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                 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 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)
 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, mlp->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 (mlp->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  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 939  */
 940 int
 941 GAS_mlp_solve_problem (void *solver)
 942 {
 943         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
 944         char *filename;
 945         int res_lp = 0;
 946         int res_mip = 0;
 947         struct GNUNET_TIME_Absolute start_build;
 948         struct GNUNET_TIME_Relative duration_build;
 949         struct GNUNET_TIME_Absolute start_lp;
 950         struct GNUNET_TIME_Relative duration_lp;
 951         struct GNUNET_TIME_Absolute start_mlp;
 952         struct GNUNET_TIME_Relative duration_mlp;
 953         GNUNET_assert (NULL != solver);
 954
 955         if (GNUNET_YES == mlp->bulk_lock)
 956         {
 957                 mlp->bulk_request ++;
 958                 return GNUNET_NO;
 959         }
 960
 961         if ((GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_changed) && (GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_updated))
 962         {
 963                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No changes to problem\n");
 964                 return GNUNET_OK;
 965         }
 966         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed)
 967         {
 968                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem size changed, rebuilding\n");
 969                         mlp_delete_problem (mlp);
 970                         start_build = GNUNET_TIME_absolute_get();
 971                         if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem (mlp))
 972                                 return GNUNET_SYSERR;
 973                         duration_build = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_build);
 974                         mlp->control_param_lp.presolve = GLP_YES;
 975                         mlp->control_param_mlp.presolve = GNUNET_NO; /* No presolver, we have LP solution */
 976         }
 977         else
 978         {
 979                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem was updated, resolving\n");
 980                         duration_build.rel_value = 0;
 981         }
 982
 983         /* Run LP solver */
 984         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running LP solver %s\n", (GLP_YES == mlp->control_param_lp.presolve)? "with presolver": "without presolver");
 985         start_lp = GNUNET_TIME_absolute_get();
 986         res_lp = mlp_solve_lp_problem (mlp);
 987         duration_lp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_lp);
 988
 989
 990   /* Run LP solver */
 991         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running MLP solver \n");
 992         start_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get();
 993         res_mip = mlp_solve_mlp_problem (mlp);
 994
 995         duration_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_mlp);
 996
 997         /* Save stats */
 998         mlp->ps.lp_res = res_lp;
 999         mlp->ps.mip_res = res_mip;
1000         mlp->ps.build_dur = duration_build;
1001         mlp->ps.lp_dur = duration_lp;
1002         mlp->ps.mip_dur = duration_mlp;
1003         mlp->ps.lp_presolv = mlp->control_param_lp.presolve;
1004         mlp->ps.mip_presolv = mlp->control_param_mlp.presolve;
1005         mlp->ps.p_cols = glp_get_num_cols (mlp->p.prob);
1006         mlp->ps.p_rows = glp_get_num_rows (mlp->p.prob);
1007         mlp->ps.p_elements = mlp->p.num_elements;
1008
1009         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Execution time: Build %llu ms, LP %llu ms,  MLP %llu ms\n",
1010                         (unsigned long long) duration_build.rel_value,
1011                         (unsigned long long) duration_lp.rel_value,
1012                         (unsigned long long) duration_mlp.rel_value);
1013
1014         /* Propagate result*/
1015         if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1016                 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->addresses, &mlp_propagate_results, mlp);
1017
1018         struct GNUNET_TIME_Absolute time = GNUNET_TIME_absolute_get();
1019         if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_mps)
1020         {
1021         /* Write problem and solution to disk */
1022         GNUNET_asprintf (&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.mps", mlp->p.num_peers, mlp->p.num_addresses, time.abs_value);
1023         glp_write_mps(mlp->p.prob, GLP_MPS_FILE, NULL, filename);
1024         GNUNET_free (filename);
1025         }
1026         if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_sol)
1027         {
1028                 GNUNET_asprintf (&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.sol", mlp->p.num_peers, mlp->p.num_addresses, time.abs_value);
1029                 glp_print_mip (mlp->p.prob, filename );
1030                 GNUNET_free (filename);
1031         }
1032
1033         /* Reset change and update marker */
1034         mlp->control_param_lp.presolve = GLP_NO;
1035         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
1036         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
1037
1038         if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1039                 return GNUNET_OK;
1040         else
1041                 return GNUNET_SYSERR;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * Add a single address to the solve
1046  *
1047  * @param solver the solver Handle
1048  * @param addresses the address hashmap containing all addresses
1049  * @param address the address to add
1050  * @param network network type of this address
1051  */
1052 void
1053 GAS_mlp_address_add (void *solver,
1054                                                                                 struct ATS_Address *address,
1055                                                                                 uint32_t network)
1056 {
1057   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1058   struct ATS_Peer *p;
1059   struct MLP_information *mlpi;
1060   int c1;
1061   int c2;
1062
1063   GNUNET_assert (NULL != solver);
1064   GNUNET_assert (NULL != address);
1065
1066   if (NULL == address->solver_information)
1067   {
1068                 address->solver_information = GNUNET_malloc (sizeof (struct MLP_information));
1069                 mlpi = address->solver_information;
1070           for (c1 = 0; c1 < mlp->pv.m_q; c1++)
1071           {
1072                 mlpi->q_averaged[c1] = DEFAULT_QUALITY;
1073                 for (c2 = 0; c2 < MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH; c2++)
1074                         mlpi->q[c1][c2] = MLP_NaN;
1075           }
1076   }
1077   else
1078       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Adding address for peer `%s' multiple times\n"), GNUNET_i2s(&address->peer));
1079
1080   /* Is this peer included in the problem? */
1081   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &address->peer.hashPubKey)))
1082   {
1083     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1084         return;
1085   }
1086
1087         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1088         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1089         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1090         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1091                 GAS_mlp_solve_problem (solver);
1092 }
1093
1094
1095 static void
1096 mlp_update_quality (struct GAS_MLP_Handle *mlp,
1097                 const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1098                 struct ATS_Address * address,
1099                 const struct GNUNET_ATS_Information *ats_prev, uint32_t ats_prev_count)
1100 {
1101   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1102   unsigned int c_ats_entry;
1103   unsigned int c_queue_entries;
1104   unsigned int c_cmp;
1105   unsigned int c_queue_it;
1106   unsigned int c_row;
1107   unsigned int c_qual;
1108   unsigned int c_net;
1109   int qual_changed;
1110   int type_index;
1111   int avg_index;
1112   uint32_t type;
1113   uint32_t prev_value;
1114   uint32_t new_value;
1115   double avg;
1116   double *queue;
1117   int rows;
1118   double *val;
1119   int *ind;
1120
1121
1122         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating %u quality metrics for peer `%s'\n",
1123       ats_prev_count, GNUNET_i2s (&address->peer));
1124
1125         GNUNET_assert (NULL != mlp);
1126   GNUNET_assert (NULL != address);
1127   GNUNET_assert (NULL != address->solver_information);
1128   GNUNET_assert (NULL != ats_prev);
1129
1130   if (NULL == mlp->p.prob)
1131         return;
1132
1133   qual_changed = GNUNET_NO;
1134   for (c_ats_entry = 0; c_ats_entry < ats_prev_count; c_ats_entry++)
1135   {
1136                 type = ntohl (ats_prev[c_ats_entry].type);
1137                 prev_value = ntohl (ats_prev[c_ats_entry].value);
1138                 type_index = -1;
1139                 avg_index = -1;
1140
1141                 /* Check for network update */
1142                 if (type == GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE)
1143                 {
1144                                 new_value = get_performance_info (address, GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE);
1145                         if (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED == new_value)
1146                                 new_value = GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED;
1147                                 if (new_value != prev_value)
1148                                 {
1149                                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating network for peer `%s' from `%s' to `%s'\n",
1150                               GNUNET_i2s (&address->peer),
1151                               GNUNET_ATS_print_network_type(prev_value),
1152                               GNUNET_ATS_print_network_type(new_value));
1153                                 }
1154
1155                                 if (mlpi->c_b == MLP_UNDEFINED)
1156                                         continue; /* This address is not yet in the matrix*/
1157
1158                           rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1159                           ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1160                           val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1161                           int length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1162
1163                           for (c_net = 0; c_net <= length + 1; c_net ++)
1164                           {
1165                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[prev_value])
1166                                         break; /* Found index for old network */
1167                           }
1168                           val[c_net] = 0.0;
1169                                 glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1170                                 /* Set updated column */
1171                                 ind[c_net] = mlp->p.r_quota[new_value];
1172                                 val[c_net] = 1.0;
1173                                 glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1174                           GNUNET_free (ind);
1175                           GNUNET_free (val);
1176
1177                           rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1178                           ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1179                           val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1180                           length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1181
1182                           for (c_net = 0; c_net <= length + 1; c_net ++)
1183                           {
1184                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[prev_value])
1185                                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing old network index [%u] == [%f]\n",ind[c_net],val[c_net]);
1186                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[new_value])
1187                                 {
1188                                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Setting new network index [%u] == [%f]\n",ind[c_net],val[c_net]);
1189                                         break;
1190                                 }
1191                           }
1192                           GNUNET_free (ind);
1193                           GNUNET_free (val);
1194                           mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1195                                 continue;
1196                 }
1197
1198
1199                 /* Find index for this ATS type */
1200           for (c_cmp = 0; c_cmp < mlp->pv.m_q; c_cmp++)
1201           {
1202             if (type == mlp->pv.q[c_cmp])
1203             {
1204                 type_index = c_cmp;
1205               break;
1206             }
1207           }
1208           if (-1 == type_index)
1209                 continue; /* quality index not found */
1210
1211           /* Get average queue index */
1212           avg_index = mlpi->q_avg_i[type_index];
1213
1214           /* Update averaging queue */
1215           new_value = get_performance_info (address, type);
1216       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating peer `%s': `%s' from %u to %u\n",
1217         GNUNET_i2s (&address->peer),
1218         mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[type_index]), prev_value, new_value);
1219           GNUNET_assert (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED != new_value);
1220           mlpi->q[type_index][avg_index] = new_value;
1221
1222           /* Update averaging index */
1223       if (mlpi->q_avg_i[type_index] + 1 < (MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH))
1224         mlpi->q_avg_i[type_index] ++;
1225       else
1226         mlpi->q_avg_i[type_index] = 0;
1227
1228           /* Update average depending on ATS type */
1229       switch (type)
1230       {
1231         case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE:
1232         case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY:
1233                 c_queue_entries = 0;
1234                 avg = 0;
1235           for (c_queue_it = 0; c_queue_it < MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH; c_queue_it++)
1236           {
1237             if (mlpi->q[type_index][c_queue_it] != MLP_NaN)
1238             {
1239               queue = mlpi->q[type_index] ;
1240               avg += queue[c_queue_it];
1241               c_queue_entries ++;
1242             }
1243           }
1244           if ((c_queue_entries > 0) && (avg > 0))
1245             /* avg = 1 / ((q[0] + ... + q[l]) /c3) => c3 / avg*/
1246             mlpi->q_averaged[type_index] = (double) c_queue_entries / avg;
1247           else
1248             mlpi->q_averaged[type_index] = 0.0;
1249
1250           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating peer `%s': `%s' average sum of %u elements == %f, average == %f, weight == %f\n",
1251             GNUNET_i2s (&address->peer),
1252             mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[type_index]),
1253             c_queue_entries,
1254             avg,
1255             avg / (double) c_queue_entries,
1256             mlpi->q_averaged[type_index]);
1257           qual_changed = GNUNET_YES;
1258                 break;
1259         default:
1260                 GNUNET_break (0);
1261                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, _("Update for ATS type `%s' not implemented!\n"),
1262                                 mlp_ats_to_string(type));
1263       }
1264   }
1265
1266   /* Changed, but quality will be automatically set during rebuild */
1267   if ((GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) &&
1268           (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve))
1269   {
1270                 GAS_mlp_solve_problem (mlp);
1271                 return;
1272   }
1273
1274   /* Update problem matrix if required */
1275   if (GNUNET_NO == qual_changed)
1276         return;
1277
1278   /* Address not yet included in matrix */
1279   if (MLP_UNDEFINED == mlpi->c_b)
1280         return;
1281
1282   /* Update c7) [r_q[index]][c_b] = f_q * q_averaged[type_index]
1283    * Get column mlpi->c_b */
1284   rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1285   ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1286   val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1287   int length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1288
1289         for (c_qual = 0; c_qual < mlp->pv.m_q; c_qual++)
1290         {
1291                 for (c_row = 0; c_row <= length; c_row ++)
1292                 {
1293                                 if (ind[c_row] == mlp->p.r_q[c_qual])
1294                                         val[c_row] = mlpi->q_averaged[c_qual];
1295                 }
1296         }
1297         /* Set updated column */
1298         glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1299   GNUNET_free (ind);
1300   GNUNET_free (val);
1301   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1302 }
1303
1304 /**
1305  * Updates a single address in the MLP problem
1306  *
1307  * If the address did not exist before in the problem:
1308  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1309  *
1310  * ATS performance information in address are already updated, delta + previous
1311  * values are included in atsi_prev (value GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED if not existing before)
1312  *
1313  * Otherwise the addresses' values can be updated and the existing base can
1314  * be reused
1315  *
1316  * @param solver the solver Handle
1317  * @param addresses the address hashmap containing all addresses
1318  * @param address the update address
1319  * @param prev_session the new session (if changed otherwise current)
1320  * @param prev_in_use the new address in use state (if changed otherwise current)
1321  * @param prev_atsi ATS information updated + previous values, GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED if not existing before
1322  * @param prev_atsi_count number of atsi values updated
1323  */
1324 void
1325 GAS_mlp_address_update (void *solver,
1326                         struct ATS_Address *address,
1327                         uint32_t prev_session,
1328                         int prev_in_use,
1329                         const struct GNUNET_ATS_Information *prev_atsi,
1330                         uint32_t prev_atsi_count)
1331 {
1332         struct ATS_Peer *p;
1333         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1334         struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1335
1336         GNUNET_assert (NULL != solver);
1337         GNUNET_assert (NULL != address);
1338         GNUNET_assert ((NULL != prev_atsi) || (0 == prev_atsi_count));
1339
1340   if (NULL == mlpi)
1341   {
1342       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Updating address for peer `%s' not added before\n"), GNUNET_i2s(&address->peer));
1343       return;
1344   }
1345         mlp_update_quality (mlp, mlp->addresses, address, prev_atsi, prev_atsi_count);
1346
1347   /* Is this peer included in the problem? */
1348   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &address->peer.hashPubKey)))
1349   {
1350     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1351         return;
1352   }
1353         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1354
1355         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1356         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1357
1358         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1359                 GAS_mlp_solve_problem (solver);
1360   return;
1361 }
1362
1363 /**
1364  * Deletes a single address in the MLP problem
1365  *
1366  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1367  *
1368  * @param solver the MLP Handle
1369  * @param addresses the address hashmap
1370  *        the address has to be already removed from the hashmap
1371  * @param address the address to delete
1372  * @param session_only delete only session not whole address
1373  */
1374 void
1375 GAS_mlp_address_delete (void *solver,
1376     struct ATS_Address *address,
1377     int session_only)
1378 {
1379         struct ATS_Peer *p;
1380         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1381         struct MLP_information *mlpi;
1382
1383         GNUNET_assert (NULL != solver);;
1384         GNUNET_assert (NULL != address);
1385
1386         mlpi = address->solver_information;
1387         if (NULL != mlpi)
1388         {
1389                         GNUNET_free (mlpi);
1390                         address->solver_information = NULL;
1391         }
1392
1393   /* Is this peer included in the problem? */
1394   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &address->peer.hashPubKey)))
1395   {
1396     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Deleting address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1397         return;
1398   }
1399         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Deleting address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1400
1401         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1402         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1403         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1404                 GAS_mlp_solve_problem (solver);
1405   return;
1406 }
1407
1408
1409 /**
1410  * Find the active address in the set of addresses of a peer
1411  * @param cls destination
1412  * @param key peer id
1413  * @param value address
1414  * @return GNUNET_OK
1415  */
1416 static int
1417 mlp_get_preferred_address_it (void *cls, const struct GNUNET_HashCode * key, void *value)
1418 {
1419
1420   struct ATS_Address *aa = (struct ATS_Address *) cls;
1421   struct ATS_Address *addr = value;
1422   struct MLP_information *mlpi = addr->solver_information;
1423   if (mlpi == NULL)
1424     return GNUNET_YES;
1425   if (mlpi->n == GNUNET_YES)
1426   {
1427     aa = addr;
1428       aa->assigned_bw_in = mlpi->b_in;
1429       aa->assigned_bw_out = mlpi->b_out;
1430     return GNUNET_NO;
1431   }
1432   return GNUNET_YES;
1433 }
1434
1435
1436 static double get_peer_pref_value (struct GAS_MLP_Handle *mlp, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1437 {
1438         double res;
1439   const double *preferences = NULL;
1440   int c;
1441   preferences = mlp->get_preferences (mlp->get_preferences_cls, peer);
1442
1443   res = 0.0;
1444         for (c = 0; c < GNUNET_ATS_PreferenceCount; c++)
1445         {
1446                 if (c != GNUNET_ATS_PREFERENCE_END)
1447                 {
1448                         //fprintf (stderr, "VALUE[%u] %s %.3f \n", c, GNUNET_i2s (&cur->addr->peer), t[c]);
1449                         res += preferences[c];
1450                 }
1451         }
1452         res /= (GNUNET_ATS_PreferenceCount -1);
1453         return res;
1454 }
1455
1456
1457 /**
1458  * Get the preferred address for a specific peer
1459  *
1460  * @param solver the MLP Handle
1461  * @param addresses address hashmap
1462  * @param peer the peer
1463  * @return suggested address
1464  */
1465 const struct ATS_Address *
1466 GAS_mlp_get_preferred_address (void *solver,
1467                                const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1468 {
1469   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1470   struct ATS_Peer *p;
1471   struct ATS_Address *res = NULL;
1472
1473   GNUNET_assert (NULL != solver);
1474   GNUNET_assert (NULL != peer);
1475
1476   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Getting preferred address for `%s'\n",
1477                 GNUNET_i2s (peer));
1478
1479   /* Is this peer included in the problem? */
1480   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &peer->hashPubKey)))
1481   {
1482           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding peer `%s' to list of peers with requests\n",
1483                         GNUNET_i2s (peer));
1484
1485           p = GNUNET_malloc (sizeof (struct ATS_Peer));
1486           p->id = (*peer);
1487           p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1488           GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (mlp->peers, &peer->hashPubKey, p, GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST);
1489
1490           /* Added new peer, we have to rebuild problem before solving */
1491           mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1492   }
1493   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1494         GAS_mlp_solve_problem (mlp);
1495
1496   /* Get prefered address */
1497   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get_multiple (mlp->addresses, &peer->hashPubKey,
1498                                                                                                                                                                                 mlp_get_preferred_address_it, res);
1499
1500   return res;
1501 }
1502
1503
1504 /**
1505  * Start a bulk operation
1506  *
1507  * @param solver the solver
1508  */
1509 void
1510 GAS_mlp_bulk_start (void *solver)
1511 {
1512   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Locking solver for bulk operation ...\n");
1513   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1514
1515   GNUNET_assert (NULL != solver);
1516
1517   s->bulk_lock ++;
1518 }
1519
1520 void
1521 GAS_mlp_bulk_stop (void *solver)
1522 {
1523         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unlocking solver from bulk operation ...\n");
1524
1525   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1526   GNUNET_assert (NULL != solver);
1527
1528   if (s->bulk_lock < 1)
1529   {
1530         GNUNET_break (0);
1531         return;
1532   }
1533   s->bulk_lock --;
1534
1535   if (0 < s->bulk_request)
1536   {
1537         GAS_mlp_solve_problem (solver);
1538         s->bulk_request= 0;
1539   }
1540 }
1541
1542
1543
1544 /**
1545  * Stop notifying about address and bandwidth changes for this peer
1546  *
1547  * @param solver the MLP handle
1548  * @param addresses address hashmap
1549  * @param peer the peer
1550  */
1551 void
1552 GAS_mlp_stop_get_preferred_address (void *solver,
1553                                      const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1554 {
1555   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1556   struct ATS_Peer *p = NULL;
1557
1558   GNUNET_assert (NULL != solver);
1559   GNUNET_assert (NULL != peer);
1560
1561   if (NULL != (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &peer->hashPubKey)))
1562   {
1563         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (mlp->peers, &peer->hashPubKey, p);
1564         GNUNET_free (p);
1565   }
1566 }
1567
1568
1569 /**
1570  * Changes the preferences for a peer in the MLP problem
1571  *
1572  * @param solver the MLP Handle
1573  * @param addresses the address hashmap
1574  * @param peer the peer
1575  * @param kind the kind to change the preference
1576  * @param pref_rel the relative score
1577  */
1578 void
1579 GAS_mlp_address_change_preference (void *solver,
1580                                                                    const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1581                                                                    enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1582                                                                    double pref_rel)
1583 {
1584   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1585   struct ATS_Peer *p = NULL;
1586
1587   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Changing preference for address for peer `%s'\n",
1588                 GNUNET_i2s(peer));
1589
1590   GNUNET_STATISTICS_update (mlp->stats,"# LP address preference changes", 1, GNUNET_NO);
1591   /* Update the constraints with changed preferences */
1592
1593   /* Update quality constraint c7 */
1594
1595   /* Update relativity constraint c9 */
1596   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->peers, &peer->hashPubKey)))
1597   {
1598     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Updating preference for unknown peer `%s' \n", GNUNET_i2s(peer));
1599         return;
1600   }
1601   p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1602   /* FXIME: cannot use set_value mlp_create_problem_set_value (&mlp->p, p->r_c9, mlp->p.c_r, -p->f, __LINE__);*/
1603
1604         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1605         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1606         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1607                 GAS_mlp_solve_problem (solver);
1608   return;
1609 }
1610
1611
1612 static int
1613 mlp_free_peers (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
1614 {
1615         struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map = cls;
1616         struct ATS_Peer *p = value;
1617
1618         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (map, key, value);
1619         GNUNET_free (p);
1620
1621         return GNUNET_OK;
1622 }
1623
1624
1625 /**
1626  * Shutdown the MLP problem solving component
1627  *
1628  * @param solver the solver handle
1629  */
1630 void
1631 GAS_mlp_done (void *solver)
1632 {
1633   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1634   GNUNET_assert (mlp != NULL);
1635
1636   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutting down mlp solver\n");
1637   mlp_delete_problem (mlp);
1638
1639   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->peers, &mlp_free_peers, mlp->peers);
1640   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (mlp->peers);
1641   mlp->peers = NULL;
1642
1643   /* Clean up GLPK environment */
1644   glp_free_env();
1645   GNUNET_free (mlp);
1646
1647   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutdown down of mlp solver complete\n");
1648 }
1649
1650
1651 /**
1652  * Init the MLP problem solving component
1653  *
1654  * @param cfg the GNUNET_CONFIGURATION_Handle handle
1655  * @param stats the GNUNET_STATISTICS handle
1656  * @param network array of GNUNET_ATS_NetworkType with length dest_length
1657  * @param out_dest array of outbound quotas
1658  * @param in_dest array of outbound quota
1659  * @param dest_length array length for quota arrays
1660  * @param bw_changed_cb callback for changed bandwidth amounts
1661  * @param bw_changed_cb_cls cls for callback
1662  * @param get_preference callback to get relative preferences for a peer
1663  * @param get_preference_cls cls for callback to get relative preferences
1664  * @return struct GAS_MLP_Handle on success, NULL on fail
1665  */
1666 void *
1667 GAS_mlp_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg,
1668               const struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats,
1669               const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1670               int *network,
1671               unsigned long long *out_dest,
1672               unsigned long long *in_dest,
1673               int dest_length,
1674               GAS_bandwidth_changed_cb bw_changed_cb,
1675               void *bw_changed_cb_cls,
1676               GAS_get_preferences get_preference,
1677               void *get_preference_cls,
1678               GAS_get_properties get_properties,
1679               void *get_properties_cls)
1680 {
1681   struct GAS_MLP_Handle * mlp = GNUNET_malloc (sizeof (struct GAS_MLP_Handle));
1682
1683   double D;
1684   double R;
1685   double U;
1686   unsigned long long tmp;
1687   unsigned int b_min;
1688   unsigned int n_min;
1689   int c;
1690   int c2;
1691   int found;
1692
1693   struct GNUNET_TIME_Relative max_duration;
1694   long long unsigned int max_iterations;
1695
1696   GNUNET_assert (NULL != cfg);
1697   GNUNET_assert (NULL != stats);
1698   GNUNET_assert (NULL != addresses);
1699   GNUNET_assert (NULL != bw_changed_cb);
1700   GNUNET_assert (NULL != get_preference);
1701   GNUNET_assert (NULL != get_properties);
1702
1703   /* Init GLPK environment */
1704   int res = glp_init_env();
1705   switch (res) {
1706     case 0:
1707         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1708           "initialization successful");
1709       break;
1710     case 1:
1711         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1712           "environment is already initialized");
1713       break;
1714     case 2:
1715         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1716           "initialization failed (insufficient memory)");
1717       GNUNET_free(mlp);
1718       return NULL;
1719       break;
1720     case 3:
1721         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1722           "initialization failed (unsupported programming model)");
1723       GNUNET_free(mlp);
1724       return NULL;
1725       break;
1726     default:
1727       break;
1728   }
1729
1730
1731   mlp->pv.BIG_M = (double) BIG_M_VALUE;
1732
1733   /* Get timeout for iterations */
1734   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time(cfg, "ats", "MLP_MAX_DURATION", &max_duration))
1735   {
1736     max_duration = MLP_MAX_EXEC_DURATION;
1737   }
1738
1739   /* Get maximum number of iterations */
1740   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size(cfg, "ats", "MLP_MAX_ITERATIONS", &max_iterations))
1741   {
1742     max_iterations = MLP_MAX_ITERATIONS;
1743   }
1744
1745   /* Get diversity coefficient from configuration */
1746   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1747                                                       "MLP_COEFFICIENT_D",
1748                                                       &tmp))
1749     D = (double) tmp / 100;
1750   else
1751     D = DEFAULT_D;
1752
1753   /* Get proportionality coefficient from configuration */
1754   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1755                                                       "MLP_COEFFICIENT_R",
1756                                                       &tmp))
1757     R = (double) tmp / 100;
1758   else
1759     R = DEFAULT_R;
1760
1761   /* Get utilization coefficient from configuration */
1762   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1763                                                       "MLP_COEFFICIENT_U",
1764                                                       &tmp))
1765     U = (double) tmp / 100;
1766   else
1767     U = DEFAULT_U;
1768
1769   /* Get quality metric coefficients from configuration */
1770   int i_delay = MLP_NaN;
1771   int i_distance = MLP_NaN;
1772   int q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount] = GNUNET_ATS_QualityProperties;
1773   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount; c++)
1774   {
1775     /* initialize quality coefficients with default value 1.0 */
1776                 mlp->pv.co_Q[c] = DEFAULT_QUALITY;
1777
1778     mlp->pv.q[c] = q[c];
1779     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY)
1780       i_delay = c;
1781     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE)
1782       i_distance = c;
1783   }
1784
1785   if ((i_delay != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1786                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY",
1787                                                       &tmp)))
1788
1789         mlp->pv.co_Q[i_delay] = (double) tmp / 100;
1790   else
1791         mlp->pv.co_Q[i_delay] = DEFAULT_QUALITY;
1792
1793   if ((i_distance != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1794                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE",
1795                                                       &tmp)))
1796         mlp->pv.co_Q[i_distance] = (double) tmp / 100;
1797   else
1798         mlp->pv.co_Q[i_distance] = DEFAULT_QUALITY;
1799
1800   /* Get minimum bandwidth per used address from configuration */
1801   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1802                                                       "MLP_MIN_BANDWIDTH",
1803                                                       &tmp))
1804     b_min = tmp;
1805   else
1806   {
1807     b_min = ntohl (GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
1808   }
1809
1810   /* Get minimum number of connections from configuration */
1811   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1812                                                       "MLP_MIN_CONNECTIONS",
1813                                                       &tmp))
1814     n_min = tmp;
1815   else
1816     n_min = DEFAULT_MIN_CONNECTIONS;
1817
1818   /* Init network quotas */
1819   int quotas[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount] = GNUNET_ATS_NetworkType;
1820   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
1821   {
1822                 found = GNUNET_NO;
1823           for (c2 = 0; c2 < dest_length; c2++)
1824           {
1825                         if (quotas[c] == network[c2])
1826                   {
1827                                         mlp->pv.quota_index[c] = network[c2];
1828                                         mlp->pv.quota_out[c] = out_dest[c2];
1829                       mlp->pv.quota_in[c] = in_dest[c2];
1830                       found = GNUNET_YES;
1831                       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Quota for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n",
1832                                                                 GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1833                                                                 mlp->pv.quota_out[c],
1834                                                                 mlp->pv.quota_in[c]);
1835                       break;
1836                   }
1837           }
1838
1839       /* Check if defined quota could make problem unsolvable */
1840       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_out[c])
1841       {
1842         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent outbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
1843                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1844                         mlp->pv.quota_out[c],
1845                         (n_min * b_min));
1846         mlp->pv.quota_out[c] = (n_min * b_min);
1847       }
1848       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_in[c])
1849       {
1850         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent inbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
1851                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1852                         mlp->pv.quota_in[c],
1853                         (n_min * b_min));
1854         mlp->pv.quota_in[c] = (n_min * b_min);
1855       }
1856
1857       /* Check if bandwidth is too big to make problem solvable */
1858       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_out[c])
1859       {
1860         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting outbound quota configuration for network `%s'from %llu to %.0f\n"),
1861                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1862                         mlp->pv.quota_out[c],
1863                         mlp->pv.BIG_M);
1864         mlp->pv.quota_out[c] = mlp->pv.BIG_M ;
1865       }
1866       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_in[c])
1867       {
1868         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inbound quota configuration for network `%s' from %llu to %.0f\n"),
1869                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1870                         mlp->pv.quota_in[c],
1871                         mlp->pv.BIG_M);
1872         mlp->pv.quota_in[c] = mlp->pv.BIG_M ;
1873       }
1874
1875           if (GNUNET_NO == found)
1876                         {
1877                 mlp->pv.quota_in[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
1878                 mlp->pv.quota_out[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
1879                                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Using default quota configuration for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n"),
1880                                                 GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
1881                                                 mlp->pv.quota_in[c],
1882                                                 mlp->pv.quota_out[c]);
1883                         }
1884   }
1885
1886   /* Assign options to handle */
1887   mlp->stats = (struct GNUNET_STATISTICS_Handle *) stats;
1888   mlp->addresses = addresses;
1889   mlp->bw_changed_cb = bw_changed_cb;
1890   mlp->bw_changed_cb_cls = bw_changed_cb_cls;
1891   mlp->get_preferences = get_preference;
1892   mlp->get_preferences_cls = get_preference_cls;
1893   mlp->get_properties = get_properties;
1894   mlp->get_properties_cls = get_properties_cls;
1895   /* Setting MLP Input variables */
1896   mlp->pv.co_D = D;
1897   mlp->pv.co_R = R;
1898   mlp->pv.co_U = U;
1899   mlp->pv.b_min = b_min;
1900   mlp->pv.n_min = n_min;
1901   mlp->pv.m_q = GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount;
1902   mlp->write_mip_mps = GNUNET_NO;
1903   mlp->write_mip_sol = GNUNET_NO;
1904   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
1905   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
1906   mlp->mlp_auto_solve = GNUNET_YES;
1907   mlp->peers = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (10, GNUNET_NO);
1908   mlp->bulk_request = 0;
1909   mlp->bulk_lock = 0;
1910
1911   /* Setup GLPK */
1912   /* Redirect GLPK output to GNUnet logging */
1913   glp_term_hook (&mlp_term_hook, (void *) mlp);
1914
1915   /* Init LP solving parameters */
1916   glp_init_smcp(&mlp->control_param_lp);
1917   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
1918 #if VERBOSE_GLPK
1919   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
1920 #endif
1921   mlp->control_param_lp.it_lim = max_iterations;
1922   mlp->control_param_lp.tm_lim = max_duration.rel_value;
1923
1924   /* Init MLP solving parameters */
1925   glp_init_iocp(&mlp->control_param_mlp);
1926   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
1927 #if VERBOSE_GLPK
1928   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
1929 #endif
1930   mlp->control_param_mlp.tm_lim = max_duration.rel_value;
1931
1932   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "solver ready\n");
1933
1934   return mlp;
1935 }
1936
1937 /* end of gnunet-service-ats_addresses_mlp.c */