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

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2011 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19 */
  20
  21 /**
  22  * @file ats/gnunet-service-ats-solver_mlp.c
  23  * @brief ats mlp problem solver
  24  * @author Matthias Wachs
  25  * @author Christian Grothoff
  26  */
  27 #include "platform.h"
  28 #include "gnunet_util_lib.h"
  29 #include "gnunet-service-ats-solver_mlp.h"
  30 #include "gnunet_statistics_service.h"
  31 #include "glpk.h"
  32
  33 /**
  34  *
  35  * NOTE: Do not modify this documentation. This documentation is based on
  36  * gnunet.org:/vcs/fsnsg/ats-paper.git/tech-doku/ats-tech-guide.tex
  37  * use build_txt.sh to generate plaintext output
  38  *
  39  *    The MLP solver (mlp) tries to finds an optimal bandwidth assignmentby
  40  *    optimizing an mixed integer programming problem. The MLP solver uses a
  41  *    number of constraints to find the best adddress for a peer and an optimal
  42  *    bandwidth assignment. mlp uses the GNU Linear Programming Kit to solve the
  43  *    MLP problem.
  44  *
  45  *    We defined a constraint system to find an optimal bandwidth assignment.
  46  *    This constraint system uses as an input data addresses, bandwidth quotas,
  47  *    preferences and quality values. This constraint system is stored in an
  48  *    matrix based equotation system.
  49  *
  50  *   5 Using GLPK
  51  *
  52  *    A (M)LP problem consists of a target function to optimizes, constraints
  53  *    and rows and columns. FIXME GLP uses three arrays to index the matrix: two
  54  *    integer arrays storing the row and column indices in the matrix and an
  55  *    float array to store the coeeficient.
  56  *
  57  *    To solve the problem we first find an initial solution for the LP problem
  58  *    using the LP solver and then find an MLP solution based on this solution
  59  *    using the MLP solver.
  60  *
  61  *    Solving (M)LP problems has the property that finding an initial solution
  62  *    for the LP problem is computationally expensive and finding the MLP
  63  *    solution is cheaper. This is especially interesting an existing LP
  64  *    solution can be reused if only coefficients in the matrix have changed
  65  *    (addresses updated). Only when the problem size changes (addresses added
  66  *    or deleted) a new LP solution has to be found.
  67  *
  68  *    Intended usage
  69  *    The mlp solver solves the bandwidth assignment problem only on demand when
  70  *    an address suggestion is requested. When an address is requested mlp the
  71  *    solves the mlp problem and if the active address or the bandwidth assigned
  72  *    changes it calls the callback to addresses. The mlp solver gets notified
  73  *    about new addresses (adding sessions), removed addresses (address
  74  *    deletions) and address updates. To benefit from the mlp properties
  75  *    mentioned in section 5 the solver rembers if since the last solution
  76  *    addresses were added or deleted (problem size changed, problem has to be
  77  *    rebuild and solved from sratch) or if addresses were updated and the
  78  *    existing solution can be reused.
  79  *
  80  *     5.1 Input data
  81  *
  82  *    The quotas for each network segment are passed by addresses. MLP can be
  83  *    adapted using configuration settings and uses the following parameters:
  84  *      * MLP_MAX_DURATION:
  85  *        Maximum duration for a MLP solution procees (default: 3 sec.)
  86  *      * MLP_MAX_DURATION:
  87  *        Maximum number of iterations for a MLP solution process (default:
  88  *        1024)
  89  *      * MLP_MIN_CONNECTIONS:
  90  *        Minimum number of desired connections (default: 4)
  91  *      * MLP_MIN_BANDWIDTH:
  92  *        Minimum amount of bandwidth assigned to an address (default: 1024)
  93  *      * MLP_COEFFICIENT_D:
  94  *        Diversity coefficient (default: 1.0)
  95  *      * MLP_COEFFICIENT_R:
  96  *        Relativity coefficient (default: 1.0)
  97  *      * MLP_COEFFICIENT_U:
  98  *        Utilization coefficient (default: 1.0)
  99  *      * MLP_COEFFICIENT_D:
 100  *        Diversity coefficient (default: 1.0)
 101  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY:
 102  *        Quality delay coefficient (default: 1.0)
 103  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 104  *        Quality distance coefficient (default: 1.0)
 105  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 106  *        Quality distance coefficient (default: 1.0)
 107  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 108  *        Quality distance coefficient (default: 1.0)
 109  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 110  *        Quality distance coefficient (default: 1.0)
 111  *
 112  *     5.2 Data structures used
 113  *
 114  *    mlp has for each known peer a struct ATS_Peer containing information about
 115  *    a specific peer. The address field solver_information contains information
 116  *    about the mlp properties of this address.
 117  *
 118  *     5.3 Initializing
 119  *
 120  *    During initialization mlp initializes the GLPK libray used to solve the
 121  *    MLP problem: it initializes the glpk environment and creates an initial LP
 122  *    problem. Next it loads the configuration values from the configuration or
 123  *    uses the default values configured in -addresses_mlp.h. The quotas used
 124  *    are given by addresses but may have to be adjusted. mlp uses a upper limit
 125  *    for the bandwidth assigned called BIG M and a minimum amount of bandwidth
 126  *    an address gets assigned as well as a minium desired number of
 127  *    connections. If the configured quota is bigger than BIG M, it is reduced
 128  *    to BIG M. If the configured quota is smaller than MLP_MIN_CONNECTIONS
 129  *    *MLP_MIN_BANDWIDTH it is increased to this value.
 130  *
 131  *     5.4 Shutdown
 132
 133  */
 134
 135 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "ats-mlp",__VA_ARGS__)
 136
 137 /**
 138  * Print debug output for mlp problem creation
 139  */
 140 #define DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION GNUNET_NO
 141
 142 /**
 143  * Enable GLPK verbose output
 144  */
 145 #define VERBOSE_GLPK GNUNET_NO
 146
 147 /**
 148  * Maximize bandwidth assigned
 149  *
 150  * This option can be used to test if problem can be solved at all without
 151  * optimizing for utility, diversity or relativity
 152  *
 153  */
 154 #define MAXIMIZE_FOR_BANDWIDTH_ASSIGNED GNUNET_NO
 155
 156 /**
 157  * Intercept GLPK terminal output
 158  * @param info the mlp handle
 159  * @param s the string to print
 160  * @return 0: glpk prints output on terminal, 0 != surpress output
 161  */
 162 static int
 163 mlp_term_hook (void *info, const char *s)
 164 {
 165   /* Not needed atm struct MLP_information *mlp = info; */
 166   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s", s);
 167   return 1;
 168 }
 169
 170
 171 /**
 172  * Reset peers for next problem creation
 173  *
 174  * @param cls not used
 175  * @param key the key
 176  * @param value ATS_Peer
 177  * @return GNUNET_OK
 178  */
 179 static int
 180 reset_peers (void *cls, const struct GNUNET_HashCode * key, void *value)
 181  {
 182          struct ATS_Peer *peer = value;
 183          peer->processed = GNUNET_NO;
 184          return GNUNET_OK;
 185  }
 186
 187 /**
 188  * Delete the MLP problem and free the constrain matrix
 189  *
 190  * @param mlp the MLP handle
 191  */
 192 static void
 193 mlp_delete_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 194 {
 195         int c;
 196   if (mlp == NULL)
 197         return;
 198         if (mlp->p.prob != NULL)
 199         {
 200                 glp_delete_prob(mlp->p.prob);
 201                 mlp->p.prob = NULL;
 202         }
 203
 204         /* delete row index */
 205         if (mlp->p.ia != NULL)
 206         {
 207                 GNUNET_free (mlp->p.ia);
 208                 mlp->p.ia = NULL;
 209         }
 210
 211         /* delete column index */
 212         if (mlp->p.ja != NULL)
 213         {
 214                 GNUNET_free (mlp->p.ja);
 215                 mlp->p.ja = NULL;
 216         }
 217
 218         /* delete coefficients */
 219         if (mlp->p.ar != NULL)
 220         {
 221                 GNUNET_free (mlp->p.ar);
 222                 mlp->p.ar = NULL;
 223         }
 224         mlp->p.ci = 0;
 225         mlp->p.prob = NULL;
 226
 227   mlp->p.c_d = MLP_UNDEFINED;
 228   mlp->p.c_r = MLP_UNDEFINED;
 229   mlp->p.r_c2 = MLP_UNDEFINED;
 230   mlp->p.r_c4 = MLP_UNDEFINED;
 231   mlp->p.r_c6 = MLP_UNDEFINED;
 232   mlp->p.r_c9 = MLP_UNDEFINED;
 233   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q ; c ++)
 234         mlp->p.r_q[c] = MLP_UNDEFINED;
 235   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c ++)
 236         mlp->p.r_quota[c] = MLP_UNDEFINED;
 237   mlp->p.ci = MLP_UNDEFINED;
 238
 239
 240   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->requested_peers, &reset_peers, NULL);
 241 }
 242
 243
 244 /**
 245  * Translate ATS properties to text
 246  * Just intended for debugging
 247  *
 248  * @param ats_index the ATS index
 249  * @return string with result
 250  */
 251 const char *
 252 mlp_ats_to_string (int ats_index)
 253 {
 254   switch (ats_index) {
 255     case GNUNET_ATS_ARRAY_TERMINATOR:
 256       return "GNUNET_ATS_ARRAY_TERMINATOR";
 257     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_UP:
 258       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_UP";
 259     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_DOWN:
 260       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_DOWN";
 261     case GNUNET_ATS_COST_LAN:
 262       return "GNUNET_ATS_COST_LAN";
 263     case GNUNET_ATS_COST_WAN:
 264       return "GNUNET_ATS_COST_LAN";
 265     case GNUNET_ATS_COST_WLAN:
 266       return "GNUNET_ATS_COST_WLAN";
 267     case GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE:
 268       return "GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE";
 269     case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY:
 270       return "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY";
 271     case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE:
 272       return "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE";
 273     default:
 274       GNUNET_break (0);
 275       return "unknown";
 276   }
 277 }
 278
 279 /**
 280  * Translate glpk status error codes to text
 281  * @param retcode return code
 282  * @return string with result
 283  */
 284 const char *
 285 mlp_status_to_string (int retcode)
 286 {
 287   switch (retcode) {
 288     case GLP_UNDEF:
 289       return "solution is undefined";
 290     case GLP_FEAS:
 291       return "solution is feasible";
 292     case GLP_INFEAS:
 293       return "solution is infeasible";
 294     case GLP_NOFEAS:
 295       return "no feasible solution exists";
 296     case GLP_OPT:
 297       return "solution is optimal";
 298     case GLP_UNBND:
 299       return "solution is unbounded";
 300     default:
 301       GNUNET_break (0);
 302       return "unknown error";
 303   }
 304 }
 305
 306 /**
 307  * Translate glpk solver error codes to text
 308  * @param retcode return code
 309  * @return string with result
 310  */
 311 const char *
 312 mlp_solve_to_string (int retcode)
 313 {
 314   switch (retcode) {
 315     case 0:
 316       return "ok";
 317     case GLP_EBADB:
 318       return "invalid basis";
 319     case GLP_ESING:
 320       return "singular matrix";
 321     case GLP_ECOND:
 322       return "ill-conditioned matrix";
 323     case GLP_EBOUND:
 324       return "invalid bounds";
 325     case GLP_EFAIL:
 326       return "solver failed";
 327     case GLP_EOBJLL:
 328       return "objective lower limit reached";
 329     case GLP_EOBJUL:
 330       return "objective upper limit reached";
 331     case GLP_EITLIM:
 332       return "iteration limit exceeded";
 333     case GLP_ETMLIM:
 334       return "time limit exceeded";
 335     case GLP_ENOPFS:
 336       return "no primal feasible solution";
 337     case GLP_ENODFS:
 338       return "no dual feasible solution";
 339     case GLP_EROOT:
 340       return "root LP optimum not provided";
 341     case GLP_ESTOP:
 342       return "search terminated by application";
 343     case GLP_EMIPGAP:
 344       return "relative mip gap tolerance reached";
 345     case GLP_ENOFEAS:
 346       return "no dual feasible solution";
 347     case GLP_ENOCVG:
 348       return "no convergence";
 349     case GLP_EINSTAB:
 350       return "numerical instability";
 351     case GLP_EDATA:
 352       return "invalid data";
 353     case GLP_ERANGE:
 354       return "result out of range";
 355     default:
 356       GNUNET_break (0);
 357       return "unknown error";
 358   }
 359 }
 360
 361 /**
 362  * Extract an ATS performance info from an address
 363  *
 364  * @param address the address
 365  * @param type the type to extract in HBO
 366  * @return the value in HBO or GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED in HBO if value does not exist
 367  */
 368 static int
 369 get_performance_info (struct ATS_Address *address, uint32_t type)
 370 {
 371         int c1;
 372         GNUNET_assert (NULL != address);
 373
 374         if ((NULL == address->atsi) || (0 == address->atsi_count))
 375                         return GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED;
 376
 377         for (c1 = 0; c1 < address->atsi_count; c1++)
 378         {
 379                         if (ntohl(address->atsi[c1].type) == type)
 380                                 return ntohl(address->atsi[c1].value);
 381         }
 382         return GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED;
 383 }
 384
 385
 386 struct CountContext
 387 {
 388         struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * peers;
 389         int result;
 390 };
 391
 392 static int
 393 mlp_create_problem_count_addresses_it (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
 394 {
 395         struct CountContext *cctx = cls;
 396   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 397   if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(cctx->peers, key))
 398         cctx->result++;
 399   return GNUNET_OK;
 400 }
 401
 402 static int mlp_create_problem_count_addresses (
 403                 struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * peers,
 404                 const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses)
 405 {
 406         struct CountContext cctx;
 407         cctx.peers = peers;
 408         cctx.result = 0;
 409   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (addresses, &mlp_create_problem_count_addresses_it, &cctx);
 410   return cctx.result;
 411 }
 412
 413
 414 /**
 415  * Updates an existing value in the matrix
 416  *
 417  * Extract the row, updates the value and updates the row in the problem
 418  *
 419  * @param p the mlp problem
 420  * @param row the row to create the value in
 421  * @param col the column to create the value in
 422  * @param val the value to set
 423  * @param line calling line for debbuging
 424  */
 425 static void
 426 mlp_create_problem_update_value (struct MLP_Problem *p,
 427                                                                                                                         int row, int col, double val,
 428                                                                                                                         int line)
 429 {
 430         int c_cols;
 431         int c_elems;
 432         int c1;
 433         double *val_array;
 434   int *ind_array;
 435
 436         GNUNET_assert (NULL != p);
 437         GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 438
 439         /* Get number of columns and prepare data structure */
 440         c_cols = glp_get_num_cols(p->prob);
 441         if (0 >= c_cols)
 442                 return;
 443
 444         val_array = GNUNET_malloc ((c_cols +1)* sizeof (double));
 445         GNUNET_assert (NULL != val_array);
 446         ind_array = GNUNET_malloc ((c_cols+1) * sizeof (int));
 447         GNUNET_assert (NULL != ind_array);
 448         /* Extract the row */
 449
 450         if (0 == (c_elems = glp_get_mat_row (p->prob, row, ind_array, val_array)))
 451         {
 452           GNUNET_free (ind_array);
 453           GNUNET_free (val_array);
 454                 return;
 455         }
 456
 457         /* Update the value */
 458         for (c1 = 1; c1 < (c_elems+1); c1++)
 459         {
 460                 /* Debug
 461                 fprintf (stderr, "cur %u of %u: [%u] %s <-> [%u] %s\n",
 462                                 c1, c_elems,
 463                                 ind_array[c1],
 464                                 glp_get_col_name(p->prob, ind_array[c1]),
 465                                 col,
 466                                 glp_get_col_name(p->prob, col)
 467                                 );
 468                         */
 469                 if (ind_array[c1] == col)
 470                         break;
 471         }
 472         if ((c_elems + 1)== c1)
 473         {
 474           GNUNET_free (ind_array);
 475           GNUNET_free (val_array);
 476                 return; /* not found */
 477         }
 478         /* Update value */
 479         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "[P] Updating value for peer from `%.2f' to `%.2f'\n",
 480                         val_array[c1], val);
 481         val_array[c1] = val;
 482
 483         /* Update the row in the matrix */
 484         glp_set_mat_row (p->prob, row, c_elems, ind_array, val_array);
 485   GNUNET_free (ind_array);
 486   GNUNET_free (val_array);
 487 }
 488
 489 /**
 490  * Creates a new value in the matrix
 491  *
 492  * Sets the row and column index in the problem array and increments the
 493  * position field
 494  *
 495  * @param p the mlp problem
 496  * @param row the row to create the value in
 497  * @param col the column to create the value in
 498  * @param val the value to set
 499  * @param line calling line for debbuging
 500  */
 501 static void
 502 mlp_create_problem_set_value (struct MLP_Problem *p,
 503                                                                                                                         int row, int col, double val,
 504                                                                                                                         int line)
 505 {
 506         if ((p->ci) >= p->num_elements)
 507         {
 508                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Request for index %u bigger than array size of %u\n",
 509                                 line, p->ci + 1, p->num_elements);
 510                 GNUNET_break (0);
 511                 return;
 512         }
 513         if ((0 == row) || (0 == col))
 514                 GNUNET_break (0);
 515   p->ia[p->ci] = row ;
 516   p->ja[p->ci] = col;
 517   p->ar[p->ci] = val;
 518 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 519         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Set value [%u,%u] in index %u ==  %.2f\n",
 520                         line, p->ia[p->ci], p->ja[p->ci], p->ci, p->ar[p->ci]);
 521 #endif
 522   p->ci++;
 523 }
 524
 525 static int
 526 mlp_create_problem_create_column (struct MLP_Problem *p, char *name,
 527                 unsigned int type, unsigned int bound, double lb, double ub,
 528                 double coef)
 529 {
 530         int col = glp_add_cols (p->prob, 1);
 531   glp_set_col_name (p->prob, col, name);
 532   glp_set_col_bnds (p->prob, col, bound, lb, ub);
 533   glp_set_col_kind (p->prob, col, type);
 534   glp_set_obj_coef (p->prob, col, coef);
 535 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 536         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added column [%u] `%s': %.2f\n",
 537                         col, name, coef);
 538 #endif
 539   return col;
 540 }
 541
 542 static int
 543 mlp_create_problem_create_constraint (struct MLP_Problem *p, char *name,
 544                 unsigned int bound, double lb, double ub)
 545 {
 546         char * op;
 547   int row = glp_add_rows (p->prob, 1);
 548   /* set row name */
 549   glp_set_row_name (p->prob, row, name);
 550   /* set row bounds: <= 0 */
 551   glp_set_row_bnds (p->prob, row, bound, lb, ub);
 552   switch (bound) {
 553                 case GLP_UP:
 554                         GNUNET_asprintf(&op, "-inf <= x <= %.2f", ub);
 555                         break;
 556                 case GLP_DB:
 557                         GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= %.2f", lb, ub);
 558                         break;
 559                 case GLP_FX:
 560                         GNUNET_asprintf(&op, "%.2f == x == %.2f", lb, ub);
 561                         break;
 562                 case GLP_LO:
 563                         GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= inf", lb);
 564                         break;
 565                 default:
 566                         GNUNET_asprintf(&op, "ERROR");
 567                         break;
 568         }
 569 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 570                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added row [%u] `%s': %s\n",
 571                                 row, name, op);
 572 #endif
 573         GNUNET_free (op);
 574         return row;
 575 }
 576
 577 /**
 578  * Create the
 579  * - address columns b and n
 580  * - address dependent constraint rows c1, c3
 581  * - peer dependent rows c2 and c9
 582  * - Set address dependent entries in problem matrix as well
 583  */
 584 static int
 585 mlp_create_problem_add_address_information (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
 586 {
 587   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 588   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 589   struct ATS_Address *address = value;
 590   struct ATS_Peer *peer;
 591   struct MLP_information *mlpi;
 592   char *name;
 593   uint32_t addr_net;
 594   int c;
 595
 596   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 597   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(mlp->requested_peers, key))
 598         return GNUNET_OK;
 599
 600   mlpi = address->solver_information;
 601   if (NULL == mlpi)
 602   {
 603                 fprintf (stderr, "%s %p\n",GNUNET_i2s (&address->peer), address);
 604                 GNUNET_break (0);
 605                 return GNUNET_OK;
 606   }
 607
 608   /* Get peer */
 609   peer = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, key);
 610   if (peer->processed == GNUNET_NO)
 611   {
 612                 /* Add peer dependent constraints */
 613                 /* Add constraint c2 */
 614           GNUNET_asprintf(&name, "c2_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 615           peer->r_c2 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 1.0, 1.0);
 616                 GNUNET_free (name);
 617                 /* Add constraint c9 */
 618           GNUNET_asprintf(&name, "c9_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 619           peer->r_c9 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 620                 GNUNET_free (name);
 621           /* c 9) set coefficient */
 622                 mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, p->c_r, -peer->f, __LINE__);
 623                 peer->processed = GNUNET_YES;
 624   }
 625
 626   /* Reset addresses' solver information */
 627   mlpi->c_b = 0;
 628   mlpi->c_n = 0;
 629   mlpi->n = 0;
 630   mlpi->r_c1 = 0;
 631   mlpi->r_c3 = 0;
 632   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 633         mlpi->r_q[0] = 0;
 634
 635   /* Add bandwidth column */
 636   GNUNET_asprintf (&name, "b_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 637 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 638   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 1.0);
 639 #else
 640   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 641 #endif
 642
 643   GNUNET_free (name);
 644
 645   /* Add usage column */
 646   GNUNET_asprintf (&name, "n_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 647   mlpi->c_n = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_IV, GLP_DB, 0.0, 1.0, 0.0);
 648   GNUNET_free (name);
 649
 650         /* Add address dependent constraints */
 651         /* Add constraint c1) bandwidth capping
 652    * b_t  + (-M) * n_t <= 0
 653    * */
 654   GNUNET_asprintf(&name, "c1_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 655   mlpi->r_c1 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_UP, 0.0, 0.0);
 656         GNUNET_free (name);
 657
 658         /*  c1) set b = 1 coefficient */
 659         mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 660         /*  c1) set n = -M coefficient */
 661         mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_n, -mlp->pv.BIG_M, __LINE__);
 662
 663   /* Add constraint c 3) minimum bandwidth
 664    * b_t + (-n_t * b_min) >= 0
 665    * */
 666   GNUNET_asprintf(&name, "c3_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 667         mlpi->r_c3 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 668         GNUNET_free (name);
 669
 670         /*  c3) set b = 1 coefficient */
 671         mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 672         /*  c3) set n = -b_min coefficient */
 673         mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_n, - ((double )mlp->pv.b_min), __LINE__);
 674
 675
 676         /* Set coefficient entries in invariant rows */
 677   /* c 4) minimum connections */
 678         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c4, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 679   /* c 6) maximize diversity */
 680         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 681   /* c 2) 1 address peer peer */
 682         mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c2, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 683   /* c 9) relativity */
 684         mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 685   /* c 8) utility */
 686         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 687
 688   /* c 10) obey network specific quotas
 689    * (1)*b_1 + ... + (1)*b_m <= quota_n
 690    */
 691   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 692   {
 693         addr_net = get_performance_info (address, GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE);
 694         if (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED == addr_net)
 695                 addr_net = GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED;
 696
 697     if (mlp->pv.quota_index[c] == addr_net)
 698     {
 699                 mlp_create_problem_set_value (p, p->r_quota[c], mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 700       break;
 701     }
 702   }
 703
 704   /* c 7) Optimize quality */
 705   /* For all quality metrics, set quality of this address */
 706   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 707   {
 708
 709     mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], mlpi->c_b, mlpi->q_averaged[c], __LINE__);
 710   }
 711
 712   return GNUNET_OK;
 713 }
 714
 715 /**
 716  * Create the invariant columns c4, c6, c10, c8, c7
 717  */
 718 static void
 719 mlp_create_problem_add_invariant_rows (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 720 {
 721   char *name;
 722   int c;
 723
 724   /* Row for c4) minimum connection */
 725   /* Number of minimum connections is min(|Peers|, n_min) */
 726   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);
 727
 728   /* Add row for c6) */
 729         p->r_c6 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c6", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 730   /* c6 )Setting -D */
 731         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, p->c_d, -1, __LINE__);
 732
 733   /* Add rows for c 10) */
 734   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 735   {
 736       char * text;
 737       GNUNET_asprintf(&text, "c10_quota_ats_%s", GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]));
 738                 p->r_quota[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, text, GLP_DB, 0.0, mlp->pv.quota_out[c]);
 739                 GNUNET_free (text);
 740   }
 741
 742   /* Adding rows for c 8) */
 743   p->r_c8 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c8", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 744   /* -u */
 745         mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, p->c_u, -1, __LINE__);
 746
 747         /* c 7) For all quality metrics */
 748         for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 749         {
 750                 GNUNET_asprintf(&name, "c7_q%i_%s", c, mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[c]));
 751                 p->r_q[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 0.0, 0.0);
 752                 GNUNET_free (name);
 753                 mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], p->c_q[c], -1, __LINE__);
 754         }
 755 }
 756
 757
 758 /**
 759  * Create the invariant columns d, u, r, q0 ... qm
 760  */
 761 static void
 762 mlp_create_problem_add_invariant_columns (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 763 {
 764   char *name;
 765   int c;
 766
 767 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 768   mlp->pv.co_D = 0.0;
 769   mlp->pv.co_U = 0.0;
 770
 771 #endif
 772   //mlp->pv.co_R = 0.0;
 773
 774   /* Diversity d column  */
 775   p->c_d = mlp_create_problem_create_column (p, "d", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_D);
 776
 777   /* Utilization u column  */
 778   p->c_u = mlp_create_problem_create_column (p, "u", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_U);
 779
 780   /* Relativity r column  */
 781   p->c_r = mlp_create_problem_create_column (p, "r", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_R);
 782
 783   /* Quality metric columns */
 784   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 785   {
 786     GNUNET_asprintf (&name, "q_%u", mlp->pv.q[c]);
 787 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 788         p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 789 #else
 790         p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_Q[c]);
 791 #endif
 792         GNUNET_free (name);
 793   }
 794 }
 795
 796
 797 /**
 798  * Create the MLP problem
 799  *
 800  * @param mlp the MLP handle
 801  * @param addresses the hashmap containing all adresses
 802  * @return GNUNET_OK or GNUNET_SYSERR
 803  */
 804 static int
 805 mlp_create_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 806 {
 807   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 808         int res = GNUNET_OK;
 809
 810   GNUNET_assert (p->prob == NULL);
 811   GNUNET_assert (p->ia == NULL);
 812   GNUNET_assert (p->ja == NULL);
 813   GNUNET_assert (p->ar == NULL);
 814   /* Reset MLP problem struct */
 815
 816   /* create the glpk problem */
 817   p->prob = glp_create_prob ();
 818   GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 819   p->num_peers = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (mlp->requested_peers);
 820   p->num_addresses = mlp_create_problem_count_addresses (mlp->requested_peers, mlp->addresses);
 821
 822   /* Create problem matrix: 10 * #addresses + #q * #addresses + #q, + #peer + 2 + 1 */
 823   p->num_elements = (10 * p->num_addresses + mlp->pv.m_q * p->num_addresses +  mlp->pv.m_q + p->num_peers + 2 + 1);
 824         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Rebuilding problem for %u peer(s) and %u addresse(s) and %u quality metrics == %u elements\n",
 825                         p->num_peers, p->num_addresses, mlp->pv.m_q, p->num_elements);
 826
 827   /* Set a problem name */
 828   glp_set_prob_name (p->prob, "GNUnet ATS bandwidth distribution");
 829   /* Set optimization direction to maximize */
 830   glp_set_obj_dir (p->prob, GLP_MAX);
 831
 832   /* Create problem matrix */
 833   /* last +1 caused by glpk index starting with one: [1..elements]*/
 834   p->ci = 1;
 835   /* row index */
 836   p->ia = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 837   /* column index */
 838   p->ja = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 839   /* coefficient */
 840   p->ar = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (double));
 841
 842   if ((NULL == p->ia) || (NULL == p->ja) || (NULL == p->ar))
 843   {
 844                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Problem size too large, cannot allocate memory!\n"));
 845                 return GNUNET_SYSERR;
 846   }
 847
 848   /* Adding invariant columns */
 849   mlp_create_problem_add_invariant_columns (mlp, p);
 850
 851   /* Adding address independent constraint rows */
 852   mlp_create_problem_add_invariant_rows (mlp, p);
 853
 854   /* Adding address dependent columns constraint rows */
 855   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->addresses, &mlp_create_problem_add_address_information, mlp);
 856
 857   /* Load the matrix */
 858         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Loading matrix\n");
 859   glp_load_matrix(p->prob, (p->ci)-1, p->ia, p->ja, p->ar);
 860
 861   return res;
 862 }
 863
 864 /**
 865  * Solves the LP problem
 866  *
 867  * @param mlp the MLP Handle
 868  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 869  */
 870 static int
 871 mlp_solve_lp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 872 {
 873         int res = 0;
 874
 875         res = glp_simplex(mlp->p.prob, &mlp->control_param_lp);
 876         if (0 == res)
 877                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 878         else
 879                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 880
 881   /* Analyze problem status  */
 882   res = glp_get_status (mlp->p.prob);
 883   switch (res) {
 884     /* solution is optimal */
 885     case GLP_OPT:
 886     /* solution is feasible */
 887     case GLP_FEAS:
 888       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n",
 889                 res, mlp_status_to_string(res));
 890       return GNUNET_OK;
 891     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 892     default:
 893       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed, no solution: 0x%02X %s\n",
 894                 res, mlp_status_to_string(res));
 895       return GNUNET_SYSERR;
 896   }
 897 }
 898
 899
 900 /**
 901  * Solves the MLP problem
 902  *
 903  * @param mlp the MLP Handle
 904  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 905  */
 906 int
 907 mlp_solve_mlp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 908 {
 909         int res = 0;
 910         res = glp_intopt(mlp->p.prob, &mlp->control_param_mlp);
 911         if (0 == res)
 912                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 913         else
 914                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving MLP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 915   /* Analyze problem status  */
 916   res = glp_mip_status(mlp->p.prob);
 917   switch (res) {
 918     /* solution is optimal */
 919     case GLP_OPT:
 920     /* solution is feasible */
 921     case GLP_FEAS:
 922       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_status_to_string(res));
 923       return GNUNET_OK;
 924     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 925     default:
 926       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,"Solving MLP problem failed, 0x%02X %s\n\n", res, mlp_status_to_string(res));
 927       return GNUNET_SYSERR;
 928   }
 929 }
 930
 931
 932 /**
 933  * Propagates the results when MLP problem was solved
 934  *
 935  * @param cls the MLP handle
 936  * @param key the peer identity
 937  * @param value the address
 938  * @return GNUNET_OK to continue
 939  */
 940 int
 941 mlp_propagate_results (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
 942 {
 943         struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 944         struct ATS_Address *address;
 945         struct MLP_information *mlpi;
 946         double mlp_bw_in = MLP_NaN;
 947         double mlp_bw_out = MLP_NaN;
 948         double mlp_use = MLP_NaN;
 949
 950   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 951   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains(mlp->requested_peers, key))
 952         return GNUNET_OK;
 953   address = value;
 954   GNUNET_assert (address->solver_information != NULL);
 955   mlpi = address->solver_information;
 956
 957   mlp_bw_in = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);/* FIXME */
 958   if (mlp_bw_in > (double) UINT32_MAX)
 959   {
 960                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
 961                 mlp_bw_in = (double) UINT32_MAX;
 962   }
 963   mlp_bw_out = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);
 964   if (mlp_bw_out > (double) UINT32_MAX)
 965   {
 966                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
 967                 mlp_bw_out = (double) UINT32_MAX;
 968   }
 969   mlp_use = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_n);
 970
 971
 972
 973   if ((GLP_YES == mlp_use) && (GNUNET_NO == address->active))
 974   {
 975         /* Address switch: Activate address*/
 976         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : enabling address\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
 977                 address->active = GNUNET_YES;
 978                 address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
 979                 mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
 980                 address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
 981                 mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
 982                 mlpi->n = mlp_use;
 983                 mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
 984   }
 985   else if ((GLP_NO == mlp_use) && (GNUNET_YES == address->active))
 986   {
 987                 /* Address switch: Disable address*/
 988         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : disabling address\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
 989                 address->active = GNUNET_NO;
 990                 /* Set bandwidth to 0 */
 991                 address->assigned_bw_in.value__ = htonl (0);
 992                 mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
 993                 address->assigned_bw_out.value__ = htonl (0);
 994                 mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
 995                 mlpi->n = mlp_use;
 996                 mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
 997   }
 998   else if ((mlp_bw_out != ntohl(address->assigned_bw_out.value__)) ||
 999                                  (mlp_bw_in != ntohl(address->assigned_bw_in.value__)))
1000   {
1001         /* Bandwidth changed */
1002                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : bandwidth changed\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1003                 address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
1004                 mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1005                 address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
1006                 mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1007                 mlpi->n = mlp_use;
1008                 mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1009   }
1010   else
1011   {
1012     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : no change\n", (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1013   }
1014
1015   return GNUNET_OK;
1016 }
1017
1018
1019
1020 /**
1021  * Solves the MLP problem
1022  *
1023  * @param solver the MLP Handle
1024  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
1025  */
1026 int
1027 GAS_mlp_solve_problem (void *solver)
1028 {
1029         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1030         char *filename;
1031         int res_lp = 0;
1032         int res_mip = 0;
1033         struct GNUNET_TIME_Absolute start_build;
1034         struct GNUNET_TIME_Relative duration_build;
1035         struct GNUNET_TIME_Absolute start_lp;
1036         struct GNUNET_TIME_Relative duration_lp;
1037         struct GNUNET_TIME_Absolute start_mlp;
1038         struct GNUNET_TIME_Relative duration_mlp;
1039         GNUNET_assert (NULL != solver);
1040
1041         if (GNUNET_YES == mlp->bulk_lock)
1042         {
1043                 mlp->bulk_request ++;
1044                 return GNUNET_NO;
1045         }
1046
1047         if (0 == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size(mlp->requested_peers))
1048         {
1049                 GNUNET_break (0);
1050                 return GNUNET_OK;
1051         }
1052         if (0 == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size(mlp->addresses))
1053         {
1054                 GNUNET_break (0);
1055                 return GNUNET_OK;
1056         }
1057
1058         if ((GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_changed) && (GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_updated))
1059         {
1060                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No changes to problem\n");
1061                 return GNUNET_OK;
1062         }
1063         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed)
1064         {
1065                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem size changed, rebuilding\n");
1066                         mlp_delete_problem (mlp);
1067                         start_build = GNUNET_TIME_absolute_get();
1068                         if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem (mlp))
1069                                 return GNUNET_SYSERR;
1070                         duration_build = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_build);
1071                         mlp->control_param_lp.presolve = GLP_YES;
1072                         mlp->control_param_mlp.presolve = GNUNET_NO; /* No presolver, we have LP solution */
1073         }
1074         else
1075         {
1076                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem was updated, resolving\n");
1077                         duration_build.rel_value = 0;
1078         }
1079
1080         /* Run LP solver */
1081         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running LP solver %s\n", (GLP_YES == mlp->control_param_lp.presolve)? "with presolver": "without presolver");
1082         start_lp = GNUNET_TIME_absolute_get();
1083         res_lp = mlp_solve_lp_problem (mlp);
1084         duration_lp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_lp);
1085
1086
1087   /* Run LP solver */
1088         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running MLP solver \n");
1089         start_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get();
1090         res_mip = mlp_solve_mlp_problem (mlp);
1091
1092         duration_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_mlp);
1093
1094         /* Save stats */
1095         mlp->ps.lp_res = res_lp;
1096         mlp->ps.mip_res = res_mip;
1097         mlp->ps.build_dur = duration_build;
1098         mlp->ps.lp_dur = duration_lp;
1099         mlp->ps.mip_dur = duration_mlp;
1100         mlp->ps.lp_presolv = mlp->control_param_lp.presolve;
1101         mlp->ps.mip_presolv = mlp->control_param_mlp.presolve;
1102         mlp->ps.p_cols = glp_get_num_cols (mlp->p.prob);
1103         mlp->ps.p_rows = glp_get_num_rows (mlp->p.prob);
1104         mlp->ps.p_elements = mlp->p.num_elements;
1105
1106         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Execution time: Build %llu ms, LP %llu ms,  MLP %llu ms\n",
1107                         (unsigned long long) duration_build.rel_value,
1108                         (unsigned long long) duration_lp.rel_value,
1109                         (unsigned long long) duration_mlp.rel_value);
1110
1111         /* Propagate result*/
1112         if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1113                 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->addresses, &mlp_propagate_results, mlp);
1114
1115         struct GNUNET_TIME_Absolute time = GNUNET_TIME_absolute_get();
1116         if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_mps)
1117         {
1118                 /* Write problem to disk */
1119                 GNUNET_asprintf (&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.mps", mlp->p.num_peers, mlp->p.num_addresses, time.abs_value);
1120                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "DUMP: %s \n", filename);
1121                 glp_write_lp(mlp->p.prob, NULL, filename);
1122                 GNUNET_free (filename);
1123         }
1124         if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_sol)
1125         {
1126                 /* Write solution to disk */
1127                 GNUNET_asprintf (&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.sol", mlp->p.num_peers, mlp->p.num_addresses, time.abs_value);
1128                 glp_print_mip (mlp->p.prob, filename );
1129                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "DUMP: %s \n", filename);
1130                 GNUNET_free (filename);
1131         }
1132
1133         /* Reset change and update marker */
1134         mlp->control_param_lp.presolve = GLP_NO;
1135         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
1136         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
1137
1138         if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1139                 return GNUNET_OK;
1140         else
1141                 return GNUNET_SYSERR;
1142 }
1143
1144 /**
1145  * Add a single address to the solve
1146  *
1147  * @param solver the solver Handle
1148  * @param addresses the address hashmap containing all addresses
1149  * @param address the address to add
1150  * @param network network type of this address
1151  */
1152 void
1153 GAS_mlp_address_add (void *solver,
1154                                                                                 struct ATS_Address *address,
1155                                                                                 uint32_t network)
1156 {
1157   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1158   struct ATS_Peer *p;
1159   struct MLP_information *mlpi;
1160   int c1;
1161   int c2;
1162
1163   GNUNET_assert (NULL != solver);
1164   GNUNET_assert (NULL != address);
1165
1166   if (NULL == address->solver_information)
1167   {
1168                 address->solver_information = GNUNET_malloc (sizeof (struct MLP_information));
1169                 mlpi = address->solver_information;
1170           for (c1 = 0; c1 < mlp->pv.m_q; c1++)
1171           {
1172                 mlpi->q_averaged[c1] = DEFAULT_QUALITY;
1173                 for (c2 = 0; c2 < MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH; c2++)
1174                         mlpi->q[c1][c2] = MLP_NaN;
1175           }
1176   }
1177   else
1178       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Adding address for peer `%s' multiple times\n"), GNUNET_i2s(&address->peer));
1179
1180   /* Is this peer included in the problem? */
1181   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &address->peer.hashPubKey)))
1182   {
1183     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1184         return;
1185   }
1186
1187         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1188         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1189         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1190         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1191                 GAS_mlp_solve_problem (solver);
1192 }
1193
1194
1195 static void
1196 mlp_update_quality (struct GAS_MLP_Handle *mlp,
1197                 const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1198                 struct ATS_Address * address,
1199                 const struct GNUNET_ATS_Information *ats_prev, uint32_t ats_prev_count)
1200 {
1201   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1202   unsigned int c_ats_entry;
1203   unsigned int c_queue_entries;
1204   unsigned int c_cmp;
1205   unsigned int c_queue_it;
1206   unsigned int c_row;
1207   unsigned int c_qual;
1208   unsigned int c_net;
1209   int qual_changed;
1210   int type_index;
1211   int avg_index;
1212   uint32_t type;
1213   uint32_t prev_value;
1214   uint32_t new_value;
1215   double avg;
1216   double *queue;
1217   int rows;
1218   double *val;
1219   int *ind;
1220
1221
1222         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating %u quality metrics for peer `%s'\n",
1223       ats_prev_count, GNUNET_i2s (&address->peer));
1224
1225         GNUNET_assert (NULL != mlp);
1226   GNUNET_assert (NULL != address);
1227   GNUNET_assert (NULL != address->solver_information);
1228   GNUNET_assert (NULL != ats_prev);
1229
1230   if (NULL == mlp->p.prob)
1231         return;
1232
1233   qual_changed = GNUNET_NO;
1234   for (c_ats_entry = 0; c_ats_entry < ats_prev_count; c_ats_entry++)
1235   {
1236                 type = ntohl (ats_prev[c_ats_entry].type);
1237                 prev_value = ntohl (ats_prev[c_ats_entry].value);
1238                 type_index = -1;
1239                 avg_index = -1;
1240
1241                 /* Check for network update */
1242                 if (type == GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE)
1243                 {
1244                                 new_value = get_performance_info (address, GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE);
1245                         if (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED == new_value)
1246                                 new_value = GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED;
1247                                 if (new_value != prev_value)
1248                                 {
1249                                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating network for peer `%s' from `%s' to `%s'\n",
1250                               GNUNET_i2s (&address->peer),
1251                               GNUNET_ATS_print_network_type(prev_value),
1252                               GNUNET_ATS_print_network_type(new_value));
1253                                 }
1254
1255                                 if (mlpi->c_b == MLP_UNDEFINED)
1256                                         continue; /* This address is not yet in the matrix*/
1257
1258                           rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1259                           ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1260                           val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1261                           int length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1262
1263                           for (c_net = 0; c_net <= length + 1; c_net ++)
1264                           {
1265                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[prev_value])
1266                                         break; /* Found index for old network */
1267                           }
1268                           val[c_net] = 0.0;
1269                                 glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1270                                 /* Set updated column */
1271                                 ind[c_net] = mlp->p.r_quota[new_value];
1272                                 val[c_net] = 1.0;
1273                                 glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1274                           GNUNET_free (ind);
1275                           GNUNET_free (val);
1276
1277                           rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1278                           ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1279                           val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1280                           length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1281
1282                           for (c_net = 0; c_net <= length + 1; c_net ++)
1283                           {
1284                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[prev_value])
1285                                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing old network index [%u] == [%f]\n",ind[c_net],val[c_net]);
1286                                 if (ind[c_net] == mlp->p.r_quota[new_value])
1287                                 {
1288                                         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Setting new network index [%u] == [%f]\n",ind[c_net],val[c_net]);
1289                                         break;
1290                                 }
1291                           }
1292                           GNUNET_free (ind);
1293                           GNUNET_free (val);
1294                           mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1295                                 continue;
1296                 }
1297
1298
1299                 /* Find index for this ATS type */
1300           for (c_cmp = 0; c_cmp < mlp->pv.m_q; c_cmp++)
1301           {
1302             if (type == mlp->pv.q[c_cmp])
1303             {
1304                 type_index = c_cmp;
1305               break;
1306             }
1307           }
1308           if (-1 == type_index)
1309                 continue; /* quality index not found */
1310
1311           /* Get average queue index */
1312           avg_index = mlpi->q_avg_i[type_index];
1313
1314           /* Update averaging queue */
1315           new_value = get_performance_info (address, type);
1316       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating peer `%s': `%s' from %u to %u\n",
1317         GNUNET_i2s (&address->peer),
1318         mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[type_index]), prev_value, new_value);
1319           GNUNET_assert (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED != new_value);
1320           mlpi->q[type_index][avg_index] = new_value;
1321
1322           /* Update averaging index */
1323       if (mlpi->q_avg_i[type_index] + 1 < (MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH))
1324         mlpi->q_avg_i[type_index] ++;
1325       else
1326         mlpi->q_avg_i[type_index] = 0;
1327
1328           /* Update average depending on ATS type */
1329       switch (type)
1330       {
1331         case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE:
1332         case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY:
1333                 c_queue_entries = 0;
1334                 avg = 0;
1335           for (c_queue_it = 0; c_queue_it < MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH; c_queue_it++)
1336           {
1337             if (mlpi->q[type_index][c_queue_it] != MLP_NaN)
1338             {
1339               queue = mlpi->q[type_index] ;
1340               avg += queue[c_queue_it];
1341               c_queue_entries ++;
1342             }
1343           }
1344           if ((c_queue_entries > 0) && (avg > 0))
1345             /* avg = 1 / ((q[0] + ... + q[l]) /c3) => c3 / avg*/
1346             mlpi->q_averaged[type_index] = (double) c_queue_entries / avg;
1347           else
1348             mlpi->q_averaged[type_index] = 0.0;
1349
1350           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating peer `%s': `%s' average sum of %u elements == %f, average == %f, weight == %f\n",
1351             GNUNET_i2s (&address->peer),
1352             mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[type_index]),
1353             c_queue_entries,
1354             avg,
1355             avg / (double) c_queue_entries,
1356             mlpi->q_averaged[type_index]);
1357           qual_changed = GNUNET_YES;
1358                 break;
1359         default:
1360                 GNUNET_break (0);
1361                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, _("Update for ATS type `%s' not implemented!\n"),
1362                                 mlp_ats_to_string(type));
1363       }
1364   }
1365
1366   /* Changed, but quality will be automatically set during rebuild */
1367   if ((GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) &&
1368           (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve))
1369   {
1370                 GAS_mlp_solve_problem (mlp);
1371                 return;
1372   }
1373
1374   /* Update problem matrix if required */
1375   if (GNUNET_NO == qual_changed)
1376         return;
1377
1378   /* Address not yet included in matrix */
1379   if (MLP_UNDEFINED == mlpi->c_b)
1380         return;
1381
1382   /* Update c7) [r_q[index]][c_b] = f_q * q_averaged[type_index]
1383    * Get column mlpi->c_b */
1384   rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1385   ind = GNUNET_malloc (rows * sizeof (int) + 1);
1386   val = GNUNET_malloc (rows * sizeof (double) + 1);
1387   int length = glp_get_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, ind, val);
1388
1389         for (c_qual = 0; c_qual < mlp->pv.m_q; c_qual++)
1390         {
1391                 for (c_row = 0; c_row <= length; c_row ++)
1392                 {
1393                                 if (ind[c_row] == mlp->p.r_q[c_qual])
1394                                         val[c_row] = mlpi->q_averaged[c_qual];
1395                 }
1396         }
1397         /* Set updated column */
1398         glp_set_mat_col (mlp->p.prob, mlpi->c_b, length, ind, val);
1399   GNUNET_free (ind);
1400   GNUNET_free (val);
1401   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1402 }
1403
1404 void
1405 GAS_mlp_address_property_changed (void *solver,
1406                                                                                                                         struct ATS_Address *address,
1407                                                                                                                         uint32_t type,
1408                                                                                                                         uint32_t abs_value,
1409                                                                                                                         double rel_value)
1410 {
1411         GNUNET_break (0);
1412 }
1413
1414
1415 void
1416 GAS_mlp_address_session_changed (void *solver,
1417                                                                                                                         struct ATS_Address *address,
1418                                                                                                                         uint32_t cur_session,
1419                                                                                                                         uint32_t new_session)
1420 {
1421         GNUNET_break (0);
1422 }
1423
1424 void
1425 GAS_mlp_address_inuse_changed (void *solver,
1426                                                                                                                          struct ATS_Address *address,
1427                                                                                                                          uint32_t session,
1428                                                                                                                          int in_use)
1429 {
1430         GNUNET_break (0);
1431 }
1432
1433
1434 void
1435 GAS_mlp_address_change_network (void *solver,
1436                                                                                                                                            struct ATS_Address *address,
1437                                                                                                                                            uint32_t current_network,
1438                                                                                                                                            uint32_t new_network)
1439 {
1440         GNUNET_break (0);
1441 }
1442
1443 /**
1444  * Updates a single address in the MLP problem
1445  *
1446  * If the address did not exist before in the problem:
1447  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1448  *
1449  * ATS performance information in address are already updated, delta + previous
1450  * values are included in atsi_prev (value GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED if not existing before)
1451  *
1452  * Otherwise the addresses' values can be updated and the existing base can
1453  * be reused
1454  *
1455  * @param solver the solver Handle
1456  * @param addresses the address hashmap containing all addresses
1457  * @param address the update address
1458  * @param prev_session the new session (if changed otherwise current)
1459  * @param prev_in_use the new address in use state (if changed otherwise current)
1460  * @param prev_atsi ATS information updated + previous values, GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED if not existing before
1461  * @param prev_atsi_count number of atsi values updated
1462  */
1463 void
1464 GAS_mlp_address_update (void *solver,
1465                         struct ATS_Address *address,
1466                         uint32_t prev_session,
1467                         int prev_in_use,
1468                         const struct GNUNET_ATS_Information *prev_atsi,
1469                         uint32_t prev_atsi_count)
1470 {
1471         struct ATS_Peer *p;
1472         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1473         struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1474         int c1;
1475
1476         GNUNET_assert (NULL != solver);
1477         GNUNET_assert (NULL != address);
1478         GNUNET_assert ((NULL != prev_atsi) || (0 == prev_atsi_count));
1479
1480   if (NULL == mlpi)
1481   {
1482       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Updating address for peer `%s' not added before\n"), GNUNET_i2s(&address->peer));
1483       return;
1484   }
1485
1486   if (address->session_id != prev_session)
1487   {
1488         /* Session changed */
1489
1490   }
1491   if ((NULL != prev_atsi) && (0 != prev_atsi_count))
1492   {
1493         /* Properties changed */
1494         for (c1 = 0; c1 < prev_atsi_count; c1++ )
1495         {
1496         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating `%s'\n",
1497                         GNUNET_ATS_print_property_type (ntohl(prev_atsi[c1].type)));
1498         //mlp->get_properties (mlp->get_properties_cls );
1499         }
1500         //mlp_update_quality (mlp, mlp->addresses, address, prev_atsi, prev_atsi_count);
1501   }
1502
1503   /* Is this peer included in the problem? */
1504   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &address->peer.hashPubKey)))
1505   {
1506         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating address for peer `%s' without address request \n",
1507                 GNUNET_i2s(&address->peer));
1508         return;
1509   }
1510         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating address for peer `%s' with address request \n",
1511                         GNUNET_i2s(&address->peer));
1512         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1513
1514         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1515                 GAS_mlp_solve_problem (solver);
1516 }
1517
1518 /**
1519  * Deletes a single address in the MLP problem
1520  *
1521  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1522  *
1523  * @param solver the MLP Handle
1524  * @param addresses the address hashmap
1525  *        the address has to be already removed from the hashmap
1526  * @param address the address to delete
1527  * @param session_only delete only session not whole address
1528  */
1529 void
1530 GAS_mlp_address_delete (void *solver,
1531     struct ATS_Address *address,
1532     int session_only)
1533 {
1534         struct ATS_Peer *p;
1535         struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1536         struct MLP_information *mlpi;
1537
1538         GNUNET_assert (NULL != solver);
1539         GNUNET_assert (NULL != address);
1540
1541         mlpi = address->solver_information;
1542         if ((GNUNET_NO == session_only) && (NULL != mlpi))
1543         {
1544                         GNUNET_free (mlpi);
1545                         address->solver_information = NULL;
1546         }
1547
1548   /* Is this peer included in the problem? */
1549   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &address->peer.hashPubKey)))
1550   {
1551     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Deleting %s for peer `%s' without address request \n",
1552                 (session_only == GNUNET_YES) ? "session" : "address",
1553                 GNUNET_i2s(&address->peer));
1554         return;
1555   }
1556   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Deleting %s for peer `%s' with address request \n",
1557                 (session_only == GNUNET_YES) ? "session" : "address",
1558                 GNUNET_i2s(&address->peer));
1559
1560         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1561         mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1562         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1563                 GAS_mlp_solve_problem (solver);
1564   return;
1565 }
1566
1567
1568 /**
1569  * Find the active address in the set of addresses of a peer
1570  * @param cls destination
1571  * @param key peer id
1572  * @param value address
1573  * @return GNUNET_OK
1574  */
1575 static int
1576 mlp_get_preferred_address_it (void *cls, const struct GNUNET_HashCode * key, void *value)
1577 {
1578
1579   struct ATS_Address *aa = (struct ATS_Address *) cls;
1580   struct ATS_Address *addr = value;
1581   struct MLP_information *mlpi = addr->solver_information;
1582   if (mlpi == NULL)
1583     return GNUNET_YES;
1584   if (mlpi->n == GNUNET_YES)
1585   {
1586     aa = addr;
1587       aa->assigned_bw_in = mlpi->b_in;
1588       aa->assigned_bw_out = mlpi->b_out;
1589     return GNUNET_NO;
1590   }
1591   return GNUNET_YES;
1592 }
1593
1594
1595 static double get_peer_pref_value (struct GAS_MLP_Handle *mlp, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1596 {
1597         double res;
1598   const double *preferences = NULL;
1599   int c;
1600   preferences = mlp->get_preferences (mlp->get_preferences_cls, peer);
1601
1602   res = 0.0;
1603         for (c = 0; c < GNUNET_ATS_PreferenceCount; c++)
1604         {
1605                 if (c != GNUNET_ATS_PREFERENCE_END)
1606                 {
1607                         //fprintf (stderr, "VALUE[%u] %s %.3f \n", c, GNUNET_i2s (&cur->addr->peer), t[c]);
1608                         res += preferences[c];
1609                 }
1610         }
1611         res /= (GNUNET_ATS_PreferenceCount -1);
1612         return res;
1613 }
1614
1615
1616 /**
1617  * Get the preferred address for a specific peer
1618  *
1619  * @param solver the MLP Handle
1620  * @param addresses address hashmap
1621  * @param peer the peer
1622  * @return suggested address
1623  */
1624 const struct ATS_Address *
1625 GAS_mlp_get_preferred_address (void *solver,
1626                                const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1627 {
1628   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1629   struct ATS_Peer *p;
1630   struct ATS_Address *res = NULL;
1631
1632   GNUNET_assert (NULL != solver);
1633   GNUNET_assert (NULL != peer);
1634
1635   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Getting preferred address for `%s'\n",
1636                 GNUNET_i2s (peer));
1637
1638   /* Is this peer included in the problem? */
1639   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey)))
1640   {
1641           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding peer `%s' to list of requested_peers with requests\n",
1642                         GNUNET_i2s (peer));
1643
1644           p = GNUNET_malloc (sizeof (struct ATS_Peer));
1645           p->id = (*peer);
1646           p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1647           GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey, p, GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST);
1648
1649           /* Added new peer, we have to rebuild problem before solving */
1650           mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1651   }
1652   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1653         GAS_mlp_solve_problem (mlp);
1654
1655   /* Get prefered address */
1656   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get_multiple (mlp->addresses, &peer->hashPubKey,
1657                                                                                                                                                                                 mlp_get_preferred_address_it, res);
1658
1659   return res;
1660 }
1661
1662
1663 /**
1664  * Start a bulk operation
1665  *
1666  * @param solver the solver
1667  */
1668 void
1669 GAS_mlp_bulk_start (void *solver)
1670 {
1671   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Locking solver for bulk operation ...\n");
1672   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1673
1674   GNUNET_assert (NULL != solver);
1675
1676   s->bulk_lock ++;
1677 }
1678
1679 void
1680 GAS_mlp_bulk_stop (void *solver)
1681 {
1682         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unlocking solver from bulk operation ...\n");
1683
1684   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1685   GNUNET_assert (NULL != solver);
1686
1687   if (s->bulk_lock < 1)
1688   {
1689         GNUNET_break (0);
1690         return;
1691   }
1692   s->bulk_lock --;
1693
1694   if (0 < s->bulk_request)
1695   {
1696         GAS_mlp_solve_problem (solver);
1697         s->bulk_request= 0;
1698   }
1699 }
1700
1701
1702
1703 /**
1704  * Stop notifying about address and bandwidth changes for this peer
1705  *
1706  * @param solver the MLP handle
1707  * @param addresses address hashmap
1708  * @param peer the peer
1709  */
1710 void
1711 GAS_mlp_stop_get_preferred_address (void *solver,
1712                                      const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1713 {
1714   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1715   struct ATS_Peer *p = NULL;
1716
1717   GNUNET_assert (NULL != solver);
1718   GNUNET_assert (NULL != peer);
1719
1720   if (NULL != (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey)))
1721   {
1722         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey, p);
1723         GNUNET_free (p);
1724   }
1725 }
1726
1727
1728 /**
1729  * Changes the preferences for a peer in the MLP problem
1730  *
1731  * @param solver the MLP Handle
1732  * @param addresses the address hashmap
1733  * @param peer the peer
1734  * @param kind the kind to change the preference
1735  * @param pref_rel the relative score
1736  */
1737 void
1738 GAS_mlp_address_change_preference (void *solver,
1739                                                                    const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1740                                                                    enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1741                                                                    double pref_rel)
1742 {
1743   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1744   struct ATS_Peer *p = NULL;
1745
1746   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Changing preference for address for peer `%s' to %.2f\n",
1747                 GNUNET_i2s(peer), pref_rel);
1748
1749   GNUNET_STATISTICS_update (mlp->stats,"# LP address preference changes", 1, GNUNET_NO);
1750   /* Update the constraints with changed preferences */
1751
1752   /* Update quality constraint c7 */
1753
1754   /* Update relativity constraint c9 */
1755   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (mlp->requested_peers, &peer->hashPubKey)))
1756   {
1757     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Updating preference for unknown peer `%s'\n", GNUNET_i2s(peer));
1758         return;
1759   }
1760   p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1761   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "PEER PREF: %s %.2f\n",
1762                 GNUNET_i2s(peer), p->f);
1763   mlp_create_problem_update_value (&mlp->p, p->r_c9, mlp->p.c_r, -p->f, __LINE__);
1764
1765         /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1766         mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1767         if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1768                 GAS_mlp_solve_problem (solver);
1769   return;
1770 }
1771
1772
1773 static int
1774 mlp_free_peers (void *cls, const struct GNUNET_HashCode *key, void *value)
1775 {
1776         struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map = cls;
1777         struct ATS_Peer *p = value;
1778
1779         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (map, key, value);
1780         GNUNET_free (p);
1781
1782         return GNUNET_OK;
1783 }
1784
1785
1786 /**
1787  * Shutdown the MLP problem solving component
1788  *
1789  * @param solver the solver handle
1790  */
1791 void
1792 GAS_mlp_done (void *solver)
1793 {
1794   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1795   GNUNET_assert (mlp != NULL);
1796
1797   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutting down mlp solver\n");
1798   mlp_delete_problem (mlp);
1799
1800   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (mlp->requested_peers, &mlp_free_peers, mlp->requested_peers);
1801   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (mlp->requested_peers);
1802   mlp->requested_peers = NULL;
1803
1804   /* Clean up GLPK environment */
1805   glp_free_env();
1806   GNUNET_free (mlp);
1807
1808   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutdown down of mlp solver complete\n");
1809 }
1810
1811
1812 /**
1813  * Init the MLP problem solving component
1814  *
1815  * @param cfg the GNUNET_CONFIGURATION_Handle handle
1816  * @param stats the GNUNET_STATISTICS handle
1817  * @param network array of GNUNET_ATS_NetworkType with length dest_length
1818  * @param out_dest array of outbound quotas
1819  * @param in_dest array of outbound quota
1820  * @param dest_length array length for quota arrays
1821  * @param bw_changed_cb callback for changed bandwidth amounts
1822  * @param bw_changed_cb_cls cls for callback
1823  * @param get_preference callback to get relative preferences for a peer
1824  * @param get_preference_cls cls for callback to get relative preferences
1825  * @return struct GAS_MLP_Handle on success, NULL on fail
1826  */
1827 void *
1828 GAS_mlp_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg,
1829               const struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats,
1830               const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *addresses,
1831               int *network,
1832               unsigned long long *out_dest,
1833               unsigned long long *in_dest,
1834               int dest_length,
1835               GAS_bandwidth_changed_cb bw_changed_cb,
1836               void *bw_changed_cb_cls,
1837               GAS_get_preferences get_preference,
1838               void *get_preference_cls,
1839               GAS_get_properties get_properties,
1840               void *get_properties_cls)
1841 {
1842   struct GAS_MLP_Handle * mlp = GNUNET_malloc (sizeof (struct GAS_MLP_Handle));
1843
1844   double D;
1845   double R;
1846   double U;
1847   unsigned long long tmp;
1848   unsigned int b_min;
1849   unsigned int n_min;
1850   int c;
1851   int c2;
1852   int found;
1853
1854   struct GNUNET_TIME_Relative max_duration;
1855   long long unsigned int max_iterations;
1856
1857   GNUNET_assert (NULL != cfg);
1858   GNUNET_assert (NULL != stats);
1859   GNUNET_assert (NULL != addresses);
1860   GNUNET_assert (NULL != bw_changed_cb);
1861   GNUNET_assert (NULL != get_preference);
1862   GNUNET_assert (NULL != get_properties);
1863
1864   /* Init GLPK environment */
1865   int res = glp_init_env();
1866   switch (res) {
1867     case 0:
1868         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1869           "initialization successful");
1870       break;
1871     case 1:
1872         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1873           "environment is already initialized");
1874       break;
1875     case 2:
1876         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1877           "initialization failed (insufficient memory)");
1878       GNUNET_free(mlp);
1879       return NULL;
1880       break;
1881     case 3:
1882         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1883           "initialization failed (unsupported programming model)");
1884       GNUNET_free(mlp);
1885       return NULL;
1886       break;
1887     default:
1888       break;
1889   }
1890
1891    mlp->write_mip_mps = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (cfg, "ats",
1892                          "DUMP_MLP");
1893    if (GNUNET_SYSERR == mlp->write_mip_mps)
1894          mlp->write_mip_mps = GNUNET_NO;
1895    mlp->write_mip_sol = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (cfg, "ats",
1896                          "DUMP_MLP");
1897    if (GNUNET_SYSERR == mlp->write_mip_sol)
1898          mlp->write_mip_sol = GNUNET_NO;
1899
1900   mlp->pv.BIG_M = (double) BIG_M_VALUE;
1901
1902   /* Get timeout for iterations */
1903   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time(cfg, "ats", "MLP_MAX_DURATION", &max_duration))
1904   {
1905     max_duration = MLP_MAX_EXEC_DURATION;
1906   }
1907
1908   /* Get maximum number of iterations */
1909   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size(cfg, "ats", "MLP_MAX_ITERATIONS", &max_iterations))
1910   {
1911     max_iterations = MLP_MAX_ITERATIONS;
1912   }
1913
1914   /* Get diversity coefficient from configuration */
1915   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1916                                                       "MLP_COEFFICIENT_D",
1917                                                       &tmp))
1918     D = (double) tmp / 100;
1919   else
1920     D = DEFAULT_D;
1921
1922   /* Get proportionality coefficient from configuration */
1923   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1924                                                       "MLP_COEFFICIENT_R",
1925                                                       &tmp))
1926     R = (double) tmp / 100;
1927   else
1928     R = DEFAULT_R;
1929
1930   /* Get utilization coefficient from configuration */
1931   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1932                                                       "MLP_COEFFICIENT_U",
1933                                                       &tmp))
1934     U = (double) tmp / 100;
1935   else
1936     U = DEFAULT_U;
1937
1938   /* Get quality metric coefficients from configuration */
1939   int i_delay = MLP_NaN;
1940   int i_distance = MLP_NaN;
1941   int q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount] = GNUNET_ATS_QualityProperties;
1942   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount; c++)
1943   {
1944     /* initialize quality coefficients with default value 1.0 */
1945                 mlp->pv.co_Q[c] = DEFAULT_QUALITY;
1946
1947     mlp->pv.q[c] = q[c];
1948     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY)
1949       i_delay = c;
1950     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE)
1951       i_distance = c;
1952   }
1953
1954   if ((i_delay != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1955                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY",
1956                                                       &tmp)))
1957
1958         mlp->pv.co_Q[i_delay] = (double) tmp / 100;
1959   else
1960         mlp->pv.co_Q[i_delay] = DEFAULT_QUALITY;
1961
1962   if ((i_distance != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1963                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE",
1964                                                       &tmp)))
1965         mlp->pv.co_Q[i_distance] = (double) tmp / 100;
1966   else
1967         mlp->pv.co_Q[i_distance] = DEFAULT_QUALITY;
1968
1969   /* Get minimum bandwidth per used address from configuration */
1970   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1971                                                       "MLP_MIN_BANDWIDTH",
1972                                                       &tmp))
1973     b_min = tmp;
1974   else
1975   {
1976     b_min = ntohl (GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
1977   }
1978
1979   /* Get minimum number of connections from configuration */
1980   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (cfg, "ats",
1981                                                       "MLP_MIN_CONNECTIONS",
1982                                                       &tmp))
1983     n_min = tmp;
1984   else
1985     n_min = DEFAULT_MIN_CONNECTIONS;
1986
1987   /* Init network quotas */
1988   int quotas[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount] = GNUNET_ATS_NetworkType;
1989   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
1990   {
1991                 found = GNUNET_NO;
1992           for (c2 = 0; c2 < dest_length; c2++)
1993           {
1994                         if (quotas[c] == network[c2])
1995                   {
1996                                         mlp->pv.quota_index[c] = network[c2];
1997                                         mlp->pv.quota_out[c] = out_dest[c2];
1998                       mlp->pv.quota_in[c] = in_dest[c2];
1999                       found = GNUNET_YES;
2000                       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Quota for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n",
2001                                                                 GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2002                                                                 mlp->pv.quota_out[c],
2003                                                                 mlp->pv.quota_in[c]);
2004                       break;
2005                   }
2006           }
2007
2008       /* Check if defined quota could make problem unsolvable */
2009       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_out[c])
2010       {
2011         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent outbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
2012                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2013                         mlp->pv.quota_out[c],
2014                         (n_min * b_min));
2015         mlp->pv.quota_out[c] = (n_min * b_min);
2016       }
2017       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_in[c])
2018       {
2019         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent inbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
2020                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2021                         mlp->pv.quota_in[c],
2022                         (n_min * b_min));
2023         mlp->pv.quota_in[c] = (n_min * b_min);
2024       }
2025
2026       /* Check if bandwidth is too big to make problem solvable */
2027       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_out[c])
2028       {
2029         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting outbound quota configuration for network `%s'from %llu to %.0f\n"),
2030                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2031                         mlp->pv.quota_out[c],
2032                         mlp->pv.BIG_M);
2033         mlp->pv.quota_out[c] = mlp->pv.BIG_M ;
2034       }
2035       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_in[c])
2036       {
2037         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inbound quota configuration for network `%s' from %llu to %.0f\n"),
2038                         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2039                         mlp->pv.quota_in[c],
2040                         mlp->pv.BIG_M);
2041         mlp->pv.quota_in[c] = mlp->pv.BIG_M ;
2042       }
2043
2044           if (GNUNET_NO == found)
2045                         {
2046                 mlp->pv.quota_in[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2047                 mlp->pv.quota_out[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2048                                 LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Using default quota configuration for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n"),
2049                                                 GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2050                                                 mlp->pv.quota_in[c],
2051                                                 mlp->pv.quota_out[c]);
2052                         }
2053   }
2054
2055   /* Assign options to handle */
2056   mlp->stats = (struct GNUNET_STATISTICS_Handle *) stats;
2057   mlp->addresses = addresses;
2058   mlp->bw_changed_cb = bw_changed_cb;
2059   mlp->bw_changed_cb_cls = bw_changed_cb_cls;
2060   mlp->get_preferences = get_preference;
2061   mlp->get_preferences_cls = get_preference_cls;
2062   mlp->get_properties = get_properties;
2063   mlp->get_properties_cls = get_properties_cls;
2064   /* Setting MLP Input variables */
2065   mlp->pv.co_D = D;
2066   mlp->pv.co_R = R;
2067   mlp->pv.co_U = U;
2068   mlp->pv.b_min = b_min;
2069   mlp->pv.n_min = n_min;
2070   mlp->pv.m_q = GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount;
2071   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
2072   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
2073   mlp->mlp_auto_solve = GNUNET_YES;
2074   mlp->requested_peers = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (10, GNUNET_NO);
2075   mlp->bulk_request = 0;
2076   mlp->bulk_lock = 0;
2077
2078   /* Setup GLPK */
2079   /* Redirect GLPK output to GNUnet logging */
2080   glp_term_hook (&mlp_term_hook, (void *) mlp);
2081
2082   /* Init LP solving parameters */
2083   glp_init_smcp(&mlp->control_param_lp);
2084   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
2085 #if VERBOSE_GLPK
2086   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
2087 #endif
2088   mlp->control_param_lp.it_lim = max_iterations;
2089   mlp->control_param_lp.tm_lim = max_duration.rel_value;
2090
2091   /* Init MLP solving parameters */
2092   glp_init_iocp(&mlp->control_param_mlp);
2093   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
2094 #if VERBOSE_GLPK
2095   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
2096 #endif
2097   mlp->control_param_mlp.tm_lim = max_duration.rel_value;
2098
2099   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "solver ready\n");
2100
2101   return mlp;
2102 }
2103
2104 /* end of gnunet-service-ats_addresses_mlp.c */