src/ats/perf_ats_solver.c

   1 /*
   2  This file is part of GNUnet.
   3  (C) 2010,2011 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  * @file ats/perf_ats_mlp
  22  * @brief performance test for the MLP solver
  23  * @author Christian Grothoff
  24  * @author Matthias Wachs
  25
  26  */
  27 #include "platform.h"
  28 #include "gnunet_util_lib.h"
  29 #include "gnunet_statistics_service.h"
  30 #include "gnunet_ats_service.h"
  31 #include "gnunet_ats_plugin.h"
  32 #include "test_ats_api_common.h"
  33
  34 #define PEERS_START 100
  35 #define PEERS_END       100
  36
  37 #define ADDRESSES 10
  38
  39 int count_p;
  40 int count_a;
  41
  42 struct PerfPeer
  43 {
  44   struct GNUNET_PeerIdentity id;
  45
  46   struct ATS_Address *head;
  47   struct ATS_Address *tail;
  48 };
  49
  50 static int ret;
  51 static int opt_numeric;
  52 static int opt_dump;
  53 static int opt_update_percent;
  54 static int opt_update_quantity;
  55
  56 static int N_peers_start;
  57 static int N_peers_end;
  58 static int N_address;
  59
  60 /**
  61  * Statistics handle
  62  */
  63 struct GNUNET_STATISTICS_Handle * stats;
  64
  65 /**
  66  * MLP solver handle
  67  */
  68 struct GAS_MLP_Handle *mlp;
  69
  70 /**
  71  * Hashmap containing addresses
  72  */
  73 struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses;
  74
  75 #define ATS_COUNT 2
  76 struct GNUNET_ATS_Information ats[2];
  77
  78 struct PerfPeer *peers;
  79 #if 0
  80 static void
  81 end_now (int res)
  82 {
  83   if (NULL != stats)
  84   {
  85     GNUNET_STATISTICS_destroy (stats, GNUNET_NO);
  86     stats = NULL;
  87   }
  88   /*
  89    if (NULL != addresses)
  90    {
  91    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (addresses, &addr_it, NULL);
  92    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (addresses);
  93    addresses = NULL ;
  94    }*/
  95   if (NULL != peers)
  96   {
  97     GNUNET_free(peers);
  98   }
  99   if (NULL != mlp)
 100   {
 101     GAS_mlp_done (mlp);
 102     mlp = NULL;
 103   }
 104   GAS_normalization_stop ();
 105   ret = res;
 106 }
 107
 108 static void
 109 bandwidth_changed_cb (void *cls, struct ATS_Address *address)
 110 {
 111
 112 }
 113
 114 static void
 115 normalized_property_changed_cb (void *cls, struct ATS_Address *peer,
 116     uint32_t type, double prop_rel)
 117 {
 118   /* TODO */
 119 }
 120
 121 const double *
 122 get_property_cb (void *cls, const struct ATS_Address *address)
 123 {
 124   return GAS_normalization_get_properties ((struct ATS_Address *) address);
 125 }
 126
 127 static const double *
 128 get_preferences_cb (void *cls, const struct GNUNET_PeerIdentity *id)
 129 {
 130   return GAS_normalization_get_preferences (id);
 131 }
 132
 133 static void
 134 perf_create_peer (int cp)
 135 {
 136   GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
 137       &peers[cp].id.hashPubKey);
 138   GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Creating peer #%u: %s \n", cp,
 139       GNUNET_i2s (&peers[cp].id));
 140 }
 141
 142 static struct ATS_Address *
 143 perf_create_address (int cp, int ca)
 144 {
 145   struct ATS_Address *a;
 146   a = create_address (&peers[cp].id, "Test 1", "test 1", strlen ("test 1") + 1,
 147       0);
 148   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert(peers[cp].head, peers[cp].tail, a);
 149   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (addresses, &peers[cp].id.hashPubKey, a,
 150       GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_MULTIPLE);
 151   return a;
 152 }
 153
 154 static void
 155 address_initial_update (void *solver,
 156     struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses,
 157     struct ATS_Address *address)
 158 {
 159   GAS_mlp_address_property_changed (mlp, address, GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY,
 160       100,
 161       (double) (100 + GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 100))
 162           / 100);
 163
 164   GAS_mlp_address_property_changed (mlp, address,
 165       GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE, 10,
 166       (double) (100 + GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 100))
 167           / 100);
 168 }
 169
 170 static void
 171 update_single_addresses (struct ATS_Address *cur)
 172 {
 173   int r_type;
 174   int r_val;
 175
 176   r_type = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 2);
 177   switch (r_type)
 178   {
 179   case 0:
 180     r_val = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 100);
 181     GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 182         "Updating peer `%s' address %p type %s val %u\n",
 183         GNUNET_i2s (&cur->peer), cur, "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY", r_val);
 184     GAS_mlp_address_property_changed (mlp, cur, GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY,
 185         r_val, (double) (100 + r_val / 100));
 186     break;
 187   case 1:
 188     r_val = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 10);
 189
 190     GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 191         "Updating peer `%s' address %p type %s val %u\n",
 192         GNUNET_i2s (&cur->peer), cur, "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE", r_val);
 193     GAS_mlp_address_property_changed (mlp, cur, GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE,
 194         r_val, (double) (100 + r_val) / 100);
 195     break;
 196   default:
 197     break;
 198   }
 199   GAS_mlp_address_inuse_changed (mlp, cur, GNUNET_YES);
 200
 201 }
 202
 203 static void
 204 update_addresses (unsigned int cp, unsigned int ca, unsigned int up_q)
 205 {
 206   struct ATS_Address *cur;
 207   int c_peer;
 208   int c_select;
 209   int c_addr;
 210   int r;
 211
 212   GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 213       "Updating addresses %u addresses per peer \n", up_q);
 214   unsigned int m[ca];
 215
 216   for (c_peer = 0; c_peer < cp; c_peer++)
 217   {
 218     GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating peer `%s'\n",
 219         GNUNET_i2s (&peers[c_peer].id));
 220     for (c_select = 0; c_select < ca; c_select++)
 221       m[c_select] = 0;
 222     c_select = 0;
 223     while (c_select < opt_update_quantity)
 224     {
 225       r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, ca);
 226       if (0 == m[r])
 227       {
 228         m[r] = 1;
 229         c_select++;
 230       }
 231     }
 232
 233     c_addr = 0;
 234     for (cur = peers[c_peer].head; NULL != cur; cur = cur->next)
 235     {
 236       if (1 == m[c_addr])
 237         update_single_addresses (cur);
 238       c_addr++;
 239     }
 240   }
 241 }
 242 #endif
 243
 244
 245 static void
 246 check (void *cls, char * const *args, const char *cfgfile,
 247     const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg)
 248 {
 249 #if 0
 250   int quotas[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount] = GNUNET_ATS_NetworkType;
 251   unsigned long long quotas_in[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount];
 252   unsigned long long quotas_out[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount];
 253   int cp;
 254   int ca;
 255   struct ATS_Address * cur_addr;
 256
 257   int full_lp_res;
 258   int full_mip_res;
 259   int full_lp_presolv;
 260   int full_mip_presolv;
 261   struct GNUNET_TIME_Relative full_build_dur;
 262   struct GNUNET_TIME_Relative full_lp_dur;
 263   struct GNUNET_TIME_Relative full_mip_dur;
 264
 265   int update_lp_res;
 266   int update_mip_res;
 267   int update_lp_presolv;
 268   int update_mip_presolv;
 269   struct GNUNET_TIME_Relative update_build_dur;
 270   struct GNUNET_TIME_Relative update_lp_dur;
 271   struct GNUNET_TIME_Relative update_mip_dur;
 272
 273   stats = GNUNET_STATISTICS_create ("ats", cfg);
 274   if (NULL == stats)
 275   {
 276     GNUNET_break(0);
 277     end_now (1);
 278     return;
 279   }
 280   GAS_normalization_start (NULL, NULL, &normalized_property_changed_cb, NULL );
 281   /* Load quotas */
 282   if (GNUNET_ATS_NetworkTypeCount
 283       != load_quotas (cfg, quotas_out, quotas_in, GNUNET_ATS_NetworkTypeCount))
 284   {
 285     GNUNET_break(0);
 286     end_now (1);
 287     return;
 288   }
 289
 290   GNUNET_assert(N_peers_end >= N_peers_start);
 291   GNUNET_assert(N_address >= 0);
 292
 293   fprintf (stderr, "Solving problem for %u..%u peers with %u addresses\n",
 294       N_peers_start, N_peers_end, N_address);
 295
 296   count_p = N_peers_end;
 297   count_a = N_address;
 298   peers = GNUNET_malloc ((count_p) * sizeof (struct PerfPeer));
 299   /* Setup address hashmap */
 300   addresses = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (N_address, GNUNET_NO);
 301
 302   /* Init MLP solver */
 303   mlp = GAS_mlp_init (cfg, stats, addresses, quotas, quotas_out, quotas_in,
 304       GNUNET_ATS_NetworkTypeCount, &bandwidth_changed_cb, NULL,
 305       &get_preferences_cb, NULL, &get_property_cb, NULL );
 306   if (NULL == mlp)
 307   {
 308     GNUNET_break(0);
 309     end_now (1);
 310     return;
 311   }
 312   mlp->mlp_auto_solve = GNUNET_NO;
 313   mlp->write_mip_mps = opt_dump;
 314   mlp->write_mip_sol = opt_dump;
 315
 316   for (cp = 0; cp < count_p; cp++)
 317     perf_create_peer (cp);
 318
 319   if (GNUNET_YES == opt_numeric)
 320     fprintf (stderr,
 321         "#peers;#addresses per peer;LP/MIP state;presolv;exec build in ms;exec LP in ms; exec MIP in ms;#cols;#rows;#nonzero elements\n");
 322
 323   for (cp = 0; cp < count_p; cp++)
 324   {
 325     for (ca = 0; ca < count_a; ca++)
 326     {
 327       cur_addr = perf_create_address (cp, ca);
 328       /* add address */
 329       GAS_mlp_address_add (mlp, cur_addr, GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED);
 330       address_initial_update (mlp, addresses, cur_addr);
 331       GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 332           "Adding address for peer %u address %u: \n", cp, ca);
 333     }
 334     GAS_mlp_get_preferred_address (mlp, &peers[cp].id);
 335     /* solve */
 336     if (cp + 1 >= N_peers_start)
 337     {
 338
 339       update_mip_dur = GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL;
 340       update_lp_dur = GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL;
 341       update_build_dur = GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL;
 342       update_mip_presolv = GNUNET_SYSERR;
 343       update_lp_presolv = GNUNET_SYSERR;
 344       update_mip_res = GNUNET_SYSERR;
 345       update_lp_res = GNUNET_SYSERR;
 346       /* Solve the full problem */
 347       GAS_mlp_solve_problem (mlp);
 348       full_lp_res = mlp->ps.lp_res;
 349       full_mip_res = mlp->ps.mip_res;
 350       full_lp_presolv = mlp->ps.lp_presolv;
 351       full_mip_presolv = mlp->ps.mip_presolv;
 352       full_build_dur = mlp->ps.build_dur;
 353       full_lp_dur = mlp->ps.lp_dur;
 354       full_mip_dur = mlp->ps.mip_dur;
 355
 356       /* Update and solve the problem */
 357       if ((0 < opt_update_quantity) || (0 < opt_update_percent))
 358       {
 359         GNUNET_log(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 360             "Updating problem with %u peers and %u addresses\n", cp + 1, ca);
 361         update_addresses (cp + 1, ca, opt_update_quantity);
 362         GAS_mlp_solve_problem (mlp);
 363         GAS_mlp_solve_problem (mlp);
 364         update_lp_res = mlp->ps.lp_res;
 365         update_mip_res = mlp->ps.mip_res;
 366         update_lp_presolv = mlp->ps.lp_presolv;
 367         update_mip_presolv = mlp->ps.mip_presolv;
 368         update_build_dur = mlp->ps.build_dur;
 369         update_lp_dur = mlp->ps.lp_dur;
 370         update_mip_dur = mlp->ps.mip_dur;
 371
 372       }
 373       if (GNUNET_NO == opt_numeric)
 374       {
 375         fprintf (stderr,
 376             "Rebuild: %03u peers each %02u addresses; rebuild: LP/MIP state [%3s/%3s] presolv [%3s/%3s], (build/LP/MIP in us) %04llu / %04llu / %04llu\n",
 377             cp + 1, ca, (GNUNET_OK == full_lp_res) ? "OK" : "FAIL",
 378             (GNUNET_OK == full_mip_res) ? "OK" : "FAIL",
 379             (GLP_YES == full_lp_presolv) ? "YES" : "NO",
 380             (GNUNET_OK == full_mip_presolv) ? "YES" : "NO",
 381             (unsigned long long) full_build_dur.rel_value_us,
 382             (unsigned long long) full_lp_dur.rel_value_us,
 383             (unsigned long long) full_mip_dur.rel_value_us);
 384         if ((0 < opt_update_quantity) || (0 < opt_update_percent))
 385           fprintf (stderr,
 386               "Update: %03u peers each %02u addresses; rebuild: LP/MIP state [%3s/%3s] presolv [%3s/%3s], (build/LP/MIP in us) %04llu / %04llu / %04llu\n",
 387               cp + 1, ca, (GNUNET_OK == update_lp_res) ? "OK" : "FAIL",
 388               (GNUNET_OK == update_mip_res) ? "OK" : "FAIL",
 389               (GLP_YES == update_lp_presolv) ? "YES" : "NO",
 390               (GNUNET_OK == update_mip_presolv) ? "YES" : "NO",
 391               (unsigned long long) update_build_dur.rel_value_us,
 392               (unsigned long long) update_lp_dur.rel_value_us,
 393               (unsigned long long) update_mip_dur.rel_value_us);
 394       }
 395       else
 396       {
 397         fprintf (stderr, "Rebuild;%u;%u;%s;%s;%s;%s;%04llu;%04llu;%04llu\n",
 398             cp + 1, ca, (GNUNET_OK == full_lp_res) ? "OK" : "FAIL",
 399             (GNUNET_OK == full_mip_res) ? "OK" : "FAIL",
 400             (GLP_YES == full_lp_presolv) ? "YES" : "NO",
 401             (GNUNET_OK == full_mip_presolv) ? "YES" : "NO",
 402             (unsigned long long) full_build_dur.rel_value_us,
 403             (unsigned long long) full_lp_dur.rel_value_us,
 404             (unsigned long long) full_mip_dur.rel_value_us);
 405         if ((0 < opt_update_quantity) || (0 < opt_update_percent))
 406           fprintf (stderr, "Update;%u;%u;%s;%s;%s;%s;%04llu;%04llu;%04llu\n",
 407               cp + 1, ca, (GNUNET_OK == update_lp_res) ? "OK" : "FAIL",
 408               (GNUNET_OK == update_mip_res) ? "OK" : "FAIL",
 409               (GLP_YES == update_lp_presolv) ? "YES" : "NO",
 410               (GNUNET_OK == update_mip_presolv) ? "YES" : "NO",
 411               (unsigned long long) update_build_dur.rel_value_us,
 412               (unsigned long long) update_lp_dur.rel_value_us,
 413               (unsigned long long) update_mip_dur.rel_value_us);
 414       }
 415     }
 416   }
 417
 418   struct ATS_Address *cur;
 419   struct ATS_Address *next;
 420   for (cp = 0; cp < count_p; cp++)
 421   {
 422     for (cur = peers[cp].head; cur != NULL ; cur = next)
 423     {
 424       GAS_mlp_address_delete (mlp, cur, GNUNET_NO);
 425       next = cur->next;
 426       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove(peers[cp].head, peers[cp].tail, cur);
 427       GNUNET_free(cur);
 428     }
 429
 430   }
 431   GNUNET_free(peers);
 432 #endif
 433 }
 434
 435 int
 436 main (int argc, char *argv[])
 437 {
 438   char *sep;
 439   char *src_filename = GNUNET_strdup (__FILE__);
 440   char *test_filename = GNUNET_strdup (argv[0]);
 441   char *config_file;
 442   char *solver;
 443
 444   static char * const argv2[] = { "perf_ats_mlp", "-c", "perf_ats_mlp.conf",
 445       "-L", "WARNING", NULL };
 446
 447   opt_dump = GNUNET_NO;
 448   opt_update_quantity = 0;
 449   opt_update_percent = 0;
 450
 451   N_peers_start = 0;
 452   N_peers_end = 0;
 453   N_address = 0;
 454   int c;
 455   /* extract command line arguments */
 456   for (c = 0; c < argc; c++)
 457   {
 458     if ((0 == strcmp (argv[c], "-z")) && (c < (argc - 1)))
 459     {
 460       if (0 != atoi (argv[c + 1]))
 461       {
 462         N_peers_start = atoi (argv[c + 1]);
 463       }
 464     }
 465     if ((0 == strcmp (argv[c], "-x")) && (c < (argc - 1)))
 466     {
 467       if (0 != atoi (argv[c + 1]))
 468       {
 469         N_peers_end = atoi (argv[c + 1]);
 470       }
 471     }
 472     if ((0 == strcmp (argv[c], "-c")) && (c < (argc - 1)))
 473     {
 474       if (0 != atoi (argv[c + 1]))
 475       {
 476         N_address = atoi (argv[c + 1]);
 477       }
 478     }
 479     if ((0 == strcmp (argv[c], "-n")))
 480     {
 481       opt_numeric = GNUNET_YES;
 482     }
 483     if ((0 == strcmp (argv[c], "-d")))
 484     {
 485       opt_dump = GNUNET_YES;
 486     }
 487     if ((0 == strcmp (argv[c], "-p")) && (c < (argc - 1)))
 488     {
 489       if (0 != atoi (argv[c + 1]))
 490       {
 491         /* Update a fix "p"ercentage of addresses */
 492         opt_update_percent = atoi (argv[c + 1]);
 493         if ((0 <= opt_update_percent) && (100 <= opt_update_percent))
 494         {
 495           fprintf (stderr, _("Percentage has to be: 0 <= p <= 100 ") );
 496           exit (1);
 497         }
 498       }
 499     }
 500     if ((0 == strcmp (argv[c], "-q")) && (c < (argc - 1)))
 501     {
 502       if (0 != atoi (argv[c + 1]))
 503       {
 504         /* Update a fix "q"uantity of addresses */
 505         opt_update_quantity = atoi (argv[c + 1]);
 506         if (0 >= opt_update_quantity)
 507         {
 508           fprintf (stderr, _("Quantity has to be:  p => 0 ") );
 509           exit (1);
 510         }
 511       }
 512     }
 513   }
 514
 515   if ((0 == N_peers_start) && (0 == N_peers_end))
 516   {
 517     N_peers_start = PEERS_START;
 518     N_peers_end = PEERS_END;
 519   }
 520   if (0 == N_address)
 521     N_address = ADDRESSES;
 522
 523   if (opt_update_quantity > N_address)
 524   {
 525     fprintf (stderr,
 526         _("Trying to update more addresses than we have per peer! (%u vs %u)"),
 527         opt_update_quantity, N_address);
 528     exit (1);
 529   }
 530
 531   /* Extract test name */
 532   if (NULL == (sep  = (strstr (src_filename,".c"))))
 533   {
 534     GNUNET_break (0);
 535     return -1;
 536   }
 537   sep[0] = '\0';
 538
 539   if (NULL != (sep = strstr (test_filename, ".exe")))
 540     sep[0] = '\0';
 541
 542   if (NULL == (solver = strstr (test_filename, src_filename)))
 543   {
 544     GNUNET_break (0);
 545     return -1;
 546   }
 547   solver += strlen (src_filename) +1;
 548
 549   if (0 == strcmp(solver, "proportional"))
 550   {
 551     config_file = "perf_ats_solver_proportional.conf";
 552   }
 553   else if (0 == strcmp(solver, "mlp"))
 554   {
 555     config_file = "perf_ats_solver_mlp.conf";
 556   }
 557   else if ((0 == strcmp(solver, "ril")))
 558   {
 559     config_file = "perf_ats_solver_ril.conf";
 560   }
 561   else
 562   {
 563     GNUNET_break (0);
 564     GNUNET_free (src_filename);
 565     GNUNET_free (test_filename);
 566     return 1;
 567   }
 568
 569   GNUNET_free (src_filename);
 570   GNUNET_free (test_filename);
 571
 572   fprintf (stderr, "Using cfg file `%s'\n",config_file);
 573   return 0;
 574
 575   static const struct GNUNET_GETOPT_CommandLineOption options[] = {
 576       GNUNET_GETOPT_OPTION_END };
 577
 578   GNUNET_PROGRAM_run ((sizeof(argv2) / sizeof(char *)) - 1, argv2,
 579       "perf_ats", "nohelp", options, &check, NULL );
 580
 581   return ret;
 582 }
 583
 584 /* end of file perf_ats_mlp.c */