src/ats/libgnunet_plugin_ats_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/libgnunet_plugin_ats_mlp.c
  23  * @brief ats mlp problem solver
  24  * @author Matthias Wachs
  25  * @author Christian Grothoff
  26  */
  27
  28 #include "libgnunet_plugin_ats_mlp.h"
  29
  30
  31 /**
  32  *
  33  * NOTE: Do not modify this documentation. This documentation is based on
  34  * gnunet.org:/vcs/fsnsg/ats-paper.git/tech-doku/ats-tech-guide.tex
  35  * use build_txt.sh to generate plaintext output
  36  *
  37  *    The MLP solver (mlp) tries to finds an optimal bandwidth assignmentby
  38  *    optimizing an mixed integer programming problem. The MLP solver uses a
  39  *    number of constraints to find the best adddress for a peer and an optimal
  40  *    bandwidth assignment. mlp uses the GNU Linear Programming Kit to solve the
  41  *    MLP problem.
  42  *
  43  *    We defined a constraint system to find an optimal bandwidth assignment.
  44  *    This constraint system uses as an input data addresses, bandwidth quotas,
  45  *    preferences and quality values. This constraint system is stored in an
  46  *    matrix based equotation system.
  47  *
  48  *   5 Using GLPK
  49  *
  50  *    A (M)LP problem consists of a target function to optimizes, constraints
  51  *    and rows and columns. FIXME GLP uses three arrays to index the matrix: two
  52  *    integer arrays storing the row and column indices in the matrix and an
  53  *    float array to store the coeeficient.
  54  *
  55  *    To solve the problem we first find an initial solution for the LP problem
  56  *    using the LP solver and then find an MLP solution based on this solution
  57  *    using the MLP solver.
  58  *
  59  *    Solving (M)LP problems has the property that finding an initial solution
  60  *    for the LP problem is computationally expensive and finding the MLP
  61  *    solution is cheaper. This is especially interesting an existing LP
  62  *    solution can be reused if only coefficients in the matrix have changed
  63  *    (addresses updated). Only when the problem size changes (addresses added
  64  *    or deleted) a new LP solution has to be found.
  65  *
  66  *    Intended usage
  67  *    The mlp solver solves the bandwidth assignment problem only on demand when
  68  *    an address suggestion is requested. When an address is requested mlp the
  69  *    solves the mlp problem and if the active address or the bandwidth assigned
  70  *    changes it calls the callback to addresses. The mlp solver gets notified
  71  *    about new addresses (adding sessions), removed addresses (address
  72  *    deletions) and address updates. To benefit from the mlp properties
  73  *    mentioned in section 5 the solver rembers if since the last solution
  74  *    addresses were added or deleted (problem size changed, problem has to be
  75  *    rebuild and solved from sratch) or if addresses were updated and the
  76  *    existing solution can be reused.
  77  *
  78  *     5.1 Input data
  79  *
  80  *    The quotas for each network segment are passed by addresses. MLP can be
  81  *    adapted using configuration settings and uses the following parameters:
  82  *      * MLP_MAX_DURATION:
  83  *        Maximum duration for a MLP solution procees (default: 3 sec.)
  84  *      * MLP_MAX_DURATION:
  85  *        Maximum number of iterations for a MLP solution process (default:
  86  *        1024)
  87  *      * MLP_MIN_CONNECTIONS:
  88  *        Minimum number of desired connections (default: 4)
  89  *      * MLP_MIN_BANDWIDTH:
  90  *        Minimum amount of bandwidth assigned to an address (default: 1024)
  91  *      * MLP_COEFFICIENT_D:
  92  *        Diversity coefficient (default: 1.0)
  93  *      * MLP_COEFFICIENT_R:
  94  *        Relativity coefficient (default: 1.0)
  95  *      * MLP_COEFFICIENT_U:
  96  *        Utilization coefficient (default: 1.0)
  97  *      * MLP_COEFFICIENT_D:
  98  *        Diversity coefficient (default: 1.0)
  99  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY:
 100  *        Quality delay coefficient (default: 1.0)
 101  *      * MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE:
 102  *        Quality distance 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  *
 110  *     5.2 Data structures used
 111  *
 112  *    mlp has for each known peer a struct ATS_Peer containing information about
 113  *    a specific peer. The address field solver_information contains information
 114  *    about the mlp properties of this address.
 115  *
 116  *     5.3 Initializing
 117  *
 118  *    During initialization mlp initializes the GLPK libray used to solve the
 119  *    MLP problem: it initializes the glpk environment and creates an initial LP
 120  *    problem. Next it loads the configuration values from the configuration or
 121  *    uses the default values configured in -addresses_mlp.h. The quotas used
 122  *    are given by addresses but may have to be adjusted. mlp uses a upper limit
 123  *    for the bandwidth assigned called BIG M and a minimum amount of bandwidth
 124  *    an address gets assigned as well as a minium desired number of
 125  *    connections. If the configured quota is bigger than BIG M, it is reduced
 126  *    to BIG M. If the configured quota is smaller than MLP_MIN_CONNECTIONS
 127  *    *MLP_MIN_BANDWIDTH it is increased to this value.
 128  *
 129  *     5.4 Shutdown
 130
 131  */
 132
 133 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "ats-mlp",__VA_ARGS__)
 134
 135 /**
 136  * Print debug output for mlp problem creation
 137  */
 138 #define DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION GNUNET_NO
 139
 140 /**
 141  * Enable GLPK verbose output
 142  */
 143 #define VERBOSE_GLPK GNUNET_NO
 144
 145 /**
 146  * Maximize bandwidth assigned
 147  *
 148  * This option can be used to test if problem can be solved at all without
 149  * optimizing for utility, diversity or relativity
 150  *
 151  */
 152 #define MAXIMIZE_FOR_BANDWIDTH_ASSIGNED GNUNET_NO
 153
 154 /**
 155  * Intercept GLPK terminal output
 156  * @param info the mlp handle
 157  * @param s the string to print
 158  * @return 0: glpk prints output on terminal, 0 != surpress output
 159  */
 160 static int
 161 mlp_term_hook (void *info, const char *s)
 162 {
 163   /* Not needed atm struct MLP_information *mlp = info; */
 164   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s", s);
 165   return 1;
 166 }
 167
 168
 169 /**
 170  * Reset peers for next problem creation
 171  *
 172  * @param cls not used
 173  * @param key the key
 174  * @param value ATS_Peer
 175  * @return GNUNET_OK
 176  */
 177 static int
 178 reset_peers (void *cls,
 179              const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 180              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_multipeermap_iterate (mlp->requested_peers,
 241                                          &reset_peers, NULL);
 242 }
 243
 244
 245 /**
 246  * Translate ATS properties to text
 247  * Just intended for debugging
 248  *
 249  * @param ats_index the ATS index
 250  * @return string with result
 251  */
 252 const char *
 253 mlp_ats_to_string (int ats_index)
 254 {
 255   switch (ats_index) {
 256     case GNUNET_ATS_ARRAY_TERMINATOR:
 257       return "GNUNET_ATS_ARRAY_TERMINATOR";
 258     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_OUT:
 259       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_OUT";
 260     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_IN:
 261       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_IN";
 262     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_PAYLOAD_OUT:
 263       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_PAYLOAD_OUT";
 264     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_PAYLOAD_IN:
 265       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_PAYLOAD_IN";
 266     case GNUNET_ATS_COST_LAN:
 267       return "GNUNET_ATS_COST_LAN";
 268     case GNUNET_ATS_COST_WAN:
 269       return "GNUNET_ATS_COST_LAN";
 270     case GNUNET_ATS_COST_WLAN:
 271       return "GNUNET_ATS_COST_WLAN";
 272     case GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE:
 273       return "GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE";
 274     case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY:
 275       return "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY";
 276     case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE:
 277       return "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE";
 278     default:
 279       GNUNET_break (0);
 280       return "unknown";
 281   }
 282 }
 283
 284 /**
 285  * Translate glpk status error codes to text
 286  * @param retcode return code
 287  * @return string with result
 288  */
 289 const char *
 290 mlp_status_to_string (int retcode)
 291 {
 292   switch (retcode) {
 293     case GLP_UNDEF:
 294       return "solution is undefined";
 295     case GLP_FEAS:
 296       return "solution is feasible";
 297     case GLP_INFEAS:
 298       return "solution is infeasible";
 299     case GLP_NOFEAS:
 300       return "no feasible solution exists";
 301     case GLP_OPT:
 302       return "solution is optimal";
 303     case GLP_UNBND:
 304       return "solution is unbounded";
 305     default:
 306       GNUNET_break (0);
 307       return "unknown error";
 308   }
 309 }
 310
 311 /**
 312  * Translate glpk solver error codes to text
 313  * @param retcode return code
 314  * @return string with result
 315  */
 316 const char *
 317 mlp_solve_to_string (int retcode)
 318 {
 319   switch (retcode) {
 320     case 0:
 321       return "ok";
 322     case GLP_EBADB:
 323       return "invalid basis";
 324     case GLP_ESING:
 325       return "singular matrix";
 326     case GLP_ECOND:
 327       return "ill-conditioned matrix";
 328     case GLP_EBOUND:
 329       return "invalid bounds";
 330     case GLP_EFAIL:
 331       return "solver failed";
 332     case GLP_EOBJLL:
 333       return "objective lower limit reached";
 334     case GLP_EOBJUL:
 335       return "objective upper limit reached";
 336     case GLP_EITLIM:
 337       return "iteration limit exceeded";
 338     case GLP_ETMLIM:
 339       return "time limit exceeded";
 340     case GLP_ENOPFS:
 341       return "no primal feasible solution";
 342     case GLP_ENODFS:
 343       return "no dual feasible solution";
 344     case GLP_EROOT:
 345       return "root LP optimum not provided";
 346     case GLP_ESTOP:
 347       return "search terminated by application";
 348     case GLP_EMIPGAP:
 349       return "relative mip gap tolerance reached";
 350     case GLP_ENOFEAS:
 351       return "no dual feasible solution";
 352     case GLP_ENOCVG:
 353       return "no convergence";
 354     case GLP_EINSTAB:
 355       return "numerical instability";
 356     case GLP_EDATA:
 357       return "invalid data";
 358     case GLP_ERANGE:
 359       return "result out of range";
 360     default:
 361       GNUNET_break (0);
 362       return "unknown error";
 363   }
 364 }
 365
 366 /**
 367  * Extract an ATS performance info from an address
 368  *
 369  * @param address the address
 370  * @param type the type to extract in HBO
 371  * @return the value in HBO or GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED in HBO if value does not exist
 372  */
 373 static int
 374 get_performance_info (struct ATS_Address *address, uint32_t type)
 375 {
 376   int c1;
 377   GNUNET_assert (NULL != address);
 378
 379   if ((NULL == address->atsi) || (0 == address->atsi_count))
 380       return GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED;
 381
 382   for (c1 = 0; c1 < address->atsi_count; c1++)
 383   {
 384       if (ntohl(address->atsi[c1].type) == type)
 385         return ntohl(address->atsi[c1].value);
 386   }
 387   return GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED;
 388 }
 389
 390
 391 struct CountContext
 392 {
 393   const struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *peers;
 394   int result;
 395 };
 396
 397 static int
 398 mlp_create_problem_count_addresses_it (void *cls,
 399                                        const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 400                                        void *value)
 401 {
 402   struct CountContext *cctx = cls;
 403
 404   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 405   if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains (cctx->peers, key))
 406     cctx->result++;
 407   return GNUNET_OK;
 408 }
 409
 410
 411 static int
 412 mlp_create_problem_count_addresses (const struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *peers,
 413                                     const struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *addresses)
 414 {
 415   struct CountContext cctx;
 416
 417   cctx.peers = peers;
 418   cctx.result = 0;
 419   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (addresses,
 420                                          &mlp_create_problem_count_addresses_it, &cctx);
 421   return cctx.result;
 422 }
 423
 424
 425 /**
 426  * Updates an existing value in the matrix
 427  *
 428  * Extract the row, updates the value and updates the row in the problem
 429  *
 430  * @param p the mlp problem
 431  * @param row the row to create the value in
 432  * @param col the column to create the value in
 433  * @param val the value to set
 434  * @param line calling line for debbuging
 435  * @return GNUNET_YES value changed, GNUNET_NO value did not change, GNUNET_SYSERR
 436  * on error
 437  */
 438 static int
 439 mlp_create_problem_update_value (struct MLP_Problem *p,
 440                               int row, int col, double val,
 441                               int line)
 442 {
 443   int c_cols;
 444   int c_elems;
 445   int c1;
 446   int res;
 447   int found;
 448   double *val_array;
 449   int *ind_array;
 450
 451   GNUNET_assert (NULL != p);
 452   GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 453
 454   /* Get number of columns and prepare data structure */
 455   c_cols = glp_get_num_cols(p->prob);
 456   if (0 >= c_cols)
 457     return GNUNET_SYSERR;
 458
 459   val_array = GNUNET_malloc ((c_cols +1)* sizeof (double));
 460   GNUNET_assert (NULL != val_array);
 461   ind_array = GNUNET_malloc ((c_cols+1) * sizeof (int));
 462   GNUNET_assert (NULL != ind_array);
 463   /* Extract the row */
 464
 465   /* Update the value */
 466   c_elems = glp_get_mat_row (p->prob, row, ind_array, val_array);
 467   found = GNUNET_NO;
 468   for (c1 = 1; c1 < (c_elems+1); c1++)
 469   {
 470     if (ind_array[c1] == col)
 471     {
 472       found = GNUNET_YES;
 473       break;
 474     }
 475   }
 476   if (GNUNET_NO == found)
 477   {
 478     ind_array[c_elems+1] = col;
 479     val_array[c_elems+1] = val;
 480     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P] Setting value in [%s : %s] to `%.2f'\n",
 481         glp_get_row_name (p->prob, row), glp_get_col_name (p->prob, col),
 482         val);
 483     glp_set_mat_row (p->prob, row, c_elems+1, ind_array, val_array);
 484     GNUNET_free (ind_array);
 485     GNUNET_free (val_array);
 486     return GNUNET_YES;
 487   }
 488   else
 489   {
 490     /* Update value */
 491     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P] Updating value in [%s : %s] from `%.2f' to `%.2f'\n",
 492         glp_get_row_name (p->prob, row), glp_get_col_name (p->prob, col),
 493         val_array[c1], val);
 494     if (val != val_array[c1])
 495       res = GNUNET_YES;
 496     else
 497       res = GNUNET_NO;
 498     val_array[c1] = val;
 499     /* Update the row in the matrix */
 500     glp_set_mat_row (p->prob, row, c_elems, ind_array, val_array);
 501   }
 502
 503   GNUNET_free (ind_array);
 504   GNUNET_free (val_array);
 505   return res;
 506 }
 507
 508 /**
 509  * Creates a new value in the matrix
 510  *
 511  * Sets the row and column index in the problem array and increments the
 512  * position field
 513  *
 514  * @param p the mlp problem
 515  * @param row the row to create the value in
 516  * @param col the column to create the value in
 517  * @param val the value to set
 518  * @param line calling line for debbuging
 519  */
 520 static void
 521 mlp_create_problem_set_value (struct MLP_Problem *p,
 522                               int row, int col, double val,
 523                               int line)
 524 {
 525   if ((p->ci) >= p->num_elements)
 526   {
 527     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Request for index %u bigger than array size of %u\n",
 528         line, p->ci + 1, p->num_elements);
 529     GNUNET_break (0);
 530     return;
 531   }
 532   if ((0 == row) || (0 == col))
 533     GNUNET_break (0);
 534   p->ia[p->ci] = row ;
 535   p->ja[p->ci] = col;
 536   p->ar[p->ci] = val;
 537 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 538   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Set value [%u,%u] in index %u ==  %.2f\n",
 539       line, p->ia[p->ci], p->ja[p->ci], p->ci, p->ar[p->ci]);
 540 #endif
 541   p->ci++;
 542 }
 543
 544 static int
 545 mlp_create_problem_create_column (struct MLP_Problem *p, char *name,
 546     unsigned int type, unsigned int bound, double lb, double ub,
 547     double coef)
 548 {
 549   int col = glp_add_cols (p->prob, 1);
 550   glp_set_col_name (p->prob, col, name);
 551   glp_set_col_bnds (p->prob, col, bound, lb, ub);
 552   glp_set_col_kind (p->prob, col, type);
 553   glp_set_obj_coef (p->prob, col, coef);
 554 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 555   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added column [%u] `%s': %.2f\n",
 556       col, name, coef);
 557 #endif
 558   return col;
 559 }
 560
 561 static int
 562 mlp_create_problem_create_constraint (struct MLP_Problem *p, char *name,
 563     unsigned int bound, double lb, double ub)
 564 {
 565   char * op;
 566   int row = glp_add_rows (p->prob, 1);
 567   /* set row name */
 568   glp_set_row_name (p->prob, row, name);
 569   /* set row bounds: <= 0 */
 570   glp_set_row_bnds (p->prob, row, bound, lb, ub);
 571   switch (bound)
 572   {
 573     case GLP_UP:
 574             GNUNET_asprintf(&op, "-inf <= x <= %.2f", ub);
 575             break;
 576     case GLP_DB:
 577             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= %.2f", lb, ub);
 578             break;
 579     case GLP_FX:
 580             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f == x == %.2f", lb, ub);
 581             break;
 582     case GLP_LO:
 583             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= inf", lb);
 584             break;
 585     default:
 586             GNUNET_asprintf(&op, "ERROR");
 587             break;
 588   }
 589 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 590     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added row [%u] `%s': %s\n",
 591         row, name, op);
 592 #endif
 593   GNUNET_free (op);
 594   return row;
 595 }
 596
 597 /**
 598  * Create the
 599  * - address columns b and n
 600  * - address dependent constraint rows c1, c3
 601  * - peer dependent rows c2 and c9
 602  * - Set address dependent entries in problem matrix as well
 603  */
 604 static int
 605 mlp_create_problem_add_address_information (void *cls,
 606                                             const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 607                                             void *value)
 608 {
 609   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 610   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 611   struct ATS_Address *address = value;
 612   struct ATS_Peer *peer;
 613   struct MLP_information *mlpi;
 614   char *name;
 615   const double *props;
 616   uint32_t addr_net;
 617   int c;
 618
 619   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 620   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains(mlp->requested_peers, key))
 621     return GNUNET_OK;
 622
 623   mlpi = address->solver_information;
 624   if (NULL == mlpi)
 625   {
 626       fprintf (stderr, "%s %p\n",GNUNET_i2s (&address->peer), address);
 627       GNUNET_break (0);
 628       return GNUNET_OK;
 629   }
 630
 631   /* Get peer */
 632   peer = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers, key);
 633   if (peer->processed == GNUNET_NO)
 634   {
 635       /* Add peer dependent constraints */
 636       /* Add constraint c2 */
 637       GNUNET_asprintf(&name, "c2_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 638       peer->r_c2 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 1.0, 1.0);
 639       GNUNET_free (name);
 640       /* Add constraint c9 */
 641       GNUNET_asprintf(&name, "c9_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 642       peer->r_c9 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 643       GNUNET_free (name);
 644       /* c 9) set coefficient */
 645       mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, p->c_r, -peer->f, __LINE__);
 646       peer->processed = GNUNET_YES;
 647   }
 648
 649   /* Reset addresses' solver information */
 650   mlpi->c_b = 0;
 651   mlpi->c_n = 0;
 652   mlpi->n = 0;
 653   mlpi->r_c1 = 0;
 654   mlpi->r_c3 = 0;
 655
 656   /* Add bandwidth column */
 657   GNUNET_asprintf (&name, "b_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 658 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 659   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 1.0);
 660 #else
 661   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 662 #endif
 663
 664   GNUNET_free (name);
 665
 666   /* Add usage column */
 667   GNUNET_asprintf (&name, "n_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 668   mlpi->c_n = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_IV, GLP_DB, 0.0, 1.0, 0.0);
 669   GNUNET_free (name);
 670
 671   /* Add address dependent constraints */
 672   /* Add constraint c1) bandwidth capping
 673    * b_t  + (-M) * n_t <= 0
 674    * */
 675   GNUNET_asprintf(&name, "c1_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 676   mlpi->r_c1 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_UP, 0.0, 0.0);
 677   GNUNET_free (name);
 678
 679   /*  c1) set b = 1 coefficient */
 680   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 681   /*  c1) set n = -M coefficient */
 682   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_n, -mlp->pv.BIG_M, __LINE__);
 683
 684   /* Add constraint c 3) minimum bandwidth
 685    * b_t + (-n_t * b_min) >= 0
 686    * */
 687   GNUNET_asprintf(&name, "c3_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 688   mlpi->r_c3 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 689   GNUNET_free (name);
 690
 691   /*  c3) set b = 1 coefficient */
 692   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 693   /*  c3) set n = -b_min coefficient */
 694   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_n, - ((double )mlp->pv.b_min), __LINE__);
 695
 696
 697   /* Set coefficient entries in invariant rows */
 698   /* c 4) minimum connections */
 699   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c4, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 700   /* c 6) maximize diversity */
 701   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 702   /* c 2) 1 address peer peer */
 703   mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c2, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 704   /* c 9) relativity */
 705   mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 706   /* c 8) utility */
 707   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 708
 709   /* c 10) obey network specific quotas
 710    * (1)*b_1 + ... + (1)*b_m <= quota_n
 711    */
 712   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 713   {
 714     addr_net = get_performance_info (address, GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE);
 715     if (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED == addr_net)
 716             addr_net = GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED;
 717
 718     if (mlp->pv.quota_index[c] == addr_net)
 719     {
 720       mlp_create_problem_set_value (p, p->r_quota[c], mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 721       break;
 722     }
 723   }
 724
 725   /* c 7) Optimize quality */
 726   /* For all quality metrics, set quality of this address */
 727   props = mlp->get_properties (mlp->get_properties_cls, address);
 728   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 729     mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], mlpi->c_b, props[c], __LINE__);
 730
 731   return GNUNET_OK;
 732 }
 733
 734 /**
 735  * Create the invariant columns c4, c6, c10, c8, c7
 736  */
 737 static void
 738 mlp_create_problem_add_invariant_rows (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 739 {
 740   char *name;
 741   int c;
 742
 743   /* Row for c4) minimum connection */
 744   /* Number of minimum connections is min(|Peers|, n_min) */
 745   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);
 746
 747   /* Add row for c6) */
 748   p->r_c6 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c6", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 749   /* c6 )Setting -D */
 750   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, p->c_d, -1, __LINE__);
 751
 752   /* Add rows for c 10) */
 753   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 754   {
 755     char * text;
 756     GNUNET_asprintf(&text, "c10_quota_ats_%s",
 757         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]));
 758     p->r_quota[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, text, GLP_DB, 0.0, mlp->pv.quota_out[c]);
 759     GNUNET_free (text);
 760   }
 761
 762   /* Adding rows for c 8) */
 763   p->r_c8 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c8", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 764   /* -u */
 765   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, p->c_u, -1, __LINE__);
 766
 767   /* c 7) For all quality metrics */
 768   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 769   {
 770     GNUNET_asprintf(&name, "c7_q%i_%s", c, mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[c]));
 771     p->r_q[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 0.0, 0.0);
 772     GNUNET_free (name);
 773     mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], p->c_q[c], -1, __LINE__);
 774   }
 775 }
 776
 777
 778 /**
 779  * Create the invariant columns d, u, r, q0 ... qm
 780  */
 781 static void
 782 mlp_create_problem_add_invariant_columns (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 783 {
 784   char *name;
 785   int c;
 786
 787 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 788   mlp->pv.co_D = 0.0;
 789   mlp->pv.co_U = 0.0;
 790
 791 #endif
 792   //mlp->pv.co_R = 0.0;
 793
 794   /* Diversity d column  */
 795   p->c_d = mlp_create_problem_create_column (p, "d", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_D);
 796
 797   /* Utilization u column  */
 798   p->c_u = mlp_create_problem_create_column (p, "u", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_U);
 799
 800   /* Relativity r column  */
 801   p->c_r = mlp_create_problem_create_column (p, "r", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_R);
 802
 803   /* Quality metric columns */
 804   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 805   {
 806     GNUNET_asprintf (&name, "q_%u", mlp->pv.q[c]);
 807 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 808     p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 809 #else
 810     p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_Q[c]);
 811 #endif
 812     GNUNET_free (name);
 813   }
 814 }
 815
 816
 817 /**
 818  * Create the MLP problem
 819  *
 820  * @param mlp the MLP handle
 821  * @return GNUNET_OK or GNUNET_SYSERR
 822  */
 823 static int
 824 mlp_create_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 825 {
 826   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 827   int res = GNUNET_OK;
 828
 829   GNUNET_assert (p->prob == NULL);
 830   GNUNET_assert (p->ia == NULL);
 831   GNUNET_assert (p->ja == NULL);
 832   GNUNET_assert (p->ar == NULL);
 833   /* Reset MLP problem struct */
 834
 835   /* create the glpk problem */
 836   p->prob = glp_create_prob ();
 837   GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 838   p->num_peers = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (mlp->requested_peers);
 839   p->num_addresses = mlp_create_problem_count_addresses (mlp->requested_peers, mlp->addresses);
 840
 841   /* Create problem matrix: 10 * #addresses + #q * #addresses + #q, + #peer + 2 + 1 */
 842   p->num_elements = (10 * p->num_addresses + mlp->pv.m_q * p->num_addresses +
 843       mlp->pv.m_q + p->num_peers + 2 + 1);
 844   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 845        "Rebuilding problem for %u peer(s) and %u addresse(s) and %u quality metrics == %u elements\n",
 846        p->num_peers,
 847        p->num_addresses,
 848        mlp->pv.m_q,
 849        p->num_elements);
 850
 851   /* Set a problem name */
 852   glp_set_prob_name (p->prob, "GNUnet ATS bandwidth distribution");
 853   /* Set optimization direction to maximize */
 854   glp_set_obj_dir (p->prob, GLP_MAX);
 855
 856   /* Create problem matrix */
 857   /* last +1 caused by glpk index starting with one: [1..elements]*/
 858   p->ci = 1;
 859   /* row index */
 860   p->ia = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 861   /* column index */
 862   p->ja = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 863   /* coefficient */
 864   p->ar = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (double));
 865
 866   if ((NULL == p->ia) || (NULL == p->ja) || (NULL == p->ar))
 867   {
 868       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Problem size too large, cannot allocate memory!\n"));
 869       return GNUNET_SYSERR;
 870   }
 871
 872   /* Adding invariant columns */
 873   mlp_create_problem_add_invariant_columns (mlp, p);
 874
 875   /* Adding address independent constraint rows */
 876   mlp_create_problem_add_invariant_rows (mlp, p);
 877
 878   /* Adding address dependent columns constraint rows */
 879   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (mlp->addresses,
 880                                          &mlp_create_problem_add_address_information,
 881                                          mlp);
 882
 883   /* Load the matrix */
 884   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Loading matrix\n");
 885   glp_load_matrix(p->prob, (p->ci)-1, p->ia, p->ja, p->ar);
 886
 887   return res;
 888 }
 889
 890 /**
 891  * Solves the LP problem
 892  *
 893  * @param mlp the MLP Handle
 894  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 895  */
 896 static int
 897 mlp_solve_lp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 898 {
 899   int res = 0;
 900
 901   res = glp_simplex(mlp->p.prob, &mlp->control_param_lp);
 902   if (0 == res)
 903           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 904   else
 905           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 906
 907   /* Analyze problem status  */
 908   res = glp_get_status (mlp->p.prob);
 909   switch (res) {
 910     /* solution is optimal */
 911     case GLP_OPT:
 912     /* solution is feasible */
 913     case GLP_FEAS:
 914       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n",
 915           res, mlp_status_to_string(res));
 916       return GNUNET_OK;
 917     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 918     default:
 919       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed, no solution: 0x%02X %s\n",
 920           res, mlp_status_to_string(res));
 921       return GNUNET_SYSERR;
 922   }
 923 }
 924
 925
 926 /**
 927  * Solves the MLP problem
 928  *
 929  * @param mlp the MLP Handle
 930  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 931  */
 932 int
 933 mlp_solve_mlp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 934 {
 935   int res = 0;
 936   res = glp_intopt(mlp->p.prob, &mlp->control_param_mlp);
 937   if (0 == res)
 938           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 939   else
 940           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving MLP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 941   /* Analyze problem status  */
 942   res = glp_mip_status(mlp->p.prob);
 943   switch (res) {
 944     /* solution is optimal */
 945     case GLP_OPT:
 946     /* solution is feasible */
 947     case GLP_FEAS:
 948       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_status_to_string(res));
 949       return GNUNET_OK;
 950     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 951     default:
 952       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,"Solving MLP problem failed, 0x%02X %s\n\n", res, mlp_status_to_string(res));
 953       return GNUNET_SYSERR;
 954   }
 955 }
 956
 957 /**
 958  * Propagates the results when MLP problem was solved
 959  *
 960  * @param cls the MLP handle
 961  * @param key the peer identity
 962  * @param value the address
 963  * @return #GNUNET_OK to continue
 964  */
 965 int
 966 mlp_propagate_results (void *cls,
 967                        const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 968                        void *value)
 969 {
 970   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 971   struct ATS_Address *address;
 972   struct MLP_information *mlpi;
 973   double mlp_bw_in = MLP_NaN;
 974   double mlp_bw_out = MLP_NaN;
 975   double mlp_use = MLP_NaN;
 976
 977   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 978   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains (mlp->requested_peers,
 979                                                            key))
 980   {
 981     return GNUNET_OK;
 982   }
 983   address = value;
 984   GNUNET_assert (address->solver_information != NULL);
 985   mlpi = address->solver_information;
 986
 987   mlp_bw_in = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);/* FIXME */
 988   if (mlp_bw_in > (double) UINT32_MAX)
 989   {
 990       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
 991       mlp_bw_in = (double) UINT32_MAX;
 992   }
 993   mlp_bw_out = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);
 994   if (mlp_bw_out > (double) UINT32_MAX)
 995   {
 996       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
 997       mlp_bw_out = (double) UINT32_MAX;
 998   }
 999   mlp_use = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_n);
1000
1001   /*
1002    * Debug: solution
1003    * LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "MLP result address: `%s' `%s' length %u session %u, mlp use %f\n",
1004    *    GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin,
1005    *    address->addr_len, address->session_id);
1006    */
1007
1008   if (GLP_YES == mlp_use)
1009   {
1010     /* This address was selected by the solver to be used */
1011     mlpi->n = GNUNET_YES;
1012     if (GNUNET_NO == address->active)
1013     {
1014             /* Address was not used before, enabling address */
1015       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : enabling address\n",
1016           (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1017       address->active = GNUNET_YES;
1018       address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
1019       mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1020       address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
1021       mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1022       if ((NULL == mlp->exclude_peer) || (0 != memcmp (&address->peer, mlp->exclude_peer, sizeof (address->peer))))
1023         mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1024       return GNUNET_OK;
1025     }
1026     else if (GNUNET_YES == address->active)
1027     {
1028       /* Address was used before, check for bandwidth change */
1029       if ((mlp_bw_out != ntohl(address->assigned_bw_out.value__)) ||
1030               (mlp_bw_in != ntohl(address->assigned_bw_in.value__)))
1031       {
1032           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : bandwidth changed\n",
1033               (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1034           address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
1035           mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1036           address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
1037           mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1038           if ((NULL == mlp->exclude_peer) || (0 != memcmp (&address->peer, mlp->exclude_peer, sizeof (address->peer))))
1039             mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1040           return GNUNET_OK;
1041       }
1042     }
1043     else
1044       GNUNET_break (0);
1045   }
1046   else if (GLP_NO == mlp_use)
1047   {
1048     /* This address was selected by the solver to be not used */
1049     mlpi->n = GNUNET_NO;
1050     if (GNUNET_NO == address->active)
1051     {
1052       /* Address was not used before, nothing to do */
1053       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : no change\n",
1054           (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1055       return GNUNET_OK;
1056     }
1057     else if (GNUNET_YES == address->active)
1058     {
1059     /* Address was used before, disabling address */
1060     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : disabling address\n",
1061         (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1062       address->active = GNUNET_NO;
1063       /* Set bandwidth to 0 */
1064       address->assigned_bw_in = BANDWIDTH_ZERO;
1065       mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1066       address->assigned_bw_out = BANDWIDTH_ZERO;
1067       mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1068       //mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1069       return GNUNET_OK;
1070     }
1071     else
1072       GNUNET_break (0);
1073   }
1074   else
1075     GNUNET_break (0);
1076
1077   return GNUNET_OK;
1078 }
1079
1080 static void notify (struct GAS_MLP_Handle *mlp,
1081     enum GAS_Solver_Operation op,
1082     enum GAS_Solver_Status stat,
1083     enum GAS_Solver_Additional_Information add)
1084 {
1085   if (NULL != mlp->env->info_cb)
1086     mlp->env->info_cb (mlp->env->info_cb_cls, op, stat, add);
1087 }
1088 /**
1089  * Solves the MLP problem
1090  *
1091  * @param solver the MLP Handle
1092  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
1093  */
1094 int
1095 GAS_mlp_solve_problem (void *solver)
1096 {
1097   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1098   char *filename;
1099   int res_lp = 0;
1100   int res_mip = 0;
1101
1102   struct GNUNET_TIME_Absolute start;
1103   struct GNUNET_TIME_Relative dur_total;
1104   struct GNUNET_TIME_Relative dur_setup;
1105   struct GNUNET_TIME_Relative dur_lp;
1106   struct GNUNET_TIME_Relative dur_mlp;
1107
1108   GNUNET_assert(NULL != solver);
1109
1110   if (GNUNET_YES == mlp->bulk_lock)
1111     {
1112       mlp->bulk_request++;
1113       return GNUNET_NO;
1114     }
1115   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_START, GAS_STAT_SUCCESS,
1116       (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1117   start = GNUNET_TIME_absolute_get();
1118
1119   if (0 == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size(mlp->requested_peers))
1120     {
1121       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_STOP, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_NONE);
1122       return GNUNET_OK; /* No pending requests */
1123     }
1124   if (0 == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size(mlp->addresses))
1125     {
1126       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_STOP, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_NONE);
1127       return GNUNET_OK; /* No addresses available */
1128     }
1129
1130   if ((GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_changed)
1131       && (GNUNET_NO == mlp->mlp_prob_updated))
1132     {
1133       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No changes to problem\n");
1134       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_STOP, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_NONE);
1135       return GNUNET_OK;
1136     }
1137   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed)
1138     {
1139       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem size changed, rebuilding\n");
1140       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_SETUP_START, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_FULL);
1141       mlp_delete_problem(mlp);
1142       if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem(mlp))
1143         {
1144           notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_SETUP_STOP, GAS_STAT_FAIL, GAS_INFO_FULL);
1145           return GNUNET_SYSERR;
1146         }
1147       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_SETUP_STOP, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_FULL);
1148       mlp->control_param_lp.presolve = GLP_YES;
1149       mlp->control_param_mlp.presolve = GNUNET_NO; /* No presolver, we have LP solution */
1150     }
1151   else
1152     {
1153       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem was updated, resolving\n");
1154     }
1155
1156   dur_setup = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start);
1157   mlp->control_param_lp.presolve = GLP_YES;
1158   /* Run LP solver */
1159
1160   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_LP_START, GAS_STAT_SUCCESS,
1161       (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1162   LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1163       "Running LP solver %s\n",
1164       (GLP_YES == mlp->control_param_lp.presolve)? "with presolver": "without presolver");
1165   res_lp = mlp_solve_lp_problem(mlp);
1166   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_LP_STOP,
1167       (GNUNET_OK == res_lp) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1168       (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1169
1170   dur_lp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start);
1171   dur_lp = GNUNET_TIME_relative_subtract(dur_lp, dur_setup);
1172
1173   /* Run MLP solver */
1174   LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running MLP solver \n");
1175   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_MLP_START, GAS_STAT_SUCCESS,
1176       (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1177   res_mip = mlp_solve_mlp_problem(mlp);
1178   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_MLP_STOP,
1179       (GNUNET_OK == res_lp) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1180       (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1181   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_STOP,
1182       (GNUNET_OK == res_mip) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1183       (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1184
1185   dur_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start);
1186   dur_mlp = GNUNET_TIME_relative_subtract(dur_mlp, dur_setup);
1187   dur_mlp = GNUNET_TIME_relative_subtract(dur_mlp, dur_lp);
1188   dur_total = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start);
1189
1190   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1191       "Execution time for %s solve: (total/setup/lp/mlp) : %llu %llu %llu %llu\n",
1192       (GNUNET_YES == mlp->mlp_prob_changed) ? "full" : "updated",
1193       (unsigned long long) dur_total.rel_value_us,
1194       (unsigned long long) dur_setup.rel_value_us,
1195       (unsigned long long) dur_lp.rel_value_us,
1196       (unsigned long long) dur_mlp.rel_value_us);
1197
1198   /* Save stats */
1199   mlp->ps.lp_res = res_lp;
1200   mlp->ps.mip_res = res_mip;
1201   mlp->ps.lp_presolv = mlp->control_param_lp.presolve;
1202   mlp->ps.mip_presolv = mlp->control_param_mlp.presolve;
1203   mlp->ps.p_cols = glp_get_num_cols(mlp->p.prob);
1204   mlp->ps.p_rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1205   mlp->ps.p_elements = mlp->p.num_elements;
1206
1207   /* Propagate result*/
1208   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_UPDATE_NOTIFICATION_START,
1209       (GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1210       GAS_INFO_NONE);
1211   if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1212     {
1213       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate(mlp->addresses,
1214           &mlp_propagate_results, mlp);
1215     }
1216   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_UPDATE_NOTIFICATION_STOP,
1217       (GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1218       GAS_INFO_NONE);
1219
1220   struct GNUNET_TIME_Absolute time = GNUNET_TIME_absolute_get();
1221   if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_mps)
1222     {
1223       /* Write problem to disk */
1224       GNUNET_asprintf(&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.mps", mlp->p.num_peers,
1225           mlp->p.num_addresses, time.abs_value_us);
1226       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "DUMP: %s \n", filename);
1227       glp_write_lp(mlp->p.prob, NULL, filename);
1228       GNUNET_free(filename);
1229     }
1230   if (GNUNET_YES == mlp->write_mip_sol)
1231     {
1232       /* Write solution to disk */
1233       GNUNET_asprintf(&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.sol", mlp->p.num_peers,
1234           mlp->p.num_addresses, time.abs_value_us);
1235       glp_print_mip(mlp->p.prob, filename);
1236       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "DUMP: %s \n", filename);
1237       GNUNET_free(filename);
1238     }
1239
1240   /* Reset change and update marker */
1241   mlp->control_param_lp.presolve = GLP_NO;
1242   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
1243   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
1244
1245   if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1246     return GNUNET_OK;
1247   else
1248     return GNUNET_SYSERR;
1249 }
1250
1251 /**
1252  * Add a single address to the solve
1253  *
1254  * @param solver the solver Handle
1255  * @param address the address to add
1256  * @param network network type of this address
1257  */
1258 void
1259 GAS_mlp_address_add (void *solver,
1260                     struct ATS_Address *address,
1261                     uint32_t network)
1262 {
1263   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1264   struct ATS_Peer *p;
1265
1266   GNUNET_assert (NULL != solver);
1267   GNUNET_assert (NULL != address);
1268
1269   if (NULL == address->solver_information)
1270   {
1271       address->solver_information = GNUNET_new (struct MLP_information);
1272   }
1273   else
1274       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1275            _("Adding address for peer `%s' multiple times\n"),
1276            GNUNET_i2s(&address->peer));
1277
1278   /* Is this peer included in the problem? */
1279   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1280                                                       &address->peer)))
1281   {
1282     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1283     return;
1284   }
1285
1286   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1287   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1288   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1289   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1290     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1291 }
1292
1293
1294 /**
1295  * Transport properties for this address have changed
1296  *
1297  * @param solver solver handle
1298  * @param address the address
1299  * @param type the ATSI type in HBO
1300  * @param abs_value the absolute value of the property
1301  * @param rel_value the normalized value
1302  */
1303 void
1304 GAS_mlp_address_property_changed (void *solver,
1305                                   struct ATS_Address *address,
1306                                   uint32_t type,
1307                                   uint32_t abs_value,
1308                                   double rel_value)
1309 {
1310   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1311   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1312   struct ATS_Peer *p;
1313   int c1;
1314   int type_index;
1315
1316   GNUNET_assert (NULL != solver);
1317   GNUNET_assert (NULL != address);
1318
1319   if (NULL == mlpi)
1320   {
1321       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1322           _("Updating address property `%s' for peer `%s' %p not added before\n"),
1323           GNUNET_ATS_print_property_type (type),
1324           GNUNET_i2s(&address->peer),
1325           address);
1326       GNUNET_break (0);
1327       return;
1328   }
1329
1330   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1331                                                       &address->peer)))
1332   {
1333     /* Peer is not requested, so no need to update problem */
1334     return;
1335   }
1336   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating property `%s' address for peer `%s'\n",
1337       GNUNET_ATS_print_property_type (type),
1338       GNUNET_i2s(&address->peer));
1339
1340   /* Find row index */
1341   type_index = -1;
1342   for (c1 = 0; c1 < mlp->pv.m_q; c1++)
1343   {
1344     if (type == mlp->pv.q[c1])
1345     {
1346       type_index = c1;
1347       break;
1348     }
1349   }
1350   if (-1 == type_index)
1351   {
1352     GNUNET_break (0);
1353     return; /* quality index not found */
1354   }
1355
1356   /* Update c7) [r_q[index]][c_b] = f_q * q_averaged[type_index] */
1357   if (GNUNET_YES == mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1358       mlp->p.r_q[type_index], mlpi->c_b, rel_value, __LINE__))
1359   {
1360     mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1361     if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1362       GAS_mlp_solve_problem (solver);
1363   }
1364 }
1365
1366
1367 /**
1368  * Transport session for this address has changed
1369  *
1370  * NOTE: values in addresses are already updated
1371  *
1372  * @param solver solver handle
1373  * @param address the address
1374  * @param cur_session the current session
1375  * @param new_session the new session
1376  */
1377 void
1378 GAS_mlp_address_session_changed (void *solver,
1379                                   struct ATS_Address *address,
1380                                   uint32_t cur_session,
1381                                   uint32_t new_session)
1382 {
1383   /* Nothing to do here */
1384   return;
1385 }
1386
1387
1388 /**
1389  * Transport session for this address has changed
1390  *
1391  * NOTE: values in addresses are already updated
1392  *
1393  * @param solver solver handle
1394  * @param address the address
1395  * @param in_use usage state
1396  */
1397 void
1398 GAS_mlp_address_inuse_changed (void *solver,
1399                                struct ATS_Address *address,
1400                                int in_use)
1401 {
1402   /* Nothing to do here */
1403   return;
1404 }
1405
1406
1407 /**
1408  * Network scope for this address has changed
1409  *
1410  * NOTE: values in addresses are already updated
1411  *
1412  * @param solver solver handle
1413  * @param address the address
1414  * @param current_network the current network
1415  * @param new_network the new network
1416  */
1417 void
1418 GAS_mlp_address_change_network (void *solver,
1419                                struct ATS_Address *address,
1420                                uint32_t current_network,
1421                                uint32_t new_network)
1422 {
1423   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1424   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1425   struct ATS_Peer *p;
1426   int nets_avail[] = GNUNET_ATS_NetworkType;
1427   int c1;
1428
1429   GNUNET_assert (NULL != solver);
1430   GNUNET_assert (NULL != address);
1431
1432   if (NULL == mlpi)
1433   {
1434     GNUNET_break (0);
1435     return;
1436   }
1437
1438   if (mlpi->c_b == MLP_UNDEFINED)
1439     return; /* This address is not yet in the matrix*/
1440
1441   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1442                                                       &address->peer)))
1443   {
1444     /* Peer is not requested, so no need to update problem */
1445     GNUNET_break (0);
1446     return;
1447   }
1448
1449   if (current_network == new_network)
1450   {
1451     GNUNET_break (0);
1452     return;
1453   }
1454
1455   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount ; c1 ++)
1456   {
1457     if (nets_avail[c1] == new_network)
1458       break;
1459   }
1460
1461   if (GNUNET_ATS_NetworkTypeCount == c1)
1462   {
1463     /* Invalid network */
1464     GNUNET_break (0);
1465     return;
1466   }
1467
1468   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating network for peer `%s' from `%s' to `%s'\n",
1469       GNUNET_i2s (&address->peer),
1470       GNUNET_ATS_print_network_type(current_network),
1471       GNUNET_ATS_print_network_type(new_network));
1472
1473   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c1++)
1474   {
1475     if (mlp->pv.quota_index[c1] == current_network)
1476     {
1477       /* Remove from old network */
1478       mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1479           mlp->p.r_quota[c1],
1480           mlpi->c_b, 0.0, __LINE__);
1481       break;
1482     }
1483   }
1484
1485   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c1++)
1486   {
1487     if (mlp->pv.quota_index[c1] == new_network)
1488     {
1489       /* Remove from old network */
1490       if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1491           mlp->p.r_quota[c1],
1492           mlpi->c_b, 1.0, __LINE__))
1493       {
1494         /* This quota did not exist in the problem, recreate */
1495         GNUNET_break (0);
1496       }
1497       break;
1498     }
1499   }
1500
1501   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1502 }
1503
1504
1505 /**
1506  * Deletes a single address in the MLP problem
1507  *
1508  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1509  *
1510  * @param solver the MLP Handle
1511  * @param address the address to delete
1512  * @param session_only delete only session not whole address
1513  */
1514 void
1515 GAS_mlp_address_delete (void *solver,
1516     struct ATS_Address *address,
1517     int session_only)
1518 {
1519   struct ATS_Peer *p;
1520   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1521   struct MLP_information *mlpi;
1522   int was_active;
1523
1524   GNUNET_assert (NULL != solver);
1525   GNUNET_assert (NULL != address);
1526
1527   mlpi = address->solver_information;
1528   if ((GNUNET_NO == session_only) && (NULL != mlpi))
1529   {
1530     /* Remove full address */
1531     GNUNET_free (mlpi);
1532     address->solver_information = NULL;
1533   }
1534   was_active = address->active;
1535   address->active = GNUNET_NO;
1536   address->assigned_bw_in = BANDWIDTH_ZERO;
1537   address->assigned_bw_out = BANDWIDTH_ZERO;
1538
1539   /* Is this peer included in the problem? */
1540   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1541                                                       &address->peer)))
1542   {
1543     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Deleting %s for peer `%s' without address request \n",
1544         (session_only == GNUNET_YES) ? "session" : "address",
1545         GNUNET_i2s(&address->peer));
1546     return;
1547   }
1548   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Deleting %s for peer `%s' with address request \n",
1549       (session_only == GNUNET_YES) ? "session" : "address",
1550       GNUNET_i2s(&address->peer));
1551
1552   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1553   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1554   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1555   {
1556     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1557   }
1558   if (GNUNET_YES == was_active)
1559   {
1560     if (NULL == GAS_mlp_get_preferred_address (solver, &address->peer))
1561     {
1562       /* No alternative address, disconnecting peer */
1563       mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1564     }
1565   }
1566
1567   return;
1568 }
1569
1570
1571 /**
1572  * Find the active address in the set of addresses of a peer
1573  * @param cls destination
1574  * @param key peer id
1575  * @param value address
1576  * @return GNUNET_OK
1577  */
1578 static int
1579 mlp_get_preferred_address_it (void *cls,
1580                               const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1581                               void *value)
1582 {
1583   static int counter = 0;
1584   struct ATS_Address **aa = cls;
1585   struct ATS_Address *addr = value;
1586   struct MLP_information *mlpi = addr->solver_information;
1587
1588   if (mlpi == NULL)
1589     return GNUNET_YES;
1590
1591   /*
1592    * Debug output
1593    * GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1594    *           "MLP [%u] Peer `%s' %s length %u session %u active %s mlp active %s\n",
1595    *           counter, GNUNET_i2s (&addr->peer), addr->plugin, addr->addr_len, addr->session_id,
1596    *           (GNUNET_YES == addr->active) ? "active" : "inactive",
1597    *           (GNUNET_YES == mlpi->n) ? "active" : "inactive");
1598    */
1599
1600   if (GNUNET_YES == mlpi->n)
1601   {
1602
1603     (*aa) = addr;
1604     (*aa)->assigned_bw_in = mlpi->b_in;
1605     (*aa)->assigned_bw_out = mlpi->b_out;
1606     return GNUNET_NO;
1607   }
1608   counter ++;
1609   return GNUNET_YES;
1610 }
1611
1612
1613 static double
1614 get_peer_pref_value (struct GAS_MLP_Handle *mlp, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1615 {
1616   double res;
1617   const double *preferences = NULL;
1618   int c;
1619   preferences = mlp->get_preferences (mlp->get_preferences_cls, peer);
1620
1621   res = 0.0;
1622   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_PreferenceCount; c++)
1623   {
1624     if (c != GNUNET_ATS_PREFERENCE_END)
1625     {
1626       //fprintf (stderr, "VALUE[%u] %s %.3f \n", c, GNUNET_i2s (&cur->addr->peer), t[c]);
1627       res += preferences[c];
1628     }
1629   }
1630   res /= (GNUNET_ATS_PreferenceCount -1);
1631   return res;
1632 }
1633
1634
1635 /**
1636  * Get the preferred address for a specific peer
1637  *
1638  * @param solver the MLP Handle
1639  * @param peer the peer
1640  * @return suggested address
1641  */
1642 const struct ATS_Address *
1643 GAS_mlp_get_preferred_address (void *solver,
1644                                const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1645 {
1646   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1647   struct ATS_Peer *p;
1648   struct ATS_Address *res;
1649
1650   GNUNET_assert (NULL != solver);
1651   GNUNET_assert (NULL != peer);
1652
1653   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Getting preferred address for `%s'\n",
1654       GNUNET_i2s (peer));
1655
1656   /* Is this peer included in the problem? */
1657   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1658                                                       peer)))
1659     {
1660       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Adding peer `%s' to list of requested_peers with requests\n",
1661           GNUNET_i2s (peer));
1662
1663       p = GNUNET_malloc (sizeof (struct ATS_Peer));
1664       p->id = (*peer);
1665       p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1666       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (mlp->requested_peers,
1667                                          peer, p,
1668                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST);
1669
1670       /* Added new peer, we have to rebuild problem before solving */
1671       mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1672
1673       if ((GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)&&
1674           (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains(mlp->addresses,
1675                                                                 peer)))
1676       {
1677         mlp->exclude_peer = peer;
1678         GAS_mlp_solve_problem (mlp);
1679         mlp->exclude_peer = NULL;
1680       }
1681   }
1682   /* Get prefered address */
1683   res = NULL;
1684   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get_multiple (mlp->addresses, peer,
1685                                               mlp_get_preferred_address_it, &res);
1686   return res;
1687 }
1688
1689
1690 /**
1691  * Start a bulk operation
1692  *
1693  * @param solver the solver
1694  */
1695 void
1696 GAS_mlp_bulk_start (void *solver)
1697 {
1698   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Locking solver for bulk operation ...\n");
1699   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1700
1701   GNUNET_assert (NULL != solver);
1702
1703   s->bulk_lock ++;
1704 }
1705
1706 void
1707 GAS_mlp_bulk_stop (void *solver)
1708 {
1709   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unlocking solver from bulk operation ...\n");
1710
1711   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1712   GNUNET_assert (NULL != solver);
1713
1714   if (s->bulk_lock < 1)
1715   {
1716     GNUNET_break (0);
1717     return;
1718   }
1719   s->bulk_lock --;
1720
1721   if (0 < s->bulk_request)
1722   {
1723     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1724     s->bulk_request= 0;
1725   }
1726 }
1727
1728
1729
1730 /**
1731  * Stop notifying about address and bandwidth changes for this peer
1732  *
1733  * @param solver the MLP handle
1734  * @param peer the peer
1735  */
1736 void
1737 GAS_mlp_stop_get_preferred_address (void *solver,
1738                                      const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1739 {
1740   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1741   struct ATS_Peer *p = NULL;
1742
1743   GNUNET_assert (NULL != solver);
1744   GNUNET_assert (NULL != peer);
1745   if (NULL != (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers, peer)))
1746   {
1747     GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (mlp->requested_peers, peer, p);
1748     GNUNET_free (p);
1749
1750     mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1751     if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1752     {
1753       GAS_mlp_solve_problem (solver);
1754     }
1755   }
1756 }
1757
1758
1759 /**
1760  * Changes the preferences for a peer in the MLP problem
1761  *
1762  * @param solver the MLP Handle
1763  * @param peer the peer
1764  * @param kind the kind to change the preference
1765  * @param pref_rel the relative score
1766  */
1767 void
1768 GAS_mlp_address_change_preference (void *solver,
1769                    const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1770                    enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1771                    double pref_rel)
1772 {
1773   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1774   struct ATS_Peer *p = NULL;
1775
1776   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Changing preference for address for peer `%s' to %.2f\n",
1777       GNUNET_i2s(peer), pref_rel);
1778
1779   GNUNET_STATISTICS_update (mlp->stats,"# LP address preference changes", 1, GNUNET_NO);
1780   /* Update the constraints with changed preferences */
1781
1782   /* Update quality constraint c7 */
1783
1784   /* Update relativity constraint c9 */
1785   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers, peer)))
1786   {
1787     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Updating preference for unknown peer `%s'\n", GNUNET_i2s(peer));
1788     return;
1789   }
1790   p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1791   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "PEER PREF: %s %.2f\n",
1792       GNUNET_i2s(peer), p->f);
1793   mlp_create_problem_update_value (&mlp->p, p->r_c9, mlp->p.c_r, -p->f, __LINE__);
1794
1795   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1796   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1797   if (GNUNET_YES == mlp->mlp_auto_solve)
1798     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1799   return;
1800 }
1801
1802
1803 /**
1804  * Get application feedback for a peer
1805  *
1806  * @param solver the solver handle
1807  * @param application the application
1808  * @param peer the peer to change the preference for
1809  * @param scope the time interval for this feedback: [now - scope .. now]
1810  * @param kind the kind to change the preference
1811  * @param score the score
1812  */
1813 void
1814 GAS_mlp_address_preference_feedback (void *solver,
1815                                     void *application,
1816                                     const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1817                                     const struct GNUNET_TIME_Relative scope,
1818                                     enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1819                                     double score)
1820 {
1821   struct GAS_PROPORTIONAL_Handle *s = solver;
1822   GNUNET_assert (NULL != solver);
1823   GNUNET_assert (NULL != peer);
1824
1825   GNUNET_assert (NULL != s);
1826 }
1827
1828
1829 static int
1830 mlp_free_peers (void *cls,
1831                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key, void *value)
1832 {
1833   struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *map = cls;
1834   struct ATS_Peer *p = value;
1835
1836   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (map, key, value);
1837   GNUNET_free (p);
1838
1839   return GNUNET_OK;
1840 }
1841
1842
1843 /**
1844  * Shutdown the MLP problem solving component
1845  *
1846  * @param cls the solver handle
1847  * @return NULL
1848  */
1849 void *
1850 libgnunet_plugin_ats_mlp_done (void *cls)
1851 {
1852   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
1853   GNUNET_assert (mlp != NULL);
1854
1855   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutting down mlp solver\n");
1856   mlp_delete_problem (mlp);
1857
1858   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (mlp->requested_peers,
1859                                          &mlp_free_peers,
1860                                          mlp->requested_peers);
1861   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (mlp->requested_peers);
1862   mlp->requested_peers = NULL;
1863
1864   /* Clean up GLPK environment */
1865   glp_free_env();
1866   GNUNET_free (mlp);
1867
1868   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutdown down of mlp solver complete\n");
1869   return NULL;
1870 }
1871
1872
1873 void *
1874 libgnunet_plugin_ats_mlp_init (void *cls)
1875 {
1876   struct GNUNET_ATS_PluginEnvironment *env = cls;
1877   struct GAS_MLP_Handle * mlp = GNUNET_malloc (sizeof (struct GAS_MLP_Handle));
1878
1879   double D;
1880   double R;
1881   double U;
1882   unsigned long long tmp;
1883   unsigned int b_min;
1884   unsigned int n_min;
1885   int c;
1886   int c2;
1887   int found;
1888
1889   struct GNUNET_TIME_Relative max_duration;
1890   long long unsigned int max_iterations;
1891
1892   GNUNET_assert (NULL != env->cfg);
1893   GNUNET_assert (NULL != env->stats);
1894   GNUNET_assert (NULL != env->addresses);
1895   GNUNET_assert (NULL != env->bandwidth_changed_cb);
1896   GNUNET_assert (NULL != env->get_preferences);
1897   GNUNET_assert (NULL != env->get_property);
1898
1899   /* Init GLPK environment */
1900   int res = glp_init_env();
1901   switch (res) {
1902     case 0:
1903       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1904           "initialization successful");
1905       break;
1906     case 1:
1907       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1908           "environment is already initialized");
1909       break;
1910     case 2:
1911       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1912           "initialization failed (insufficient memory)");
1913       GNUNET_free(mlp);
1914       return NULL;
1915       break;
1916     case 3:
1917       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1918           "initialization failed (unsupported programming model)");
1919       GNUNET_free(mlp);
1920       return NULL;
1921       break;
1922     default:
1923       break;
1924   }
1925
1926    mlp->write_mip_mps = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (env->cfg, "ats",
1927           "DUMP_MLP");
1928    if (GNUNET_SYSERR == mlp->write_mip_mps)
1929      mlp->write_mip_mps = GNUNET_NO;
1930    mlp->write_mip_sol = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (env->cfg, "ats",
1931           "DUMP_SOLUTION");
1932    if (GNUNET_SYSERR == mlp->write_mip_sol)
1933      mlp->write_mip_sol = GNUNET_NO;
1934
1935   mlp->pv.BIG_M = (double) BIG_M_VALUE;
1936
1937   /* Get timeout for iterations */
1938   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time(env->cfg, "ats", "MLP_MAX_DURATION", &max_duration))
1939   {
1940     max_duration = MLP_MAX_EXEC_DURATION;
1941   }
1942
1943   /* Get maximum number of iterations */
1944   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size(env->cfg, "ats", "MLP_MAX_ITERATIONS", &max_iterations))
1945   {
1946     max_iterations = MLP_MAX_ITERATIONS;
1947   }
1948
1949   /* Get diversity coefficient from configuration */
1950   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
1951                                                       "MLP_COEFFICIENT_D",
1952                                                       &tmp))
1953     D = (double) tmp / 100;
1954   else
1955     D = DEFAULT_D;
1956
1957   /* Get proportionality coefficient from configuration */
1958   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
1959                                                       "MLP_COEFFICIENT_R",
1960                                                       &tmp))
1961     R = (double) tmp / 100;
1962   else
1963     R = DEFAULT_R;
1964
1965   /* Get utilization coefficient from configuration */
1966   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
1967                                                       "MLP_COEFFICIENT_U",
1968                                                       &tmp))
1969     U = (double) tmp / 100;
1970   else
1971     U = DEFAULT_U;
1972
1973   /* Get quality metric coefficients from configuration */
1974   int i_delay = MLP_NaN;
1975   int i_distance = MLP_NaN;
1976   int q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount] = GNUNET_ATS_QualityProperties;
1977   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount; c++)
1978   {
1979     /* initialize quality coefficients with default value 1.0 */
1980       mlp->pv.co_Q[c] = DEFAULT_QUALITY;
1981
1982     mlp->pv.q[c] = q[c];
1983     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY)
1984       i_delay = c;
1985     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE)
1986       i_distance = c;
1987   }
1988
1989   if ((i_delay != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
1990                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY",
1991                                                       &tmp)))
1992
1993     mlp->pv.co_Q[i_delay] = (double) tmp / 100;
1994   else
1995     mlp->pv.co_Q[i_delay] = DEFAULT_QUALITY;
1996
1997   if ((i_distance != MLP_NaN) && (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
1998                                                       "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE",
1999                                                       &tmp)))
2000     mlp->pv.co_Q[i_distance] = (double) tmp / 100;
2001   else
2002     mlp->pv.co_Q[i_distance] = DEFAULT_QUALITY;
2003
2004   /* Get minimum bandwidth per used address from configuration */
2005   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
2006                                                       "MLP_MIN_BANDWIDTH",
2007                                                       &tmp))
2008     b_min = tmp;
2009   else
2010   {
2011     b_min = ntohl (GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2012   }
2013
2014   /* Get minimum number of connections from configuration */
2015   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
2016                                                       "MLP_MIN_CONNECTIONS",
2017                                                       &tmp))
2018     n_min = tmp;
2019   else
2020     n_min = DEFAULT_MIN_CONNECTIONS;
2021
2022   /* Init network quotas */
2023   int quotas[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount] = GNUNET_ATS_NetworkType;
2024   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
2025   {
2026       found = GNUNET_NO;
2027       for (c2 = 0; c2 < env->network_count; c2++)
2028       {
2029           if (quotas[c] == env->networks[c2])
2030           {
2031               mlp->pv.quota_index[c] = env->networks[c2];
2032               mlp->pv.quota_out[c] = env->out_quota[c2];
2033               mlp->pv.quota_in[c] = env->in_quota[c2];
2034               found = GNUNET_YES;
2035               LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Quota for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n",
2036                           GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2037                           mlp->pv.quota_out[c],
2038                           mlp->pv.quota_in[c]);
2039               break;
2040           }
2041       }
2042
2043       /* Check if defined quota could make problem unsolvable */
2044       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_out[c])
2045       {
2046         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent outbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
2047             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2048             mlp->pv.quota_out[c],
2049             (n_min * b_min));
2050         mlp->pv.quota_out[c] = (n_min * b_min);
2051       }
2052       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_in[c])
2053       {
2054         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inconsistent inbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
2055             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2056             mlp->pv.quota_in[c],
2057             (n_min * b_min));
2058         mlp->pv.quota_in[c] = (n_min * b_min);
2059       }
2060
2061       /* Check if bandwidth is too big to make problem solvable */
2062       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_out[c])
2063       {
2064         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting outbound quota configuration for network `%s'from %llu to %.0f\n"),
2065             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2066             mlp->pv.quota_out[c],
2067             mlp->pv.BIG_M);
2068         mlp->pv.quota_out[c] = mlp->pv.BIG_M ;
2069       }
2070       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_in[c])
2071       {
2072         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inbound quota configuration for network `%s' from %llu to %.0f\n"),
2073             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2074             mlp->pv.quota_in[c],
2075             mlp->pv.BIG_M);
2076         mlp->pv.quota_in[c] = mlp->pv.BIG_M ;
2077       }
2078
2079       if (GNUNET_NO == found)
2080       {
2081         mlp->pv.quota_in[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2082         mlp->pv.quota_out[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2083         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Using default quota configuration for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n"),
2084             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2085             mlp->pv.quota_in[c],
2086             mlp->pv.quota_out[c]);
2087       }
2088   }
2089   mlp->env = env;
2090   env->sf.s_add = &GAS_mlp_address_add;
2091   env->sf.s_address_update_property = &GAS_mlp_address_property_changed;
2092   env->sf.s_address_update_session = &GAS_mlp_address_session_changed;
2093   env->sf.s_address_update_inuse = &GAS_mlp_address_inuse_changed;
2094   env->sf.s_address_update_network = &GAS_mlp_address_change_network;
2095   env->sf.s_get = &GAS_mlp_get_preferred_address;
2096   env->sf.s_get_stop = &GAS_mlp_stop_get_preferred_address;
2097   env->sf.s_pref = &GAS_mlp_address_change_preference;
2098   env->sf.s_feedback = &GAS_mlp_address_preference_feedback;
2099   env->sf.s_del = &GAS_mlp_address_delete;
2100   env->sf.s_bulk_start = &GAS_mlp_bulk_start;
2101   env->sf.s_bulk_stop = &GAS_mlp_bulk_stop;
2102
2103
2104   /* Assign options to handle */
2105   mlp->stats = (struct GNUNET_STATISTICS_Handle *) env->stats;
2106   mlp->addresses = env->addresses;
2107   mlp->bw_changed_cb = env->bandwidth_changed_cb;
2108   mlp->bw_changed_cb_cls = env->bw_changed_cb_cls;
2109   mlp->get_preferences =  env->get_preferences;
2110   mlp->get_preferences_cls = env->get_preference_cls;
2111   mlp->get_properties = env->get_property;
2112   mlp->get_properties_cls = env->get_property_cls;
2113   /* Setting MLP Input variables */
2114
2115   mlp->pv.co_D = D;
2116   mlp->pv.co_R = R;
2117   mlp->pv.co_U = U;
2118   mlp->pv.b_min = b_min;
2119   mlp->pv.n_min = n_min;
2120   mlp->pv.m_q = GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount;
2121   mlp->mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
2122   mlp->mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
2123   mlp->mlp_auto_solve = GNUNET_YES;
2124   mlp->requested_peers = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (10, GNUNET_NO);
2125   mlp->bulk_request = 0;
2126   mlp->bulk_lock = 0;
2127
2128   /* Setup GLPK */
2129   /* Redirect GLPK output to GNUnet logging */
2130   glp_term_hook (&mlp_term_hook, (void *) mlp);
2131
2132   /* Init LP solving parameters */
2133   glp_init_smcp(&mlp->control_param_lp);
2134   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
2135 #if VERBOSE_GLPK
2136   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
2137 #endif
2138   mlp->control_param_lp.it_lim = max_iterations;
2139   mlp->control_param_lp.tm_lim = max_duration.rel_value_us / 1000LL;
2140
2141   /* Init MLP solving parameters */
2142   glp_init_iocp(&mlp->control_param_mlp);
2143   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
2144 #if VERBOSE_GLPK
2145   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
2146 #endif
2147   mlp->control_param_mlp.tm_lim = max_duration.rel_value_us / 1000LL;
2148
2149   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "solver ready\n");
2150
2151   return mlp;
2152 }
2153
2154 /* end of gnunet-service-ats_addresses_mlp.c */