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->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                 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 static void
 416 mlp_create_problem_set_value (struct MLP_Problem *p,
 417                                                                                                                         int row, int col, double val,
 418                                                                                                                         int line)
 419 {
 420         if ((p->ci) >= p->num_elements)
 421         {
 422                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Request for index %u bigger than array size of %u\n",
 423                                 line, p->ci + 1, p->num_elements);
 424                 GNUNET_break (0);
 425                 return;
 426         }
 427         if ((0 == row) || (0 == col))
 428                 GNUNET_break (0);
 429   p->ia[p->ci] = row ;
 430   p->ja[p->ci] = col;
 431   p->ar[p->ci] = val;
 432 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 433         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Set value [%u,%u] in index %u ==  %.2f\n",
 434                         line, p->ia[p->ci], p->ja[p->ci], p->ci, p->ar[p->ci]);
 435 #endif
 436   p->ci++;
 437 }
 438
 439 static int
 440 mlp_create_problem_create_column (struct MLP_Problem *p, char *name,
 441                 unsigned int type, unsigned int bound, double lb, double ub,
 442                 double coef)
 443 {
 444         int col = glp_add_cols (p->prob, 1);
 445   glp_set_col_name (p->prob, col, name);
 446   glp_set_col_bnds (p->prob, col, bound, lb, ub);
 447   glp_set_col_kind (p->prob, col, type);
 448   glp_set_obj_coef (p->prob, col, coef);
 449 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 450         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added column [%u] `%s': %.2f\n",
 451                         col, name, coef);
 452 #endif
 453   return col;
 454 }
 455
 456 static int
 457 mlp_create_problem_create_constraint (struct MLP_Problem *p, char *name,
 458                 unsigned int bound, double lb, double ub)
 459 {
 460         char * op;
 461   int row = glp_add_rows (p->prob, 1);
 462   /* set row name */
 463   glp_set_row_name (p->prob, row, name);
 464   /* set row bounds: <= 0 */
 465   glp_set_row_bnds (p->prob, row, bound, lb, ub);
 466   switch (bound) {
 467                 case GLP_UP:
 468                         GNUNET_asprintf(&op, "-inf <= x <= %.2f", ub);
 469                         break;
 470                 case GLP_DB:
 471                         GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= %.2f", lb, ub);
 472                         break;
 473                 case GLP_FX:
 474                         GNUNET_asprintf(&op, "%.2f == x == %.2f", lb, ub);
 475                         break;
 476                 case GLP_LO:
 477                         GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= inf", lb);
 478                         break;
 479                 default:
 480                         GNUNET_asprintf(&op, "ERROR");
 481                         break;
 482         }
 483 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 484                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added row [%u] `%s': %s\n",
 485                                 row, name, op);
 486 #endif
 487         GNUNET_free (op);
 488         return row;
 489 }
 490
 491 /**
 492  * Create the
 493  * - address columns b and n
 494  * - address dependent constraint rows c1, c3
 495  * - peer dependent rows c2 and c9
 496  * - Set address dependent entries in problem matrix as well
 497  */
 498 static int
 499 mlp_create_problem_add_address_information (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
 500 {
 501   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 502   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 503   struct ATS_Address *address = value;
 504   struct ATS_Peer *peer;
 505   struct MLP_information *mlpi;
 506   char *name;
 507   uint32_t addr_net;
 508   int c;
 509
 510   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 511   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(mlp->peers, key))
 512         return GNUNET_OK;
 513
 514   mlpi = address->solver_information;
 515   if (NULL == mlpi)
 516   {
 517                 GNUNET_break (0);
 518                 return GNUNET_OK;
 519   }
 520
 521   /* Get peer */
 522   peer = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, key);
 523   if (peer->processed == GNUNET_NO)
 524   {
 525                 /* Add peer dependent constraints */
 526                 /* Add constraint c2 */
 527           GNUNET_asprintf(&name, "c2_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 528           peer->r_c2 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 1.0, 1.0);
 529                 GNUNET_free (name);
 530                 /* Add constraint c9 */
 531           GNUNET_asprintf(&name, "c9_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 532           peer->r_c9 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 533                 GNUNET_free (name);
 534           /* c 9) set coefficient */
 535                 mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, p->c_r, -peer->f, __LINE__);
 536
 537                 peer->processed = GNUNET_YES;
 538   }
 539
 540   /* Reset addresses' solver information */
 541   mlpi->c_b = 0;
 542   mlpi->c_n = 0;
 543   mlpi->n = 0;
 544   mlpi->r_c1 = 0;
 545   mlpi->r_c3 = 0;
 546   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 547         mlpi->r_q[0] = 0;
 548
 549   /* Add bandwidth column */
 550   GNUNET_asprintf (&name, "b_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 551 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 552   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 1.0);
 553 #else
 554   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 555 #endif
 556
 557   GNUNET_free (name);
 558
 559   /* Add usage column */
 560   GNUNET_asprintf (&name, "n_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 561   mlpi->c_n = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_IV, GLP_DB, 0.0, 1.0, 0.0);
 562   GNUNET_free (name);
 563
 564         /* Add address dependent constraints */
 565         /* Add constraint c1) bandwidth capping
 566    * b_t  + (-M) * n_t <= 0
 567    * */
 568   GNUNET_asprintf(&name, "c1_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 569   mlpi->r_c1 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_UP, 0.0, 0.0);
 570         GNUNET_free (name);
 571
 572         /*  c1) set b = 1 coefficient */
 573         mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 574         /*  c1) set n = -M coefficient */
 575         mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_n, -mlp->pv.BIG_M, __LINE__);
 576
 577   /* Add constraint c 3) minimum bandwidth
 578    * b_t + (-n_t * b_min) >= 0
 579    * */
 580   GNUNET_asprintf(&name, "c3_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 581         mlpi->r_c3 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 582         GNUNET_free (name);
 583
 584         /*  c3) set b = 1 coefficient */
 585         mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 586         /*  c3) set n = -b_min coefficient */
 587         mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_n, - ((double )mlp->pv.b_min), __LINE__);
 588
 589
 590         /* Set coefficient entries in invariant rows */
 591   /* c 4) minimum connections */
 592         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c4, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 593   /* c 6) maximize diversity */
 594         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 595   /* c 2) 1 address peer peer */
 596         mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c2, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 597   /* c 9) relativity */
 598         mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 599   /* c 8) utility */
 600         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 601
 602   /* c 10) obey network specific quotas
 603    * (1)*b_1 + ... + (1)*b_m <= quota_n
 604    */
 605   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 606   {
 607         addr_net = get_performance_info (address, GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE);
 608         if (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED == addr_net)
 609                 addr_net = GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED;
 610
 611     if (mlp->pv.quota_index[c] == addr_net)
 612     {
 613                 mlp_create_problem_set_value (p, p->r_quota[c], mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 614       break;
 615     }
 616   }
 617
 618   /* c 7) Optimize quality */
 619   /* For all quality metrics, set quality of this address */
 620   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 621   {
 622
 623     mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], mlpi->c_b, mlpi->q_averaged[c], __LINE__);
 624   }
 625
 626   return GNUNET_OK;
 627 }
 628
 629 /**
 630  * Create the invariant columns c4, c6, c10, c8, c7
 631  */
 632 static void
 633 mlp_create_problem_add_invariant_rows (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 634 {
 635   char *name;
 636   int c;
 637
 638   /* Row for c4) minimum connection */
 639   /* Number of minimum connections is min(|Peers|, n_min) */
 640   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);
 641
 642   /* Add row for c6) */
 643         p->r_c6 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c6", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 644   /* c6 )Setting -D */
 645         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, p->c_d, -1, __LINE__);
 646
 647   /* Add rows for c 10) */
 648   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 649   {
 650       char * text;
 651       GNUNET_asprintf(&text, "c10_quota_ats_%s", GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]));
 652                 p->r_quota[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, text, GLP_DB, 0.0, mlp->pv.quota_out[c]);
 653                 GNUNET_free (text);
 654   }
 655
 656   /* Adding rows for c 8) */
 657   p->r_c8 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c8", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 658   /* -u */
 659         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, p->c_u, -1, __LINE__);
 660
 661         /* c 7) For all quality metrics */
 662         for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 663         {
 664                 GNUNET_asprintf(&name, "c7_q%i_%s", c, mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[c]));
 665                 p->r_q[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 0.0, 0.0);
 666                 GNUNET_free (name);
 667                 mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], p->c_q[c], -1, __LINE__);
 668         }
 669 }
 670
 671
 672 /**
 673  * Create the invariant columns d, u, r, q0 ... qm
 674  */
 675 static void
 676 mlp_create_problem_add_invariant_columns (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 677 {
 678   char *name;
 679   int c;
 680
 681 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 682   mlp->pv.co_D = 0.0;
 683   mlp->pv.co_U = 0.0;
 684
 685 #endif
 686   //mlp->pv.co_R = 0.0;
 687
 688   /* Diversity d column  */
 689   p->c_d = mlp_create_problem_create_column (p, "d", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_D);
 690
 691   /* Utilization u column  */
 692   p->c_u = mlp_create_problem_create_column (p, "u", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_U);
 693
 694   /* Relativity r column  */
 695   p->c_r = mlp_create_problem_create_column (p, "r", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_R);
 696
 697   /* Quality metric columns */
 698   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 699   {
 700     GNUNET_asprintf (&name, "q_%u", mlp->pv.q[c]);
 701 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 702         p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 703 #else
 704         p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_Q[c]);
 705 #endif
 706         GNUNET_free (name);
 707   }
 708 }
 709
 710
 711 /**
 712  * Create the MLP problem
 713  *
 714  * @param mlp the MLP handle
 715  * @param addresses the hashmap containing all adresses
 716  * @return GNUNET_OK or GNUNET_SYSERR
 717  */
 718 static int
 719 mlp_create_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses)
 720 {
 721   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 722         int res = GNUNET_OK;
 723
 724   GNUNET_assert (p->prob == NULL);
 725   GNUNET_assert (p->ia == NULL);
 726   GNUNET_assert (p->ja == NULL);
 727   GNUNET_assert (p->ar == NULL);
 728   /* Reset MLP problem struct */
 729
 730   /* create the glpk problem */
 731   p->prob = glp_create_prob ();
 732   GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 733   p->num_peers = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (mlp->peers);
 734   p->num_addresses = mlp_create_problem_count_addresses (mlp->peers, addresses);
 735
 736   /* Create problem matrix: 10 * #addresses + #q * #addresses + #q, + #peer + 2 + 1 */
 737   p->num_elements = (10 * p->num_addresses + mlp->pv.m_q * p->num_addresses +  mlp->pv.m_q + p->num_peers + 2 + 1);
 738         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Rebuilding problem for %u peer(s) and %u addresse(s) and %u quality metrics == %u elements\n",
 739                         p->num_peers, p->num_addresses, mlp->pv.m_q, p->num_elements);
 740
 741   /* Set a problem name */
 742   glp_set_prob_name (p->prob, "GNUnet ATS bandwidth distribution");
 743   /* Set optimization direction to maximize */
 744   glp_set_obj_dir (p->prob, GLP_MAX);
 745
 746   /* Create problem matrix */
 747   /* last +1 caused by glpk index starting with one: [1..elements]*/
 748   p->ci = 1;
 749   /* row index */
 750   p->ia = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 751   /* column index */
 752   p->ja = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 753   /* coefficient */
 754   p->ar = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (double));
 755
 756   if ((NULL == p->ia) || (NULL == p->ja) || (NULL == p->ar))
 757   {
 758                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Problem size too large, cannot allocate memory!\n"));
 759                 return GNUNET_SYSERR;
 760   }
 761
 762   /* Adding invariant columns */
 763   mlp_create_problem_add_invariant_columns (mlp, p);
 764
 765   /* Adding address independent constraint rows */
 766   mlp_create_problem_add_invariant_rows (mlp, p);
 767
 768   /* Adding address dependent columns constraint rows */
 769   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (addresses, &mlp_create_problem_add_address_information, mlp);
 770
 771   /* Load the matrix */
 772         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Loading matrix\n");
 773   glp_load_matrix(p->prob, (p->ci)-1, p->ia, p->ja, p->ar);
 774
 775   return res;
 776 }
 777
 778 /**
 779  * Solves the LP problem
 780  *
 781  * @param mlp the MLP Handle
 782  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 783  */
 784 static int
 785 mlp_solve_lp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 786 {
 787         int res = 0;
 788
 789         res = glp_simplex(mlp->p.prob, &mlp->control_param_lp);
 790         if (0 == res)
 791                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 792         else
 793                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 794
 795   /* Analyze problem status  */
 796   res = glp_get_status (mlp->p.prob);
 797   switch (res) {
 798     /* solution is optimal */
 799     case GLP_OPT:
 800     /* solution is feasible */
 801     case GLP_FEAS:
 802       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n",
 803                 res, mlp_status_to_string(res));
 804       return GNUNET_OK;
 805     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 806     default:
 807       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed, no solution: 0x%02X %s\n",
 808                 res, mlp_status_to_string(res));
 809       return GNUNET_SYSERR;
 810   }
 811 }
 812
 813
 814 /**
 815  * Solves the MLP problem
 816  *
 817  * @param mlp the MLP Handle
 818  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 819  */
 820 int
 821 mlp_solve_mlp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 822 {
 823         int res = 0;
 824         res = glp_intopt(mlp->p.prob, &mlp->control_param_mlp);
 825         if (0 == res)
 826                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 827         else
 828                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving MLP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 829   /* Analyze problem status  */
 830   res = glp_mip_status(mlp->p.prob);
 831   switch (res) {
 832     /* solution is optimal */
 833     case GLP_OPT:
 834     /* solution is feasible */
 835     case GLP_FEAS:
 836       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_status_to_string(res));
 837       return GNUNET_OK;
 838     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 839     default:
 840       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,"Solving MLP problem failed, 0x%02X %s\n\n", res, mlp_status_to_string(res));
 841       return GNUNET_SYSERR;
 842   }
 843 }
 844
 845
 846 /**
 847  * Propagates the results when MLP problem was solved
 848  *
 849  * @param cls the MLP handle
 850  * @param key the peer identity
 851  * @param value the address
 852  * @return GNUNET_OK to continue
 853  */
 854 int
 855 mlp_propagate_results (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
 856 {
 857         struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 858         struct ATS_Address *address;
 859         struct MLP_information *mlpi;
 860         double mlp_bw_in = MLP_NaN;
 861         double mlp_bw_out = MLP_NaN;
 862         double mlp_use = MLP_NaN;
 863
 864   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 865   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(mlp->peers, key))
 866         return GNUNET_OK;
 867   address = value;
 868   GNUNET_assert (address->solver_information != NULL);
 869   mlpi = address->solver_information;
 870
 871   mlp_bw_in = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);/* FIXME */
 872   if (mlp_bw_in > (double) UINT32_MAX)
 873   {
 874                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
 875                 mlp_bw_in = (double) UINT32_MAX;
 876   }
 877   mlp_bw_out = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);
 878   if (mlp_bw_out > (double) UINT32_MAX)
 879   {
 880                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
 881                 mlp_bw_out = (double) UINT32_MAX;
 882   }
 883   mlp_use = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_n);
 884
 885
 886
 887   if ((GLP_YES == mlp_use) && (GNUNET_NO == address->active))
 888   {
 889         /* Address switch: Activate address*/
 890         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : enabling address\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
 891                 address->active = GNUNET_YES;
 892                 address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
 893                 mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
 894                 address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
 895                 mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
 896                 mlpi->n = mlp_use;
 897                 mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
 898   }
 899   else if ((GLP_NO == mlp_use) && (GNUNET_YES == address->active))
 900   {
 901                 /* Address switch: Disable address*/
 902         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : disabling address\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
 903                 address->active = GNUNET_NO;
 904                 /* Set bandwidth to 0 */
 905                 address->assigned_bw_in.value__ = htonl (0);
 906                 mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
 907                 address->assigned_bw_out.value__ = htonl (0);
 908                 mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
 909                 mlpi->n = mlp_use;
 910                 mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
 911   }
 912   else if ((mlp_bw_out != ntohl(address->assigned_bw_out.value__)) ||
 913                                  (mlp_bw_in != ntohl(address->assigned_bw_in.value__)))
 914   {
 915         /* Bandwidth changed */
 916                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : bandwidth changed\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
 917                 address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
 918                 mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
 919                 address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
 920                 mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
 921                 mlpi->n = mlp_use;
 922                 mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
 923   }
 924   else
 925   {
 926     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : no change\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
 927   }
 928
 929   return GNUNET_OK;
 930 }
 931
 932
 933
 934 /**
 935  * Solves the MLP problem
 936  *
 937  * @param solver the MLP Handle
 938  * @param addresses the address hashmap
 939  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 940  */
 941 int
 942 GAS_mlp_solve_problem (void *solver, struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses)
 943 {
 944         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
 945         char *filename;
 946         int res_lp = 0;
 947         int res_mip = 0;
 948         struct GNUNET_TIME_Absolute start_build;
 949         struct GNUNET_TIME_Relative duration_build;
 950         struct GNUNET_TIME_Absolute start_lp;
 951         struct GNUNET_TIME_Relative duration_lp;
 952         struct GNUNET_TIME_Absolute start_mlp;
 953         struct GNUNET_TIME_Relative duration_mlp;
 954         GNUNET_assert (NULL != solver);
 955
 956         if (GNUNET_YES == mlp->bulk_lock)
 957         {
 958                 mlp->bulk_request ++;
 959                 return GNUNET_NO;
 960         }
 961
 962         if ((GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_changed) && (GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_updated))
 963         {
 964                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No changes to problem\n");
 965                 return GNUNET_OK;
 966         }
 967         mlp->addresses = addresses;
 968         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed)
 969         {
 970                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem size changed, rebuilding\n");
 971                         mlp_delete_problem (mlp);
 972                         start_build = GNUNET_TIME_absolute_get();
 973                         if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem (mlp, addresses))
 974                                 return GNUNET_SYSERR;
 975                         duration_build = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_build);
 976                         mlp->control_param_lp.presolve = GLP_YES;
 977                         mlp->control_param_mlp.presolve = GNUNET_NO; /* No presolver, we have LP solution */
 978         }
 979         else
 980         {
 981                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem was updated, resolving\n");
 982                         duration_build.rel_value = 0;
 983         }
 984
 985         /* Run LP solver */
 986         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running LP solver %s\n", (GLP_YES == mlp->control_param_lp.presolve)? "with presolver": "without presolver");
 987         start_lp = GNUNET_TIME_absolute_get();
 988         res_lp = mlp_solve_lp_problem (mlp);
 989         duration_lp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_lp);
 990
 991
 992   /* Run LP solver */
 993         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running MLP solver \n");
 994         start_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get();
 995         res_mip = mlp_solve_mlp_problem (mlp);
 996
 997         duration_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_mlp);
 998
 999         /* Save stats */
1000         mlp->ps.lp_res = res_lp;
1001         mlp->ps.mip_res = res_mip;
1002         mlp->ps.build_dur = duration_build;
1003         mlp->ps.lp_dur = duration_lp;
1004         mlp->ps.mip_dur = duration_mlp;
1005         mlp->ps.lp_presolv = mlp->control_param_lp.presolve;
1006         mlp->ps.mip_presolv = mlp->control_param_mlp.presolve;
1007         mlp->ps.p_cols = glp_get_num_cols (mlp->p.prob);
1008         mlp->ps.p_rows = glp_get_num_rows (mlp->p.prob);
1009         mlp->ps.p_elements = mlp->p.num_elements;
1010
1011         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Execution time: Build %llu ms, LP %llu ms,  MLP %llu ms\n",
1012                         (unsigned long long) duration_build.rel_value,
1013                         (unsigned long long) duration_lp.rel_value,
1014                         (unsigned long long) duration_mlp.rel_value);
1015
1016         /* Propagate result*/
1017         if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1018                 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (addresses, &mlp_propagate_results, mlp);
1019
1020         struct GNUNET_TIME_Absolute time = GNUNET_TIME_absolute_get();
1021         if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_mps)
1022         {
1023         /* Write problem and solution to disk */
1024         GNUNET_asprintf (&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.mps", mlp->p.num_peers, mlp->p.num_addresses, time.abs_value);
1025         glp_write_mps(mlp->p.prob, GLP_MPS_FILE, NULL, filename);
1026         GNUNET_free (filename);
1027         }
1028         if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_sol)
1029         {
1030                 GNUNET_asprintf (&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.sol", mlp->p.num_peers, mlp->p.num_addresses, time.abs_value);
1031                 glp_print_mip (mlp->p.prob, filename );
1032                 GNUNET_free (filename);
1033         }
1034
1035         /* Reset change and update marker */
1036         mlp->control_param_lp.presolve = GLP_NO;
1037         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
1038         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
1039
1040         if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1041                 return GNUNET_OK;
1042         else
1043                 return GNUNET_SYSERR;
1044 }
1045
1046 /**
1047  * Add a single address to the solve
1048  *
1049  * @param solver the solver Handle
1050  * @param addresses the address hashmap containing all addresses
1051  * @param address the address to add
1052  * @param network network type of this address
1053  */
1054 void
1055 GAS_mlp_address_add (void *solver,
1056                                                                                 struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1057                                                                                 struct ATS_Address *address,
1058                                                                                 uint32_t network)
1059 {
1060   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1061   struct ATS_Peer *p;
1062   struct MLP_information *mlpi;
1063   int c1;
1064   int c2;
1065
1066   GNUNET_assert (NULL != solver);
1067   GNUNET_assert (NULL != addresses);
1068   GNUNET_assert (NULL != address);
1069
1070         mlp->addresses = addresses;
1071   if (NULL == address->solver_information)
1072   {
1073                 address->solver_information = GNUNET_malloc (sizeof (struct MLP_information));
1074                 mlpi = address->solver_information;
1075           for (c1 = 0; c1 < mlp->pv.m_q; c1++)
1076           {
1077                 mlpi->q_averaged[c1] = DEFAULT_QUALITY;
1078                 for (c2 = 0; c2 < MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH; c2++)
1079                         mlpi->q[c1][c2] = MLP_NaN;
1080           }
1081   }
1082   else
1083       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Adding address for peer `%s' multiple times\n"), GNUNET_i2s(&address->peer));
1084
1085   /* Is this peer included in the problem? */
1086   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &address->peer.hashPubKey)))
1087   {
1088     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1089         return;
1090   }
1091
1092         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1093         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1094         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1095         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1096                 GAS_mlp_solve_problem (solver, addresses);
1097 }
1098
1099
1100 static void
1101 mlp_update_quality (struct GAS_MLP_Handle *mlp,
1102                 struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1103                 struct ATS_Address * address,
1104                 const struct GNUNET_ATS_Information *ats_prev, uint32_t ats_prev_count)
1105 {
1106   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1107   unsigned int c_ats_entry;
1108   unsigned int c_queue_entries;
1109   unsigned int c_cmp;
1110   unsigned int c_queue_it;
1111   unsigned int c_row;
1112   unsigned int c_qual;
1113   unsigned int c_net;
1114   int qual_changed;
1115   int type_index;
1116   int avg_index;
1117   uint32_t type;
1118   uint32_t prev_value;
1119   uint32_t new_value;
1120   double avg;
1121   double *queue;
1122   int rows;
1123   double *val;
1124   int *ind;
1125
1126
1127         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating %u quality metrics for peer `%s'\n",
1128       ats_prev_count, GNUNET_i2s (&address->peer));
1129
1130         GNUNET_assert (NULL != mlp);
1131   GNUNET_assert (NULL != address);
1132   GNUNET_assert (NULL != address->solver_information);
1133   GNUNET_assert (NULL != ats_prev);
1134
1135   if (NULL == mlp->p.prob)
1136         return;
1137
1138   qual_changed = GNUNET_NO;
1139   for (c_ats_entry = 0; c_ats_entry < ats_prev_count; c_ats_entry++)
1140   {
1141                 type = ntohl (ats_prev[c_ats_entry].type);
1142                 prev_value = ntohl (ats_prev[c_ats_entry].value);
1143                 type_index = -1;
1144                 avg_index = -1;
1145
1146                 /* Check for network update */
1147                 if (type == GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE)
1148                 {
1149                                 new_value = get_performance_info (address, GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE);
1150                         if (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED == new_value)
1151                                 new_value = GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED;
1152                                 if (new_value != prev_value)
1153                                 {
1154                                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating network for peer `%s' from `%s' to `%s'\n",
1155                               GNUNET_i2s (&address->peer),
1156                               GNUNET_ATS_print_network_type(prev_value),
1157                               GNUNET_ATS_print_network_type(new_value));
1158                                 }
1159
1160                                 if (mlpi->c_b == MLP_UNDEFINED)
1161                                         continue; /* This address is not yet in the matrix*/
1162
1163                           rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1164                           ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1165                           val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1166                           int length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1167
1168                           for (c_net = 0; c_net <= length + 1; c_net ++)
1169                           {
1170                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[prev_value])
1171                                         break; /* Found index for old network */
1172                           }
1173                           val[c_net] = 0.0;
1174                                 glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1175                                 /* Set updated column */
1176                                 ind[c_net] = mlp->p.r_quota[new_value];
1177                                 val[c_net] = 1.0;
1178                                 glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1179                           GNUNET_free (ind);
1180                           GNUNET_free (val);
1181
1182                           rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1183                           ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1184                           val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1185                           length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1186
1187                           for (c_net = 0; c_net <= length + 1; c_net ++)
1188                           {
1189                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[prev_value])
1190                                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing old network index [%u] == [%f]\n",ind[c_net],val[c_net]);
1191                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[new_value])
1192                                 {
1193                                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Setting new network index [%u] == [%f]\n",ind[c_net],val[c_net]);
1194                                         break;
1195                                 }
1196                           }
1197                           GNUNET_free (ind);
1198                           GNUNET_free (val);
1199                           mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1200                                 continue;
1201                 }
1202
1203
1204                 /* Find index for this ATS type */
1205           for (c_cmp = 0; c_cmp < mlp->pv.m_q; c_cmp++)
1206           {
1207             if (type == mlp->pv.q[c_cmp])
1208             {
1209                 type_index = c_cmp;
1210               break;
1211             }
1212           }
1213           if (-1 == type_index)
1214                 continue; /* quality index not found */
1215
1216           /* Get average queue index */
1217           avg_index = mlpi->q_avg_i[type_index];
1218
1219           /* Update averaging queue */
1220           new_value = get_performance_info (address, type);
1221       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating peer `%s': `%s' from %u to %u\n",
1222         GNUNET_i2s (&address->peer),
1223         mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[type_index]), prev_value, new_value);
1224           GNUNET_assert (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED != new_value);
1225           mlpi->q[type_index][avg_index] = new_value;
1226
1227           /* Update averaging index */
1228       if (mlpi->q_avg_i[type_index] + 1 < (MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH))
1229         mlpi->q_avg_i[type_index] ++;
1230       else
1231         mlpi->q_avg_i[type_index] = 0;
1232
1233           /* Update average depending on ATS type */
1234       switch (type)
1235       {
1236         case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE:
1237         case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY:
1238                 c_queue_entries = 0;
1239                 avg = 0;
1240           for (c_queue_it = 0; c_queue_it < MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH; c_queue_it++)
1241           {
1242             if (mlpi->q[type_index][c_queue_it] != MLP_NaN)
1243             {
1244               queue = mlpi->q[type_index] ;
1245               avg += queue[c_queue_it];
1246               c_queue_entries ++;
1247             }
1248           }
1249           if ((c_queue_entries > 0) && (avg > 0))
1250             /* avg = 1 / ((q[0] + ... + q[l]) /c3) => c3 / avg*/
1251             mlpi->q_averaged[type_index] = (double) c_queue_entries / avg;
1252           else
1253             mlpi->q_averaged[type_index] = 0.0;
1254
1255           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating peer `%s': `%s' average sum of %u elements == %f, average == %f, weight == %f\n",
1256             GNUNET_i2s (&address->peer),
1257             mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[type_index]),
1258             c_queue_entries,
1259             avg,
1260             avg / (double) c_queue_entries,
1261             mlpi->q_averaged[type_index]);
1262           qual_changed = GNUNET_YES;
1263                 break;
1264         default:
1265                 GNUNET_break (0);
1266                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, _("Update for ATS type `%s' not implemented!\n"),
1267                                 mlp_ats_to_string(type));
1268       }
1269   }
1270
1271   /* Changed, but quality will be automatically set during rebuild */
1272   if ((GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) &&
1273           (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve))
1274   {
1275                 GAS_mlp_solve_problem (mlp, addresses);
1276                 return;
1277   }
1278
1279   /* Update problem matrix if required */
1280   if (GNUNET_NO == qual_changed)
1281         return;
1282
1283   /* Address not yet included in matrix */
1284   if (MLP_UNDEFINED == mlpi->c_b)
1285         return;
1286
1287   /* Update c7) [r_q[index]][c_b] = f_q * q_averaged[type_index]
1288    * Get column mlpi->c_b */
1289   rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1290   ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1291   val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1292   int length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1293
1294         for (c_qual = 0; c_qual < mlp->pv.m_q; c_qual++)
1295         {
1296                 for (c_row = 0; c_row <= length; c_row ++)
1297                 {
1298                                 if (ind[c_row] == mlp->p.r_q[c_qual])
1299                                         val[c_row] = mlpi->q_averaged[c_qual];
1300                 }
1301         }
1302         /* Set updated column */
1303         glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1304   GNUNET_free (ind);
1305   GNUNET_free (val);
1306   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1307 }
1308
1309 /**
1310  * Updates a single address in the MLP problem
1311  *
1312  * If the address did not exist before in the problem:
1313  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1314  *
1315  * ATS performance information in address are already updated, delta + previous
1316  * values are included in atsi_prev (value GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED if not existing before)
1317  *
1318  * Otherwise the addresses' values can be updated and the existing base can
1319  * be reused
1320  *
1321  * @param solver the solver Handle
1322  * @param addresses the address hashmap containing all addresses
1323  * @param address the update address
1324  * @param prev_session the new session (if changed otherwise current)
1325  * @param prev_in_use the new address in use state (if changed otherwise current)
1326  * @param prev_atsi ATS information updated + previous values, GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED if not existing before
1327  * @param prev_atsi_count number of atsi values updated
1328  */
1329 void
1330 GAS_mlp_address_update (void *solver,
1331                         struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1332                         struct ATS_Address *address,
1333                         uint32_t prev_session,
1334                         int prev_in_use,
1335                         const struct GNUNET_ATS_Information *prev_atsi,
1336                         uint32_t prev_atsi_count)
1337 {
1338         struct ATS_Peer *p;
1339         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1340         struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1341
1342         GNUNET_assert (NULL != solver);
1343         GNUNET_assert (NULL != addresses);
1344         GNUNET_assert (NULL != address);
1345         GNUNET_assert ((NULL != prev_atsi) || (0 == prev_atsi_count));
1346
1347         mlp->addresses = addresses;
1348   if (NULL == mlpi)
1349   {
1350       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Updating address for peer `%s' not added before\n"), GNUNET_i2s(&address->peer));
1351       return;
1352   }
1353         mlp_update_quality (mlp, addresses, address, prev_atsi, prev_atsi_count);
1354
1355   /* Is this peer included in the problem? */
1356   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &address->peer.hashPubKey)))
1357   {
1358     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1359         return;
1360   }
1361         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1362
1363         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1364         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1365
1366         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1367                 GAS_mlp_solve_problem (solver, addresses);
1368   return;
1369 }
1370
1371 /**
1372  * Deletes a single address in the MLP problem
1373  *
1374  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1375  *
1376  * @param solver the MLP Handle
1377  * @param addresses the address hashmap
1378  *        the address has to be already removed from the hashmap
1379  * @param address the address to delete
1380  * @param session_only delete only session not whole address
1381  */
1382 void
1383 GAS_mlp_address_delete (void *solver,
1384     struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses,
1385     struct ATS_Address *address,
1386     int session_only)
1387 {
1388         struct ATS_Peer *p;
1389         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1390         struct MLP_information *mlpi;
1391
1392         GNUNET_assert (NULL != solver);
1393         GNUNET_assert (NULL != addresses);
1394         GNUNET_assert (NULL != address);
1395
1396         mlpi = address->solver_information;
1397         mlp->addresses = addresses;
1398         if (NULL != mlpi)
1399         {
1400                         GNUNET_free (mlpi);
1401                         address->solver_information = NULL;
1402         }
1403
1404   /* Is this peer included in the problem? */
1405   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &address->peer.hashPubKey)))
1406   {
1407     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Deleting address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1408         return;
1409   }
1410         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Deleting address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1411
1412         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1413         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1414         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1415                 GAS_mlp_solve_problem (solver, addresses);
1416   return;
1417 }
1418
1419
1420 /**
1421  * Find the active address in the set of addresses of a peer
1422  * @param cls destination
1423  * @param key peer id
1424  * @param value address
1425  * @return GNUNET_OK
1426  */
1427 static int
1428 mlp_get_preferred_address_it (void *cls, const struct GNUNET_HashCode * key, void *value)
1429 {
1430
1431   struct ATS_Address *aa = (struct ATS_Address *) cls;
1432   struct ATS_Address *addr = value;
1433   struct MLP_information *mlpi = addr->solver_information;
1434   if (mlpi == NULL)
1435     return GNUNET_YES;
1436   if (mlpi->n == GNUNET_YES)
1437   {
1438     aa = addr;
1439       aa->assigned_bw_in = mlpi->b_in;
1440       aa->assigned_bw_out = mlpi->b_out;
1441     return GNUNET_NO;
1442   }
1443   return GNUNET_YES;
1444 }
1445
1446
1447 static double get_peer_pref_value (struct GAS_MLP_Handle *mlp, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1448 {
1449         double res;
1450   const double *preferences = NULL;
1451   int c;
1452   preferences = mlp->get_preferences (mlp->get_preferences_cls, peer);
1453
1454   res = 0.0;
1455         for (c = 0; c < GNUNET_ATS_PreferenceCount; c++)
1456         {
1457                 if (c != GNUNET_ATS_PREFERENCE_END)
1458                 {
1459                         //fprintf (stderr, "VALUE[%u] %s %.3f \n", c, GNUNET_i2s (&cur->addr->peer), t[c]);
1460                         res += preferences[c];
1461                 }
1462         }
1463         res /= (GNUNET_ATS_PreferenceCount -1);
1464         return res;
1465 }
1466
1467
1468 /**
1469  * Get the preferred address for a specific peer
1470  *
1471  * @param solver the MLP Handle
1472  * @param addresses address hashmap
1473  * @param peer the peer
1474  * @return suggested address
1475  */
1476 const struct ATS_Address *
1477 GAS_mlp_get_preferred_address (void *solver,
1478                                struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses,
1479                                const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1480 {
1481   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1482   struct ATS_Peer *p;
1483   struct ATS_Address *res = NULL;
1484
1485   GNUNET_assert (NULL != solver);
1486   GNUNET_assert (NULL != addresses);
1487   GNUNET_assert (NULL != peer);
1488
1489   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Getting preferred address for `%s'\n",
1490                 GNUNET_i2s (peer));
1491         mlp->addresses = addresses;
1492   /* Is this peer included in the problem? */
1493   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &peer->hashPubKey)))
1494   {
1495           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding peer `%s' to list of peers with requests\n",
1496                         GNUNET_i2s (peer));
1497
1498           p = GNUNET_malloc (sizeof (struct ATS_Peer));
1499           p->id = (*peer);
1500           p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1501           GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (mlp->peers, &peer->hashPubKey, p, GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST);
1502
1503           /* Added new peer, we have to rebuild problem before solving */
1504           mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1505   }
1506   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1507         GAS_mlp_solve_problem (mlp, addresses);
1508
1509   /* Get prefered address */
1510   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get_multiple (addresses, &peer->hashPubKey,
1511                                                                                                                                                                                 mlp_get_preferred_address_it, res);
1512
1513   return res;
1514 }
1515
1516
1517 /**
1518  * Start a bulk operation
1519  *
1520  * @param solver the solver
1521  */
1522 void
1523 GAS_mlp_bulk_start (void *solver)
1524 {
1525   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Locking solver for bulk operation ...\n");
1526   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1527
1528   GNUNET_assert (NULL != solver);
1529
1530   s->bulk_lock ++;
1531 }
1532
1533 void
1534 GAS_mlp_bulk_stop (void *solver)
1535 {
1536         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unlocking solver from bulk operation ...\n");
1537
1538   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1539   GNUNET_assert (NULL != solver);
1540
1541   if (s->bulk_lock < 1)
1542   {
1543         GNUNET_break (0);
1544         return;
1545   }
1546   s->bulk_lock --;
1547
1548   if (0 < s->bulk_request)
1549   {
1550         GAS_mlp_solve_problem (solver, s->addresses);
1551         s->bulk_request= 0;
1552   }
1553 }
1554
1555
1556
1557 /**
1558  * Stop notifying about address and bandwidth changes for this peer
1559  *
1560  * @param solver the MLP handle
1561  * @param addresses address hashmap
1562  * @param peer the peer
1563  */
1564 void
1565 GAS_mlp_stop_get_preferred_address (void *solver,
1566                                      struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1567                                      const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1568 {
1569   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1570   struct ATS_Peer *p = NULL;
1571
1572   GNUNET_assert (NULL != solver);
1573   GNUNET_assert (NULL != addresses);
1574   GNUNET_assert (NULL != peer);
1575
1576   if (NULL != (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &peer->hashPubKey)))
1577   {
1578         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (mlp->peers, &peer->hashPubKey, p);
1579         GNUNET_free (p);
1580   }
1581 }
1582
1583
1584 /**
1585  * Changes the preferences for a peer in the MLP problem
1586  *
1587  * @param solver the MLP Handle
1588  * @param addresses the address hashmap
1589  * @param peer the peer
1590  * @param kind the kind to change the preference
1591  * @param pref_rel the relative score
1592  */
1593 void
1594 GAS_mlp_address_change_preference (void *solver,
1595                                                                    struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1596                                                                    const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1597                                                                    enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1598                                                                    double pref_rel)
1599 {
1600   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1601   struct ATS_Peer *p = NULL;
1602
1603   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Changing preference for address for peer `%s'\n",
1604                 GNUNET_i2s(peer));
1605
1606   GNUNET_STATISTICS_update (mlp->stats,"# LP address preference changes", 1, GNUNET_NO);
1607         mlp->addresses = addresses;
1608   /* Update the constraints with changed preferences */
1609
1610   /* Update quality constraint c7 */
1611
1612   /* Update relativity constraint c9 */
1613   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &peer->hashPubKey)))
1614   {
1615     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Updating preference for unknown peer `%s' \n", GNUNET_i2s(peer));
1616         return;
1617   }
1618   p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1619   /* FXIME: cannot use set_value mlp_create_problem_set_value (&mlp->p, p->r_c9, mlp->p.c_r, -p->f, __LINE__);*/
1620
1621         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1622         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1623         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1624                 GAS_mlp_solve_problem (solver, addresses);
1625   return;
1626 }
1627
1628
1629 static int
1630 mlp_free_peers (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
1631 {
1632         struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map = cls;
1633         struct ATS_Peer *p = value;
1634
1635         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (map, key, value);
1636         GNUNET_free (p);
1637
1638         return GNUNET_OK;
1639 }
1640
1641
1642 /**
1643  * Shutdown the MLP problem solving component
1644  *
1645  * @param solver the solver handle
1646  */
1647 void
1648 GAS_mlp_done (void *solver)
1649 {
1650   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1651   GNUNET_assert (mlp != NULL);
1652
1653   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutting down mlp solver\n");
1654   mlp_delete_problem (mlp);
1655
1656   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->peers, &mlp_free_peers, mlp->peers);
1657   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (mlp->peers);
1658   mlp->peers = NULL;
1659
1660   /* Clean up GLPK environment */
1661   glp_free_env();
1662   GNUNET_free (mlp);
1663
1664   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutdown down of mlp solver complete\n");
1665 }
1666
1667
1668 /**
1669  * Init the MLP problem solving component
1670  *
1671  * @param cfg the GNUNET_CONFIGURATION_Handle handle
1672  * @param stats the GNUNET_STATISTICS handle
1673  * @param network array of GNUNET_ATS_NetworkType with length dest_length
1674  * @param out_dest array of outbound quotas
1675  * @param in_dest array of outbound quota
1676  * @param dest_length array length for quota arrays
1677  * @param bw_changed_cb callback for changed bandwidth amounts
1678  * @param bw_changed_cb_cls cls for callback
1679  * @param get_preference callback to get relative preferences for a peer
1680  * @param get_preference_cls cls for callback to get relative preferences
1681  * @return struct GAS_MLP_Handle on success, NULL on fail
1682  */
1683 void *
1684 GAS_mlp_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg,
1685               const struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats,
1686               int *network,
1687               unsigned long long *out_dest,
1688               unsigned long long *in_dest,
1689               int dest_length,
1690               GAS_bandwidth_changed_cb bw_changed_cb,
1691               void *bw_changed_cb_cls,
1692               GAS_get_preferences get_preference,
1693               void *get_preference_cls)
1694 {
1695   struct GAS_MLP_Handle * mlp = GNUNET_malloc (sizeof (struct GAS_MLP_Handle));
1696
1697   double D;
1698   double R;
1699   double U;
1700   unsigned long long tmp;
1701   unsigned int b_min;
1702   unsigned int n_min;
1703   int c;
1704   int c2;
1705   int found;
1706
1707   struct GNUNET_TIME_Relative max_duration;
1708   long long unsigned int max_iterations;
1709
1710   /* Init GLPK environment */
1711   int res = glp_init_env();
1712   switch (res) {
1713     case 0:
1714         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1715           "initialization successful");
1716       break;
1717     case 1:
1718         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1719           "environment is already initialized");
1720       break;
1721     case 2:
1722         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1723           "initialization failed (insufficient memory)");
1724       GNUNET_free(mlp);
1725       return NULL;
1726       break;
1727     case 3:
1728         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1729           "initialization failed (unsupported programming model)");
1730       GNUNET_free(mlp);
1731       return NULL;
1732       break;
1733     default:
1734       break;
1735   }
1736
1737
1738   mlp->pv.BIG_M = (double) BIG_M_VALUE;
1739
1740   /* Get timeout for iterations */
1741   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time(cfg, "ats", "MLP_MAX_DURATION", &max_duration))
1742   {
1743     max_duration = MLP_MAX_EXEC_DURATION;
1744   }
1745
1746   /* Get maximum number of iterations */
1747   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size(cfg, "ats", "MLP_MAX_ITERATIONS", &max_iterations))
1748   {
1749     max_iterations = MLP_MAX_ITERATIONS;
1750   }
1751
1752   /* Get diversity coefficient from configuration */
1753   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1754                                                       "MLP_COEFFICIENT_D",
1755                                                       &tmp))
1756     D = (double) tmp / 100;
1757   else
1758     D = DEFAULT_D;
1759
1760   /* Get proportionality coefficient from configuration */
1761   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1762                                                       "MLP_COEFFICIENT_R",
1763                                                       &tmp))
1764     R = (double) tmp / 100;
1765   else
1766     R = DEFAULT_R;
1767
1768   /* Get utilization coefficient from configuration */
1769   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1770                                                       "MLP_COEFFICIENT_U",
1771                                                       &tmp))
1772     U = (double) tmp / 100;
1773   else
1774     U = DEFAULT_U;
1775
1776   /* Get quality metric coefficients from configuration */
1777   int i_delay = MLP_NaN;
1778   int i_distance = MLP_NaN;
1779   int q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount] = GNUNET_ATS_QualityProperties;
1780   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount; c++)
1781   {
1782     /* initialize quality coefficients with default value 1.0 */
1783                 mlp->pv.co_Q[c] = DEFAULT_QUALITY;
1784
1785     mlp->pv.q[c] = q[c];
1786     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY)
1787       i_delay = c;
1788     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE)
1789       i_distance = c;
1790   }
1791
1792   if ((i_delay != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1793                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY",
1794                                                       &tmp)))
1795
1796         mlp->pv.co_Q[i_delay] = (double) tmp / 100;
1797   else
1798         mlp->pv.co_Q[i_delay] = DEFAULT_QUALITY;
1799
1800   if ((i_distance != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1801                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE",
1802                                                       &tmp)))
1803         mlp->pv.co_Q[i_distance] = (double) tmp / 100;
1804   else
1805         mlp->pv.co_Q[i_distance] = DEFAULT_QUALITY;
1806
1807   /* Get minimum bandwidth per used address from configuration */
1808   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1809                                                       "MLP_MIN_BANDWIDTH",
1810                                                       &tmp))
1811     b_min = tmp;
1812   else
1813   {
1814     b_min = ntohl (GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
1815   }
1816
1817   /* Get minimum number of connections from configuration */
1818   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1819                                                       "MLP_MIN_CONNECTIONS",
1820                                                       &tmp))
1821     n_min = tmp;
1822   else
1823     n_min = DEFAULT_MIN_CONNECTIONS;
1824
1825   /* Init network quotas */
1826   int quotas[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount] = GNUNET_ATS_NetworkType;
1827   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
1828   {
1829                 found = GNUNET_NO;
1830           for (c2 = 0; c2 < dest_length; c2++)
1831           {
1832                         if (quotas[c] == network[c2])
1833                   {
1834                                         mlp->pv.quota_index[c] = network[c2];
1835                                         mlp->pv.quota_out[c] = out_dest[c2];
1836                       mlp->pv.quota_in[c] = in_dest[c2];
1837                       found = GNUNET_YES;
1838                       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Quota for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n",
1839                                                                 GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1840                                                                 mlp->pv.quota_out[c],
1841                                                                 mlp->pv.quota_in[c]);
1842                       break;
1843                   }
1844           }
1845
1846       /* Check if defined quota could make problem unsolvable */
1847       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_out[c])
1848       {
1849         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent outbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
1850                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1851                         mlp->pv.quota_out[c],
1852                         (n_min * b_min));
1853         mlp->pv.quota_out[c] = (n_min * b_min);
1854       }
1855       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_in[c])
1856       {
1857         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent inbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
1858                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1859                         mlp->pv.quota_in[c],
1860                         (n_min * b_min));
1861         mlp->pv.quota_in[c] = (n_min * b_min);
1862       }
1863
1864       /* Check if bandwidth is too big to make problem solvable */
1865       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_out[c])
1866       {
1867         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting outbound quota configuration for network `%s'from %llu to %.0f\n"),
1868                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1869                         mlp->pv.quota_out[c],
1870                         mlp->pv.BIG_M);
1871         mlp->pv.quota_out[c] = mlp->pv.BIG_M ;
1872       }
1873       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_in[c])
1874       {
1875         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inbound quota configuration for network `%s' from %llu to %.0f\n"),
1876                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1877                         mlp->pv.quota_in[c],
1878                         mlp->pv.BIG_M);
1879         mlp->pv.quota_in[c] = mlp->pv.BIG_M ;
1880       }
1881
1882           if (GNUNET_NO == found)
1883                         {
1884                 mlp->pv.quota_in[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
1885                 mlp->pv.quota_out[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
1886                                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Using default quota configuration for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n"),
1887                                                 GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1888                                                 mlp->pv.quota_in[c],
1889                                                 mlp->pv.quota_out[c]);
1890                         }
1891   }
1892
1893   /* Assign options to handle */
1894   mlp->stats = (struct GNUNET_STATISTICS_Handle *) stats;
1895   mlp->bw_changed_cb = bw_changed_cb;
1896   mlp->bw_changed_cb_cls = bw_changed_cb_cls;
1897   mlp->get_preferences = get_preference;
1898   mlp->get_preferences_cls = get_preference_cls;
1899   /* Setting MLP Input variables */
1900   mlp->pv.co_D = D;
1901   mlp->pv.co_R = R;
1902   mlp->pv.co_U = U;
1903   mlp->pv.b_min = b_min;
1904   mlp->pv.n_min = n_min;
1905   mlp->pv.m_q = GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount;
1906   mlp->write_mip_mps = GNUNET_NO;
1907   mlp->write_mip_sol = GNUNET_NO;
1908   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
1909   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
1910   mlp->mlp_auto_solve = GNUNET_YES;
1911   mlp->peers = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (10, GNUNET_NO);
1912   mlp->bulk_request = 0;
1913   mlp->bulk_lock = 0;
1914
1915   /* Setup GLPK */
1916   /* Redirect GLPK output to GNUnet logging */
1917   glp_term_hook (&mlp_term_hook, (void *) mlp);
1918
1919   /* Init LP solving parameters */
1920   glp_init_smcp(&mlp->control_param_lp);
1921   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
1922 #if VERBOSE_GLPK
1923   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
1924 #endif
1925   mlp->control_param_lp.it_lim = max_iterations;
1926   mlp->control_param_lp.tm_lim = max_duration.rel_value;
1927
1928   /* Init MLP solving parameters */
1929   glp_init_iocp(&mlp->control_param_mlp);
1930   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
1931 #if VERBOSE_GLPK
1932   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
1933 #endif
1934   mlp->control_param_mlp.tm_lim = max_duration.rel_value;
1935
1936   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "solver ready\n");
1937
1938   return mlp;
1939 }
1940
1941 /* end of gnunet-service-ats_addresses_mlp.c */