src/ats/gnunet-service-ats-solver_mlp.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2011 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19 */
  20
  21 /**
  22  * @file ats/gnunet-service-ats-solver_mlp.c
  23  * @brief ats mlp problem solver
  24  * @author Matthias Wachs
  25  * @author Christian Grothoff
  26  */
  27 #include "platform.h"
  28 #include "gnunet_util_lib.h"
  29 #include "gnunet-service-ats-solver_mlp.h"
  30 #include "gnunet_statistics_service.h"
  31 #include "glpk.h"
  32
  33 /**
  34  *
  35  * NOTE: Do not modify this documentation. This documentation is based on
  36  * gnunet.org:/vcs/fsnsg/ats-paper.git/tech-doku/ats-tech-guide.tex
  37  * use build_txt.sh to generate plaintext output
  38  *
  39  *    The MLP solver (mlp) tries to finds an optimal bandwidth assignmentby
  40  *    optimizing an mixed integer programming problem. The MLP solver uses a
  41  *    number of constraints to find the best adddress for a peer and an optimal
  42  *    bandwidth assignment. mlp uses the GNU Linear Programming Kit to solve the
  43  *    MLP problem.
  44  *
  45  *    We defined a constraint system to find an optimal bandwidth assignment.
  46  *    This constraint system uses as an input data addresses, bandwidth quotas,
  47  *    preferences and quality values. This constraint system is stored in an
  48  *    matrix based equotation system.
  49  *
  50  *   5 Using GLPK
  51  *
  52  *    A (M)LP problem consists of a target function to optimizes, constraints
  53  *    and rows and columns. FIXME GLP uses three arrays to index the matrix: two
  54  *    integer arrays storing the row and column indices in the matrix and an
  55  *    float array to store the coeeficient.
  56  *
  57  *    To solve the problem we first find an initial solution for the LP problem
  58  *    using the LP solver and then find an MLP solution based on this solution
  59  *    using the MLP solver.
  60  *
  61  *    Solving (M)LP problems has the property that finding an initial solution
  62  *    for the LP problem is computationally expensive and finding the MLP
  63  *    solution is cheaper. This is especially interesting an existing LP
  64  *    solution can be reused if only coefficients in the matrix have changed
  65  *    (addresses updated). Only when the problem size changes (addresses added
  66  *    or deleted) a new LP solution has to be found.
  67  *
  68  *    Intended usage
  69  *    The mlp solver solves the bandwidth assignment problem only on demand when
  70  *    an address suggestion is requested. When an address is requested mlp the
  71  *    solves the mlp problem and if the active address or the bandwidth assigned
  72  *    changes it calls the callback to addresses. The mlp solver gets notified
  73  *    about new addresses (adding sessions), removed addresses (address
  74  *    deletions) and address updates. To benefit from the mlp properties
  75  *    mentioned in section 5 the solver rembers if since the last solution
  76  *    addresses were added or deleted (problem size changed, problem has to be
  77  *    rebuild and solved from sratch) or if addresses were updated and the
  78  *    existing solution can be reused.
  79  *
  80  *     5.1 Input data
  81  *
  82  *    The quotas for each network segment are passed by addresses. MLP can be
  83  *    adapted using configuration settings and uses the following parameters:
  84  *      * MLP_MAX_DURATION:
  85  *        Maximum duration for a MLP solution procees (default: 3 sec.)
  86  *      * MLP_MAX_DURATION:
  87  *        Maximum number of iterations for a MLP solution process (default:
  88  *        1024)
  89  *      * MLP_MIN_CONNECTIONS:
  90  *        Minimum number of desired connections (default: 4)
  91  *      * MLP_MIN_BANDWIDTH:
  92  *        Minimum amount of bandwidth assigned to an address (default: 1024)
  93  *      * MLP_COEFFICIENT_D:
  94  *        Diversity coefficient (default: 1.0)
  95  *      * MLP_COEFFICIENT_R:
  96  *        Relativity coefficient (default: 1.0)
  97  *      * MLP_COEFFICIENT_U:
  98  *        Utilization coefficient (default: 1.0)
  99  *      * MLP_COEFFICIENT_D:
 100  *        Diversity coefficient (default: 1.0)
 101  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY:
 102  *        Quality delay coefficient (default: 1.0)
 103  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 104  *        Quality distance coefficient (default: 1.0)
 105  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 106  *        Quality distance coefficient (default: 1.0)
 107  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 108  *        Quality distance coefficient (default: 1.0)
 109  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 110  *        Quality distance coefficient (default: 1.0)
 111  *
 112  *     5.2 Data structures used
 113  *
 114  *    mlp has for each known peer a struct ATS_Peer containing information about
 115  *    a specific peer. The address field solver_information contains information
 116  *    about the mlp properties of this address.
 117  *
 118  *     5.3 Initializing
 119  *
 120  *    During initialization mlp initializes the GLPK libray used to solve the
 121  *    MLP problem: it initializes the glpk environment and creates an initial LP
 122  *    problem. Next it loads the configuration values from the configuration or
 123  *    uses the default values configured in -addresses_mlp.h. The quotas used
 124  *    are given by addresses but may have to be adjusted. mlp uses a upper limit
 125  *    for the bandwidth assigned called BIG M and a minimum amount of bandwidth
 126  *    an address gets assigned as well as a minium desired number of
 127  *    connections. If the configured quota is bigger than BIG M, it is reduced
 128  *    to BIG M. If the configured quota is smaller than MLP_MIN_CONNECTIONS
 129  *    *MLP_MIN_BANDWIDTH it is increased to this value.
 130  *
 131  *     5.4 Shutdown
 132
 133  */
 134
 135 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "ats-mlp",__VA_ARGS__)
 136
 137 /**
 138  * Print debug output for mlp problem creation
 139  */
 140 #define DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION GNUNET_NO
 141
 142 /**
 143  * Enable GLPK verbose output
 144  */
 145 #define VERBOSE_GLPK GNUNET_NO
 146
 147 /**
 148  * Maximize bandwidth assigned
 149  *
 150  * This option can be used to test if problem can be solved at all without
 151  * optimizing for utility, diversity or relativity
 152  *
 153  */
 154 #define MAXIMIZE_FOR_BANDWIDTH_ASSIGNED GNUNET_NO
 155
 156 /**
 157  * Intercept GLPK terminal output
 158  * @param info the mlp handle
 159  * @param s the string to print
 160  * @return 0: glpk prints output on terminal, 0 != surpress output
 161  */
 162 static int
 163 mlp_term_hook (void *info, const char *s)
 164 {
 165   /* Not needed atm struct MLP_information *mlp = info; */
 166   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s", s);
 167   return 1;
 168 }
 169
 170
 171 /**
 172  * Reset peers for next problem creation
 173  *
 174  * @param cls not used
 175  * @param key the key
 176  * @param value ATS_Peer
 177  * @return GNUNET_OK
 178  */
 179 static int
 180 reset_peers (void *cls, const struct GNUNET_HashCode * key, void *value)
 181  {
 182    struct ATS_Peer *peer = value;
 183    peer->processed = GNUNET_NO;
 184    return GNUNET_OK;
 185  }
 186
 187 /**
 188  * Delete the MLP problem and free the constrain matrix
 189  *
 190  * @param mlp the MLP handle
 191  */
 192 static void
 193 mlp_delete_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 194 {
 195   int c;
 196   if (mlp == NULL)
 197     return;
 198   if (mlp->p.prob != NULL)
 199   {
 200     glp_delete_prob(mlp->p.prob);
 201     mlp->p.prob = NULL;
 202   }
 203
 204   /* delete row index */
 205   if (mlp->p.ia != NULL)
 206   {
 207     GNUNET_free (mlp->p.ia);
 208     mlp->p.ia = NULL;
 209   }
 210
 211   /* delete column index */
 212   if (mlp->p.ja != NULL)
 213   {
 214     GNUNET_free (mlp->p.ja);
 215     mlp->p.ja = NULL;
 216   }
 217
 218   /* delete coefficients */
 219   if (mlp->p.ar != NULL)
 220   {
 221     GNUNET_free (mlp->p.ar);
 222     mlp->p.ar = NULL;
 223   }
 224   mlp->p.ci = 0;
 225   mlp->p.prob = NULL;
 226
 227   mlp->p.c_d = MLP_UNDEFINED;
 228   mlp->p.c_r = MLP_UNDEFINED;
 229   mlp->p.r_c2 = MLP_UNDEFINED;
 230   mlp->p.r_c4 = MLP_UNDEFINED;
 231   mlp->p.r_c6 = MLP_UNDEFINED;
 232   mlp->p.r_c9 = MLP_UNDEFINED;
 233   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q ; c ++)
 234     mlp->p.r_q[c] = MLP_UNDEFINED;
 235   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c ++)
 236     mlp->p.r_quota[c] = MLP_UNDEFINED;
 237   mlp->p.ci = MLP_UNDEFINED;
 238
 239
 240   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->requested_peers, &reset_peers, NULL);
 241 }
 242
 243
 244 /**
 245  * Translate ATS properties to text
 246  * Just intended for debugging
 247  *
 248  * @param ats_index the ATS index
 249  * @return string with result
 250  */
 251 const char *
 252 mlp_ats_to_string (int ats_index)
 253 {
 254   switch (ats_index) {
 255     case GNUNET_ATS_ARRAY_TERMINATOR:
 256       return "GNUNET_ATS_ARRAY_TERMINATOR";
 257     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_UP:
 258       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_UP";
 259     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_DOWN:
 260       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_DOWN";
 261     case GNUNET_ATS_COST_LAN:
 262       return "GNUNET_ATS_COST_LAN";
 263     case GNUNET_ATS_COST_WAN:
 264       return "GNUNET_ATS_COST_LAN";
 265     case GNUNET_ATS_COST_WLAN:
 266       return "GNUNET_ATS_COST_WLAN";
 267     case GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE:
 268       return "GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE";
 269     case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY:
 270       return "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY";
 271     case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE:
 272       return "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE";
 273     default:
 274       GNUNET_break (0);
 275       return "unknown";
 276   }
 277 }
 278
 279 /**
 280  * Translate glpk status error codes to text
 281  * @param retcode return code
 282  * @return string with result
 283  */
 284 const char *
 285 mlp_status_to_string (int retcode)
 286 {
 287   switch (retcode) {
 288     case GLP_UNDEF:
 289       return "solution is undefined";
 290     case GLP_FEAS:
 291       return "solution is feasible";
 292     case GLP_INFEAS:
 293       return "solution is infeasible";
 294     case GLP_NOFEAS:
 295       return "no feasible solution exists";
 296     case GLP_OPT:
 297       return "solution is optimal";
 298     case GLP_UNBND:
 299       return "solution is unbounded";
 300     default:
 301       GNUNET_break (0);
 302       return "unknown error";
 303   }
 304 }
 305
 306 /**
 307  * Translate glpk solver error codes to text
 308  * @param retcode return code
 309  * @return string with result
 310  */
 311 const char *
 312 mlp_solve_to_string (int retcode)
 313 {
 314   switch (retcode) {
 315     case 0:
 316       return "ok";
 317     case GLP_EBADB:
 318       return "invalid basis";
 319     case GLP_ESING:
 320       return "singular matrix";
 321     case GLP_ECOND:
 322       return "ill-conditioned matrix";
 323     case GLP_EBOUND:
 324       return "invalid bounds";
 325     case GLP_EFAIL:
 326       return "solver failed";
 327     case GLP_EOBJLL:
 328       return "objective lower limit reached";
 329     case GLP_EOBJUL:
 330       return "objective upper limit reached";
 331     case GLP_EITLIM:
 332       return "iteration limit exceeded";
 333     case GLP_ETMLIM:
 334       return "time limit exceeded";
 335     case GLP_ENOPFS:
 336       return "no primal feasible solution";
 337     case GLP_ENODFS:
 338       return "no dual feasible solution";
 339     case GLP_EROOT:
 340       return "root LP optimum not provided";
 341     case GLP_ESTOP:
 342       return "search terminated by application";
 343     case GLP_EMIPGAP:
 344       return "relative mip gap tolerance reached";
 345     case GLP_ENOFEAS:
 346       return "no dual feasible solution";
 347     case GLP_ENOCVG:
 348       return "no convergence";
 349     case GLP_EINSTAB:
 350       return "numerical instability";
 351     case GLP_EDATA:
 352       return "invalid data";
 353     case GLP_ERANGE:
 354       return "result out of range";
 355     default:
 356       GNUNET_break (0);
 357       return "unknown error";
 358   }
 359 }
 360
 361 /**
 362  * Extract an ATS performance info from an address
 363  *
 364  * @param address the address
 365  * @param type the type to extract in HBO
 366  * @return the value in HBO or GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED in HBO if value does not exist
 367  */
 368 static int
 369 get_performance_info (struct ATS_Address *address, uint32_t type)
 370 {
 371   int c1;
 372   GNUNET_assert (NULL != address);
 373
 374   if ((NULL == address->atsi) || (0 == address->atsi_count))
 375       return GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED;
 376
 377   for (c1 = 0; c1 < address->atsi_count; c1++)
 378   {
 379       if (ntohl(address->atsi[c1].type) == type)
 380         return ntohl(address->atsi[c1].value);
 381   }
 382   return GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED;
 383 }
 384
 385
 386 struct CountContext
 387 {
 388   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * peers;
 389   int result;
 390 };
 391
 392 static int
 393 mlp_create_problem_count_addresses_it (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
 394 {
 395   struct CountContext *cctx = cls;
 396   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 397   if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(cctx->peers, key))
 398     cctx->result++;
 399   return GNUNET_OK;
 400 }
 401
 402 static int mlp_create_problem_count_addresses (
 403     struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * peers,
 404     const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses)
 405 {
 406   struct CountContext cctx;
 407   cctx.peers = peers;
 408   cctx.result = 0;
 409   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (addresses, &mlp_create_problem_count_addresses_it, &cctx);
 410   return cctx.result;
 411 }
 412
 413
 414 /**
 415  * Updates an existing value in the matrix
 416  *
 417  * Extract the row, updates the value and updates the row in the problem
 418  *
 419  * @param p the mlp problem
 420  * @param row the row to create the value in
 421  * @param col the column to create the value in
 422  * @param val the value to set
 423  * @param line calling line for debbuging
 424  * @return GNUNET_YES value changed, GNUNET_NO value did not change, GNUNET_SYSERR
 425  * on error
 426  */
 427 static int
 428 mlp_create_problem_update_value (struct MLP_Problem *p,
 429                               int row, int col, double val,
 430                               int line)
 431 {
 432   int c_cols;
 433   int c_elems;
 434   int c1;
 435   int res;
 436   int found;
 437   double *val_array;
 438   int *ind_array;
 439
 440   GNUNET_assert (NULL != p);
 441   GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 442
 443   /* Get number of columns and prepare data structure */
 444   c_cols = glp_get_num_cols(p->prob);
 445   if (0 >= c_cols)
 446     return GNUNET_SYSERR;
 447
 448   val_array = GNUNET_malloc ((c_cols +1)* sizeof (double));
 449   GNUNET_assert (NULL != val_array);
 450   ind_array = GNUNET_malloc ((c_cols+1) * sizeof (int));
 451   GNUNET_assert (NULL != ind_array);
 452   /* Extract the row */
 453
 454   /* Update the value */
 455   c_elems = glp_get_mat_row (p->prob, row, ind_array, val_array);
 456   found = GNUNET_NO;
 457   for (c1 = 1; c1 < (c_elems+1); c1++)
 458   {
 459     if (ind_array[c1] == col)
 460     {
 461       found = GNUNET_YES;
 462       break;
 463     }
 464   }
 465   if (GNUNET_NO == found)
 466   {
 467     ind_array[c_elems+1] = col;
 468     val_array[c_elems+1] = val;
 469     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P] Setting value in [%s : %s] to `%.2f'\n",
 470         glp_get_row_name (p->prob, row), glp_get_col_name (p->prob, col),
 471         val);
 472     glp_set_mat_row (p->prob, row, c_elems+1, ind_array, val_array);
 473     GNUNET_free (ind_array);
 474     GNUNET_free (val_array);
 475     return GNUNET_YES;
 476   }
 477   else
 478   {
 479     /* Update value */
 480     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P] Updating value in [%s : %s] from `%.2f' to `%.2f'\n",
 481         glp_get_row_name (p->prob, row), glp_get_col_name (p->prob, col),
 482         val_array[c1], val);
 483     if (val != val_array[c1])
 484       res = GNUNET_YES;
 485     else
 486       res = GNUNET_NO;
 487     val_array[c1] = val;
 488     /* Update the row in the matrix */
 489     glp_set_mat_row (p->prob, row, c_elems, ind_array, val_array);
 490   }
 491
 492   GNUNET_free (ind_array);
 493   GNUNET_free (val_array);
 494   return res;
 495 }
 496
 497 /**
 498  * Creates a new value in the matrix
 499  *
 500  * Sets the row and column index in the problem array and increments the
 501  * position field
 502  *
 503  * @param p the mlp problem
 504  * @param row the row to create the value in
 505  * @param col the column to create the value in
 506  * @param val the value to set
 507  * @param line calling line for debbuging
 508  */
 509 static void
 510 mlp_create_problem_set_value (struct MLP_Problem *p,
 511                               int row, int col, double val,
 512                               int line)
 513 {
 514   if ((p->ci) >= p->num_elements)
 515   {
 516     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Request for index %u bigger than array size of %u\n",
 517         line, p->ci + 1, p->num_elements);
 518     GNUNET_break (0);
 519     return;
 520   }
 521   if ((0 == row) || (0 == col))
 522     GNUNET_break (0);
 523   p->ia[p->ci] = row ;
 524   p->ja[p->ci] = col;
 525   p->ar[p->ci] = val;
 526 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 527   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Set value [%u,%u] in index %u ==  %.2f\n",
 528       line, p->ia[p->ci], p->ja[p->ci], p->ci, p->ar[p->ci]);
 529 #endif
 530   p->ci++;
 531 }
 532
 533 static int
 534 mlp_create_problem_create_column (struct MLP_Problem *p, char *name,
 535     unsigned int type, unsigned int bound, double lb, double ub,
 536     double coef)
 537 {
 538   int col = glp_add_cols (p->prob, 1);
 539   glp_set_col_name (p->prob, col, name);
 540   glp_set_col_bnds (p->prob, col, bound, lb, ub);
 541   glp_set_col_kind (p->prob, col, type);
 542   glp_set_obj_coef (p->prob, col, coef);
 543 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 544   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added column [%u] `%s': %.2f\n",
 545       col, name, coef);
 546 #endif
 547   return col;
 548 }
 549
 550 static int
 551 mlp_create_problem_create_constraint (struct MLP_Problem *p, char *name,
 552     unsigned int bound, double lb, double ub)
 553 {
 554   char * op;
 555   int row = glp_add_rows (p->prob, 1);
 556   /* set row name */
 557   glp_set_row_name (p->prob, row, name);
 558   /* set row bounds: <= 0 */
 559   glp_set_row_bnds (p->prob, row, bound, lb, ub);
 560   switch (bound)
 561   {
 562     case GLP_UP:
 563             GNUNET_asprintf(&op, "-inf <= x <= %.2f", ub);
 564             break;
 565     case GLP_DB:
 566             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= %.2f", lb, ub);
 567             break;
 568     case GLP_FX:
 569             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f == x == %.2f", lb, ub);
 570             break;
 571     case GLP_LO:
 572             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= inf", lb);
 573             break;
 574     default:
 575             GNUNET_asprintf(&op, "ERROR");
 576             break;
 577   }
 578 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 579     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added row [%u] `%s': %s\n",
 580         row, name, op);
 581 #endif
 582   GNUNET_free (op);
 583   return row;
 584 }
 585
 586 /**
 587  * Create the
 588  * - address columns b and n
 589  * - address dependent constraint rows c1, c3
 590  * - peer dependent rows c2 and c9
 591  * - Set address dependent entries in problem matrix as well
 592  */
 593 static int
 594 mlp_create_problem_add_address_information (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
 595 {
 596   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 597   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 598   struct ATS_Address *address = value;
 599   struct ATS_Peer *peer;
 600   struct MLP_information *mlpi;
 601   char *name;
 602   const double *props;
 603   uint32_t addr_net;
 604   int c;
 605
 606   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 607   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(mlp->requested_peers, key))
 608     return GNUNET_OK;
 609
 610   mlpi = address->solver_information;
 611   if (NULL == mlpi)
 612   {
 613       fprintf (stderr, "%s %p\n",GNUNET_i2s (&address->peer), address);
 614       GNUNET_break (0);
 615       return GNUNET_OK;
 616   }
 617
 618   /* Get peer */
 619   peer = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, key);
 620   if (peer->processed == GNUNET_NO)
 621   {
 622       /* Add peer dependent constraints */
 623       /* Add constraint c2 */
 624       GNUNET_asprintf(&name, "c2_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 625       peer->r_c2 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 1.0, 1.0);
 626       GNUNET_free (name);
 627       /* Add constraint c9 */
 628       GNUNET_asprintf(&name, "c9_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 629       peer->r_c9 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 630       GNUNET_free (name);
 631       /* c 9) set coefficient */
 632       mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, p->c_r, -peer->f, __LINE__);
 633       peer->processed = GNUNET_YES;
 634   }
 635
 636   /* Reset addresses' solver information */
 637   mlpi->c_b = 0;
 638   mlpi->c_n = 0;
 639   mlpi->n = 0;
 640   mlpi->r_c1 = 0;
 641   mlpi->r_c3 = 0;
 642
 643   /* Add bandwidth column */
 644   GNUNET_asprintf (&name, "b_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 645 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 646   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 1.0);
 647 #else
 648   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 649 #endif
 650
 651   GNUNET_free (name);
 652
 653   /* Add usage column */
 654   GNUNET_asprintf (&name, "n_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 655   mlpi->c_n = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_IV, GLP_DB, 0.0, 1.0, 0.0);
 656   GNUNET_free (name);
 657
 658   /* Add address dependent constraints */
 659   /* Add constraint c1) bandwidth capping
 660    * b_t  + (-M) * n_t <= 0
 661    * */
 662   GNUNET_asprintf(&name, "c1_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 663   mlpi->r_c1 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_UP, 0.0, 0.0);
 664   GNUNET_free (name);
 665
 666   /*  c1) set b = 1 coefficient */
 667   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 668   /*  c1) set n = -M coefficient */
 669   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_n, -mlp->pv.BIG_M, __LINE__);
 670
 671   /* Add constraint c 3) minimum bandwidth
 672    * b_t + (-n_t * b_min) >= 0
 673    * */
 674   GNUNET_asprintf(&name, "c3_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 675   mlpi->r_c3 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 676   GNUNET_free (name);
 677
 678   /*  c3) set b = 1 coefficient */
 679   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 680   /*  c3) set n = -b_min coefficient */
 681   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_n, - ((double )mlp->pv.b_min), __LINE__);
 682
 683
 684   /* Set coefficient entries in invariant rows */
 685   /* c 4) minimum connections */
 686   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c4, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 687   /* c 6) maximize diversity */
 688   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 689   /* c 2) 1 address peer peer */
 690   mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c2, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 691   /* c 9) relativity */
 692   mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 693   /* c 8) utility */
 694   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 695
 696   /* c 10) obey network specific quotas
 697    * (1)*b_1 + ... + (1)*b_m <= quota_n
 698    */
 699   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 700   {
 701     addr_net = get_performance_info (address, GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE);
 702     if (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED == addr_net)
 703             addr_net = GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED;
 704
 705     if (mlp->pv.quota_index[c] == addr_net)
 706     {
 707       mlp_create_problem_set_value (p, p->r_quota[c], mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 708       break;
 709     }
 710   }
 711
 712   /* c 7) Optimize quality */
 713   /* For all quality metrics, set quality of this address */
 714   props = mlp->get_properties (mlp->get_properties_cls, address);
 715   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 716     mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], mlpi->c_b, props[c], __LINE__);
 717
 718   return GNUNET_OK;
 719 }
 720
 721 /**
 722  * Create the invariant columns c4, c6, c10, c8, c7
 723  */
 724 static void
 725 mlp_create_problem_add_invariant_rows (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 726 {
 727   char *name;
 728   int c;
 729
 730   /* Row for c4) minimum connection */
 731   /* Number of minimum connections is min(|Peers|, n_min) */
 732   p->r_c4 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c4", GLP_LO, (mlp->pv.n_min > p->num_peers) ? p->num_peers : mlp->pv.n_min, 0.0);
 733
 734   /* Add row for c6) */
 735   p->r_c6 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c6", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 736   /* c6 )Setting -D */
 737   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, p->c_d, -1, __LINE__);
 738
 739   /* Add rows for c 10) */
 740   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 741   {
 742     char * text;
 743     GNUNET_asprintf(&text, "c10_quota_ats_%s",
 744         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]));
 745     p->r_quota[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, text, GLP_DB, 0.0, mlp->pv.quota_out[c]);
 746     GNUNET_free (text);
 747   }
 748
 749   /* Adding rows for c 8) */
 750   p->r_c8 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c8", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 751   /* -u */
 752   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, p->c_u, -1, __LINE__);
 753
 754   /* c 7) For all quality metrics */
 755   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 756   {
 757     GNUNET_asprintf(&name, "c7_q%i_%s", c, mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[c]));
 758     p->r_q[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 0.0, 0.0);
 759     GNUNET_free (name);
 760     mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], p->c_q[c], -1, __LINE__);
 761   }
 762 }
 763
 764
 765 /**
 766  * Create the invariant columns d, u, r, q0 ... qm
 767  */
 768 static void
 769 mlp_create_problem_add_invariant_columns (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 770 {
 771   char *name;
 772   int c;
 773
 774 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 775   mlp->pv.co_D = 0.0;
 776   mlp->pv.co_U = 0.0;
 777
 778 #endif
 779   //mlp->pv.co_R = 0.0;
 780
 781   /* Diversity d column  */
 782   p->c_d = mlp_create_problem_create_column (p, "d", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_D);
 783
 784   /* Utilization u column  */
 785   p->c_u = mlp_create_problem_create_column (p, "u", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_U);
 786
 787   /* Relativity r column  */
 788   p->c_r = mlp_create_problem_create_column (p, "r", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_R);
 789
 790   /* Quality metric columns */
 791   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 792   {
 793     GNUNET_asprintf (&name, "q_%u", mlp->pv.q[c]);
 794 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 795     p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 796 #else
 797     p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_Q[c]);
 798 #endif
 799     GNUNET_free (name);
 800   }
 801 }
 802
 803
 804 /**
 805  * Create the MLP problem
 806  *
 807  * @param mlp the MLP handle
 808  * @return GNUNET_OK or GNUNET_SYSERR
 809  */
 810 static int
 811 mlp_create_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 812 {
 813   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 814   int res = GNUNET_OK;
 815
 816   GNUNET_assert (p->prob == NULL);
 817   GNUNET_assert (p->ia == NULL);
 818   GNUNET_assert (p->ja == NULL);
 819   GNUNET_assert (p->ar == NULL);
 820   /* Reset MLP problem struct */
 821
 822   /* create the glpk problem */
 823   p->prob = glp_create_prob ();
 824   GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 825   p->num_peers = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (mlp->requested_peers);
 826   p->num_addresses = mlp_create_problem_count_addresses (mlp->requested_peers, mlp->addresses);
 827
 828   /* Create problem matrix: 10 * #addresses + #q * #addresses + #q, + #peer + 2 + 1 */
 829   p->num_elements = (10 * p->num_addresses + mlp->pv.m_q * p->num_addresses +
 830       mlp->pv.m_q + p->num_peers + 2 + 1);
 831   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Rebuilding problem for %u peer(s) and %u addresse(s) and %u quality metrics == %u elements\n",
 832       p->num_peers, p->num_addresses, mlp->pv.m_q, p->num_elements);
 833
 834   /* Set a problem name */
 835   glp_set_prob_name (p->prob, "GNUnet ATS bandwidth distribution");
 836   /* Set optimization direction to maximize */
 837   glp_set_obj_dir (p->prob, GLP_MAX);
 838
 839   /* Create problem matrix */
 840   /* last +1 caused by glpk index starting with one: [1..elements]*/
 841   p->ci = 1;
 842   /* row index */
 843   p->ia = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 844   /* column index */
 845   p->ja = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 846   /* coefficient */
 847   p->ar = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (double));
 848
 849   if ((NULL == p->ia) || (NULL == p->ja) || (NULL == p->ar))
 850   {
 851       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Problem size too large, cannot allocate memory!\n"));
 852       return GNUNET_SYSERR;
 853   }
 854
 855   /* Adding invariant columns */
 856   mlp_create_problem_add_invariant_columns (mlp, p);
 857
 858   /* Adding address independent constraint rows */
 859   mlp_create_problem_add_invariant_rows (mlp, p);
 860
 861   /* Adding address dependent columns constraint rows */
 862   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->addresses, &mlp_create_problem_add_address_information, mlp);
 863
 864   /* Load the matrix */
 865   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Loading matrix\n");
 866   glp_load_matrix(p->prob, (p->ci)-1, p->ia, p->ja, p->ar);
 867
 868   return res;
 869 }
 870
 871 /**
 872  * Solves the LP problem
 873  *
 874  * @param mlp the MLP Handle
 875  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 876  */
 877 static int
 878 mlp_solve_lp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 879 {
 880   int res = 0;
 881
 882   res = glp_simplex(mlp->p.prob, &mlp->control_param_lp);
 883   if (0 == res)
 884           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 885   else
 886           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 887
 888   /* Analyze problem status  */
 889   res = glp_get_status (mlp->p.prob);
 890   switch (res) {
 891     /* solution is optimal */
 892     case GLP_OPT:
 893     /* solution is feasible */
 894     case GLP_FEAS:
 895       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n",
 896           res, mlp_status_to_string(res));
 897       return GNUNET_OK;
 898     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 899     default:
 900       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed, no solution: 0x%02X %s\n",
 901           res, mlp_status_to_string(res));
 902       return GNUNET_SYSERR;
 903   }
 904 }
 905
 906
 907 /**
 908  * Solves the MLP problem
 909  *
 910  * @param mlp the MLP Handle
 911  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 912  */
 913 int
 914 mlp_solve_mlp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 915 {
 916   int res = 0;
 917   res = glp_intopt(mlp->p.prob, &mlp->control_param_mlp);
 918   if (0 == res)
 919           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 920   else
 921           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving MLP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 922   /* Analyze problem status  */
 923   res = glp_mip_status(mlp->p.prob);
 924   switch (res) {
 925     /* solution is optimal */
 926     case GLP_OPT:
 927     /* solution is feasible */
 928     case GLP_FEAS:
 929       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_status_to_string(res));
 930       return GNUNET_OK;
 931     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 932     default:
 933       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,"Solving MLP problem failed, 0x%02X %s\n\n", res, mlp_status_to_string(res));
 934       return GNUNET_SYSERR;
 935   }
 936 }
 937
 938
 939 /**
 940  * Propagates the results when MLP problem was solved
 941  *
 942  * @param cls the MLP handle
 943  * @param key the peer identity
 944  * @param value the address
 945  * @return GNUNET_OK to continue
 946  */
 947 int
 948 mlp_propagate_results (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
 949 {
 950   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 951   struct ATS_Address *address;
 952   struct MLP_information *mlpi;
 953   double mlp_bw_in = MLP_NaN;
 954   double mlp_bw_out = MLP_NaN;
 955   double mlp_use = MLP_NaN;
 956
 957   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 958   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(mlp->requested_peers, key))
 959   {
 960     return GNUNET_OK;
 961   }
 962   address = value;
 963   GNUNET_assert (address->solver_information != NULL);
 964   mlpi = address->solver_information;
 965
 966   mlp_bw_in = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);/* FIXME */
 967   if (mlp_bw_in > (double) UINT32_MAX)
 968   {
 969       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
 970       mlp_bw_in = (double) UINT32_MAX;
 971   }
 972   mlp_bw_out = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);
 973   if (mlp_bw_out > (double) UINT32_MAX)
 974   {
 975       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
 976       mlp_bw_out = (double) UINT32_MAX;
 977   }
 978   mlp_use = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_n);
 979
 980   /*
 981    * Debug: solution
 982    * LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "MLP result address: `%s' `%s' length %u session %u, mlp use %f\n",
 983    *    GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin,
 984    *    address->addr_len, address->session_id);
 985    */
 986
 987   if (GLP_YES == mlp_use)
 988   {
 989     /* This address was selected by the solver to be used */
 990     mlpi->n = GNUNET_YES;
 991     if (GNUNET_NO == address->active)
 992     {
 993             /* Address was not used before, enabling address */
 994     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : enabling address\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
 995             address->active = GNUNET_YES;
 996             address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
 997             mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
 998             address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
 999             mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1000             mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1001     }
1002     else if (GNUNET_YES == address->active)
1003     {
1004       /* Address was used before, check for bandwidth change */
1005       if ((mlp_bw_out != ntohl(address->assigned_bw_out.value__)) ||
1006               (mlp_bw_in != ntohl(address->assigned_bw_in.value__)))
1007       {
1008           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : bandwidth changed\n",
1009               (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1010           address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
1011           mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1012           address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
1013           mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1014           mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1015       }
1016     }
1017     else
1018             GNUNET_break (0);
1019   }
1020   else if (GLP_NO == mlp_use)
1021   {
1022     /* This address was selected by the solver to be not used */
1023     mlpi->n = GNUNET_NO;
1024     if (GNUNET_NO == address->active)
1025     {
1026       /* Address was not used before, nothing to do */
1027       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : no change\n",
1028           (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1029     }
1030     else if (GNUNET_YES == address->active)
1031     {
1032     /* Address was used before, disabling address */
1033     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : disabling address\n",
1034         (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1035       address->active = GNUNET_NO;
1036       /* Set bandwidth to 0 */
1037       address->assigned_bw_in = BANDWIDTH_ZERO;
1038       mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1039       address->assigned_bw_out = BANDWIDTH_ZERO;
1040       mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1041       //mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1042     }
1043     else
1044       GNUNET_break (0);
1045   }
1046   else
1047     GNUNET_break (0);
1048
1049   return GNUNET_OK;
1050 }
1051
1052
1053
1054 /**
1055  * Solves the MLP problem
1056  *
1057  * @param solver the MLP Handle
1058  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
1059  */
1060 int
1061 GAS_mlp_solve_problem (void *solver)
1062 {
1063   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1064   char *filename;
1065   int res_lp = 0;
1066   int res_mip = 0;
1067   struct GNUNET_TIME_Absolute start_build;
1068   struct GNUNET_TIME_Relative duration_build;
1069   struct GNUNET_TIME_Absolute start_lp;
1070   struct GNUNET_TIME_Relative duration_lp;
1071   struct GNUNET_TIME_Absolute start_mlp;
1072   struct GNUNET_TIME_Relative duration_mlp;
1073   GNUNET_assert (NULL != solver);
1074
1075   if (GNUNET_YES == mlp->bulk_lock)
1076   {
1077     mlp->bulk_request ++;
1078     return GNUNET_NO;
1079   }
1080
1081   if (0 == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size(mlp->requested_peers))
1082     return GNUNET_OK; /* No pending requests */
1083   if (0 == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size(mlp->addresses))
1084     return GNUNET_OK; /* No addresses available */
1085
1086   if ((GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_changed) && (GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_updated))
1087   {
1088     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No changes to problem\n");
1089     return GNUNET_OK;
1090   }
1091   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed)
1092   {
1093       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem size changed, rebuilding\n");
1094       mlp_delete_problem (mlp);
1095       start_build = GNUNET_TIME_absolute_get();
1096       if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem (mlp))
1097         return GNUNET_SYSERR;
1098       duration_build = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_build);
1099       mlp->control_param_lp.presolve = GLP_YES;
1100       mlp->control_param_mlp.presolve = GNUNET_NO; /* No presolver, we have LP solution */
1101   }
1102   else
1103   {
1104       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem was updated, resolving\n");
1105       duration_build.rel_value_us = 0;
1106   }
1107
1108   /* Run LP solver */
1109   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running LP solver %s\n",
1110       (GLP_YES == mlp->control_param_lp.presolve)? "with presolver": "without presolver");
1111   start_lp = GNUNET_TIME_absolute_get();
1112   res_lp = mlp_solve_lp_problem (mlp);
1113   duration_lp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_lp);
1114
1115
1116   /* Run MLP solver */
1117   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running MLP solver \n");
1118   start_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get();
1119   res_mip = mlp_solve_mlp_problem (mlp);
1120
1121   duration_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_mlp);
1122
1123   /* Save stats */
1124   mlp->ps.lp_res = res_lp;
1125   mlp->ps.mip_res = res_mip;
1126   mlp->ps.build_dur = duration_build;
1127   mlp->ps.lp_dur = duration_lp;
1128   mlp->ps.mip_dur = duration_mlp;
1129   mlp->ps.lp_presolv = mlp->control_param_lp.presolve;
1130   mlp->ps.mip_presolv = mlp->control_param_mlp.presolve;
1131   mlp->ps.p_cols = glp_get_num_cols (mlp->p.prob);
1132   mlp->ps.p_rows = glp_get_num_rows (mlp->p.prob);
1133   mlp->ps.p_elements = mlp->p.num_elements;
1134
1135   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1136        "Execution time: Build %s\n",
1137        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration_build, GNUNET_NO));
1138   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1139        "Execution time: LP %s\n",
1140        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration_lp, GNUNET_NO));
1141   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1142        "Execution time: MLP %s\n",
1143        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration_mlp, GNUNET_NO));
1144
1145   /* Propagate result*/
1146   if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1147     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->addresses, &mlp_propagate_results, mlp);
1148
1149   struct GNUNET_TIME_Absolute time = GNUNET_TIME_absolute_get();
1150   if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_mps)
1151   {
1152     /* Write problem to disk */
1153     GNUNET_asprintf (&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.mps", mlp->p.num_peers, mlp->p.num_addresses, time.abs_value_us);
1154     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "DUMP: %s \n", filename);
1155     glp_write_lp(mlp->p.prob, NULL, filename);
1156     GNUNET_free (filename);
1157   }
1158   if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_sol)
1159   {
1160     /* Write solution to disk */
1161     GNUNET_asprintf (&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.sol", mlp->p.num_peers, mlp->p.num_addresses, time.abs_value_us);
1162     glp_print_mip (mlp->p.prob, filename );
1163     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "DUMP: %s \n", filename);
1164     GNUNET_free (filename);
1165   }
1166
1167   /* Reset change and update marker */
1168   mlp->control_param_lp.presolve = GLP_NO;
1169   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
1170   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
1171
1172   if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1173     return GNUNET_OK;
1174   else
1175     return GNUNET_SYSERR;
1176 }
1177
1178 /**
1179  * Add a single address to the solve
1180  *
1181  * @param solver the solver Handle
1182  * @param address the address to add
1183  * @param network network type of this address
1184  */
1185 void
1186 GAS_mlp_address_add (void *solver,
1187                     struct ATS_Address *address,
1188                     uint32_t network)
1189 {
1190   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1191   struct ATS_Peer *p;
1192
1193   GNUNET_assert (NULL != solver);
1194   GNUNET_assert (NULL != address);
1195
1196   if (NULL == address->solver_information)
1197   {
1198       address->solver_information = GNUNET_malloc (sizeof (struct MLP_information));
1199   }
1200   else
1201       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Adding address for peer `%s' multiple times\n"), GNUNET_i2s(&address->peer));
1202
1203   /* Is this peer included in the problem? */
1204   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &address->peer.hashPubKey)))
1205   {
1206     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1207     return;
1208   }
1209
1210   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1211   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1212   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1213   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1214     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1215 }
1216
1217
1218 /**
1219  * Transport properties for this address have changed
1220  *
1221  * @param solver solver handle
1222  * @param address the address
1223  * @param type the ATSI type in HBO
1224  * @param abs_value the absolute value of the property
1225  * @param rel_value the normalized value
1226  */
1227 void
1228 GAS_mlp_address_property_changed (void *solver,
1229                                   struct ATS_Address *address,
1230                                   uint32_t type,
1231                                   uint32_t abs_value,
1232                                   double rel_value)
1233 {
1234   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1235   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1236   struct ATS_Peer *p;
1237   int c1;
1238   int type_index;
1239
1240   GNUNET_assert (NULL != solver);
1241   GNUNET_assert (NULL != address);
1242
1243   if (NULL == mlpi)
1244   {
1245       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1246           _("Updating address property `%s' for peer `%s' %p not added before\n"),
1247           GNUNET_ATS_print_property_type (type),
1248           GNUNET_i2s(&address->peer),
1249           address);
1250       GNUNET_break (0);
1251       return;
1252   }
1253
1254   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers,
1255       &address->peer.hashPubKey)))
1256   {
1257     /* Peer is not requested, so no need to update problem */
1258     return;
1259   }
1260   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating property `%s' address for peer `%s'\n",
1261       GNUNET_ATS_print_property_type (type),
1262       GNUNET_i2s(&address->peer));
1263
1264   /* Find row index */
1265   type_index = -1;
1266   for (c1 = 0; c1 < mlp->pv.m_q; c1++)
1267   {
1268     if (type == mlp->pv.q[c1])
1269     {
1270       type_index = c1;
1271       break;
1272     }
1273   }
1274   if (-1 == type_index)
1275   {
1276     GNUNET_break (0);
1277     return; /* quality index not found */
1278   }
1279
1280   /* Update c7) [r_q[index]][c_b] = f_q * q_averaged[type_index] */
1281   if (GNUNET_YES == mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1282       mlp->p.r_q[type_index], mlpi->c_b, rel_value, __LINE__))
1283   {
1284     mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1285     if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1286       GAS_mlp_solve_problem (solver);
1287   }
1288 }
1289
1290
1291 /**
1292  * Transport session for this address has changed
1293  *
1294  * NOTE: values in addresses are already updated
1295  *
1296  * @param solver solver handle
1297  * @param address the address
1298  * @param cur_session the current session
1299  * @param new_session the new session
1300  */
1301 void
1302 GAS_mlp_address_session_changed (void *solver,
1303                                   struct ATS_Address *address,
1304                                   uint32_t cur_session,
1305                                   uint32_t new_session)
1306 {
1307   /* Nothing to do here */
1308   return;
1309 }
1310
1311
1312 /**
1313  * Transport session for this address has changed
1314  *
1315  * NOTE: values in addresses are already updated
1316  *
1317  * @param solver solver handle
1318  * @param address the address
1319  * @param in_use usage state
1320  */
1321 void
1322 GAS_mlp_address_inuse_changed (void *solver,
1323                                struct ATS_Address *address,
1324                                int in_use)
1325 {
1326   /* Nothing to do here */
1327   return;
1328 }
1329
1330
1331 /**
1332  * Network scope for this address has changed
1333  *
1334  * NOTE: values in addresses are already updated
1335  *
1336  * @param solver solver handle
1337  * @param address the address
1338  * @param current_network the current network
1339  * @param new_network the new network
1340  */
1341 void
1342 GAS_mlp_address_change_network (void *solver,
1343                                struct ATS_Address *address,
1344                                uint32_t current_network,
1345                                uint32_t new_network)
1346 {
1347   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1348   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1349   struct ATS_Peer *p;
1350   int nets_avail[] = GNUNET_ATS_NetworkType;
1351   int c1;
1352
1353   GNUNET_assert (NULL != solver);
1354   GNUNET_assert (NULL != address);
1355
1356   if (NULL == mlpi)
1357   {
1358     GNUNET_break (0);
1359     return;
1360   }
1361
1362   if (mlpi->c_b == MLP_UNDEFINED)
1363     return; /* This address is not yet in the matrix*/
1364
1365   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers,
1366       &address->peer.hashPubKey)))
1367   {
1368     /* Peer is not requested, so no need to update problem */
1369     GNUNET_break (0);
1370     return;
1371   }
1372
1373   if (current_network == new_network)
1374   {
1375     GNUNET_break (0);
1376     return;
1377   }
1378
1379   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount ; c1 ++)
1380   {
1381     if (nets_avail[c1] == new_network)
1382       break;
1383   }
1384
1385   if (GNUNET_ATS_NetworkTypeCount == c1)
1386   {
1387     /* Invalid network */
1388     GNUNET_break (0);
1389     return;
1390   }
1391
1392   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating network for peer `%s' from `%s' to `%s'\n",
1393       GNUNET_i2s (&address->peer),
1394       GNUNET_ATS_print_network_type(current_network),
1395       GNUNET_ATS_print_network_type(new_network));
1396
1397   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c1++)
1398   {
1399     if (mlp->pv.quota_index[c1] == current_network)
1400     {
1401       /* Remove from old network */
1402       mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1403           mlp->p.r_quota[c1],
1404           mlpi->c_b, 0.0, __LINE__);
1405       break;
1406     }
1407   }
1408
1409   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c1++)
1410   {
1411     if (mlp->pv.quota_index[c1] == new_network)
1412     {
1413       /* Remove from old network */
1414       if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1415           mlp->p.r_quota[c1],
1416           mlpi->c_b, 1.0, __LINE__))
1417       {
1418         /* This quota did not exist in the problem, recreate */
1419         GNUNET_break (0);
1420       }
1421       break;
1422     }
1423   }
1424
1425   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1426 }
1427
1428
1429 /**
1430  * Deletes a single address in the MLP problem
1431  *
1432  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1433  *
1434  * @param solver the MLP Handle
1435  * @param address the address to delete
1436  * @param session_only delete only session not whole address
1437  */
1438 void
1439 GAS_mlp_address_delete (void *solver,
1440     struct ATS_Address *address,
1441     int session_only)
1442 {
1443   struct ATS_Peer *p;
1444   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1445   struct MLP_information *mlpi;
1446   int was_active;
1447
1448   GNUNET_assert (NULL != solver);
1449   GNUNET_assert (NULL != address);
1450
1451   mlpi = address->solver_information;
1452   if ((GNUNET_NO == session_only) && (NULL != mlpi))
1453   {
1454     /* Remove full address */
1455     GNUNET_free (mlpi);
1456     address->solver_information = NULL;
1457   }
1458   was_active = address->active;
1459   address->active = GNUNET_NO;
1460   address->assigned_bw_in = BANDWIDTH_ZERO;
1461   address->assigned_bw_out = BANDWIDTH_ZERO;
1462
1463   /* Is this peer included in the problem? */
1464   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &address->peer.hashPubKey)))
1465   {
1466     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Deleting %s for peer `%s' without address request \n",
1467         (session_only == GNUNET_YES) ? "session" : "address",
1468         GNUNET_i2s(&address->peer));
1469     return;
1470   }
1471   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Deleting %s for peer `%s' with address request \n",
1472       (session_only == GNUNET_YES) ? "session" : "address",
1473       GNUNET_i2s(&address->peer));
1474
1475   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1476   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1477   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1478   {
1479     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1480   }
1481   if (GNUNET_YES == was_active)
1482   {
1483     if (NULL == GAS_mlp_get_preferred_address (solver, &address->peer))
1484     {
1485       /* No alternative address, disconnecting peer */
1486       mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1487     }
1488   }
1489
1490   return;
1491 }
1492
1493
1494 /**
1495  * Find the active address in the set of addresses of a peer
1496  * @param cls destination
1497  * @param key peer id
1498  * @param value address
1499  * @return GNUNET_OK
1500  */
1501 static int
1502 mlp_get_preferred_address_it (void *cls, const struct GNUNET_HashCode * key, void *value)
1503 {
1504   static int counter = 0;
1505   struct ATS_Address **aa = (struct ATS_Address **) cls;
1506   struct ATS_Address *addr = value;
1507   struct MLP_information *mlpi = addr->solver_information;
1508   if (mlpi == NULL)
1509     return GNUNET_YES;
1510
1511   /*
1512    * Debug output
1513    * GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1514    *           "MLP [%u] Peer `%s' %s length %u session %u active %s mlp active %s\n",
1515    *           counter, GNUNET_i2s (&addr->peer), addr->plugin, addr->addr_len, addr->session_id,
1516    *           (GNUNET_YES == addr->active) ? "active" : "inactive",
1517    *           (GNUNET_YES == mlpi->n) ? "active" : "inactive");
1518    */
1519
1520   if (GNUNET_YES == mlpi->n)
1521   {
1522
1523     (*aa) = addr;
1524     (*aa)->assigned_bw_in = mlpi->b_in;
1525     (*aa)->assigned_bw_out = mlpi->b_out;
1526     return GNUNET_NO;
1527   }
1528   counter ++;
1529   return GNUNET_YES;
1530 }
1531
1532
1533 static double get_peer_pref_value (struct GAS_MLP_Handle *mlp, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1534 {
1535   double res;
1536   const double *preferences = NULL;
1537   int c;
1538   preferences = mlp->get_preferences (mlp->get_preferences_cls, peer);
1539
1540   res = 0.0;
1541   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_PreferenceCount; c++)
1542   {
1543     if (c != GNUNET_ATS_PREFERENCE_END)
1544     {
1545       //fprintf (stderr, "VALUE[%u] %s %.3f \n", c, GNUNET_i2s (&cur->addr->peer), t[c]);
1546       res += preferences[c];
1547     }
1548   }
1549   res /= (GNUNET_ATS_PreferenceCount -1);
1550   return res;
1551 }
1552
1553
1554 /**
1555  * Get the preferred address for a specific peer
1556  *
1557  * @param solver the MLP Handle
1558  * @param peer the peer
1559  * @return suggested address
1560  */
1561 const struct ATS_Address *
1562 GAS_mlp_get_preferred_address (void *solver,
1563                                const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1564 {
1565   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1566   struct ATS_Peer *p;
1567   struct ATS_Address *res;
1568
1569   GNUNET_assert (NULL != solver);
1570   GNUNET_assert (NULL != peer);
1571
1572   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Getting preferred address for `%s'\n",
1573       GNUNET_i2s (peer));
1574
1575   /* Is this peer included in the problem? */
1576   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey)))
1577   {
1578       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Adding peer `%s' to list of requested_peers with requests\n",
1579           GNUNET_i2s (peer));
1580
1581       p = GNUNET_malloc (sizeof (struct ATS_Peer));
1582       p->id = (*peer);
1583       p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1584       GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey, p, GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST);
1585
1586       /* Added new peer, we have to rebuild problem before solving */
1587       mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1588
1589       if ((GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)&&
1590           (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(mlp->addresses,
1591               &peer->hashPubKey)))
1592         GAS_mlp_solve_problem (mlp);
1593   }
1594   /* Get prefered address */
1595   res = NULL;
1596   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get_multiple (mlp->addresses, &peer->hashPubKey,
1597                                               mlp_get_preferred_address_it, &res);
1598   return res;
1599 }
1600
1601
1602 /**
1603  * Start a bulk operation
1604  *
1605  * @param solver the solver
1606  */
1607 void
1608 GAS_mlp_bulk_start (void *solver)
1609 {
1610   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Locking solver for bulk operation ...\n");
1611   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1612
1613   GNUNET_assert (NULL != solver);
1614
1615   s->bulk_lock ++;
1616 }
1617
1618 void
1619 GAS_mlp_bulk_stop (void *solver)
1620 {
1621   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unlocking solver from bulk operation ...\n");
1622
1623   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1624   GNUNET_assert (NULL != solver);
1625
1626   if (s->bulk_lock < 1)
1627   {
1628     GNUNET_break (0);
1629     return;
1630   }
1631   s->bulk_lock --;
1632
1633   if (0 < s->bulk_request)
1634   {
1635     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1636     s->bulk_request= 0;
1637   }
1638 }
1639
1640
1641
1642 /**
1643  * Stop notifying about address and bandwidth changes for this peer
1644  *
1645  * @param solver the MLP handle
1646  * @param peer the peer
1647  */
1648 void
1649 GAS_mlp_stop_get_preferred_address (void *solver,
1650                                      const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1651 {
1652   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1653   struct ATS_Peer *p = NULL;
1654
1655   GNUNET_assert (NULL != solver);
1656   GNUNET_assert (NULL != peer);
1657   if (NULL != (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey)))
1658   {
1659     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey, p);
1660     GNUNET_free (p);
1661
1662     mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1663     if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1664     {
1665       GAS_mlp_solve_problem (solver);
1666     }
1667   }
1668 }
1669
1670
1671 /**
1672  * Changes the preferences for a peer in the MLP problem
1673  *
1674  * @param solver the MLP Handle
1675  * @param peer the peer
1676  * @param kind the kind to change the preference
1677  * @param pref_rel the relative score
1678  */
1679 void
1680 GAS_mlp_address_change_preference (void *solver,
1681                    const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1682                    enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1683                    double pref_rel)
1684 {
1685   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1686   struct ATS_Peer *p = NULL;
1687
1688   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Changing preference for address for peer `%s' to %.2f\n",
1689       GNUNET_i2s(peer), pref_rel);
1690
1691   GNUNET_STATISTICS_update (mlp->stats,"# LP address preference changes", 1, GNUNET_NO);
1692   /* Update the constraints with changed preferences */
1693
1694   /* Update quality constraint c7 */
1695
1696   /* Update relativity constraint c9 */
1697   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey)))
1698   {
1699     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Updating preference for unknown peer `%s'\n", GNUNET_i2s(peer));
1700     return;
1701   }
1702   p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1703   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "PEER PREF: %s %.2f\n",
1704       GNUNET_i2s(peer), p->f);
1705   mlp_create_problem_update_value (&mlp->p, p->r_c9, mlp->p.c_r, -p->f, __LINE__);
1706
1707   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1708   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1709   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1710     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1711   return;
1712 }
1713
1714
1715 /**
1716  * Get application feedback for a peer
1717  *
1718  * @param solver the solver handle
1719  * @param application the application
1720  * @param peer the peer to change the preference for
1721  * @param scope the time interval for this feedback: [now - scope .. now]
1722  * @param kind the kind to change the preference
1723  * @param score the score
1724  */
1725 void
1726 GAS_mlp_address_preference_feedback (void *solver,
1727                                     void *application,
1728                                     const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1729                                     const struct GNUNET_TIME_Relative scope,
1730                                     enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1731                                     double score)
1732 {
1733   struct GAS_PROPORTIONAL_Handle *s = solver;
1734   GNUNET_assert (NULL != solver);
1735   GNUNET_assert (NULL != peer);
1736
1737   GNUNET_assert (NULL != s);
1738 }
1739
1740
1741 static int
1742 mlp_free_peers (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
1743 {
1744   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map = cls;
1745   struct ATS_Peer *p = value;
1746
1747   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (map, key, value);
1748   GNUNET_free (p);
1749
1750   return GNUNET_OK;
1751 }
1752
1753
1754 /**
1755  * Shutdown the MLP problem solving component
1756  *
1757  * @param solver the solver handle
1758  */
1759 void
1760 GAS_mlp_done (void *solver)
1761 {
1762   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1763   GNUNET_assert (mlp != NULL);
1764
1765   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutting down mlp solver\n");
1766   mlp_delete_problem (mlp);
1767
1768   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->requested_peers, &mlp_free_peers, mlp->requested_peers);
1769   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (mlp->requested_peers);
1770   mlp->requested_peers = NULL;
1771
1772   /* Clean up GLPK environment */
1773   glp_free_env();
1774   GNUNET_free (mlp);
1775
1776   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutdown down of mlp solver complete\n");
1777 }
1778
1779
1780 /**
1781  * Init the MLP problem solving component
1782  *
1783  * @param cfg the GNUNET_CONFIGURATION_Handle handle
1784  * @param stats the GNUNET_STATISTICS handle
1785  * @param addresses the address hashmap
1786  * @param network array of GNUNET_ATS_NetworkType with length dest_length
1787  * @param out_dest array of outbound quotas
1788  * @param in_dest array of outbound quota
1789  * @param dest_length array length for quota arrays
1790  * @param bw_changed_cb callback for changed bandwidth amounts
1791  * @param bw_changed_cb_cls cls for callback
1792  * @param get_preference callback to get relative preferences for a peer
1793  * @param get_preference_cls cls for callback to get relative preferences
1794  * @param get_properties callback to get relative properties
1795  * @param get_properties_cls cls for callback to get relative properties
1796  * @return struct GAS_MLP_Handle on success, NULL on fail
1797  */
1798 void *
1799 GAS_mlp_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg,
1800               const struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats,
1801               const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1802               int *network,
1803               unsigned long long *out_dest,
1804               unsigned long long *in_dest,
1805               int dest_length,
1806               GAS_bandwidth_changed_cb bw_changed_cb,
1807               void *bw_changed_cb_cls,
1808               GAS_get_preferences get_preference,
1809               void *get_preference_cls,
1810               GAS_get_properties get_properties,
1811               void *get_properties_cls)
1812 {
1813   struct GAS_MLP_Handle * mlp = GNUNET_malloc (sizeof (struct GAS_MLP_Handle));
1814
1815   double D;
1816   double R;
1817   double U;
1818   unsigned long long tmp;
1819   unsigned int b_min;
1820   unsigned int n_min;
1821   int c;
1822   int c2;
1823   int found;
1824
1825   struct GNUNET_TIME_Relative max_duration;
1826   long long unsigned int max_iterations;
1827
1828   GNUNET_assert (NULL != cfg);
1829   GNUNET_assert (NULL != stats);
1830   GNUNET_assert (NULL != addresses);
1831   GNUNET_assert (NULL != bw_changed_cb);
1832   GNUNET_assert (NULL != get_preference);
1833   GNUNET_assert (NULL != get_properties);
1834
1835   /* Init GLPK environment */
1836   int res = glp_init_env();
1837   switch (res) {
1838     case 0:
1839       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1840           "initialization successful");
1841       break;
1842     case 1:
1843       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1844           "environment is already initialized");
1845       break;
1846     case 2:
1847       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1848           "initialization failed (insufficient memory)");
1849       GNUNET_free(mlp);
1850       return NULL;
1851       break;
1852     case 3:
1853       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1854           "initialization failed (unsupported programming model)");
1855       GNUNET_free(mlp);
1856       return NULL;
1857       break;
1858     default:
1859       break;
1860   }
1861
1862    mlp->write_mip_mps = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (cfg, "ats",
1863           "DUMP_MLP");
1864    if (GNUNET_SYSERR == mlp->write_mip_mps)
1865      mlp->write_mip_mps = GNUNET_NO;
1866    mlp->write_mip_sol = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (cfg, "ats",
1867           "DUMP_SOLUTION");
1868    if (GNUNET_SYSERR == mlp->write_mip_sol)
1869      mlp->write_mip_sol = GNUNET_NO;
1870
1871   mlp->pv.BIG_M = (double) BIG_M_VALUE;
1872
1873   /* Get timeout for iterations */
1874   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time(cfg, "ats", "MLP_MAX_DURATION", &max_duration))
1875   {
1876     max_duration = MLP_MAX_EXEC_DURATION;
1877   }
1878
1879   /* Get maximum number of iterations */
1880   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size(cfg, "ats", "MLP_MAX_ITERATIONS", &max_iterations))
1881   {
1882     max_iterations = MLP_MAX_ITERATIONS;
1883   }
1884
1885   /* Get diversity coefficient from configuration */
1886   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1887                                                       "MLP_COEFFICIENT_D",
1888                                                       &tmp))
1889     D = (double) tmp / 100;
1890   else
1891     D = DEFAULT_D;
1892
1893   /* Get proportionality coefficient from configuration */
1894   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1895                                                       "MLP_COEFFICIENT_R",
1896                                                       &tmp))
1897     R = (double) tmp / 100;
1898   else
1899     R = DEFAULT_R;
1900
1901   /* Get utilization coefficient from configuration */
1902   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1903                                                       "MLP_COEFFICIENT_U",
1904                                                       &tmp))
1905     U = (double) tmp / 100;
1906   else
1907     U = DEFAULT_U;
1908
1909   /* Get quality metric coefficients from configuration */
1910   int i_delay = MLP_NaN;
1911   int i_distance = MLP_NaN;
1912   int q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount] = GNUNET_ATS_QualityProperties;
1913   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount; c++)
1914   {
1915     /* initialize quality coefficients with default value 1.0 */
1916       mlp->pv.co_Q[c] = DEFAULT_QUALITY;
1917
1918     mlp->pv.q[c] = q[c];
1919     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY)
1920       i_delay = c;
1921     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE)
1922       i_distance = c;
1923   }
1924
1925   if ((i_delay != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1926                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY",
1927                                                       &tmp)))
1928
1929     mlp->pv.co_Q[i_delay] = (double) tmp / 100;
1930   else
1931     mlp->pv.co_Q[i_delay] = DEFAULT_QUALITY;
1932
1933   if ((i_distance != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1934                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE",
1935                                                       &tmp)))
1936     mlp->pv.co_Q[i_distance] = (double) tmp / 100;
1937   else
1938     mlp->pv.co_Q[i_distance] = DEFAULT_QUALITY;
1939
1940   /* Get minimum bandwidth per used address from configuration */
1941   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1942                                                       "MLP_MIN_BANDWIDTH",
1943                                                       &tmp))
1944     b_min = tmp;
1945   else
1946   {
1947     b_min = ntohl (GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
1948   }
1949
1950   /* Get minimum number of connections from configuration */
1951   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1952                                                       "MLP_MIN_CONNECTIONS",
1953                                                       &tmp))
1954     n_min = tmp;
1955   else
1956     n_min = DEFAULT_MIN_CONNECTIONS;
1957
1958   /* Init network quotas */
1959   int quotas[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount] = GNUNET_ATS_NetworkType;
1960   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
1961   {
1962       found = GNUNET_NO;
1963       for (c2 = 0; c2 < dest_length; c2++)
1964       {
1965           if (quotas[c] == network[c2])
1966           {
1967               mlp->pv.quota_index[c] = network[c2];
1968               mlp->pv.quota_out[c] = out_dest[c2];
1969               mlp->pv.quota_in[c] = in_dest[c2];
1970               found = GNUNET_YES;
1971               LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Quota for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n",
1972                           GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1973                           mlp->pv.quota_out[c],
1974                           mlp->pv.quota_in[c]);
1975               break;
1976           }
1977       }
1978
1979       /* Check if defined quota could make problem unsolvable */
1980       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_out[c])
1981       {
1982         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent outbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
1983             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1984             mlp->pv.quota_out[c],
1985             (n_min * b_min));
1986         mlp->pv.quota_out[c] = (n_min * b_min);
1987       }
1988       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_in[c])
1989       {
1990         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent inbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
1991             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1992             mlp->pv.quota_in[c],
1993             (n_min * b_min));
1994         mlp->pv.quota_in[c] = (n_min * b_min);
1995       }
1996
1997       /* Check if bandwidth is too big to make problem solvable */
1998       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_out[c])
1999       {
2000         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting outbound quota configuration for network `%s'from %llu to %.0f\n"),
2001             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2002             mlp->pv.quota_out[c],
2003             mlp->pv.BIG_M);
2004         mlp->pv.quota_out[c] = mlp->pv.BIG_M ;
2005       }
2006       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_in[c])
2007       {
2008         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inbound quota configuration for network `%s' from %llu to %.0f\n"),
2009             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2010             mlp->pv.quota_in[c],
2011             mlp->pv.BIG_M);
2012         mlp->pv.quota_in[c] = mlp->pv.BIG_M ;
2013       }
2014
2015       if (GNUNET_NO == found)
2016       {
2017         mlp->pv.quota_in[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2018         mlp->pv.quota_out[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2019         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Using default quota configuration for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n"),
2020             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2021             mlp->pv.quota_in[c],
2022             mlp->pv.quota_out[c]);
2023       }
2024   }
2025
2026   /* Assign options to handle */
2027   mlp->stats = (struct GNUNET_STATISTICS_Handle *) stats;
2028   mlp->addresses = addresses;
2029   mlp->bw_changed_cb = bw_changed_cb;
2030   mlp->bw_changed_cb_cls = bw_changed_cb_cls;
2031   mlp->get_preferences = get_preference;
2032   mlp->get_preferences_cls = get_preference_cls;
2033   mlp->get_properties = get_properties;
2034   mlp->get_properties_cls = get_properties_cls;
2035   /* Setting MLP Input variables */
2036   mlp->pv.co_D = D;
2037   mlp->pv.co_R = R;
2038   mlp->pv.co_U = U;
2039   mlp->pv.b_min = b_min;
2040   mlp->pv.n_min = n_min;
2041   mlp->pv.m_q = GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount;
2042   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
2043   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
2044   mlp->mlp_auto_solve = GNUNET_YES;
2045   mlp->requested_peers = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (10, GNUNET_NO);
2046   mlp->bulk_request = 0;
2047   mlp->bulk_lock = 0;
2048
2049   /* Setup GLPK */
2050   /* Redirect GLPK output to GNUnet logging */
2051   glp_term_hook (&mlp_term_hook, (void *) mlp);
2052
2053   /* Init LP solving parameters */
2054   glp_init_smcp(&mlp->control_param_lp);
2055   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
2056 #if VERBOSE_GLPK
2057   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
2058 #endif
2059   mlp->control_param_lp.it_lim = max_iterations;
2060   mlp->control_param_lp.tm_lim = max_duration.rel_value_us / 1000LL;
2061
2062   /* Init MLP solving parameters */
2063   glp_init_iocp(&mlp->control_param_mlp);
2064   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
2065 #if VERBOSE_GLPK
2066   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
2067 #endif
2068   mlp->control_param_mlp.tm_lim = max_duration.rel_value_us / 1000LL;
2069
2070   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "solver ready\n");
2071
2072   return mlp;
2073 }
2074
2075 /* end of gnunet-service-ats_addresses_mlp.c */