merging
[charm.git] / src / ck-ldb / LBDatabase.C
1 /**
2  * \addtogroup CkLdb
3 */
4 /*@{*/
5
6 #include "converse.h"
7
8 /*
9  * This C++ file contains the Charm stub functions
10  */
11
12 #include "LBDatabase.h"
13 #include "LBSimulation.h"
14 #include "topology.h"
15
16 #include "limits.h"
17
18 #include "NullLB.h"
19
20 #define VEC_SIZE 500
21 #define IMB_TOLERANCE 1.1
22 #define IDLE_LOAD_TOLERANCE 0.3
23 #define NEGLECT_IDLE 2 // Should never be == 1
24
25 #   define DEBAD(x) /*CkPrintf x*/
26
27 struct AdaptiveData {
28   double iteration;
29   double max_load;
30   double avg_load;
31   double max_idle_load_ratio;
32   double idle_time;
33 };
34
35 struct AdaptiveLBDatabase {
36   std::vector<AdaptiveData> history_data;
37 } adaptive_lbdb;
38
39 struct AdaptiveLBInfo {
40   double max_avg_ratio;
41   double remote_local_ratio;
42 };
43
44 struct AdaptiveLBStructure {
45   int tentative_period;
46   int final_lb_period;
47   int lb_calculated_period;
48   int lb_no_iterations;
49   int global_max_iter_no;
50   int tentative_max_iter_no;
51   int global_recv_iter_counter;
52   bool in_progress;
53   double lb_strategy_cost;
54   double lb_migration_cost;
55   bool lb_period_informed;
56   bool doCommStrategy;
57   int lb_msg_send_no;
58   int lb_msg_recv_no;
59   int total_syncs_called;
60   int last_lb_type;
61   AdaptiveLBInfo greedy_info;
62   AdaptiveLBInfo refine_info;
63   AdaptiveLBInfo comm_info;
64   AdaptiveLBInfo comm_refine_info;
65 } adaptive_struct;
66
67
68 CkReductionMsg* lbDataCollection(int nMsg, CkReductionMsg** msgs) {
69   double lb_data[6];
70   lb_data[1] = 0.0;
71   lb_data[2] = 0.0;
72   lb_data[3] = 0.0;
73   lb_data[4] = 0.0;
74   lb_data[5] = 0.0;
75   for (int i = 0; i < nMsg; i++) {
76     CkAssert(msgs[i]->getSize() == 6*sizeof(double));
77     if (msgs[i]->getSize() != 6*sizeof(double)) {
78       CkPrintf("Error!!! Reduction not correct. Msg size is %d\n", msgs[i]->getSize());
79     }
80     double* m = (double *)msgs[i]->getData();
81     // Total count
82     lb_data[1] += m[1];
83     // Avg load
84     lb_data[2] += m[2];
85     // Max load
86     lb_data[3] = ((m[3] > lb_data[3])? m[3] : lb_data[3]);
87     // Avg idle
88     lb_data[4] += m[4];
89     // Max idle
90     lb_data[5] = ((m[5] > lb_data[5]) ? m[5] : lb_data[5]);
91     if (i == 0) {
92       // Iteration no
93       lb_data[0] = m[0];
94     }
95     if (m[0] != lb_data[0]) {
96       CkPrintf("Error!!! Reduction is intermingled between iteration %lf and\
97       %lf\n", lb_data[0], m[0]);
98     }
99   }
100   return CkReductionMsg::buildNew(6*sizeof(double), lb_data);
101 }
102
103 /*global*/ CkReduction::reducerType lbDataCollectionType;
104 /*initcall*/ void registerLBDataCollection(void) {
105   lbDataCollectionType = CkReduction::addReducer(lbDataCollection);
106 }
107
108 CkGroupID _lbdb;
109
110 CkpvDeclare(int, numLoadBalancers);  /**< num of lb created */
111 CkpvDeclare(int, hasNullLB);         /**< true if NullLB is created */
112 CkpvDeclare(int, lbdatabaseInited);  /**< true if lbdatabase is inited */
113
114 // command line options
115 CkLBArgs _lb_args;
116 int _lb_predict=0;
117 int _lb_predict_delay=10;
118 int _lb_predict_window=20;
119
120 // registry class stores all load balancers linked and created at runtime
121 class LBDBRegistry {
122 friend class LBDBInit;
123 friend class LBDatabase;
124 private:
125   // table for all available LBs linked in
126   struct LBDBEntry {
127     const char *name;
128     LBCreateFn  cfn;
129     LBAllocFn   afn;
130     const char *help;
131     int         shown;          // if 0, donot show in help page
132     LBDBEntry(): name(0), cfn(0), afn(0), help(0), shown(1) {}
133     LBDBEntry(int) {}
134     LBDBEntry(const char *n, LBCreateFn cf, LBAllocFn af, 
135               const char *h, int show=1):
136       name(n), cfn(cf), afn(af), help(h), shown(show) {};
137   };
138   CkVec<LBDBEntry> lbtables;            // a list of available LBs linked
139   CkVec<const char *>   compile_lbs;    // load balancers at compile time
140   CkVec<const char *>   runtime_lbs;    // load balancers at run time
141 public:
142   LBDBRegistry() {}
143   void displayLBs()
144   {
145     CmiPrintf("\nAvailable load balancers:\n");
146     for (int i=0; i<lbtables.length(); i++) {
147       LBDBEntry &entry = lbtables[i];
148       if (entry.shown) CmiPrintf("* %s: %s\n", entry.name, entry.help);
149     }
150     CmiPrintf("\n");
151   }
152   void addEntry(const char *name, LBCreateFn fn, LBAllocFn afn, const char *help, int shown) {
153     lbtables.push_back(LBDBEntry(name, fn, afn, help, shown));
154   }
155   void addCompiletimeBalancer(const char *name) {
156     compile_lbs.push_back(name); 
157   }
158   void addRuntimeBalancer(const char *name) {
159     runtime_lbs.push_back(name); 
160   }
161   LBCreateFn search(const char *name) {
162     char *ptr = strpbrk((char *)name, ":,");
163     int slen = ptr!=NULL?ptr-name:strlen(name);
164     for (int i=0; i<lbtables.length(); i++)
165       if (0==strncmp(name, lbtables[i].name, slen)) return lbtables[i].cfn;
166     return NULL;
167   }
168   LBAllocFn getLBAllocFn(const char *name) {
169     char *ptr = strpbrk((char *)name, ":,");
170     int slen = ptr-name;
171     for (int i=0; i<lbtables.length(); i++)
172       if (0==strncmp(name, lbtables[i].name, slen)) return lbtables[i].afn;
173     return NULL;
174   }
175 };
176
177 static LBDBRegistry lbRegistry;
178
179 void LBDefaultCreate(const char *lbname)
180 {
181   lbRegistry.addCompiletimeBalancer(lbname);
182 }
183
184 // default is to show the helper
185 void LBRegisterBalancer(const char *name, LBCreateFn fn, LBAllocFn afn, const char *help, int shown)
186 {
187   lbRegistry.addEntry(name, fn, afn, help, shown);
188 }
189
190 LBAllocFn getLBAllocFn(char *lbname) {
191     return lbRegistry.getLBAllocFn(lbname);
192 }
193
194 LBCreateFn getLBCreateFn(const char *lbname) {
195     return lbRegistry.search(lbname);
196 }
197 // create a load balancer group using the strategy name
198 static void createLoadBalancer(const char *lbname)
199 {
200     LBCreateFn fn = lbRegistry.search(lbname);
201     if (!fn) {    // invalid lb name
202       CmiPrintf("Abort: Unknown load balancer: '%s'!\n", lbname);
203       lbRegistry.displayLBs();    // display help page
204       CkAbort("Abort");
205     }
206     // invoke function to create load balancer 
207     fn();
208 }
209
210 // mainchare
211 LBDBInit::LBDBInit(CkArgMsg *m)
212 {
213 #if CMK_LBDB_ON
214   _lbdb = CProxy_LBDatabase::ckNew();
215
216   // runtime specified load balancer
217   if (lbRegistry.runtime_lbs.size() > 0) {
218     for (int i=0; i<lbRegistry.runtime_lbs.size(); i++) {
219       const char *balancer = lbRegistry.runtime_lbs[i];
220       createLoadBalancer(balancer);
221     }
222   }
223   else if (lbRegistry.compile_lbs.size() > 0) {
224     for (int i=0; i<lbRegistry.compile_lbs.size(); i++) {
225       const char* balancer = lbRegistry.compile_lbs[i];
226       createLoadBalancer(balancer);
227     }
228   }
229   else {
230     // NullLB is the default when none of above lb created
231     // note user may create his own load balancer in his code manually like
232     // in NAMD, but never mind NullLB can disable itself if there is 
233     // a non NULL LB.
234     createLoadBalancer("NullLB");
235   }
236
237   // simulation mode
238   if (LBSimulation::doSimulation) {
239     CmiPrintf("Charm++> Entering Load Balancer Simulation Mode ... \n");
240     CProxy_LBDatabase(_lbdb).ckLocalBranch()->StartLB();
241   }
242 #endif
243   delete m;
244 }
245
246 // called from init.C
247 void _loadbalancerInit()
248 {
249   CkpvInitialize(int, lbdatabaseInited);
250   CkpvAccess(lbdatabaseInited) = 0;
251   CkpvInitialize(int, numLoadBalancers);
252   CkpvAccess(numLoadBalancers) = 0;
253   CkpvInitialize(int, hasNullLB);
254   CkpvAccess(hasNullLB) = 0;
255
256   char **argv = CkGetArgv();
257   char *balancer = NULL;
258   CmiArgGroup("Charm++","Load Balancer");
259   while (CmiGetArgStringDesc(argv, "+balancer", &balancer, "Use this load balancer")) {
260     if (CkMyRank() == 0)                
261       lbRegistry.addRuntimeBalancer(balancer);   /* lbRegistry is a static */
262   }
263
264   // set up init value for LBPeriod time in seconds
265   // it can also be set by calling LDSetLBPeriod()
266   CmiGetArgDoubleDesc(argv,"+LBPeriod", &_lb_args.lbperiod(),"the minimum time period in seconds allowed for two consecutive automatic load balancing");
267   _lb_args.loop() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBLoop", "Use multiple load balancing strategies in loop");
268
269   // now called in cldb.c: CldModuleGeneralInit()
270   // registerLBTopos();
271   CmiGetArgStringDesc(argv, "+LBTopo", &_lbtopo, "define load balancing topology");
272   //Read the K parameter for RefineKLB
273   CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBNumMoves", &_lb_args.percentMovesAllowed() , "Percentage of chares to be moved (used by RefineKLB) [0-100]");
274
275   /**************** FUTURE PREDICTOR ****************/
276   _lb_predict = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBPredictor", "Turn on LB future predictor");
277   CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBPredictorDelay", &_lb_predict_delay, "Number of balance steps before learning a model");
278   CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBPredictorWindow", &_lb_predict_window, "Number of steps to use to learn a model");
279   if (_lb_predict_window < _lb_predict_delay) {
280     CmiPrintf("LB> [%d] Argument LBPredictorWindow (%d) less than LBPredictorDelay (%d) , fixing\n", CkMyPe(), _lb_predict_window, _lb_predict_delay);
281     _lb_predict_delay = _lb_predict_window;
282   }
283
284   /******************* SIMULATION *******************/
285   // get the step number at which to dump the LB database
286   CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBVersion", &_lb_args.lbversion(), "LB database file version number");
287   CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBCentPE", &_lb_args.central_pe(), "CentralLB processor");
288   int _lb_dump_activated = 0;
289   if (CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBDump", &LBSimulation::dumpStep, "Dump the LB state from this step"))
290     _lb_dump_activated = 1;
291   if (_lb_dump_activated && LBSimulation::dumpStep < 0) {
292     CmiPrintf("LB> Argument LBDump (%d) negative, setting to 0\n",LBSimulation::dumpStep);
293     LBSimulation::dumpStep = 0;
294   }
295   CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBDumpSteps", &LBSimulation::dumpStepSize, "Dump the LB state for this amount of steps");
296   if (LBSimulation::dumpStepSize <= 0) {
297     CmiPrintf("LB> Argument LBDumpSteps (%d) too small, setting to 1\n",LBSimulation::dumpStepSize);
298     LBSimulation::dumpStepSize = 1;
299   }
300   CmiGetArgStringDesc(argv, "+LBDumpFile", &LBSimulation::dumpFile, "Set the LB state file name");
301   // get the simulation flag and number. Now the flag can also be avoided by the presence of the number
302   LBSimulation::doSimulation = CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBSim", &LBSimulation::simStep, "Read LB state from LBDumpFile since this step");
303   // check for stupid LBSim parameter
304   if (LBSimulation::doSimulation && LBSimulation::simStep < 0) {
305     CmiPrintf("LB> Argument LBSim (%d) invalid, should be >= 0\n");
306     CkExit();
307     return;
308   }
309   CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBSimSteps", &LBSimulation::simStepSize, "Read LB state for this number of steps");
310   if (LBSimulation::simStepSize <= 0) {
311     CmiPrintf("LB> Argument LBSimSteps (%d) too small, setting to 1\n",LBSimulation::simStepSize);
312     LBSimulation::simStepSize = 1;
313   }
314
315
316   LBSimulation::simProcs = 0;
317   CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBSimProcs", &LBSimulation::simProcs, "Number of target processors.");
318
319   LBSimulation::showDecisionsOnly = 
320     CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBShowDecisions",
321                       "Write to File: Load Balancing Object to Processor Map decisions during LB Simulation");
322
323   // force a global barrier after migration done
324   _lb_args.syncResume() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBSyncResume", 
325                   "LB performs a barrier after migration is finished");
326
327   // both +LBDebug and +LBDebug level should work
328   if (!CmiGetArgIntDesc(argv, "+LBDebug", &_lb_args.debug(), 
329                                           "Turn on LB debugging printouts"))
330     _lb_args.debug() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBDebug", 
331                                              "Turn on LB debugging printouts");
332
333   // getting the size of the team with +teamSize
334   if (!CmiGetArgIntDesc(argv, "+teamSize", &_lb_args.teamSize(), 
335                                           "Team size"))
336     _lb_args.teamSize() = 1;
337
338   // ask to print summary/quality of load balancer
339   _lb_args.printSummary() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBPrintSummary",
340                 "Print load balancing result summary");
341
342   // to ignore baclground load
343   _lb_args.ignoreBgLoad() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBNoBackground", 
344                       "Load balancer ignores the background load.");
345 #ifdef __BIGSIM__
346   _lb_args.ignoreBgLoad() = 1;
347 #endif
348   _lb_args.migObjOnly() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBObjOnly", 
349                       "Only load balancing migratable objects, ignoring all others.");
350   if (_lb_args.migObjOnly()) _lb_args.ignoreBgLoad() = 1;
351
352   // assume all CPUs are identical
353   _lb_args.testPeSpeed() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBTestPESpeed", 
354                       "Load balancer test all CPUs speed.");
355   _lb_args.samePeSpeed() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBSameCpus", 
356                       "Load balancer assumes all CPUs are of same speed.");
357   if (!_lb_args.testPeSpeed()) _lb_args.samePeSpeed() = 1;
358
359   _lb_args.useCpuTime() = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBUseCpuTime", 
360                       "Load balancer uses CPU time instead of wallclock time.");
361
362   // turn instrumentation off at startup
363   _lb_args.statsOn() = !CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBOff",
364                         "Turn load balancer instrumentation off");
365
366   // turn instrumentation of communicatin off at startup
367   _lb_args.traceComm() = !CmiGetArgFlagDesc(argv, "+LBCommOff",
368                 "Turn load balancer instrumentation of communication off");
369
370   // set alpha and beeta
371   _lb_args.alpha() = PER_MESSAGE_SEND_OVERHEAD_DEFAULT;
372   _lb_args.beeta() = PER_BYTE_SEND_OVERHEAD_DEFAULT;
373   CmiGetArgDoubleDesc(argv,"+LBAlpha", &_lb_args.alpha(),
374                            "per message send overhead");
375   CmiGetArgDoubleDesc(argv,"+LBBeta", &_lb_args.beeta(),
376                            "per byte send overhead");
377
378   if (CkMyPe() == 0) {
379     if (_lb_args.debug()) {
380       CmiPrintf("CharmLB> Verbose level %d, load balancing period: %g seconds\n", _lb_args.debug(), _lb_args.lbperiod());
381     }
382     if (_lb_args.debug() > 1) {
383       CmiPrintf("CharmLB> Topology %s alpha: %es beta: %es.\n", _lbtopo, _lb_args.alpha(), _lb_args.beeta());
384     }
385     if (_lb_args.printSummary())
386       CmiPrintf("CharmLB> Load balancer print summary of load balancing result.\n");
387     if (_lb_args.ignoreBgLoad())
388       CmiPrintf("CharmLB> Load balancer ignores processor background load.\n");
389     if (_lb_args.samePeSpeed())
390       CmiPrintf("CharmLB> Load balancer assumes all CPUs are same.\n");
391     if (_lb_args.useCpuTime())
392       CmiPrintf("CharmLB> Load balancer uses CPU time instead of wallclock time.\n");
393     if (LBSimulation::doSimulation)
394       CmiPrintf("CharmLB> Load balancer running in simulation mode on file '%s' version %d.\n", LBSimulation::dumpFile, _lb_args.lbversion());
395     if (_lb_args.statsOn()==0)
396       CkPrintf("CharmLB> Load balancing instrumentation is off.\n");
397     if (_lb_args.traceComm()==0)
398       CkPrintf("CharmLB> Load balancing instrumentation for communication is off.\n");
399     if (_lb_args.migObjOnly())
400       CkPrintf("LB> Load balancing strategy ignores non-migratable objects.\n");
401   }
402 }
403
404 int LBDatabase::manualOn = 0;
405 char *LBDatabase::avail_vector = NULL;
406 CmiNodeLock avail_vector_lock;
407
408 static LBRealType * _expectedLoad = NULL;
409
410 void LBDatabase::initnodeFn()
411 {
412   int proc;
413   int num_proc = CkNumPes();
414   avail_vector= new char[num_proc];
415   for(proc = 0; proc < num_proc; proc++)
416       avail_vector[proc] = 1;
417   avail_vector_lock = CmiCreateLock();
418
419   _expectedLoad = new LBRealType[num_proc];
420   for (proc=0; proc<num_proc; proc++) _expectedLoad[proc]=0.0;
421
422   //CkPrintf("Total objs in %d is %d\n", CkMyPe(), getLBDB()->ObjDataCount());
423 }
424
425 // called my constructor
426 void LBDatabase::init(void) 
427 {
428   //thisProxy = CProxy_LBDatabase(thisgroup);
429   myLDHandle = LDCreate();
430   mystep = 0;
431   nloadbalancers = 0;
432   new_ld_balancer = 0;
433
434   CkpvAccess(lbdatabaseInited) = 1;
435 #if CMK_LBDB_ON
436   if (manualOn) TurnManualLBOn();
437 #endif
438   
439   max_load_vec.resize(VEC_SIZE, 0.0);
440   total_load_vec.resize(VEC_SIZE, 0.0);
441   total_contrib_vec.resize(VEC_SIZE, 0.0);
442   max_iteration = -1;
443   prev_idle = 0.0;
444   alpha_beta_cost_to_load = 1.0; // Some random value. Fix me!
445
446   // If metabalancer enabled, initialize the variables
447   adaptive_struct.tentative_period =  INT_MAX;
448   adaptive_struct.final_lb_period =  INT_MAX;
449   adaptive_struct.lb_calculated_period = INT_MAX;
450   adaptive_struct.lb_no_iterations = -1;
451   adaptive_struct.global_max_iter_no = 0;
452   adaptive_struct.tentative_max_iter_no = -1;
453   adaptive_struct.global_recv_iter_counter = 0;
454   adaptive_struct.in_progress = false;
455   adaptive_struct.lb_strategy_cost = 0.0;
456   adaptive_struct.lb_migration_cost = 0.0;
457   adaptive_struct.lb_msg_send_no = 0;
458   adaptive_struct.lb_msg_recv_no = 0;
459   adaptive_struct.total_syncs_called = 0;
460   adaptive_struct.last_lb_type = -1;
461
462   lb_in_progress = false;
463
464   is_prev_lb_refine = -1;
465 }
466
467 LBDatabase::LastLBInfo::LastLBInfo()
468 {
469   expectedLoad = _expectedLoad;
470 }
471
472 void LBDatabase::get_avail_vector(char * bitmap) {
473     CmiAssert(bitmap && avail_vector);
474     const int num_proc = CkNumPes();
475     for(int proc = 0; proc < num_proc; proc++){
476       bitmap[proc] = avail_vector[proc];
477     }
478 }
479
480 // new_ld == -1(default) : calcualte a new ld
481 //           -2 : ignore new ld
482 //           >=0: given a new ld
483 void LBDatabase::set_avail_vector(char * bitmap, int new_ld){
484     int assigned = 0;
485     const int num_proc = CkNumPes();
486     if (new_ld == -2) assigned = 1;
487     else if (new_ld >= 0) {
488       CmiAssert(new_ld < num_proc);
489       new_ld_balancer = new_ld;
490       assigned = 1;
491     }
492     CmiAssert(bitmap && avail_vector);
493     for(int count = 0; count < num_proc; count++){
494         avail_vector[count] = bitmap[count];
495         if((bitmap[count] == 1) && !assigned){
496             new_ld_balancer = count;
497             assigned = 1;
498         }
499     }
500 }
501
502 // called in CreateFooLB() when multiple load balancers are created
503 // on PE0, BaseLB of each load balancer applies a ticket number
504 // and broadcast the ticket number to all processors
505 int LBDatabase::getLoadbalancerTicket()  { 
506   int seq = nloadbalancers;
507   nloadbalancers ++;
508   loadbalancers.resize(nloadbalancers); 
509   loadbalancers[seq] = NULL;
510   return seq; 
511 }
512
513 void LBDatabase::addLoadbalancer(BaseLB *lb, int seq) {
514 //  CmiPrintf("[%d] addLoadbalancer for seq %d\n", CkMyPe(), seq);
515   if (seq == -1) return;
516   if (CkMyPe() == 0) {
517     CmiAssert(seq < nloadbalancers);
518     if (loadbalancers[seq]) {
519       CmiPrintf("Duplicate load balancer created at %d\n", seq);
520       CmiAbort("LBDatabase");
521     }
522   }
523   else
524     nloadbalancers ++;
525   loadbalancers.resize(seq+1);
526   loadbalancers[seq] = lb;
527 }
528
529 // switch strategy in order
530 void LBDatabase::nextLoadbalancer(int seq) {
531   if (seq == -1) return;                // -1 means this is the only LB
532   int next = seq+1;
533   if (_lb_args.loop()) {
534     if (next == nloadbalancers) next = 0;
535   }
536   else {
537     if (next == nloadbalancers) next --;  // keep using the last one
538   }
539   if (seq != next) {
540     loadbalancers[seq]->turnOff();
541     CmiAssert(loadbalancers[next]);
542     loadbalancers[next]->turnOn();
543   }
544 }
545
546 // return the seq-th load balancer string name of
547 // it can be specified in either compile time or runtime
548 // runtime has higher priority
549 const char *LBDatabase::loadbalancer(int seq) {
550   if (lbRegistry.runtime_lbs.length()) {
551     CmiAssert(seq < lbRegistry.runtime_lbs.length());
552     return lbRegistry.runtime_lbs[seq];
553   }
554   else {
555     CmiAssert(seq < lbRegistry.compile_lbs.length());
556     return lbRegistry.compile_lbs[seq];
557   }
558 }
559
560 void LBDatabase::pup(PUP::er& p)
561
562         IrrGroup::pup(p); 
563         // the memory should be already allocated
564         int np;
565         if (!p.isUnpacking()) np = CkNumPes();
566         p|np;
567         CmiAssert(avail_vector);
568         // in case number of processors changes
569         if (p.isUnpacking() && np > CkNumPes()) {
570                 CmiLock(avail_vector_lock);
571                 delete [] avail_vector;
572                 avail_vector = new char[np];
573                 for (int i=0; i<np; i++) avail_vector[i] = 1;
574                 CmiUnlock(avail_vector_lock);
575         }
576         p(avail_vector, np);
577         p|mystep;
578         if(p.isUnpacking()) nloadbalancers = 0;
579 }
580
581
582 void LBDatabase::EstObjLoad(const LDObjHandle &_h, double cputime)
583 {
584 #if CMK_LBDB_ON
585   LBDB *const db = (LBDB*)(_h.omhandle.ldb.handle);
586   LBObj *const obj = db->LbObj(_h);
587
588   CmiAssert(obj != NULL);
589   obj->setTiming(cputime);
590 #endif
591 }
592
593 void LBDatabase::ResumeClients() {
594   // If metabalancer enabled, initialize the variables
595   adaptive_lbdb.history_data.clear();
596
597   adaptive_struct.tentative_period =  INT_MAX;
598   adaptive_struct.final_lb_period =  INT_MAX;
599   adaptive_struct.lb_calculated_period = INT_MAX;
600   adaptive_struct.lb_no_iterations = -1;
601   adaptive_struct.global_max_iter_no = 0;
602   adaptive_struct.tentative_max_iter_no = -1;
603   adaptive_struct.global_recv_iter_counter = 0;
604   adaptive_struct.in_progress = false;
605   adaptive_struct.lb_strategy_cost = 0.0;
606   adaptive_struct.lb_migration_cost = 0.0;
607   adaptive_struct.lb_msg_send_no = 0;
608   adaptive_struct.lb_msg_recv_no = 0;
609   adaptive_struct.total_syncs_called = 0;
610   
611   max_load_vec.clear();
612   total_load_vec.clear();
613   total_contrib_vec.clear();
614   prev_idle = 0.0;
615   if (lb_in_progress) {
616     lbdb_no_obj_callback.clear();
617     lb_in_progress = false;
618   }
619
620   max_load_vec.resize(VEC_SIZE, 0.0);
621   total_load_vec.resize(VEC_SIZE, 0.0);
622   total_contrib_vec.resize(VEC_SIZE, 0.0);
623
624   if (getLBDB()->ObjDataCount() == 0) {
625     HandleAdaptiveNoObj();
626   }
627   LDResumeClients(myLDHandle);
628 }
629
630 bool LBDatabase::AddLoad(int iteration, double load) {
631   total_contrib_vec[iteration]++;
632   adaptive_struct.total_syncs_called++;
633   DEBAD(("At PE %d Total contribution for iteration %d is %lf total objs %d\n", CkMyPe(), iteration,
634     total_contrib_vec[iteration], getLBDB()->ObjDataCount()));
635
636   if (iteration > adaptive_struct.lb_no_iterations) {
637     adaptive_struct.lb_no_iterations = iteration;
638   }
639   total_load_vec[iteration] += load;
640  // if (max_load_vec[iteration] < load) {
641  //   max_load_vec[iteration] = load;
642  // }
643   if (total_contrib_vec[iteration] == getLBDB()->ObjDataCount()) {
644     double idle_time;
645     IdleTime(&idle_time);
646
647     if (iteration < NEGLECT_IDLE) {
648       prev_idle = idle_time;
649     }
650     idle_time -= prev_idle;
651
652     // Skips the 0th iteration collection of stats hence...
653    // idle_time = idle_time * getLBDB()->ObjDataCount() /
654    //   (adaptive_struct.total_syncs_called + getLBDB()->ObjDataCount());
655    int total_countable_syncs = adaptive_struct.total_syncs_called + (1 - NEGLECT_IDLE) * getLBDB()->ObjDataCount();
656     if (total_countable_syncs != 0) {
657       idle_time = idle_time * getLBDB()->ObjDataCount() / total_countable_syncs;
658     }
659     //CkPrintf("[%d] Idle time %lf and countable %d for iteration %d\n", CkMyPe(), idle_time, total_countable_syncs, iteration);
660
661     double lb_data[6];
662     lb_data[0] = iteration;
663     lb_data[1] = 1;
664     lb_data[2] = total_load_vec[iteration];
665     //lb_data[2] = max_load_vec[iteration];
666     lb_data[3] = total_load_vec[iteration];
667     //lb_data[3] = getLBDB()->ObjDataCount();
668     lb_data[4] = idle_time;
669     if (total_load_vec[iteration] == 0.0) {
670       lb_data[5] = idle_time;
671     } else {
672       lb_data[5] = idle_time/total_load_vec[iteration];
673     }
674   
675     //CkPrintf("   [%d] sends total load %lf idle time %lf ratio of idle/load %lf at iter %d\n", CkMyPe(),
676     //    total_load_vec[iteration], idle_time,
677     //    idle_time/total_load_vec[iteration], adaptive_struct.lb_no_iterations);
678
679     CkCallback cb(CkIndex_LBDatabase::ReceiveMinStats((CkReductionMsg*)NULL), thisProxy[0]);
680     contribute(6*sizeof(double), lb_data, lbDataCollectionType, cb);
681   }
682   return true;
683 }
684
685 void LBDatabase::ReceiveMinStats(CkReductionMsg *msg) {
686   double* load = (double *) msg->getData();
687   double avg = load[2]/load[1];
688   double max = load[3];
689   double avg_idle = load[4]/load[1];
690   double max_idle_load_ratio = load[5];
691   int iteration_n = load[0];
692   DEBAD(("** [%d] Iteration Avg load: %lf Max load: %lf Avg Idle : %lf Max Idle : %lf for %lf procs\n",iteration_n, avg, max, avg_idle, max_idle_load_ratio, load[1]));
693   CkPrintf("** [%d] Iteration Avg load: %lf Max load: %lf Avg Idle : %lf Max Idle : %lf for %lf procs\n",iteration_n, avg, max, avg_idle, max_idle_load_ratio, load[1]);
694   //CkPrintf("** [%d] Iteration Avg load: %lf Max load: %lf Avg Idle : %lf Max Idle : %lf for %lf procs %lf/%lf\n",iteration_n, avg, max, avg_idle, max_idle_load_ratio, load[1], load[4],load[1]);
695   delete msg;
696   
697   if (adaptive_struct.final_lb_period != iteration_n) {
698     for (int i = 0; i < lbdb_no_obj_callback.size(); i++) {
699       thisProxy[lbdb_no_obj_callback[i]].TriggerAdaptiveReduction();
700     }
701   }
702  
703   // Store the data for this iteration
704   adaptive_struct.lb_no_iterations = iteration_n;
705   AdaptiveData data;
706   data.iteration = adaptive_struct.lb_no_iterations;
707   data.max_load = max;
708   data.avg_load = avg;
709   data.max_idle_load_ratio = max_idle_load_ratio;
710   data.idle_time = avg_idle;
711   adaptive_lbdb.history_data.push_back(data);
712
713   // If lb period inform is in progress, dont inform again
714   if (adaptive_struct.in_progress || (adaptive_struct.final_lb_period == iteration_n)) {
715     return;
716   }
717
718   double idle_load_tolerance = IDLE_LOAD_TOLERANCE;
719 <<<<<<< HEAD
720   CkPrintf("%lf Alpha beta cost \n", alpha_beta_cost_to_load);
721 =======
722   CkPrintf("alpha_beta_to_load %lf\n", alpha_beta_cost_to_load);
723 >>>>>>> 61a4e2efa017ec4edc0eeeb377012830a9151348
724   if (alpha_beta_cost_to_load < 0.1) {
725     // Ignore the effect hence increase tolerance
726     CkPrintf("Changing the idle load tolerance coz this isn't communication intensive benchmark\n");
727     idle_load_tolerance = 1024.0;
728   }
729
730
731
732 //  if (adaptive_struct.lb_period_informed) {
733 //    return;
734 //  }
735
736   // If the max/avg ratio is greater than the threshold and also this is not the
737   // step immediately after load balancing, carry out load balancing
738   //if (max/avg >= 1.1 && adaptive_lbdb.history_data.size() > 4) {
739   // Generate the plan for the adaptive strategy
740   int period;
741   double ratio_at_t = 1.0;
742   if (generatePlan(period, ratio_at_t)) {
743     //CkPrintf("Carry out load balancing step at iter\n");
744     DEBAD(("Generated period and calculated %d and period %d max iter %d\n",
745     adaptive_struct.lb_calculated_period, period,
746     adaptive_struct.tentative_max_iter_no));
747     int tmp1;
748     double tmp2, tmp3;
749     GetPrevLBData(tmp1, tmp2, tmp3);
750     double tolerate_imb;
751
752     if (ratio_at_t == 1.0) {
753       tolerate_imb = IMB_TOLERANCE * tmp2;
754     } else {
755       CkPrintf("Changed tolerance to %lf after line eq whereas max/avg is %lf\n", ratio_at_t, max/avg);
756       tolerate_imb = ratio_at_t;
757     }
758
759     CkPrintf("Prev LB Data Type %d, max/avg %lf, local/remote %lf\n", tmp1, tmp2, tmp3);
760
761
762
763     if ((max_idle_load_ratio >= idle_load_tolerance || max/avg >= tolerate_imb) && adaptive_lbdb.history_data.size() > 6) {
764       CkPrintf("Carry out load balancing step at iter max/avg(%lf) and max_idle_load_ratio ratio (%lf)\n", max/avg, max_idle_load_ratio);
765
766       // If the previously calculated_period (not the final decision) is greater
767       // than the iter +1, we can inform this and expect to get a change.
768       if ((iteration_n + 1 > adaptive_struct.tentative_max_iter_no) &&
769           (iteration_n+1 < adaptive_struct.lb_calculated_period)) {
770         if (max/avg < tolerate_imb) {
771           adaptive_struct.doCommStrategy = true;
772           CkPrintf("No load imbalance but idle time\n");
773         } else {
774           adaptive_struct.doCommStrategy = false;
775           CkPrintf("load imbalance \n");
776         }
777         adaptive_struct.lb_calculated_period = iteration_n + 1;
778         adaptive_struct.lb_period_informed = true;
779         adaptive_struct.in_progress = true;
780         CkPrintf("Informing everyone the lb period is %d\n",
781             adaptive_struct.lb_calculated_period);
782         thisProxy.LoadBalanceDecision(adaptive_struct.lb_msg_send_no++, adaptive_struct.lb_calculated_period);
783       }
784       return;
785     }
786
787     // If the new lb period from linear extrapolation is less than current set lb period
788     //if (adaptive_struct.lb_calculated_period > period) {
789     if (period > adaptive_struct.tentative_max_iter_no) {
790       adaptive_struct.doCommStrategy = false;
791       adaptive_struct.lb_calculated_period = period;
792       adaptive_struct.in_progress = true;
793       adaptive_struct.lb_period_informed = true;
794       CkPrintf("Informing everyone the lb period is %d\n",
795           adaptive_struct.lb_calculated_period);
796       thisProxy.LoadBalanceDecision(adaptive_struct.lb_msg_send_no++, adaptive_struct.lb_calculated_period);
797       return;
798     }
799   }
800
801   int tmp1;
802   double tmp2, tmp3;
803   GetPrevLBData(tmp1, tmp2, tmp3);
804   double tolerate_imb;
805
806   if (ratio_at_t == 1.0) {
807     tolerate_imb = IMB_TOLERANCE * tmp2;
808   } else {
809     tolerate_imb = ratio_at_t;
810   }
811
812   CkPrintf("Prev LB Data Type %d, max/avg %lf, local/remote %lf\n", tmp1, tmp2, tmp3);
813
814
815   if ((max_idle_load_ratio >= idle_load_tolerance || max/avg >= tolerate_imb) && adaptive_lbdb.history_data.size() > 4) {
816     CkPrintf("Carry out load balancing step at iter max/avg(%lf) and max_idle_load_ratio ratio (%lf)\n", max/avg, max_idle_load_ratio);
817 //    if (!adaptive_struct.lb_period_informed) {
818 //      // Just for testing
819      // if (iteration_n <= 5) {
820      //   adaptive_struct.lb_calculated_period = 9;
821      // } else if (iteration_n <= 10) {
822      //   adaptive_struct.lb_calculated_period = 7;
823      // }// else if (iteration_n <= 10) {
824      // //adaptive_struct.lb_calculated_period = 9;
825      // //} else if (iteration_n > adaptive_struct.tentative_max_iter_no) {
826      // //  adaptive_struct.lb_calculated_period = iteration_n + 1;
827      // //}
828
829      // adaptive_struct.doCommStrategy = false;
830      // adaptive_struct.lb_period_informed = true;
831
832      // CkPrintf("Informing everyone the lb period is %d\n",
833      //     adaptive_struct.lb_calculated_period);
834      // thisProxy.LoadBalanceDecision(adaptive_struct.lb_msg_send_no++, adaptive_struct.lb_calculated_period);
835      // return;
836
837 //    }
838
839
840     // If the previously calculated_period (not the final decision) is greater
841     // than the iter +1, we can inform this and expect to get a change.
842     if ((iteration_n + 1 > adaptive_struct.tentative_max_iter_no) &&
843         (iteration_n+1 < adaptive_struct.lb_calculated_period)) {
844       if (max/avg < tolerate_imb) {
845         adaptive_struct.doCommStrategy = true;
846         CkPrintf("No load imbalance but idle time\n");
847       } else {
848         adaptive_struct.doCommStrategy = false;
849         CkPrintf("load imbalance \n");
850       }
851       adaptive_struct.lb_calculated_period = iteration_n + 1;
852       adaptive_struct.lb_period_informed = true;
853       adaptive_struct.in_progress = true;
854       CkPrintf("Informing everyone the lb period is %d\n",
855           adaptive_struct.lb_calculated_period);
856       thisProxy.LoadBalanceDecision(adaptive_struct.lb_msg_send_no++, adaptive_struct.lb_calculated_period);
857     }
858     return;
859   }
860
861 }
862
863 bool LBDatabase::generatePlan(int& period, double& ratio_at_t) {
864   if (adaptive_lbdb.history_data.size() <= 4) {
865     return false;
866   }
867
868   // Some heuristics for lbperiod
869   // If constant load or almost constant,
870   // then max * new_lb_period > avg * new_lb_period + lb_cost
871   double max = 0.0;
872   double avg = 0.0;
873   AdaptiveData data;
874   for (int i = 0; i < adaptive_lbdb.history_data.size(); i++) {
875     data = adaptive_lbdb.history_data[i];
876     max += data.max_load;
877     avg += data.avg_load;
878     DEBAD(("max (%d, %lf) avg (%d, %lf)\n", i, data.max_load, i, data.avg_load));
879   }
880 //  max /= (adaptive_struct.lb_no_iterations - adaptive_lbdb.history_data[0].iteration);
881 //  avg /= (adaptive_struct.lb_no_iterations - adaptive_lbdb.history_data[0].iteration);
882 //
883 //  adaptive_struct.tentative_period = (adaptive_struct.lb_strategy_cost +
884 //  adaptive_struct.lb_migration_cost) / (max - avg);
885 //  CkPrintf("max : %lf, avg: %lf, strat cost: %lf, migration_cost: %lf, idealperiod : %d \n",
886 //      max, avg, adaptive_struct.lb_strategy_cost, adaptive_struct.lb_migration_cost, adaptive_struct.tentative_period);
887 //
888
889   // If linearly varying load, then find lb_period
890   // area between the max and avg curve 
891   // If we can attain perfect balance, then the new load is close to the
892   // average. Hence we pass 1, else pass in some other value which would be the
893   // new max_load after load balancing.
894   int tmp1;
895   double tmp2, tmp3;
896   GetPrevLBData(tmp1, tmp2, tmp3);
897   
898   double tolerate_imb = tmp2;
899   if (max/avg < tolerate_imb) {
900     CkPrintf("Resorting to imb = 1.0 coz max/avg (%lf) < imb(%lf)\n", max/avg, tolerate_imb);
901     tolerate_imb = 1.0;
902   }
903
904   return getPeriodForStrategy(tolerate_imb, 1, period, ratio_at_t);
905
906 //  int refine_period, scratch_period;
907 //  bool obtained_refine, obtained_scratch;
908 //  obtained_refine = getPeriodForStrategy(1, 1, refine_period);
909 //  obtained_scratch = getPeriodForStrategy(1, 1, scratch_period);
910 //
911 //  if (obtained_refine) {
912 //    if (!obtained_scratch) {
913 //      period = refine_period;
914 //      adaptive_struct.isRefine = true;
915 //      return true;
916 //    }
917 //    if (scratch_period < 1.1*refine_period) {
918 //      adaptive_struct.isRefine = false;
919 //      period = scratch_period;
920 //      return true;
921 //    }
922 //    period = refine_period;
923 //    adaptive_struct.isRefine = true;
924 //    return true;
925 //  }
926 //
927 //  if (obtained_scratch) {
928 //    period = scratch_period;
929 //    adaptive_struct.isRefine = false;
930 //    return true;
931 //  }
932 //  return false;
933 }
934
935 bool LBDatabase::getPeriodForStrategy(double new_load_percent,
936     double overhead_percent, int& period, double& ratio_at_t) {
937   double mslope, aslope, mc, ac;
938   getLineEq(new_load_percent, aslope, ac, mslope, mc);
939   CkPrintf("new load percent %lf\n", new_load_percent);
940   CkPrintf("\n max: %fx + %f; avg: %fx + %f\n", mslope, mc, aslope, ac);
941   double a = (mslope - aslope)/2;
942   double b = (mc - ac);
943   double c = -(adaptive_struct.lb_strategy_cost +
944       adaptive_struct.lb_migration_cost) * overhead_percent;
945   //c = -2.5;
946   bool got_period = getPeriodForLinear(a, b, c, period);
947   if (!got_period) {
948     return false;
949   }
950   
951   if (mslope < 0) {
952     if (period > (-mc/mslope)) {
953       CkPrintf("Max < 0 Period set when max load is -ve\n");
954       return false;
955     }
956   }
957
958   if (aslope < 0) {
959     if (period > (-ac/aslope)) {
960       CkPrintf("Avg < 0 Period set when avg load is -ve\n");
961       return false;
962     }
963   }
964
965   int intersection_t = (mc-ac) / (aslope - mslope);
966   if (intersection_t > 0 && period > intersection_t) {
967     CkPrintf("Avg | Max Period set when curves intersect\n");
968     return false;
969   }
970   ratio_at_t = ((mslope*period + mc)/(aslope*period + ac));
971   return true;
972 }
973
974 bool LBDatabase::getPeriodForLinear(double a, double b, double c, int& period) {
975   CkPrintf("Quadratic Equation %lf X^2 + %lf X + %lf\n", a, b, c);
976   if (a == 0.0) {
977     period = (-c / b);
978     CkPrintf("Ideal period for linear load %d\n", period);
979     return true;
980   }
981   int x;
982   double t = (b * b) - (4*a*c);
983   if (t < 0) {
984     CkPrintf("(b * b) - (4*a*c) is -ve sqrt : %lf\n", sqrt(t));
985     return false;
986   }
987   t = (-b + sqrt(t)) / (2*a);
988   x = t;
989   if (x < 0) {
990     CkPrintf("boo!!! x (%d) < 0\n", x);
991     x = 0;
992     return false;
993   }
994   period = x;
995   CkPrintf("Ideal period for linear load %d\n", period);
996   return true;
997 }
998
999 bool LBDatabase::getLineEq(double new_load_percent, double& aslope, double& ac, double& mslope, double& mc) {
1000   int total = adaptive_lbdb.history_data.size();
1001   int iterations = 1 + adaptive_lbdb.history_data[total - 1].iteration -
1002       adaptive_lbdb.history_data[0].iteration;
1003   double a1 = 0;
1004   double m1 = 0;
1005   double a2 = 0;
1006   double m2 = 0;
1007   AdaptiveData data;
1008   int i = 0;
1009   for (i = 0; i < total/2; i++) {
1010     data = adaptive_lbdb.history_data[i];
1011     m1 += data.max_load;
1012     a1 += data.avg_load;
1013   }
1014   m1 /= i;
1015   a1 = (a1 * new_load_percent) / i;
1016
1017   for (i = total/2; i < total; i++) {
1018     data = adaptive_lbdb.history_data[i];
1019     m2 += data.max_load;
1020     a2 += data.avg_load;
1021   }
1022   m2 /= (i - total/2);
1023   a2 = (a2 * new_load_percent) / (i - total/2);
1024
1025   aslope = 2 * (a2 - a1) / iterations;
1026   mslope = 2 * (m2 - m1) / iterations;
1027   ac = adaptive_lbdb.history_data[0].avg_load * new_load_percent;
1028   mc = adaptive_lbdb.history_data[0].max_load;
1029
1030   //ac = (adaptive_lbdb.history_data[1].avg_load * new_load_percent - aslope);
1031   //mc = (adaptive_lbdb.history_data[1].max_load - mslope);
1032
1033   return true;
1034 }
1035
1036 void LBDatabase::LoadBalanceDecision(int req_no, int period) {
1037   if (req_no < adaptive_struct.lb_msg_recv_no) {
1038     CkPrintf("Error!!! Received a request which was already sent or old\n");
1039     return;
1040   }
1041   //CkPrintf("[%d] Load balance decision made cur iteration: %d period:%d state: %d\n",CkMyPe(), adaptive_struct.lb_no_iterations, period, local_state);
1042   adaptive_struct.tentative_period = period;
1043   //local_state = ON;
1044   adaptive_struct.lb_msg_recv_no = req_no;
1045   thisProxy[0].ReceiveIterationNo(req_no, adaptive_struct.lb_no_iterations);
1046 }
1047
1048 void LBDatabase::LoadBalanceDecisionFinal(int req_no, int period) {
1049   if (req_no < adaptive_struct.lb_msg_recv_no) {
1050     return;
1051   }
1052   DEBAD(("[%d] Final Load balance decision made cur iteration: %d period:%d \n",CkMyPe(), adaptive_struct.lb_no_iterations, period));
1053   adaptive_struct.tentative_period = period;
1054   adaptive_struct.final_lb_period = period;
1055   LDOMAdaptResumeSync(myLDHandle, period);
1056
1057 //  if (local_state == ON) {
1058 //    local_state = DECIDED;
1059 //    return;
1060 //  }
1061
1062   // If the state is PAUSE, then its waiting for the final decision from central
1063   // processor. If the decision is that the ideal period is in the future,
1064   // resume. If the ideal period is now, then carry out load balancing.
1065 //  if (local_state == PAUSE) {
1066 //    if (adaptive_struct.lb_no_iterations < adaptive_struct.tentative_period) {
1067 //      local_state = DECIDED;
1068 //      //SendMinStats();
1069 //      //FIX ME!!! ResumeClients(0);
1070 //    } else {
1071 //      local_state = LOAD_BALANCE;
1072 //      //FIX ME!!! ProcessAtSync();
1073 //    }
1074 //    return;
1075 //  }
1076 //  CkPrintf("Error!!! Final decision received but the state is invalid %d\n", local_state);
1077 }
1078
1079
1080 void LBDatabase::ReceiveIterationNo(int req_no, int local_iter_no) {
1081   CmiAssert(CkMyPe() == 0);
1082
1083   adaptive_struct.global_recv_iter_counter++;
1084   if (local_iter_no > adaptive_struct.global_max_iter_no) {
1085     adaptive_struct.global_max_iter_no = local_iter_no;
1086   }
1087
1088   int period;
1089   if (CkNumPes() == adaptive_struct.global_recv_iter_counter) {
1090
1091     if (adaptive_struct.global_max_iter_no > adaptive_struct.tentative_max_iter_no) {
1092       adaptive_struct.tentative_max_iter_no = adaptive_struct.global_max_iter_no;
1093     }
1094     period = (adaptive_struct.tentative_period > adaptive_struct.global_max_iter_no) ? adaptive_struct.tentative_period : adaptive_struct.global_max_iter_no + 1;
1095     // If no one has gone into load balancing stage, then we can safely change
1096     // the period otherwise keep the old period.
1097     if (adaptive_struct.global_max_iter_no < adaptive_struct.final_lb_period) {
1098       adaptive_struct.tentative_period = period;
1099       CkPrintf("Final lb_period CHANGED!%d\n", adaptive_struct.tentative_period);
1100     } else {
1101       adaptive_struct.tentative_period = adaptive_struct.final_lb_period;
1102       CkPrintf("Final lb_period NOT CHANGED!%d\n", adaptive_struct.tentative_period);
1103     }
1104     thisProxy.LoadBalanceDecisionFinal(req_no, adaptive_struct.tentative_period);
1105     adaptive_struct.in_progress = false;
1106     //adaptive_struct.global_max_iter_no = -1;
1107     adaptive_struct.global_recv_iter_counter = 0;
1108   }
1109 }
1110
1111 int LBDatabase::getPredictedLBPeriod(bool& is_tentative) {
1112   if (adaptive_struct.tentative_period < adaptive_struct.final_lb_period) {
1113     is_tentative = true;
1114     return adaptive_struct.tentative_period;
1115    } else {
1116      is_tentative = false;
1117      return adaptive_struct.final_lb_period;
1118    }
1119 }
1120
1121 void LBDatabase::ResetAdaptive() {
1122   adaptive_struct.lb_no_iterations = -1;
1123   lb_in_progress = true;
1124 }
1125
1126 void LBDatabase::HandleAdaptiveNoObj() {
1127   adaptive_struct.lb_no_iterations++;
1128   //CkPrintf("HandleAdaptiveNoObj %d\n", adaptive_struct.lb_no_iterations);
1129   thisProxy[0].RegisterNoObjCallback(CkMyPe());
1130   TriggerAdaptiveReduction();
1131 }
1132
1133 void LBDatabase::RegisterNoObjCallback(int index) {
1134   if (lb_in_progress) {
1135     lbdb_no_obj_callback.clear();
1136     //CkPrintf("Clearing and registering\n");
1137     lb_in_progress = false;
1138   }
1139   lbdb_no_obj_callback.push_back(index);
1140   CkPrintf("Registered %d to have no objs.\n", index);
1141
1142   // If collection has already happened and this is second iteration, then
1143   // trigger reduction.
1144   if (adaptive_struct.lb_no_iterations != -1) {
1145     //CkPrintf("Collection already started now %d so kick in\n", adaptive_struct.lb_no_iterations);
1146     thisProxy[index].TriggerAdaptiveReduction();
1147   }
1148 }
1149
1150 void LBDatabase::TriggerAdaptiveReduction() {
1151   adaptive_struct.lb_no_iterations++;
1152   //CkPrintf("Trigger adaptive for %d\n", adaptive_struct.lb_no_iterations);
1153   double lb_data[6];
1154   lb_data[0] = adaptive_struct.lb_no_iterations;
1155   lb_data[1] = 1;
1156   lb_data[2] = 0.0;
1157   lb_data[3] = 0.0;
1158   lb_data[4] = 0.0;
1159   lb_data[5] = 0.0;
1160
1161   // CkPrintf("   [%d] sends total load %lf idle time %lf ratio of idle/load %lf at iter %d\n", CkMyPe(),
1162   //     total_load_vec[iteration], idle_time,
1163   //     idle_time/total_load_vec[iteration], adaptive_struct.lb_no_iterations);
1164
1165   CkCallback cb(CkIndex_LBDatabase::ReceiveMinStats((CkReductionMsg*)NULL), thisProxy[0]);
1166   contribute(6*sizeof(double), lb_data, lbDataCollectionType, cb);
1167 }
1168
1169
1170 bool LBDatabase::isStrategyComm() {
1171   return adaptive_struct.doCommStrategy;
1172 }
1173
1174 void LBDatabase::SetMigrationCost(double lb_migration_cost) {
1175   adaptive_struct.lb_migration_cost = lb_migration_cost;
1176 }
1177
1178 void LBDatabase::SetStrategyCost(double lb_strategy_cost) {
1179   adaptive_struct.lb_strategy_cost = lb_strategy_cost;
1180 }
1181
1182 void LBDatabase::UpdateAfterLBData(int lb, double lb_max, double lb_avg, double
1183     local_comm, double remote_comm) {
1184   adaptive_struct.last_lb_type = lb;
1185   if (lb == 0) {
1186     adaptive_struct.greedy_info.max_avg_ratio = lb_max/lb_avg;
1187   } else if (lb == 1) {
1188     adaptive_struct.refine_info.max_avg_ratio = lb_max/lb_avg;
1189   } else if (lb == 2) {
1190     adaptive_struct.comm_info.remote_local_ratio = remote_comm/local_comm;
1191   } else if (lb == 3) {
1192     adaptive_struct.comm_refine_info.remote_local_ratio =
1193     remote_comm/local_comm;
1194   }
1195 }
1196
1197 void LBDatabase::UpdateAfterLBData(double max_load, double max_cpu, double
1198 avg_load) {
1199   if (adaptive_struct.last_lb_type == -1) {
1200     adaptive_struct.last_lb_type = 0;
1201   }
1202   int lb = adaptive_struct.last_lb_type;
1203   //CkPrintf("Storing data after lb ratio %lf for lb %d\n", max_load/avg_load, lb);
1204   if (lb == 0) {
1205     adaptive_struct.greedy_info.max_avg_ratio = max_load/avg_load;
1206   } else if (lb == 1) {
1207     adaptive_struct.refine_info.max_avg_ratio = max_load/avg_load;
1208   } else if (lb == 2) {
1209     adaptive_struct.comm_info.max_avg_ratio = max_load/avg_load;
1210   } else if (lb == 3) {
1211     adaptive_struct.comm_refine_info.max_avg_ratio = max_load/avg_load;
1212   }
1213 }
1214
1215 void LBDatabase::UpdateAfterLBComm(double alpha_beta_to_load) {
1216   CkPrintf("Setting alpha beta %lf\n", alpha_beta_to_load);
1217   alpha_beta_cost_to_load = alpha_beta_to_load;
1218 }
1219
1220
1221 void LBDatabase::GetPrevLBData(int& lb_type, double& lb_max_avg_ratio, double&
1222     remote_local_comm_ratio) {
1223   lb_type = adaptive_struct.last_lb_type;
1224   lb_max_avg_ratio = 1;
1225   remote_local_comm_ratio = 1;
1226   GetLBDataForLB(lb_type, lb_max_avg_ratio, remote_local_comm_ratio);
1227 }
1228
1229 void LBDatabase::GetLBDataForLB(int lb_type, double& lb_max_avg_ratio, double&
1230     remote_local_comm_ratio) {
1231   if (lb_type == 0) {
1232     lb_max_avg_ratio = adaptive_struct.greedy_info.max_avg_ratio;
1233   } else if (lb_type == 1) {
1234     lb_max_avg_ratio = adaptive_struct.refine_info.max_avg_ratio;
1235   } else if (lb_type == 2) {
1236     remote_local_comm_ratio = adaptive_struct.comm_info.remote_local_ratio;
1237   } else if (lb_type == 3) {
1238     remote_local_comm_ratio =
1239        adaptive_struct.comm_refine_info.remote_local_ratio;
1240   }
1241 }
1242
1243 /*
1244   callable from user's code
1245 */
1246 void TurnManualLBOn()
1247 {
1248 #if CMK_LBDB_ON
1249    LBDatabase * myLbdb = LBDatabase::Object();
1250    if (myLbdb) {
1251      myLbdb->TurnManualLBOn();
1252    }
1253    else {
1254      LBDatabase::manualOn = 1;
1255    }
1256 #endif
1257 }
1258
1259 void TurnManualLBOff()
1260 {
1261 #if CMK_LBDB_ON
1262    LBDatabase * myLbdb = LBDatabase::Object();
1263    if (myLbdb) {
1264      myLbdb->TurnManualLBOff();
1265    }
1266    else {
1267      LBDatabase::manualOn = 0;
1268    }
1269 #endif
1270 }
1271
1272 extern "C" void LBTurnInstrumentOn() { 
1273 #if CMK_LBDB_ON
1274   if (CkpvAccess(lbdatabaseInited))
1275     LBDatabase::Object()->CollectStatsOn(); 
1276   else
1277     _lb_args.statsOn() = 1;
1278 #endif
1279 }
1280
1281 extern "C" void LBTurnInstrumentOff() { 
1282 #if CMK_LBDB_ON
1283   if (CkpvAccess(lbdatabaseInited))
1284     LBDatabase::Object()->CollectStatsOff(); 
1285   else
1286     _lb_args.statsOn() = 0;
1287 #endif
1288 }
1289 void LBClearLoads() {
1290 #if CMK_LBDB_ON
1291   LBDatabase::Object()->ClearLoads(); 
1292 #endif
1293 }
1294
1295 void LBTurnPredictorOn(LBPredictorFunction *model) {
1296 #if CMK_LBDB_ON
1297   LBDatabase::Object()->PredictorOn(model);
1298 #endif
1299 }
1300
1301 void LBTurnPredictorOn(LBPredictorFunction *model, int wind) {
1302 #if CMK_LBDB_ON
1303   LBDatabase::Object()->PredictorOn(model, wind);
1304 #endif
1305 }
1306
1307 void LBTurnPredictorOff() {
1308 #if CMK_LBDB_ON
1309   LBDatabase::Object()->PredictorOff();
1310 #endif
1311 }
1312
1313 void LBChangePredictor(LBPredictorFunction *model) {
1314 #if CMK_LBDB_ON
1315   LBDatabase::Object()->ChangePredictor(model);
1316 #endif
1317 }
1318
1319 void LBSetPeriod(double second) {
1320 #if CMK_LBDB_ON
1321   if (CkpvAccess(lbdatabaseInited))
1322     LBDatabase::Object()->SetLBPeriod(second); 
1323   else
1324     _lb_args.lbperiod() = second;
1325 #endif
1326 }
1327
1328 #include "LBDatabase.def.h"
1329
1330 /*@}*/