Fixed inline bug on blue print
[charm.git] / src / conv-ldb / cldb.workstealing.c
1 #include <stdlib.h>
2
3 #include "converse.h"
4 #include "cldb.workstealing.h"
5 #include "queueing.h"
6 #include "cldb.h"
7
8 #define IDLE_IMMEDIATE          0
9 #define TRACE_USEREVENTS        0
10
11 #define PERIOD 10                /* default: 30 */
12 #define MSGDELAY 10
13 #define MAXOVERLOAD 1
14
15 #define LOADTHRESH       3
16
17
18 typedef struct CldProcInfo_s {
19   int    balanceEvt;            /* user event for balancing */
20   int    idleEvt;               /* user event for idle balancing */
21   int    idleprocEvt;           /* user event for processing idle req */
22 } *CldProcInfo;
23
24 int _stealonly1 = 0;
25 int workstealingproactive = 0;
26
27 CpvStaticDeclare(CldProcInfo, CldData);
28 CpvStaticDeclare(int, CldAskLoadHandlerIndex);
29 CpvStaticDeclare(int, CldAckNoTaskHandlerIndex);
30 CpvStaticDeclare(int, isStealing);
31
32
33 char *CldGetStrategy(void)
34 {
35   return "work stealing";
36 }
37
38
39 static void StealLoad()
40 {
41   int i;
42   double startT;
43   requestmsg msg;
44   int myload;
45   int  victim;
46   int mype;
47   int numpes;
48
49   /* CcdRaiseCondition(CcdUSER); */
50
51   if (CpvAccess(isStealing)) return;    /* already stealing, return */
52   CpvAccess(isStealing) = 1;
53
54   myload = CldLoad();
55
56   mype = CmiMyPe();
57   msg.from_pe = mype;
58   numpes = CmiNumPes();
59   do{
60       victim = (((CrnRand()+mype)&0x7FFFFFFF)%numpes);
61   }while(victim == mype);
62
63   CmiSetHandler(&msg, CpvAccess(CldAskLoadHandlerIndex));
64 #if IDLE_IMMEDIATE
65   /* fixme */
66   CmiBecomeImmediate(&msg);
67 #endif
68   msg.to_rank = CmiRankOf(victim);
69   CmiSyncSend(victim, sizeof(requestmsg),(char *)&msg);
70   
71 #if CMK_TRACE_ENABLED && TRACE_USEREVENTS
72   traceUserBracketEvent(cldData->idleEvt, now, CmiWallTimer());
73 #endif
74 }
75
76 void LoadNotifyFn(int l)
77 {
78     if(workstealingproactive)
79     {
80         if(CldLoad() < 3)
81             StealLoad();
82     }
83 }
84 /* since I am idle, ask for work from neighbors */
85
86 static void CldBeginIdle(void *dummy)
87 {
88     StealLoad();
89
90 }
91 /* immediate message handler, work at node level */
92 /* send some work to requested proc */
93 static void CldAskLoadHandler(requestmsg *msg)
94 {
95   int receiver, rank, recvIdx, i;
96   int myload = CldLoad();
97
98   int sendLoad;
99   sendLoad = myload / 2; 
100   receiver = msg->from_pe;
101   /* only give you work if I have more than 1 */
102   if (myload>LOADTHRESH) {
103       if(_stealonly1) sendLoad = 1;
104       rank = CmiMyRank();
105       if (msg->to_rank != -1) rank = msg->to_rank;
106       CldMultipleSend(receiver, sendLoad, rank, 0);
107   }else
108   {
109       msg->from_pe = CmiMyPe();
110       msg->to_rank = CmiMyRank();
111
112       /* CcdRaiseCondition(CcdUSER); */
113
114       CmiSetHandler(msg, CpvAccess(CldAckNoTaskHandlerIndex));
115       CmiSyncSendAndFree(receiver, sizeof(requestmsg),(char *)msg);
116     /* send ack indicating there is no task */
117   }
118 }
119
120 void  CldAckNoTaskHandler(requestmsg *msg)
121 {
122   int victim; 
123   int notaskpe = msg->from_pe;
124   int mype = CmiMyPe();
125
126   /* CcdRaiseCondition(CcdUSER); */
127
128   do{
129       victim = (((CrnRand()+notaskpe)&0x7FFFFFFF)%CmiNumPes());
130   }while(victim == mype);
131
132   /* reuse msg */
133   msg->to_rank = CmiRankOf(victim);
134   msg->from_pe = mype;
135   CmiSetHandler(msg, CpvAccess(CldAskLoadHandlerIndex));
136   CmiSyncSendAndFree(victim, sizeof(requestmsg),(char *)msg);
137
138   CpvAccess(isStealing) = 1;
139 }
140
141 void CldHandler(void *msg)
142 {
143   CldInfoFn ifn; CldPackFn pfn;
144   int len, queueing, priobits; unsigned int *prioptr;
145   
146   CldRestoreHandler(msg);
147   ifn = (CldInfoFn)CmiHandlerToFunction(CmiGetInfo(msg));
148   ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
149   CsdEnqueueGeneral(msg, queueing, priobits, prioptr);
150 }
151
152 void CldBalanceHandler(void *msg)
153 {
154   CldRestoreHandler(msg);
155   CldPutToken(msg);
156   CpvAccess(isStealing) = 0;
157 }
158
159 void CldEnqueueGroup(CmiGroup grp, void *msg, int infofn)
160 {
161   int len, queueing, priobits,i; unsigned int *prioptr;
162   CldInfoFn ifn = (CldInfoFn)CmiHandlerToFunction(infofn);
163   CldPackFn pfn;
164   ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
165   if (pfn) {
166     pfn(&msg);
167     ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
168   }
169   CldSwitchHandler(msg, CpvAccess(CldHandlerIndex));
170   CmiSetInfo(msg,infofn);
171
172   CmiSyncMulticastAndFree(grp, len, msg);
173 }
174
175 void CldEnqueueMulti(int npes, int *pes, void *msg, int infofn)
176 {
177   int len, queueing, priobits,i; unsigned int *prioptr;
178   CldInfoFn ifn = (CldInfoFn)CmiHandlerToFunction(infofn);
179   CldPackFn pfn;
180   ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
181   if (pfn) {
182     pfn(&msg);
183     ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
184   }
185   CldSwitchHandler(msg, CpvAccess(CldHandlerIndex));
186   CmiSetInfo(msg,infofn);
187   CmiSyncListSendAndFree(npes, pes, len, msg);
188 }
189
190 void CldEnqueue(int pe, void *msg, int infofn)
191 {
192   int len, queueing, priobits, avg; unsigned int *prioptr;
193   CldInfoFn ifn = (CldInfoFn)CmiHandlerToFunction(infofn);
194   CldPackFn pfn;
195
196   if ((pe == CLD_ANYWHERE) && (CmiNumPes() > 1)) {
197       pe = CmiMyPe();
198     /* always pack the message because the message may be move away
199        to a different processor later by CldGetToken() */
200     ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
201     if (pfn && CmiNumNodes()>1) {
202        pfn(&msg);
203        ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
204     }
205     ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
206     CmiSetInfo(msg,infofn);
207     CldPutToken(msg);
208   } 
209   else if ((pe == CmiMyPe()) || (CmiNumPes() == 1)) {
210     ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
211     CsdEnqueueGeneral(msg, queueing, priobits, prioptr);
212   }
213   else {
214     ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
215     if (pfn && CmiNodeOf(pe) != CmiMyNode()) {
216       pfn(&msg);
217       ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
218     }
219     CldSwitchHandler(msg, CpvAccess(CldHandlerIndex));
220     CmiSetInfo(msg,infofn);
221     if (pe==CLD_BROADCAST) 
222       CmiSyncBroadcastAndFree(len, msg);
223     else if (pe==CLD_BROADCAST_ALL)
224       CmiSyncBroadcastAllAndFree(len, msg);
225     else CmiSyncSendAndFree(pe, len, msg);
226   }
227 }
228
229 void CldNodeEnqueue(int node, void *msg, int infofn)
230 {
231   int len, queueing, priobits, pe, avg; unsigned int *prioptr;
232   CldInfoFn ifn = (CldInfoFn)CmiHandlerToFunction(infofn);
233   CldPackFn pfn;
234   if ((node == CLD_ANYWHERE) && (CmiNumPes() > 1)) {
235       pe = CmiMyPe();
236       node = CmiNodeOf(pe);
237       ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
238       CsdNodeEnqueueGeneral(msg, queueing, priobits, prioptr);
239   }
240   else if ((node == CmiMyNode()) || (CmiNumPes() == 1)) {
241     ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
242     CsdNodeEnqueueGeneral(msg, queueing, priobits, prioptr);
243   } 
244   else {
245     ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
246     if (pfn) {
247         pfn(&msg);
248         ifn(msg, &pfn, &len, &queueing, &priobits, &prioptr);
249     }
250     CldSwitchHandler(msg, CpvAccess(CldHandlerIndex));
251     CmiSetInfo(msg,infofn);
252     if (node==CLD_BROADCAST) { CmiSyncNodeBroadcastAndFree(len, msg); }
253     else if (node==CLD_BROADCAST_ALL){CmiSyncNodeBroadcastAllAndFree(len,msg);}
254     else CmiSyncNodeSendAndFree(node, len, msg);
255   }
256 }
257
258
259 void CldGraphModuleInit(char **argv)
260 {
261   CpvInitialize(CldProcInfo, CldData);
262   CpvInitialize(int, CldAskLoadHandlerIndex);
263   CpvInitialize(int, CldAckNoTaskHandlerIndex);
264   CpvInitialize(int, CldBalanceHandlerIndex);
265
266   CpvAccess(CldData) = (CldProcInfo)CmiAlloc(sizeof(struct CldProcInfo_s));
267 #if CMK_TRACE_ENABLED
268   CpvAccess(CldData)->balanceEvt = traceRegisterUserEvent("CldBalance", -1);
269   CpvAccess(CldData)->idleEvt = traceRegisterUserEvent("CldBalanceIdle", -1);
270   CpvAccess(CldData)->idleprocEvt = traceRegisterUserEvent("CldBalanceProcIdle", -1);
271 #endif
272
273   CpvAccess(CldBalanceHandlerIndex) = 
274     CmiRegisterHandler(CldBalanceHandler);
275   CpvAccess(CldAskLoadHandlerIndex) = 
276     CmiRegisterHandler((CmiHandler)CldAskLoadHandler);
277   
278   CpvAccess(CldAckNoTaskHandlerIndex) = 
279     CmiRegisterHandler((CmiHandler)CldAckNoTaskHandler);
280
281   /* communication thread */
282   if (CmiMyRank() == CmiMyNodeSize())  return;
283
284   _stealonly1 = CmiGetArgFlagDesc(argv, "+stealonly1", "Charm++> Work Stealing, every time only steal 1 task");
285   
286   workstealingproactive= CmiGetArgFlagDesc(argv, "+workstealingproactive", "Charm++> Work Stealing, steal before going idle(threshold = 3)");
287
288   /* register idle handlers - when idle, keep asking work from neighbors */
289   if(CmiNumPes() > 1)
290   CcdCallOnConditionKeep(CcdPROCESSOR_BEGIN_IDLE,
291       (CcdVoidFn) CldBeginIdle, NULL);
292   if (CmiMyPe() == 0) 
293       CmiPrintf("Charm++> Work stealing is enabled. \n");
294   if(workstealingproactive && CmiMyPe() == 0)
295       CmiPrintf("Charm++> Steal work when load is fewer than 3. \n");
296 }
297
298
299 void CldModuleInit(char **argv)
300 {
301   CpvInitialize(int, CldHandlerIndex);
302   CpvInitialize(int, CldRelocatedMessages);
303   CpvInitialize(int, CldLoadBalanceMessages);
304   CpvInitialize(int, CldMessageChunks);
305   CpvAccess(CldHandlerIndex) = CmiRegisterHandler(CldHandler);
306   CpvAccess(CldRelocatedMessages) = CpvAccess(CldLoadBalanceMessages) = 
307   CpvAccess(CldMessageChunks) = 0;
308
309   CldModuleGeneralInit(argv);
310   CldGraphModuleInit(argv);
311
312   CpvAccess(CldLoadNotify) = 1;
313
314   CpvInitialize(int, isStealing);
315   CpvAccess(isStealing) = 0;
316 }
317
318 void CldCallback()
319 {}