int considerComm);
86
87 CkReductionMsg* lbDataCollection(int nMsg, CkReductionMsg** msgs) {
88   double lb_data[4];
89   lb_data[0] = 0;
90   lb_data[1] = 0;
91   lb_data[2] = 0;
92   for (int i = 0; i < nMsg; i++) {
93     CkAssert(msgs[i]->getSize() == 4*sizeof(double));
94     double* m = (double *)msgs[i]->getData();
95     lb_data[0] += m[0];
96     lb_data[1] = ((m[1] > lb_data[1])? m[1] : lb_data[1]);
97     lb_data[2] += m[2];
98     if (i == 0) {
99       lb_data[3] = m[3];
100     }
101     if (m[3] != lb_data[3]) {
102       CkPrintf("Error!!! Reduction is intermingled between iteration %lf and\
103       %lf\n", lb_data[3], m[3]);
104     }
105   }
106   return CkReductionMsg::buildNew(4*sizeof(double), lb_data);
107 }
108
109 /*global*/ CkReduction::reducerType lbDataCollectionType;
110 /*initcall*/ void registerLBDataCollection(void) {
111   lbDataCollectionType = CkReduction::addReducer(lbDataCollection);
112 }
113
114 /*
115 void CreateCentralLB()
116 {
117   CProxy_CentralLB::ckNew(0);
118 }
119 */
120
121 void CentralLB::staticStartLB(void* data)
122 {
123   CentralLB *me = (CentralLB*)(data);
124   me->StartLB();
125 }
126
127 void CentralLB::staticMigrated(void* data, LDObjHandle h, int waitBarrier)
128 {
129   CentralLB *me = (CentralLB*)(data);
130   me->Migrated(h, waitBarrier);
131 }
132
133 void CentralLB::staticAtSync(void* data)
134 {
135   CentralLB *me = (CentralLB*)(data);
136   me->AtSync();
137 }
138
139 void CentralLB::initLB(const CkLBOptions &opt)
140 {
141 #if CMK_LBDB_ON
142   lbname = "CentralLB";
143   thisProxy = CProxy_CentralLB(thisgroup);
144   //  CkPrintf("Construct in %d\n",CkMyPe());
145
146   // create and turn on by default
147   receiver = theLbdb->
148     AddLocalBarrierReceiver((LDBarrierFn)(staticAtSync),(void*)(this));
149   notifier = theLbdb->getLBDB()->
150     NotifyMigrated((LDMigratedFn)(staticMigrated),(void*)(this));
151   startLbFnHdl = theLbdb->getLBDB()->
152     AddStartLBFn((LDStartLBFn)(staticStartLB),(void*)(this));
153
154   // CkPrintf("[%d] CentralLB initLB \n",CkMyPe());
155   if (opt.getSeqNo() > 0) turnOff();
156
157   stats_msg_count = 0;
158   statsMsgsList = NULL;
159   statsData = NULL;
160
161   storedMigrateMsg = NULL;
162   reduction_started = 0;
163
164   // for future predictor
165   if (_lb_predict) predicted_model = new FutureModel(_lb_predict_window);
166   else predicted_model=0;
167   // register user interface callbacks
168   theLbdb->getLBDB()->SetupPredictor((LDPredictModelFn)(staticPredictorOn),(LDPredictWindowFn)(staticPredictorOnWin),(LDPredictFn)(staticPredictorOff),(LDPredictModelFn)(staticChangePredictor),(void*)(this));
169
170   myspeed = theLbdb->ProcessorSpeed();
171
172   migrates_completed = 0;
173   future_migrates_completed = 0;
174   migrates_expected = -1;
175   future_migrates_expected = -1;
176   cur_ld_balancer = _lb_args.central_pe();      // 0 default
177   lbdone = 0;
178   count_msgs=0;
179   statsMsg = NULL;
180
181   if (_lb_args.statsOn()) theLbdb->CollectStatsOn();
182
183   load_balancer_created = 1;
184
185   // If metabalancer enabled, initialize the variables
186   adaptive_struct.lb_ideal_period =  INT_MAX;
187   adaptive_struct.lb_calculated_period = INT_MAX;
188   adaptive_struct.lb_no_iterations = -1;
189   adaptive_struct.global_max_iter_no = 0;
190   adaptive_struct.global_recv_iter_counter = 0;
191   adaptive_struct.in_progress = false;
192   adaptive_struct.prev_load = 0.0;
193   adaptive_struct.lb_strategy_cost = 0.0;
194   adaptive_struct.lb_migration_cost = 0.0;
195   adaptive_struct.lb_msg_send_no = 0;
196   adaptive_struct.lb_msg_recv_no = 0;
197   local_state = OFF;
198 #endif
199 }
200
201 CentralLB::~CentralLB()
202 {
203 #if CMK_LBDB_ON
204   delete [] statsMsgsList;
205   delete statsData;
206   theLbdb = CProxy_LBDatabase(_lbdb).ckLocalBranch();
207   if (theLbdb) {
208     theLbdb->getLBDB()->
209       RemoveNotifyMigrated(notifier);
210     theLbdb->
211       RemoveStartLBFn((LDStartLBFn)(staticStartLB));
212   }
213 #endif
214 }
215
216 void CentralLB::turnOn() 
217 {
218 #if CMK_LBDB_ON
219   theLbdb->getLBDB()->
220     TurnOnBarrierReceiver(receiver);
221   theLbdb->getLBDB()->
222     TurnOnNotifyMigrated(notifier);
223   theLbdb->getLBDB()->
224     TurnOnStartLBFn(startLbFnHdl);
225 #endif
226 }
227
228 void CentralLB::turnOff() 
229 {
230 #if CMK_LBDB_ON
231   theLbdb->getLBDB()->
232     TurnOffBarrierReceiver(receiver);
233   theLbdb->getLBDB()->
234     TurnOffNotifyMigrated(notifier);
235   theLbdb->getLBDB()->
236     TurnOffStartLBFn(startLbFnHdl);
237 #endif
238 }
239
240 void CentralLB::AtSync()
241 {
242 //  CkPrintf("AtSync CEntral LB [%d]\n", CkMyPe());
243 #if CMK_LBDB_ON
244 //  DEBUGF(("[%d] CentralLB AtSync step %d!!!!!\n",CkMyPe(),step()));
245
246 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
247         CpvAccess(_currentObj)=this;
248 #endif
249
250   // if num of processor is only 1, nothing should happen
251   if (!QueryBalanceNow(step()) || CkNumPes() == 1) {
252     MigrationDone(0);
253     return;
254   }
255   if(CmiNodeAlive(CkMyPe())){
256     thisProxy [CkMyPe()].ProcessAtSyncMin();
257   }
258 #endif
259 }
260
261 #include "ComlibStrategy.h"
262
263 void CentralLB::ProcessAtSync()
264 {
265
266
267
268 #if CMK_LBDB_ON
269   if (reduction_started) return;              // reducton in progress
270
271   CmiAssert(CmiNodeAlive(CkMyPe()));
272   if (CkMyPe() == cur_ld_balancer) {
273     start_lb_time = CkWallTimer();
274   }
275
276
277 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
278         initMlogLBStep(thisgroup);
279 #endif
280
281   // build message
282   BuildStatsMsg();
283
284 #if USE_REDUCTION
285     // reduction to get total number of objects and comm
286     // so that processor 0 can pre-allocate load balancing database
287   int counts[2];
288   counts[0] = theLbdb->GetObjDataSz();
289   counts[1] = theLbdb->GetCommDataSz();
290
291   CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ReceiveCounts((CkReductionMsg*)NULL), 
292                   thisProxy[0]);
293   contribute(2*sizeof(int), counts, CkReduction::sum_int, cb);
294   reduction_started = 1;
295 #else
296   SendStats();
297 #endif
298 #endif
299 }
300
301 void CentralLB::ProcessAtSyncMin()
302 {
303 #if CMK_LBDB_ON
304   if (reduction_started) return;              // reducton in progress
305
306   CmiAssert(CmiNodeAlive(CkMyPe()));
307   if (CkMyPe() == cur_ld_balancer) {
308     start_lb_time = CkWallTimer();
309   }
310
311
312 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
313         initMlogLBStep(thisgroup);
314 #endif
315   
316   adaptive_struct.lb_no_iterations++;
317  // CkPrintf("[%d] ProcessAtSyncMin lb_iteration [%d] adaptive_struct.lb_ideal_period [%d]\n", CkMyPe(),
318  //     adaptive_struct.lb_no_iterations, adaptive_struct.lb_ideal_period);
319
320   // If decision has been made and has reached the lb_period, then do load
321   // balancing, else if hasn't reached ideal_period, then resume.
322   if (local_state == DECIDED) {
323     if (adaptive_struct.lb_no_iterations < adaptive_struct.lb_ideal_period) {
324  //     CkPrintf("[%d] Decision is made but lagging\n", CkMyPe());
325       SendMinStats();
326       ResumeClients(0);
327     } else {
328       local_state = LOAD_BALANCE;
329  //     CkPrintf("[%d] Decision is made and do LB\n", CkMyPe());
330       ProcessAtSync();
331     }
332     return;
333   }
334    
335   // If the state is ON and not DECIDED, then if havn't reached lb_period, then
336   // move ahead. If has reached lb_ideal_period, then change state to PAUSE and
337   // dont resume client.
338   if (local_state == ON) {
339     if (adaptive_struct.lb_no_iterations < adaptive_struct.lb_ideal_period) {
340       SendMinStats();
341       ResumeClients(0);
342     } else {
343       local_state = PAUSE;
344     }
345     return;
346   }
347
348   SendMinStats();
349   ResumeClients(0);
350 #endif
351 }
352
353 void CentralLB::SendMinStats() {
354
355  double total_load;
356  double idle_time;
357  double bg_walltime;
358   theLbdb->GetTime(&total_load,&total_load, &idle_time, &bg_walltime, &bg_walltime);
359  // CkPrintf("Total walltime [%d] %lf: %lf: %lf final laod: %lf\n", CkMyPe(), total_load, idle_time, bg_walltime, (total_load - idle_time));
360
361   // Since the total_load is cumulative since the last load balancing stage,
362   // Hence it is subtracted from the previous load.
363   total_load -= idle_time;
364   double tmp = total_load;
365   total_load -= adaptive_struct.prev_load;
366   adaptive_struct.prev_load = tmp; 
367
368   double lb_data[4];
369   lb_data[0] = total_load;
370   lb_data[1] = total_load;
371   lb_data[2] = 1;
372   lb_data[3] = adaptive_struct.lb_no_iterations;
373   //CkPrintf("[%d] sends total load %lf at iter %d\n", CkMyPe(), total_load, adaptive_struct.lb_no_iterations);
374
375   if (adaptive_struct.lb_no_iterations != 0) {
376     CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ReceiveMinStats((CkReductionMsg*)NULL), 
377         thisProxy[0]);
378     contribute(4*sizeof(double), lb_data, lbDataCollectionType, cb);
379   }
380
381 //    int tmp1 = adaptive_struct.lb_no_iterations;
382 //    CkPrintf("[%d] contribution iteration_no: %d\n",CkMyPe(), tmp1);
383 //    // Send the current iteration no
384 //    CkCallback cb1(CkIndex_CentralLB::ReceiveIterationNo((CkReductionMsg*)NULL), 
385 //        thisProxy[0]);
386 //    contribute(sizeof(int), &tmp1, CkReduction::max_int, cb1);
387 }
388
389 void CentralLB::ReceiveMinStats(CkReductionMsg *msg) {
390   CmiAssert(CkMyPe() == 0);
391   double* load = (LBRealType *) msg->getData();
392   double max = load[1];
393   double avg = load[0]/load[2];
394   int iteration_n = load[3];
395   CkPrintf("Iteration %d Total load : %lf Avg load: %lf Max load: %lf for %lf procs\n",iteration_n, load[0], load[0]/load[2], load[1], load[2]);
396   CkPrintf("Current calculated period %d\n", adaptive_struct.lb_calculated_period);
397   delete msg;
398
399   // Store the data for this iteration
400   AdaptiveData data;
401   data.iteration = adaptive_struct.lb_no_iterations;
402   data.max_load = max;
403   data.avg_load = avg;
404   adaptive_lbdb.history_data.push_back(data);
405
406   // If lb period inform is in progress, dont inform again
407   if (adaptive_struct.in_progress) {
408     return;
409   }
410
411 //  if (adaptive_struct.lb_period_informed) {
412 //    return;
413 //  }
414
415   // If the max/avg ratio is greater than the threshold and also this is not the
416   // step immediately after load balancing, carry out load balancing
417   //if (max/avg >= 1.1 && adaptive_lbdb.history_data.size() > 4) {
418   if (max/avg >= 1.5 && adaptive_lbdb.history_data.size() > 4) {
419     CkPrintf("Carry out load balancing step at iter max/avg(%lf) > 1.1\n", max/avg);
420 //    if (!adaptive_struct.lb_period_informed) {
421 //      // Just for testing
422 //      adaptive_struct.lb_calculated_period = 40;
423 //      adaptive_struct.lb_period_informed = true;
424 //      thisProxy.LoadBalanceDecision(adaptive_struct.lb_calculated_period);
425 //      return;
426 //    }
427
428     // If the new lb period is less than current set lb period
429     if (adaptive_struct.lb_calculated_period > iteration_n + 1) {
430       adaptive_struct.lb_calculated_period = iteration_n + 1;
431       adaptive_struct.lb_period_informed = true;
432       adaptive_struct.in_progress = true;
433       thisProxy.LoadBalanceDecision(adaptive_struct.lb_msg_send_no++, adaptive_struct.lb_calculated_period);
434     }
435     return;
436   }
437
438   // Generate the plan for the adaptive strategy
439   int period;
440   if (generatePlan(period)) {
441     //CkPrintf("Carry out load balancing step at iter\n");
442
443     // If the new lb period is less than current set lb period
444     if (adaptive_struct.lb_calculated_period > period) {
445       adaptive_struct.lb_calculated_period = period;
446       adaptive_struct.in_progress = true;
447       adaptive_struct.lb_period_informed = true;
448       thisProxy.LoadBalanceDecision(adaptive_struct.lb_msg_send_no++, adaptive_struct.lb_calculated_period);
449     }
450   }
451 }
452
453 bool CentralLB::generatePlan(int& period) {
454   if (adaptive_lbdb.history_data.size() <= 8) {
455     return false;
456   }
457
458   // Some heuristics for lbperiod
459   // If constant load or almost constant,
460   // then max * new_lb_period > avg * new_lb_period + lb_cost
461   double max = 0.0;
462   double avg = 0.0;
463   AdaptiveData data;
464   for (int i = 0; i < adaptive_lbdb.history_data.size(); i++) {
465     data = adaptive_lbdb.history_data[i];
466     max += data.max_load;
467     avg += data.avg_load;
468     CkPrintf("max (%d, %lf) avg (%d, %lf)\n", i, data.max_load, i, data.avg_load);
469   }
470 //  max /= (adaptive_struct.lb_no_iterations - adaptive_lbdb.history_data[0].iteration);
471 //  avg /= (adaptive_struct.lb_no_iterations - adaptive_lbdb.history_data[0].iteration);
472 //
473 //  adaptive_struct.lb_ideal_period = (adaptive_struct.lb_strategy_cost +
474 //  adaptive_struct.lb_migration_cost) / (max - avg);
475 //  CkPrintf("max : %lf, avg: %lf, strat cost: %lf, migration_cost: %lf, idealperiod : %d \n",
476 //      max, avg, adaptive_struct.lb_strategy_cost, adaptive_struct.lb_migration_cost, adaptive_struct.lb_ideal_period);
477 //
478   // If linearly varying load, then find lb_period
479   // area between the max and avg curve 
480   double mslope, aslope, mc, ac;
481   getLineEq(aslope, ac, mslope, mc);
482   CkPrintf("\n max: %fx + %f; avg: %fx + %f\n", mslope, mc, aslope, ac);
483   double a = (mslope - aslope)/2;
484   double b = (mc - ac);
485   double c = -(adaptive_struct.lb_strategy_cost + adaptive_struct.lb_migration_cost);
486   //c = -2.5;
487   bool got_period = getPeriodForLinear(a, b, c, period);
488   if (!got_period) {
489     return false;
490   }
491   
492   if (mslope < 0) {
493     if (period > (-mc/mslope)) {
494       CkPrintf("Max < 0 Period set when max load is -ve\n");
495       return false;
496     }
497   }
498
499   if (aslope < 0) {
500     if (period > (-ac/aslope)) {
501       CkPrintf("Avg < 0 Period set when avg load is -ve\n");
502       return false;
503     }
504   }
505
506   int intersection_t = (mc-ac) / (aslope - mslope);
507   if (intersection_t > 0 && period > intersection_t) {
508     CkPrintf("Avg | Max Period set when curves intersect\n");
509     return false;
510   }
511   return true;
512 }
513
514 bool CentralLB::getPeriodForLinear(double a, double b, double c, int& period) {
515   CkPrintf("Quadratic Equation %lf X^2 + %lf X + %lf\n", a, b, c);
516   if (a == 0.0) {
517     period = (-c / b);
518     CkPrintf("Ideal period for linear load %d\n", period);
519     return true;
520   }
521   int x;
522   double t = (b * b) - (4*a*c);
523   if (t < 0) {
524     CkPrintf("(b * b) - (4*a*c) is -ve sqrt : %lf\n", sqrt(t));
525     return false;
526   }
527   t = (-b + sqrt(t)) / (2*a);
528   x = t;
529   if (x < 0) {
530     CkPrintf("boo!!! x (%d) < 0\n", x);
531     x = 0;
532     return false;
533   }
534   period = x;
535   CkPrintf("Ideal period for linear load %d\n", period);
536   return true;
537 }
538
539 bool CentralLB::getLineEq(double& aslope, double& ac, double& mslope, double& mc) {
540   int total = adaptive_lbdb.history_data.size();
541   int iterations = 1 + adaptive_lbdb.history_data[total - 1].iteration -
542       adaptive_lbdb.history_data[0].iteration;
543   double a1 = 0;
544   double m1 = 0;
545   double a2 = 0;
546   double m2 = 0;
547   AdaptiveData data;
548   int i = 0;
549   for (i = 0; i <= total/2; i++) {
550     data = adaptive_lbdb.history_data[i];
551     m1 += data.max_load;
552     a1 += data.avg_load;
553   }
554   m1 /= i;
555   a1 /= i;
556
557   for (i = total/2; i < total; i++) {
558     data = adaptive_lbdb.history_data[i];
559     m2 += data.max_load;
560     a2 += data.avg_load;
561   }
562   m2 /= (i - total/2);
563   a2 /= (i - total/2);
564
565   aslope = 2 * (a2 - a1) / iterations;
566   mslope = 2 * (m2 - m1) / iterations;
567   ac = adaptive_lbdb.history_data[0].avg_load;
568   mc = adaptive_lbdb.history_data[0].max_load;
569   return true;
570 }
571
572 void CentralLB::LoadBalanceDecision(int req_no, int period) {
573   if (req_no < adaptive_struct.lb_msg_recv_no) {
574     return;
575   }
576   //CkPrintf("[%d] Load balance decision made cur iteration: %d period:%d state: %d\n",CkMyPe(), adaptive_struct.lb_no_iterations, period, local_state);
577   adaptive_struct.lb_ideal_period = period;
578
579   if (local_state == ON) {
580     local_state = DECIDED;
581     return;
582   }
583
584   // If the state is PAUSE, then its waiting for the final decision from central
585   // processor. If the decision is that the ideal period is in the future,
586   // resume. If the ideal period is now, then carry out load balancing.
587   if (local_state == PAUSE) {
588     if (adaptive_struct.lb_no_iterations < adaptive_struct.lb_ideal_period) {
589       local_state = DECIDED;
590       SendMinStats();
591       ResumeClients(0);
592     } else {
593       local_state = LOAD_BALANCE;
594       ProcessAtSync();
595     }
596     return;
597   }
598
599 //  if (local_state == OFF) {
600     local_state = ON;
601     adaptive_struct.lb_msg_recv_no = req_no;
602     thisProxy[0].ReceiveIterationNo(req_no, adaptive_struct.lb_no_iterations);
603 //    return;
604 //  }
605 }
606
607 void CentralLB::ReceiveIterationNo(int req_no, int local_iter_no) {
608   CmiAssert(CkMyPe() == 0);
609
610   adaptive_struct.global_recv_iter_counter++;
611   if (local_iter_no > adaptive_struct.global_max_iter_no) {
612     adaptive_struct.global_max_iter_no = local_iter_no;
613   }
614   if (CkNumPes() == adaptive_struct.global_recv_iter_counter) {
615     adaptive_struct.lb_ideal_period = (adaptive_struct.lb_ideal_period > adaptive_struct.global_max_iter_no) ? adaptive_struct.lb_ideal_period : adaptive_struct.global_max_iter_no + 1;
616     thisProxy.LoadBalanceDecision(req_no, adaptive_struct.lb_ideal_period);
617     adaptive_struct.in_progress = false;
618     adaptive_struct.global_max_iter_no = 0;
619     adaptive_struct.global_recv_iter_counter = 0;
620   }
621 }
622
623 // called only on 0
624 void CentralLB::ReceiveCounts(CkReductionMsg  *msg)
625 {
626   CmiAssert(CkMyPe() == 0);
627   if (statsData == NULL) statsData = new LDStats;
628
629   int *counts = (int *)msg->getData();
630   int n_objs = counts[0];
631   int n_comm = counts[1];
632
633     // resize database
634   statsData->objData.resize(n_objs);
635   statsData->from_proc.resize(n_objs);
636   statsData->to_proc.resize(n_objs);
637   statsData->commData.resize(n_comm);
638
639   DEBUGF(("[%d] ReceiveCounts: n_objs:%d n_comm:%d\n",CkMyPe(), n_objs, n_comm));
640         
641     // broadcast call to let everybody start to send stats
642   thisProxy.SendStats();
643 }
644
645 void CentralLB::BuildStatsMsg()
646 {
647 #if CMK_LBDB_ON
648   // build and send stats
649   const int osz = theLbdb->GetObjDataSz();
650   const int csz = theLbdb->GetCommDataSz();
651
652   int npes = CkNumPes();
653   CLBStatsMsg* msg = new CLBStatsMsg(osz, csz);
654   _MEMCHECK(msg);
655   msg->from_pe = CkMyPe();
656 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
657         msg->step = step();
658 #endif
659   //msg->serial = CrnRand();
660
661 /*
662   theLbdb->TotalTime(&msg->total_walltime,&msg->total_cputime);
663   theLbdb->IdleTime(&msg->idletime);
664   theLbdb->BackgroundLoad(&msg->bg_walltime,&msg->bg_cputime);
665 */
666 #if CMK_LB_CPUTIMER
667   theLbdb->GetTime(&msg->total_walltime,&msg->total_cputime,
668                    &msg->idletime, &msg->bg_walltime,&msg->bg_cputime);
669 #else
670   theLbdb->GetTime(&msg->total_walltime,&msg->total_walltime,
671                    &msg->idletime, &msg->bg_walltime,&msg->bg_walltime);
672 #endif
673
674   msg->pe_speed = myspeed;
675   DEBUGF(("Processor %d Total time (wall,cpu) = %f %f Idle = %f Bg = %f %f\n", CkMyPe(),msg->total_walltime,msg->total_cputime,msg->idletime,msg->bg_walltime,msg->bg_cputime));
676
677   msg->n_objs = osz;
678   theLbdb->GetObjData(msg->objData);
679   msg->n_comm = csz;
680   theLbdb->GetCommData(msg->commData);
681 //  theLbdb->ClearLoads();
682   DEBUGF(("PE %d BuildStatsMsg %d objs, %d comm\n",CkMyPe(),msg->n_objs,msg->n_comm));
683
684   if(CkMyPe() == cur_ld_balancer) {
685     msg->avail_vector = new char[CkNumPes()];
686     LBDatabaseObj()->get_avail_vector(msg->avail_vector);
687     msg->next_lb = LBDatabaseObj()->new_lbbalancer();
688   }
689
690   CmiAssert(statsMsg == NULL);
691   statsMsg = msg;
692 #endif
693 }
694
695
696 // called on every processor
697 void CentralLB::SendStats()
698 {
699 #if CMK_LBDB_ON
700   CmiAssert(statsMsg != NULL);
701   reduction_started = 0;
702
703 #if USE_LDB_SPANNING_TREE
704   if(CkNumPes()>1024)
705   {
706     if (CkMyPe() == cur_ld_balancer)
707       thisProxy[CkMyPe()].ReceiveStats(statsMsg);
708     else
709       thisProxy[CkMyPe()].ReceiveStatsViaTree(statsMsg);
710   }
711   else
712 #endif
713   {
714     DEBUGF(("[%d] calling ReceiveStats on step %d \n",CmiMyPe(),step()));
715     thisProxy[cur_ld_balancer].ReceiveStats(statsMsg);
716   }
717
718   statsMsg = NULL;
719
720 #ifdef __BIGSIM__
721   BgEndStreaming();
722 #endif
723
724   {
725   // enfore the barrier to wait until centralLB says no
726   LDOMHandle h;
727   h.id.id.idx = 0;
728   theLbdb->getLBDB()->RegisteringObjects(h);
729   }
730 #endif
731 }
732
733 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
734 extern int donotCountMigration;
735 #endif
736
737 void CentralLB::Migrated(LDObjHandle h, int waitBarrier)
738 {
739 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
740     if(donotCountMigration){
741         return ;
742     }
743 #endif
744
745 #if CMK_LBDB_ON
746   if (waitBarrier) {
747             migrates_completed++;
748       DEBUGF(("[%d] An object migrated! %d %d\n",CkMyPe(),migrates_completed,migrates_expected));
749     if (migrates_completed == migrates_expected) {
750       MigrationDone(1);
751     }
752   }
753   else {
754     future_migrates_completed ++;
755     DEBUGF(("[%d] An object migrated with no barrier! %d expected: %d\n",CkMyPe(),future_migrates_completed,future_migrates_expected));
756     if (future_migrates_completed == future_migrates_expected)  {
757         CheckMigrationComplete();
758     }
759   }
760 #endif
761 }
762
763 void CentralLB::MissMigrate(int waitForBarrier)
764 {
765   LDObjHandle h;
766   Migrated(h, waitForBarrier);
767 }
768
769 // build a complete data from bufferred messages
770 // not used when USE_REDUCTION = 1
771 void CentralLB::buildStats()
772 {
773     statsData->nprocs() = stats_msg_count;
774     // allocate space
775     statsData->objData.resize(statsData->n_objs);
776     statsData->from_proc.resize(statsData->n_objs);
777     statsData->to_proc.resize(statsData->n_objs);
778     statsData->commData.resize(statsData->n_comm);
779
780     int nobj = 0;
781     int ncom = 0;
782     int nmigobj = 0;
783     // copy all data in individule message to this big structure
784     for (int pe=0; pe<CkNumPes(); pe++) {
785        int i;
786        CLBStatsMsg *msg = statsMsgsList[pe];
787        if(msg == NULL) continue;
788        for (i=0; i<msg->n_objs; i++) {
789          statsData->from_proc[nobj] = statsData->to_proc[nobj] = pe;
790          statsData->objData[nobj] = msg->objData[i];
791          if (msg->objData[i].migratable) nmigobj++;
792          nobj++;
793        }
794        for (i=0; i<msg->n_comm; i++) {
795          statsData->commData[ncom] = msg->commData[i];
796          ncom++;
797        }
798        // free the memory
799        delete msg;
800        statsMsgsList[pe]=0;
801     }
802     statsData->n_migrateobjs = nmigobj;
803 }
804
805 // deposit one processor data at a time, note database is pre-allocated
806 // to have enough space
807 // used when USE_REDUCTION = 1
808 void CentralLB::depositData(CLBStatsMsg *m)
809 {
810   int i;
811   if (m == NULL) return;
812
813   const int pe = m->from_pe;
814   struct ProcStats &procStat = statsData->procs[pe];
815   procStat.pe = pe;
816   procStat.total_walltime = m->total_walltime;
817   procStat.idletime = m->idletime;
818   procStat.bg_walltime = m->bg_walltime;
819 #if CMK_LB_CPUTIMER
820   procStat.total_cputime = m->total_cputime;
821   procStat.bg_cputime = m->bg_cputime;
822 #endif
823   procStat.pe_speed = m->pe_speed;
824   //procStat.utilization = 1.0;
825   procStat.available = CmiTrue;
826   procStat.n_objs = m->n_objs;
827
828   int &nobj = statsData->n_objs;
829   int &nmigobj = statsData->n_migrateobjs;
830   for (i=0; i<m->n_objs; i++) {
831       statsData->from_proc[nobj] = statsData->to_proc[nobj] = pe;
832       statsData->objData[nobj] = m->objData[i];
833       if (m->objData[i].migratable) nmigobj++;
834       nobj++;
835       CmiAssert(nobj <= statsData->objData.capacity());
836   }
837   int &n_comm = statsData->n_comm;
838   for (i=0; i<m->n_comm; i++) {
839       statsData->commData[n_comm] = m->commData[i];
840       n_comm++;
841       CmiAssert(n_comm <= statsData->commData.capacity());
842   }
843   delete m;
844 }
845
846 void CentralLB::ReceiveStats(CkMarshalledCLBStatsMessage &msg)
847 {
848 #if CMK_LBDB_ON
849   if (statsMsgsList == NULL) {
850     statsMsgsList = new CLBStatsMsg*[CkNumPes()];
851     CmiAssert(statsMsgsList != NULL);
852     for(int i=0; i < CkNumPes(); i++)
853       statsMsgsList[i] = 0;
854   }
855   if (statsData == NULL) statsData = new LDStats;
856
857     //  loop through all CLBStatsMsg in the incoming msg
858   int count = msg.getCount();
859   for (int num = 0; num < count; num++) 
860   {
861     CLBStatsMsg *m = msg.getMessage(num);
862     CmiAssert(m!=NULL);
863     const int pe = m->from_pe;
864     DEBUGF(("Stats msg received, %d %d %d %p step %d\n", pe,stats_msg_count,m->n_objs,m,step()));
865 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))     
866 /*      
867  *  if(m->step < step()){
868  *    //TODO: if a processor is redoing an old load balance step..
869  *    //tell it that the step is done and that it should not perform any migrations
870  *      thisProxy[pe].ReceiveDummyMigration();
871  *  }*/
872 #endif
873         
874     if(!CmiNodeAlive(pe)){
875         DEBUGF(("[%d] ReceiveStats called from invalidProcessor %d\n",CkMyPe(),pe));
876         continue;
877     }
878         
879     if (m->avail_vector!=NULL) {
880       LBDatabaseObj()->set_avail_vector(m->avail_vector,  m->next_lb);
881     }
882
883     if (statsMsgsList[pe] != 0) {
884       CkPrintf("*** Unexpected CLBStatsMsg in ReceiveStats from PE %d ***\n",
885              pe);
886     } else {
887       statsMsgsList[pe] = m;
888 #if USE_REDUCTION
889       depositData(m);
890 #else
891       // store per processor data right away
892       struct ProcStats &procStat = statsData->procs[pe];
893       procStat.pe = pe;
894       procStat.total_walltime = m->total_walltime;
895       procStat.idletime = m->idletime;
896       procStat.bg_walltime = m->bg_walltime;
897 #if CMK_LB_CPUTIMER
898       procStat.total_cputime = m->total_cputime;
899       procStat.bg_cputime = m->bg_cputime;
900 #endif
901       procStat.pe_speed = m->pe_speed;
902       //procStat.utilization = 1.0;
903       procStat.available = CmiTrue;
904       procStat.n_objs = m->n_objs;
905
906       statsData->n_objs += m->n_objs;
907       statsData->n_comm += m->n_comm;
908 #endif
909       stats_msg_count++;
910     }
911   }    // end of for
912
913   const int clients = CkNumValidPes();
914   DEBUGF(("THIS POINT count = %d, clients = %d\n",stats_msg_count,clients));
915  
916   if (stats_msg_count == clients) {
917         DEBUGF(("[%d] All stats messages received \n",CmiMyPe()));
918     statsData->nprocs() = stats_msg_count;
919     thisProxy[CkMyPe()].LoadBalance();
920   }
921 #endif
922 }
923
924 /** added by Abhinav for receiving msgs via spanning tree */
925 void CentralLB::ReceiveStatsViaTree(CkMarshalledCLBStatsMessage &msg)
926 {
927 #if CMK_LBDB_ON
928         CmiAssert(CkMyPe() != 0);
929         bufMsg.add(msg);         // buffer messages
930         count_msgs++;
931         //CkPrintf("here %d\n", CkMyPe());
932         if (count_msgs == st.numChildren+1) {
933                 if(st.parent == 0)
934                 {
935                         thisProxy[0].ReceiveStats(bufMsg);
936                         //CkPrintf("from %d\n", CkMyPe());
937                 }
938                 else
939                         thisProxy[st.parent].ReceiveStatsViaTree(bufMsg);
940                 count_msgs = 0;
941                 bufMsg.free();
942         } 
943 #endif
944 }
945
946 void CentralLB::LoadBalance()
947 {
948 #if CMK_LBDB_ON
949   int proc;
950   const int clients = CkNumPes();
951
952 #if ! USE_REDUCTION
953   // build data
954   buildStats();
955 #else
956   for (proc = 0; proc < clients; proc++) statsMsgsList[proc] = NULL;
957 #endif
958
959   if (_lb_args.debug()) 
960       CmiPrintf("\nCharmLB> %s: PE [%d] step %d starting at %f Memory: %f MB\n",
961                   lbname, cur_ld_balancer, step(), start_lb_time,
962                   CmiMemoryUsage()/(1024.0*1024.0));
963
964   // if we are in simulation mode read data
965   if (LBSimulation::doSimulation) simulationRead();
966
967   char *availVector = LBDatabaseObj()->availVector();
968   for(proc = 0; proc < clients; proc++)
969       statsData->procs[proc].available = (CmiBool)availVector[proc];
970
971   preprocess(statsData);
972
973 //    CkPrintf("Before Calling Strategy\n");
974
975   if (_lb_args.printSummary()) {
976       LBInfo info(clients);
977         // not take comm data
978       info.getInfo(statsData, clients, 0);
979       LBRealType mLoad, mCpuLoad, totalLoad;
980       info.getSummary(mLoad, mCpuLoad, totalLoad);
981       int nmsgs, nbytes;
982       statsData->computeNonlocalComm(nmsgs, nbytes);
983       CkPrintf("[%d] Load Summary (before LB): max (with bg load): %f max (obj only): %f average: %f at step %d nonlocal: %d msgs %.2fKB.\n", CkMyPe(), mLoad, mCpuLoad, totalLoad/clients, step(), nmsgs, 1.0*nbytes/1024);
984 //      if (_lb_args.debug() > 1) {
985 //        for (int i=0; i<statsData->n_objs; i++)
986 //          CmiPrintf("[%d] %.10f %.10f\n", i, statsData->objData[i].minWall, statsData->objData[i].maxWall);
987 //      }
988   }
989
990 #if CMK_REPLAYSYSTEM
991   LDHandle *loadBalancer_pointers;
992   if (_replaySystem) {
993     loadBalancer_pointers = (LDHandle*)malloc(CkNumPes()*sizeof(LDHandle));
994     for (int i=0; i<statsData->n_objs; ++i) loadBalancer_pointers[statsData->from_proc[i]] = statsData->objData[i].handle.omhandle.ldb;
995   }
996 #endif
997   
998   LBMigrateMsg* migrateMsg = Strategy(statsData);
999 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1000         migrateMsg->step = step();
1001 #endif
1002
1003 #if CMK_REPLAYSYSTEM
1004   CpdHandleLBMessage(&migrateMsg);
1005   if (_replaySystem) {
1006     for (int i=0; i<migrateMsg->n_moves; ++i) migrateMsg->moves[i].obj.omhandle.ldb = loadBalancer_pointers[migrateMsg->moves[i].from_pe];
1007     free(loadBalancer_pointers);
1008   }
1009 #endif
1010   
1011   LBDatabaseObj()->get_avail_vector(migrateMsg->avail_vector);
1012   migrateMsg->next_lb = LBDatabaseObj()->new_lbbalancer();
1013
1014   // if this is the step at which we need to dump the database
1015   simulationWrite();
1016
1017 //  calculate predicted load
1018 //  very time consuming though, so only happen when debugging is on
1019   if (_lb_args.printSummary()) {
1020       LBInfo info(clients);
1021         // not take comm data
1022       getPredictedLoadWithMsg(statsData, clients, migrateMsg, info, 0);
1023       LBRealType mLoad, mCpuLoad, totalLoad;
1024       info.getSummary(mLoad, mCpuLoad, totalLoad);
1025       int nmsgs, nbytes;
1026       statsData->computeNonlocalComm(nmsgs, nbytes);
1027       CkPrintf("[%d] Load Summary (after LB): max (with bg load): %f max (obj only): %f average: %f at step %d nonlocal: %d msgs %.2fKB useMem: %.2fKB.\n", CkMyPe(), mLoad, mCpuLoad, totalLoad/clients, step(), nmsgs, 1.0*nbytes/1024, (1.0*useMem())/1024);
1028       for (int i=0; i<clients; i++)
1029         migrateMsg->expectedLoad[i] = info.peLoads[i];
1030   }
1031
1032   DEBUGF(("[%d]calling recv migration\n",CkMyPe()));
1033 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_)) 
1034     lbDecisionCount++;
1035     migrateMsg->lbDecisionCount = lbDecisionCount;
1036 #endif
1037
1038   envelope *env = UsrToEnv(migrateMsg);
1039   if (1) {
1040       // broadcast
1041     thisProxy.ReceiveMigration(migrateMsg);
1042   }
1043   else {
1044     // split the migration for each processor
1045     for (int p=0; p<CkNumPes(); p++) {
1046       LBMigrateMsg *m = extractMigrateMsg(migrateMsg, p);
1047       thisProxy[p].ReceiveMigration(m);
1048     }
1049     delete migrateMsg;
1050   }
1051
1052   // Zero out data structures for next cycle
1053   // CkPrintf("zeroing out data\n");
1054   statsData->clear();
1055   stats_msg_count=0;
1056 #endif
1057 }
1058
1059 // test if sender and receiver in a commData is nonmigratable.
1060 static int isMigratable(LDObjData **objData, int *len, int count, const LDCommData &commData)
1061 {
1062 #if CMK_LBDB_ON
1063   for (int pe=0 ; pe<count; pe++)
1064   {
1065     for (int i=0; i<len[pe]; i++)
1066       if (LDObjIDEqual(objData[pe][i].objID(), commData.sender.objID()) ||
1067           LDObjIDEqual(objData[pe][i].objID(), commData.receiver.get_destObj().objID())) 
1068       return 0;
1069   }
1070 #endif
1071   return 1;
1072 }
1073
1074 // rebuild LDStats and remove all non-migratble objects and related things
1075 void CentralLB::removeNonMigratable(LDStats* stats, int count)
1076 {
1077   int i;
1078
1079   // check if we have non-migratable objects
1080   int have = 0;
1081   for (i=0; i<stats->n_objs; i++) 
1082   {
1083     LDObjData &odata = stats->objData[i];
1084     if (!odata.migratable) {
1085       have = 1; break;
1086     }
1087   }
1088   if (have == 0) return;
1089
1090   CkVec<LDObjData> nonmig;
1091   CkVec<int> new_from_proc, new_to_proc;
1092   nonmig.resize(stats->n_migrateobjs);
1093   new_from_proc.resize(stats->n_migrateobjs);
1094   new_to_proc.resize(stats->n_migrateobjs);
1095   int n_objs = 0;
1096   for (i=0; i<stats->n_objs; i++) 
1097   {
1098     LDObjData &odata = stats->objData[i];
1099     if (odata.migratable) {
1100       nonmig[n_objs] = odata;
1101       new_from_proc[n_objs] = stats->from_proc[i];
1102       new_to_proc[n_objs] = stats->to_proc[i];
1103       n_objs ++;
1104     }
1105     else {
1106       stats->procs[stats->from_proc[i]].bg_walltime += odata.wallTime;
1107 #if CMK_LB_CPUTIMER
1108       stats->procs[stats->from_proc[i]].bg_cputime += odata.cpuTime;
1109 #endif
1110     }
1111   }
1112   CmiAssert(stats->n_migrateobjs == n_objs);
1113
1114   stats->makeCommHash();
1115   
1116   CkVec<LDCommData> newCommData;
1117   newCommData.resize(stats->n_comm);
1118   int n_comm = 0;
1119   for (i=0; i<stats->n_comm; i++) 
1120   {
1121     LDCommData& cdata = stats->commData[i];
1122     if (!cdata.from_proc()) 
1123     {
1124       int idx = stats->getSendHash(cdata);
1125       CmiAssert(idx != -1);
1126       if (!stats->objData[idx].migratable) continue;
1127     }
1128     switch (cdata.receiver.get_type()) {
1129     case LD_PROC_MSG:
1130       break;
1131     case LD_OBJ_MSG:  {
1132       int idx = stats->getRecvHash(cdata);
1133       if (stats->complete_flag)
1134         CmiAssert(idx != -1);
1135       else if (idx == -1) continue;          // receiver not in this group
1136       if (!stats->objData[idx].migratable) continue;
1137       break;
1138       }
1139     case LD_OBJLIST_MSG:    // object message FIXME add multicast
1140       break;
1141     }
1142     newCommData[n_comm] = cdata;
1143     n_comm ++;
1144   }
1145
1146   if (n_objs != stats->n_objs) CmiPrintf("Removed %d nonmigratable %d comms - n_objs:%d migratable:%d\n", stats->n_objs-n_objs, stats->n_objs, stats->n_migrateobjs, stats->n_comm-n_comm);
1147
1148   // swap to new data
1149   stats->objData = nonmig;
1150   stats->from_proc = new_from_proc;
1151   stats->to_proc = new_to_proc;
1152   stats->n_objs = n_objs;
1153
1154   stats->commData = newCommData;
1155   stats->n_comm = n_comm;
1156
1157   stats->deleteCommHash();
1158   stats->makeCommHash();
1159
1160 }
1161
1162
1163 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1164 extern int restarted;
1165 #endif
1166
1167 void CentralLB::ReceiveMigration(LBMigrateMsg *m)
1168 {
1169   storedMigrateMsg = m;
1170   CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ProcessReceiveMigration((CkReductionMsg*)NULL),
1171                   thisProxy);
1172   contribute(0, NULL, CkReduction::max_int, cb);
1173
1174   // Reset all adaptive lb related fields since load balancing is being done.
1175   adaptive_struct.lb_no_iterations = -1;
1176   adaptive_lbdb.history_data.clear();
1177   adaptive_struct.prev_load = 0.0;
1178   local_state = OFF;
1179   adaptive_struct.lb_period_informed = false;
1180   adaptive_struct.lb_ideal_period = INT_MAX;
1181   adaptive_struct.lb_calculated_period = INT_MAX;
1182   adaptive_struct.lb_msg_send_no = 0;
1183   adaptive_struct.lb_msg_recv_no = 0;
1184 }
1185
1186 void CentralLB::ProcessReceiveMigration(CkReductionMsg  *msg)
1187 {
1188 #if CMK_LBDB_ON
1189         int i;
1190         LBMigrateMsg *m = storedMigrateMsg;
1191         CmiAssert(m!=NULL);
1192         delete msg;
1193
1194 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1195         int *dummyCounts;
1196
1197         DEBUGF(("[%d] Starting ReceiveMigration WITH step %d m->step %d\n",CkMyPe(),step(),m->step));
1198         // CmiPrintf("[%d] Starting ReceiveMigration step %d m->step %d\n",CkMyPe(),step(),m->step);
1199         if(step() > m->step){
1200                 char str[100];
1201                 envelope *env = UsrToEnv(m);
1202                 CmiPrintf("[%d] Object %s tProcessed %d m->TN %d\n",CmiMyPe(),mlogData->objID.toString(str),mlogData->tProcessed,env->TN);
1203                 return;
1204         }
1205         lbDecisionCount = m->lbDecisionCount;
1206 #endif
1207
1208   if (_lb_args.debug() > 1) 
1209     if (CkMyPe()%1024==0) CmiPrintf("[%d] Starting ReceiveMigration step %d at %f\n",CkMyPe(),step(), CmiWallTimer());
1210
1211   for (i=0; i<CkNumPes(); i++) theLbdb->lastLBInfo.expectedLoad[i] = m->expectedLoad[i];
1212   CmiAssert(migrates_expected <= 0 || migrates_completed == migrates_expected);
1213 /*FAULT_EVAC*/
1214   if(!CmiNodeAlive(CkMyPe())){
1215         delete m;
1216         return;
1217   }
1218   migrates_expected = 0;
1219   future_migrates_expected = 0;
1220 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1221         int sending=0;
1222     int dummy=0;
1223         LBDB *_myLBDB = theLbdb->getLBDB();
1224         if(_restartFlag){
1225         dummyCounts = new int[CmiNumPes()];
1226         bzero(dummyCounts,sizeof(int)*CmiNumPes());
1227     }
1228 #endif
1229   for(i=0; i < m->n_moves; i++) {
1230     MigrateInfo& move = m->moves[i];
1231     const int me = CkMyPe();
1232     if (move.from_pe == me && move.to_pe != me) {
1233       DEBUGF(("[%d] migrating object to %d\n",move.from_pe,move.to_pe));
1234       // migrate object, in case it is already gone, inform toPe
1235 #if (!defined(_FAULT_MLOG_) && !defined(_FAULT_CAUSAL_))
1236       if (theLbdb->Migrate(move.obj,move.to_pe) == 0) 
1237          thisProxy[move.to_pe].MissMigrate(!move.async_arrival);
1238 #else
1239             if(_restartFlag == 0){
1240                 DEBUG(CmiPrintf("[%d] need to move object from %d to %d \n",CkMyPe(),move.from_pe,move.to_pe));
1241                 theLbdb->Migrate(move.obj,move.to_pe);
1242                 sending++;
1243             }else{
1244                 if(_myLBDB->validObjHandle(move.obj)){
1245                     DEBUG(CmiPrintf("[%d] need to move object from %d to %d \n",CkMyPe(),move.from_pe,move.to_pe));
1246                     theLbdb->Migrate(move.obj,move.to_pe);
1247                     sending++;
1248                 }else{
1249                     DEBUG(CmiPrintf("[%d] dummy move to pe %d detected after restart \n",CmiMyPe(),move.to_pe));
1250                     dummyCounts[move.to_pe]++;
1251                     dummy++;
1252                 }
1253             }
1254 #endif
1255     } else if (move.from_pe != me && move.to_pe == me) {
1256        DEBUGF(("[%d] expecting object from %d\n",move.to_pe,move.from_pe));
1257       if (!move.async_arrival) migrates_expected++;
1258       else future_migrates_expected++;
1259     }
1260   }
1261   DEBUGF(("[%d] in ReceiveMigration %d moves expected: %d future expected: %d\n",CkMyPe(),m->n_moves, migrates_expected, future_migrates_expected));
1262   // if (_lb_debug) CkPrintf("[%d] expecting %d objects migrating.\n", CkMyPe(), migrates_expected);
1263
1264 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1265         if(_restartFlag){
1266                 sendDummyMigrationCounts(dummyCounts);
1267                 _restartFlag  =0;
1268         delete []dummyCounts;
1269         }
1270 #endif
1271
1272
1273 #if 0
1274   if (m->n_moves ==0) {
1275     theLbdb->SetLBPeriod(theLbdb->GetLBPeriod()*2);
1276   }
1277 #endif
1278   cur_ld_balancer = m->next_lb;
1279   if((CkMyPe() == cur_ld_balancer) && (cur_ld_balancer != 0)){
1280       LBDatabaseObj()->set_avail_vector(m->avail_vector, -2);
1281   }
1282
1283   if (migrates_expected == 0 || migrates_completed == migrates_expected)
1284     MigrationDone(1);
1285   delete m;
1286
1287 //      CkEvacuatedElement();
1288 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1289 //  migrates_expected = 0;
1290 //  //  ResumeClients(1);
1291 #endif
1292 #endif
1293 }
1294
1295 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1296 void CentralLB::ReceiveDummyMigration(int globalDecisionCount){
1297     DEBUGF(("[%d] ReceiveDummyMigration called for step %d with globalDecisionCount %d\n",CkMyPe(),step(),globalDecisionCount));
1298     //TODO: this is gonna be important when a crash happens during checkpoint
1299     //the globalDecisionCount would have to be saved and compared against
1300     //a future recvMigration
1301                 
1302         thisProxy[CkMyPe()].ResumeClients(1);
1303 }
1304 #endif
1305
1306 void CentralLB::MigrationDone(int balancing)
1307 {
1308 #if CMK_LBDB_ON
1309   migrates_completed = 0;
1310   migrates_expected = -1;
1311   // clear load stats
1312   if (balancing) theLbdb->ClearLoads();
1313   // Increment to next step
1314   theLbdb->incStep();
1315         DEBUGF(("[%d] Incrementing Step %d \n",CkMyPe(),step()));
1316   // if sync resume, invoke a barrier
1317
1318 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1319     savedBalancing = balancing;
1320     startLoadBalancingMlog(&resumeCentralLbAfterChkpt,(void *)this);
1321 #endif
1322
1323   LBDatabase::Object()->MigrationDone();    // call registered callbacks
1324
1325   LoadbalanceDone(balancing);        // callback
1326 #if (!defined(_FAULT_MLOG_) && !defined(_FAULT_CAUSAL_))
1327   // if sync resume invoke a barrier
1328   if (balancing && _lb_args.syncResume()) {
1329     CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ResumeClients((CkReductionMsg*)NULL), 
1330                   thisProxy);
1331     contribute(0, NULL, CkReduction::sum_int, cb);
1332   }
1333   else{ 
1334     if(CmiNodeAlive(CkMyPe())){
1335         thisProxy [CkMyPe()].ResumeClients(balancing);
1336     }   
1337   }     
1338 #if CMK_GRID_QUEUE_AVAILABLE
1339   CmiGridQueueDeregisterAll ();
1340   CpvAccess(CkGridObject) = NULL;
1341 #endif
1342 #endif 
1343 #endif
1344 }
1345
1346 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1347 void CentralLB::endMigrationDone(int balancing){
1348     DEBUGF(("[%d] CentralLB::endMigrationDone step %d\n",CkMyPe(),step()));
1349
1350
1351   if (balancing && _lb_args.syncResume()) {
1352     CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ResumeClients((CkReductionMsg*)NULL),
1353                   thisProxy);
1354     contribute(0, NULL, CkReduction::sum_int, cb);
1355   }
1356   else{
1357     if(CmiNodeAlive(CkMyPe())){
1358     DEBUGF(("[%d] Sending ResumeClients balancing %d \n",CkMyPe(),balancing));
1359     thisProxy [CkMyPe()].ResumeClients(balancing);
1360     }
1361   }
1362
1363 }
1364 #endif
1365
1366 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1367 void resumeCentralLbAfterChkpt(void *_lb){
1368     CentralLB *lb= (CentralLB *)_lb;
1369     CpvAccess(_currentObj)=lb;
1370     lb->endMigrationDone(lb->savedBalancing);
1371 }
1372 #endif
1373
1374
1375 void CentralLB::ResumeClients(CkReductionMsg *msg)
1376 {
1377   ResumeClients(1);
1378   delete msg;
1379 }
1380
1381 void CentralLB::ResumeClients(int balancing)
1382 {
1383 #if CMK_LBDB_ON
1384 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1385     resumeCount++;
1386     globalResumeCount = resumeCount;
1387 #endif
1388   DEBUGF(("[%d] Resuming clients. balancing:%d.\n",CkMyPe(),balancing));
1389   if (balancing && _lb_args.debug() && CkMyPe() == cur_ld_balancer) {
1390     double end_lb_time = CkWallTimer();
1391   }
1392
1393 #if (!defined(_FAULT_MLOG_) && !defined(_FAULT_CAUSAL_))
1394   if (balancing) ComlibNotifyMigrationDone();  
1395 #endif
1396
1397   theLbdb->ResumeClients();
1398   if (balancing)  {
1399
1400     CheckMigrationComplete();
1401     if (future_migrates_expected == 0 || 
1402             future_migrates_expected == future_migrates_completed) {
1403       CheckMigrationComplete();
1404     }
1405   }
1406 #endif
1407 }
1408
1409 /*
1410   migration of objects contains two different kinds:
1411   (1) objects want to make a barrier for migration completion
1412       (waitForBarrier is true)
1413       migrationDone() to finish and resumeClients
1414   (2) objects don't need a barrier
1415   However, next load balancing can only happen when both migrations complete
1416 */ 
1417 void CentralLB::CheckMigrationComplete()
1418 {
1419 #if CMK_LBDB_ON
1420   lbdone ++;
1421   if (lbdone == 2) {
1422     if (_lb_args.debug() && CkMyPe()==0) {
1423       double end_lb_time = CkWallTimer();
1424       CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] step %d finished at %f duration %f s\n\n",
1425                 lbname, cur_ld_balancer, step()-1, end_lb_time,
1426                 end_lb_time-start_lb_time);
1427     }
1428
1429     adaptive_struct.lb_migration_cost = (CkWallTimer() - start_lb_time);
1430
1431     lbdone = 0;
1432     future_migrates_expected = -1;
1433     future_migrates_completed = 0;
1434
1435
1436     DEBUGF(("[%d] Migration Complete\n", CkMyPe()));
1437     // release local barrier  so that the next load balancer can go
1438     LDOMHandle h;
1439     h.id.id.idx = 0;
1440     theLbdb->getLBDB()->DoneRegisteringObjects(h);
1441     // switch to the next load balancer in the list
1442     // subtle: called from Migrated() may result in Migrated() called in next LB
1443     theLbdb->nextLoadbalancer(seqno);
1444   }
1445 #endif
1446 }
1447
1448 void CentralLB::preprocess(LDStats* stats)
1449 {
1450   if (_lb_args.ignoreBgLoad())
1451     stats->clearBgLoad();
1452
1453   // Call the predictor for the future
1454   if (_lb_predict) FuturePredictor(statsData);
1455 }
1456
1457 // default load balancing strategy
1458 LBMigrateMsg* CentralLB::Strategy(LDStats* stats)
1459 {
1460 #if CMK_LBDB_ON
1461   double strat_start_time = CkWallTimer();
1462   if (_lb_args.debug())
1463     CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] strategy starting at %f\n", lbname, cur_ld_balancer, strat_start_time);
1464
1465   work(stats);
1466
1467   if (_lb_args.debug()>1)  {
1468     CkPrintf("CharmLB> Obj Map:\n");
1469     for (int i=0; i<stats->n_objs; i++) CkPrintf("%d ", stats->to_proc[i]);
1470     CkPrintf("\n");
1471   }
1472
1473   LBMigrateMsg *msg = createMigrateMsg(stats);
1474
1475   if (_lb_args.debug()) {
1476     double strat_end_time = CkWallTimer();
1477     envelope *env = UsrToEnv(msg);
1478
1479     double lbdbMemsize = LBDatabase::Object()->useMem()/1000;
1480     CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] Memory: LBManager: %d KB CentralLB: %d KB\n",
1481               lbname, cur_ld_balancer, (int)lbdbMemsize, (int)(useMem()/1000));
1482     CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] #Objects migrating: %d, LBMigrateMsg size: %.2f MB\n", lbname, cur_ld_balancer, msg->n_moves, env->getTotalsize()/1024.0/1024.0);
1483     CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] strategy finished at %f duration %f s\n",
1484               lbname, cur_ld_balancer, strat_end_time, strat_end_time-strat_start_time);
1485     adaptive_struct.lb_strategy_cost = (strat_end_time - strat_start_time);
1486     CkPrintf("Strategy cost %f %f %f\n", strat_end_time, strat_start_time, adaptive_struct.lb_strategy_cost);
1487   }
1488   return msg;
1489 #else
1490   return NULL;
1491 #endif
1492 }
1493
1494 void CentralLB::work(LDStats* stats)
1495 {
1496   // does nothing but print the database
1497   stats->print();
1498 }
1499
1500 // generate migrate message from stats->from_proc and to_proc
1501 LBMigrateMsg * CentralLB::createMigrateMsg(LDStats* stats)
1502 {
1503   int i;
1504   CkVec<MigrateInfo*> migrateInfo;
1505   for (i=0; i<stats->n_objs; i++) {
1506     LDObjData &objData = stats->objData[i];
1507     int frompe = stats->from_proc[i];
1508     int tope = stats->to_proc[i];
1509     if (frompe != tope) {
1510       //      CkPrintf("[%d] Obj %d migrating from %d to %d\n",
1511       //         CkMyPe(),obj,pe,dest);
1512       MigrateInfo *migrateMe = new MigrateInfo;
1513       migrateMe->obj = objData.handle;
1514       migrateMe->from_pe = frompe;
1515       migrateMe->to_pe = tope;
1516       migrateMe->async_arrival = objData.asyncArrival;
1517       migrateInfo.insertAtEnd(migrateMe);
1518     }
1519   }
1520
1521   int migrate_count=migrateInfo.length();
1522   LBMigrateMsg* msg = new(migrate_count,CkNumPes(),CkNumPes(),0) LBMigrateMsg;
1523   msg->n_moves = migrate_count;
1524   for(i=0; i < migrate_count; i++) {
1525     MigrateInfo* item = (MigrateInfo*) migrateInfo[i];
1526     msg->moves[i] = *item;
1527     delete item;
1528     migrateInfo[i] = 0;
1529   }
1530   return msg;
1531 }
1532
1533 LBMigrateMsg * CentralLB::extractMigrateMsg(LBMigrateMsg *m, int p)
1534 {
1535   int nmoves = 0;
1536   int nunavail = 0;
1537   int i;
1538   for (i=0; i<m->n_moves; i++) {
1539     MigrateInfo* item = (MigrateInfo*) &m->moves[i];
1540     if (item->from_pe == p || item->to_pe == p) nmoves++;
1541   }
1542   for (i=0; i<CkNumPes();i++) {
1543     if (!m->avail_vector[i]) nunavail++;
1544   }
1545   LBMigrateMsg* msg;
1546   if (nunavail) msg = new(nmoves,CkNumPes(),CkNumPes(),0) LBMigrateMsg;
1547   else msg = new(nmoves,0,0,0) LBMigrateMsg;
1548   msg->n_moves = nmoves;
1549   msg->level = m->level;
1550   msg->next_lb = m->next_lb;
1551   for (i=0,nmoves=0; i<m->n_moves; i++) {
1552     MigrateInfo* item = (MigrateInfo*) &m->moves[i];
1553     if (item->from_pe == p || item->to_pe == p) {
1554       msg->moves[nmoves] = *item;
1555       nmoves++;
1556     }
1557   }
1558   // copy processor data
1559   if (nunavail)
1560   for (i=0; i<CkNumPes();i++) {
1561     msg->avail_vector[i] = m->avail_vector[i];
1562     msg->expectedLoad[i] = m->expectedLoad[i];
1563   }
1564   return msg;
1565 }
1566
1567 void CentralLB::simulationWrite() {
1568   if(step() == LBSimulation::dumpStep)
1569   {
1570     // here we are supposed to dump the database
1571     int dumpFileSize = strlen(LBSimulation::dumpFile) + 4;
1572     char *dumpFileName = (char *)malloc(dumpFileSize);
1573     while (sprintf(dumpFileName, "%s.%d", LBSimulation::dumpFile, LBSimulation::dumpStep) >= dumpFileSize) {
1574       free(dumpFileName);
1575       dumpFileSize+=3;
1576       dumpFileName = (char *)malloc(dumpFileSize);
1577     }
1578     writeStatsMsgs(dumpFileName);
1579     free(dumpFileName);
1580     CmiPrintf("LBDump: Dumped the load balancing data at step %d.\n",LBSimulation::dumpStep);
1581     ++LBSimulation::dumpStep;
1582     --LBSimulation::dumpStepSize;
1583     if (LBSimulation::dumpStepSize <= 0) { // prevent stupid step sizes
1584       CmiPrintf("Charm++> Exiting...\n");
1585       CkExit();
1586     }
1587     return;
1588   }
1589 }
1590
1591 void CentralLB::simulationRead() {
1592   LBSimulation *simResults = NULL, *realResults;
1593   LBMigrateMsg *voidMessage = new (0,0,0,0) LBMigrateMsg();
1594   voidMessage->n_moves=0;
1595   for ( ;LBSimulation::simStepSize > 0; --LBSimulation::simStepSize, ++LBSimulation::simStep) {
1596     // here we are supposed to read the data from the dump database
1597     int simFileSize = strlen(LBSimulation::dumpFile) + 4;
1598     char *simFileName = (char *)malloc(simFileSize);
1599     while (sprintf(simFileName, "%s.%d", LBSimulation::dumpFile, LBSimulation::simStep) >= simFileSize) {
1600       free(simFileName);
1601       simFileSize+=3;
1602       simFileName = (char *)malloc(simFileSize);
1603     }
1604     readStatsMsgs(simFileName);
1605
1606     // allocate simResults (only the first step)
1607     if (simResults == NULL) {
1608       simResults = new LBSimulation(LBSimulation::simProcs);
1609       realResults = new LBSimulation(LBSimulation::simProcs);
1610     }
1611     else {
1612       // should be the same number of procs of the original simulation!
1613       if (!LBSimulation::procsChanged) {
1614         // it means we have a previous step, so in simResults there is data.
1615         // we can now print the real effects of the load balancer during the simulation
1616         // or print the difference between the predicted data and the real one.
1617         realResults->reset();
1618         // reset to_proc of statsData to be equal to from_proc
1619         for (int k=0; k < statsData->n_objs; ++k) statsData->to_proc[k] = statsData->from_proc[k];
1620         findSimResults(statsData, LBSimulation::simProcs, voidMessage, realResults);
1621         simResults->PrintDifferences(realResults,statsData);
1622       }
1623       simResults->reset();
1624     }
1625
1626     // now pass it to the strategy routine
1627     double startT = CkWallTimer();
1628     preprocess(statsData);
1629     CmiPrintf("%s> Strategy starts ... \n", lbname);
1630     LBMigrateMsg* migrateMsg = Strategy(statsData);
1631     CmiPrintf("%s> Strategy took %fs memory usage: CentralLB: %d KB.\n",
1632                lbname, CkWallTimer()-startT, (int)(useMem()/1000));
1633
1634     // now calculate the results of the load balancing simulation
1635     findSimResults(statsData, LBSimulation::simProcs, migrateMsg, simResults);
1636
1637     // now we have the simulation data, so print it and loop
1638     CmiPrintf("Charm++> LBSim: Simulation of load balancing step %d done.\n",LBSimulation::simStep);
1639     // **CWL** Officially recording my disdain here for using ints for bool
1640     if (LBSimulation::showDecisionsOnly) {
1641       simResults->PrintDecisions(migrateMsg, simFileName, 
1642                                  LBSimulation::simProcs);
1643     } else {
1644       simResults->PrintSimulationResults();
1645     }
1646
1647     free(simFileName);
1648     delete migrateMsg;
1649     CmiPrintf("Charm++> LBSim: Passing to the next step\n");
1650   }
1651   // deallocate simResults
1652   delete simResults;
1653   CmiPrintf("Charm++> Exiting...\n");
1654   CkExit();
1655 }
1656
1657 void CentralLB::readStatsMsgs(const char* filename) 
1658 {
1659 #if CMK_LBDB_ON
1660   int i;
1661   FILE *f = fopen(filename, "r");
1662   if (f==NULL) {
1663     CmiPrintf("Fatal Error> Cannot open LB Dump file %s!\n", filename);
1664     CmiAbort("");
1665   }
1666
1667   // at this stage, we need to rebuild the statsMsgList and
1668   // statsDataList structures. For that first deallocate the
1669   // old structures
1670   if (statsMsgsList) {
1671     for(i = 0; i < stats_msg_count; i++)
1672       delete statsMsgsList[i];
1673     delete[] statsMsgsList;
1674     statsMsgsList=0;
1675   }
1676
1677   PUP::fromDisk pd(f);
1678   PUP::machineInfo machInfo;
1679
1680   pd((char *)&machInfo, sizeof(machInfo));      // read machine info
1681   PUP::xlater p(machInfo, pd);
1682
1683   if (_lb_args.lbversion() > 1) {
1684     p|_lb_args.lbversion();             // write version number
1685     CkPrintf("LB> File version detected: %d\n", _lb_args.lbversion());
1686     CmiAssert(_lb_args.lbversion() <= LB_FORMAT_VERSION);
1687   }
1688   p|stats_msg_count;
1689
1690   CmiPrintf("readStatsMsgs for %d pes starts ... \n", stats_msg_count);
1691   if (LBSimulation::simProcs == 0) LBSimulation::simProcs = stats_msg_count;
1692   if (LBSimulation::simProcs != stats_msg_count) LBSimulation::procsChanged = true;
1693
1694   // LBSimulation::simProcs must be set
1695   statsData->pup(p);
1696
1697   CmiPrintf("Simulation for %d pes \n", LBSimulation::simProcs);
1698   CmiPrintf("n_obj: %d n_migratble: %d \n", statsData->n_objs, statsData->n_migrateobjs);
1699
1700   // file f is closed in the destructor of PUP::fromDisk
1701   CmiPrintf("ReadStatsMsg from %s completed\n", filename);
1702 #endif
1703 }
1704
1705 void CentralLB::writeStatsMsgs(const char* filename) 
1706 {
1707 #if CMK_LBDB_ON
1708   FILE *f = fopen(filename, "w");
1709   if (f==NULL) {
1710     CmiPrintf("Fatal Error> writeStatsMsgs failed to open the output file %s!\n", filename);
1711     CmiAbort("");
1712   }
1713
1714   const PUP::machineInfo &machInfo = PUP::machineInfo::current();
1715   PUP::toDisk p(f);
1716   p((char *)&machInfo, sizeof(machInfo));       // machine info
1717
1718   p|_lb_args.lbversion();               // write version number
1719   p|stats_msg_count;
1720   statsData->pup(p);
1721
1722   fclose(f);
1723
1724   CmiPrintf("WriteStatsMsgs to %s succeed!\n", filename);
1725 #endif
1726 }
1727
1728 // calculate the predicted wallclock/cpu load for every processors
1729 // considering communication overhead if considerComm is true
1730 void getPredictedLoadWithMsg(BaseLB::LDStats* stats, int count, 
1731                       LBMigrateMsg *msg, LBInfo &info, 
1732                       int considerComm)
1733 {
1734 #if CMK_LBDB_ON
1735         stats->makeCommHash();
1736
1737         // update to_proc according to migration msgs
1738         for(int i = 0; i < msg->n_moves; i++) {
1739           MigrateInfo &mInfo = msg->moves[i];
1740           int idx = stats->getHash(mInfo.obj.objID(), mInfo.obj.omID());
1741           CmiAssert(idx != -1);
1742           stats->to_proc[idx] = mInfo.to_pe;
1743         }
1744
1745         info.getInfo(stats, count, considerComm);
1746 #endif
1747 }
1748
1749
1750 void CentralLB::findSimResults(LDStats* stats, int count, LBMigrateMsg* msg, LBSimulation* simResults)
1751 {
1752     CkAssert(simResults != NULL && count == simResults->numPes);
1753     // estimate the new loads of the processors. As a first approximation, this is the
1754     // sum of the cpu times of the objects on that processor
1755     double startT = CkWallTimer();
1756     getPredictedLoadWithMsg(stats, count, msg, simResults->lbinfo, 1);
1757     CmiPrintf("getPredictedLoad finished in %fs\n", CkWallTimer()-startT);
1758 }
1759
1760 void CentralLB::pup(PUP::er &p) { 
1761   BaseLB::pup(p); 
1762   if (p.isUnpacking())  {
1763     initLB(CkLBOptions(seqno)); 
1764   }
1765   p|reduction_started;
1766   int has_statsMsg=0;
1767   if (p.isPacking()) has_statsMsg = (statsMsg!=NULL);
1768   p|has_statsMsg;
1769   if (has_statsMsg) {
1770     if (p.isUnpacking())
1771       statsMsg = new CLBStatsMsg;
1772     statsMsg->pup(p);
1773   }
1774 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1775   p | lbDecisionCount;
1776   p | resumeCount;
1777 #endif
1778         
1779 }
1780
1781 int CentralLB::useMem() { 
1782   return sizeof(CentralLB) + statsData->useMem() + 
1783          CkNumPes() * sizeof(CLBStatsMsg *);
1784 }
1785
1786
1787 /**
1788   CLBStatsMsg is not a real message now.
1789   CLBStatsMsg is used for all processors to fill in their local load and comm
1790   statistics and send to processor 0
1791 */
1792
1793 CLBStatsMsg::CLBStatsMsg(int osz, int csz) {
1794   n_objs = osz;
1795   n_comm = csz;
1796   objData = new LDObjData[osz];
1797   commData = new LDCommData[csz];
1798   avail_vector = NULL;
1799 }
1800
1801 CLBStatsMsg::~CLBStatsMsg() {
1802   delete [] objData;
1803   delete [] commData;
1804   delete [] avail_vector;
1805 }
1806
1807 void CLBStatsMsg::pup(PUP::er &p) {
1808   int i;
1809   p|from_pe;
1810   p|pe_speed;
1811   p|total_walltime;
1812   p|idletime;
1813   p|bg_walltime;
1814 #if CMK_LB_CPUTIMER
1815   p|total_cputime;
1816   p|bg_cputime;
1817 #endif
1818 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1819   p | step;
1820 #endif
1821   p|n_objs;
1822   if (p.isUnpacking()) objData = new LDObjData[n_objs];
1823   for (i=0; i<n_objs; i++) p|objData[i];
1824   p|n_comm;
1825   if (p.isUnpacking()) commData = new LDCommData[n_comm];
1826   for (i=0; i<n_comm; i++) p|commData[i];
1827
1828   int has_avail_vector;
1829   if (!p.isUnpacking()) has_avail_vector = (avail_vector != NULL);
1830   p|has_avail_vector;
1831   if (p.isUnpacking()) {
1832     if (has_avail_vector) avail_vector = new char[CkNumPes()];
1833     else avail_vector = NULL;
1834   }
1835   if (has_avail_vector) p(avail_vector, CkNumPes());
1836
1837   p(next_lb);
1838 }
1839
1840 // CkMarshalledCLBStatsMessage is used in the marshalled parameter in
1841 // the entry function, it is just used to use to pup.
1842 // I don't use CLBStatsMsg directly as marshalled parameter because
1843 // I want the data pointer stored and not to be freed by the Charm++.
1844 void CkMarshalledCLBStatsMessage::free() { 
1845   int count = msgs.size();
1846   for  (int i=0; i<count; i++) {
1847     delete msgs[i];
1848     msgs[i] = NULL;
1849   }
1850   msgs.free();
1851 }
1852
1853 void CkMarshalledCLBStatsMessage::add(CkMarshalledCLBStatsMessage &m)
1854 {
1855   int count = m.getCount();
1856   for (int i=0; i<count; i++) add(m.getMessage(i));
1857 }
1858
1859 void CkMarshalledCLBStatsMessage::pup(PUP::er &p)
1860 {
1861   int count = msgs.size();
1862   p|count;
1863   for (int i=0; i<count; i++) {
1864     CLBStatsMsg *msg;
1865     if (p.isUnpacking()) msg = new CLBStatsMsg;
1866     else { 
1867       msg = msgs[i]; CmiAssert(msg!=NULL);
1868     }
1869     msg->pup(p);
1870     if (p.isUnpacking()) add(msg);
1871   }
1872 }
1873
1874 SpanningTree::SpanningTree()
1875 {
1876         double sq = sqrt(CkNumPes()*4.0-3.0) - 1; // 1 + arity + arity*arity = CkNumPes()
1877         arity = (int)ceil(sq/2);
1878         calcParent(CkMyPe());
1879         calcNumChildren(CkMyPe());
1880 }
1881
1882 void SpanningTree::calcParent(int n)
1883 {
1884         parent=-1;
1885         if(n != 0  && arity > 0)
1886                 parent = (n-1)/arity;
1887 }
1888
1889 void SpanningTree::calcNumChildren(int n)
1890 {
1891         numChildren = 0;
1892         if (arity == 0) return;
1893         int fullNode=(CkNumPes()-1-arity)/arity;
1894         if(n <= fullNode)
1895                 numChildren = arity;
1896         if(n == fullNode+1)
1897                 numChildren = CkNumPes()-1-(fullNode+1)*arity;
1898         if(n > fullNode+1)
1899                 numChildren = 0;
1900 }
1901
1902 #include "CentralLB.def.h"
1903  
1904 /*@}*/