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