src/ats/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/plugin_ats_mlp.c
  23  * @brief ats mlp problem solver
  24  * @author Matthias Wachs
  25  * @author Christian Grothoff
  26  */
  27
  28 #include "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_ITERATIONS:
  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 /**
 142  * Maximize bandwidth assigned
 143  *
 144  * This option can be used to test if problem can be solved at all without
 145  * optimizing for utility, diversity or relativity
 146  *
 147  */
 148 #define MAXIMIZE_FOR_BANDWIDTH_ASSIGNED GNUNET_NO
 149
 150 /**
 151  * Intercept GLPK terminal output
 152  * @param info the mlp handle
 153  * @param s the string to print
 154  * @return 0: glpk prints output on terminal, 0 != surpress output
 155  */
 156 static int
 157 mlp_term_hook (void *info, const char *s)
 158 {
 159   /* Not needed atm struct MLP_information *mlp = info; */
 160   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "%s", s);
 161   return 1;
 162 }
 163
 164
 165 /**
 166  * Reset peers for next problem creation
 167  *
 168  * @param cls not used
 169  * @param key the key
 170  * @param value ATS_Peer
 171  * @return GNUNET_OK
 172  */
 173 static int
 174 reset_peers (void *cls,
 175              const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 176              void *value)
 177  {
 178    struct ATS_Peer *peer = value;
 179    peer->processed = GNUNET_NO;
 180    return GNUNET_OK;
 181  }
 182
 183 /**
 184  * Delete the MLP problem and free the constrain matrix
 185  *
 186  * @param mlp the MLP handle
 187  */
 188 static void
 189 mlp_delete_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 190 {
 191   int c;
 192   if (mlp == NULL)
 193     return;
 194   if (mlp->p.prob != NULL)
 195   {
 196     glp_delete_prob(mlp->p.prob);
 197     mlp->p.prob = NULL;
 198   }
 199
 200   /* delete row index */
 201   if (mlp->p.ia != NULL)
 202   {
 203     GNUNET_free (mlp->p.ia);
 204     mlp->p.ia = NULL;
 205   }
 206
 207   /* delete column index */
 208   if (mlp->p.ja != NULL)
 209   {
 210     GNUNET_free (mlp->p.ja);
 211     mlp->p.ja = NULL;
 212   }
 213
 214   /* delete coefficients */
 215   if (mlp->p.ar != NULL)
 216   {
 217     GNUNET_free (mlp->p.ar);
 218     mlp->p.ar = NULL;
 219   }
 220   mlp->p.ci = 0;
 221   mlp->p.prob = NULL;
 222
 223   mlp->p.c_d = MLP_UNDEFINED;
 224   mlp->p.c_r = MLP_UNDEFINED;
 225   mlp->p.r_c2 = MLP_UNDEFINED;
 226   mlp->p.r_c4 = MLP_UNDEFINED;
 227   mlp->p.r_c6 = MLP_UNDEFINED;
 228   mlp->p.r_c9 = MLP_UNDEFINED;
 229   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q ; c ++)
 230     mlp->p.r_q[c] = MLP_UNDEFINED;
 231   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c ++)
 232     mlp->p.r_quota[c] = MLP_UNDEFINED;
 233   mlp->p.ci = MLP_UNDEFINED;
 234
 235
 236   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (mlp->requested_peers,
 237                                          &reset_peers, NULL);
 238 }
 239
 240
 241 /**
 242  * Translate ATS properties to text
 243  * Just intended for debugging
 244  *
 245  * @param ats_index the ATS index
 246  * @return string with result
 247  */
 248 const char *
 249 mlp_ats_to_string (int ats_index)
 250 {
 251   switch (ats_index) {
 252     case GNUNET_ATS_ARRAY_TERMINATOR:
 253       return "GNUNET_ATS_ARRAY_TERMINATOR";
 254     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_OUT:
 255       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_OUT";
 256     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_IN:
 257       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_IN";
 258     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_PAYLOAD_OUT:
 259       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_PAYLOAD_OUT";
 260     case GNUNET_ATS_UTILIZATION_PAYLOAD_IN:
 261       return "GNUNET_ATS_UTILIZATION_PAYLOAD_IN";
 262     case GNUNET_ATS_COST_LAN:
 263       return "GNUNET_ATS_COST_LAN";
 264     case GNUNET_ATS_COST_WAN:
 265       return "GNUNET_ATS_COST_LAN";
 266     case GNUNET_ATS_COST_WLAN:
 267       return "GNUNET_ATS_COST_WLAN";
 268     case GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE:
 269       return "GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE";
 270     case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY:
 271       return "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY";
 272     case GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE:
 273       return "GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE";
 274     default:
 275       GNUNET_break (0);
 276       return "unknown";
 277   }
 278 }
 279
 280 /**
 281  * Translate glpk status error codes to text
 282  * @param retcode return code
 283  * @return string with result
 284  */
 285 const char *
 286 mlp_status_to_string (int retcode)
 287 {
 288   switch (retcode) {
 289     case GLP_UNDEF:
 290       return "solution is undefined";
 291     case GLP_FEAS:
 292       return "solution is feasible";
 293     case GLP_INFEAS:
 294       return "solution is infeasible";
 295     case GLP_NOFEAS:
 296       return "no feasible solution exists";
 297     case GLP_OPT:
 298       return "solution is optimal";
 299     case GLP_UNBND:
 300       return "solution is unbounded";
 301     default:
 302       GNUNET_break (0);
 303       return "unknown error";
 304   }
 305 }
 306
 307 /**
 308  * Translate glpk solver error codes to text
 309  * @param retcode return code
 310  * @return string with result
 311  */
 312 const char *
 313 mlp_solve_to_string (int retcode)
 314 {
 315   switch (retcode) {
 316     case 0:
 317       return "ok";
 318     case GLP_EBADB:
 319       return "invalid basis";
 320     case GLP_ESING:
 321       return "singular matrix";
 322     case GLP_ECOND:
 323       return "ill-conditioned matrix";
 324     case GLP_EBOUND:
 325       return "invalid bounds";
 326     case GLP_EFAIL:
 327       return "solver failed";
 328     case GLP_EOBJLL:
 329       return "objective lower limit reached";
 330     case GLP_EOBJUL:
 331       return "objective upper limit reached";
 332     case GLP_EITLIM:
 333       return "iteration limit exceeded";
 334     case GLP_ETMLIM:
 335       return "time limit exceeded";
 336     case GLP_ENOPFS:
 337       return "no primal feasible solution";
 338     case GLP_ENODFS:
 339       return "no dual feasible solution";
 340     case GLP_EROOT:
 341       return "root LP optimum not provided";
 342     case GLP_ESTOP:
 343       return "search terminated by application";
 344     case GLP_EMIPGAP:
 345       return "relative mip gap tolerance reached";
 346     case GLP_ENOFEAS:
 347       return "no dual feasible solution";
 348     case GLP_ENOCVG:
 349       return "no convergence";
 350     case GLP_EINSTAB:
 351       return "numerical instability";
 352     case GLP_EDATA:
 353       return "invalid data";
 354     case GLP_ERANGE:
 355       return "result out of range";
 356     default:
 357       GNUNET_break (0);
 358       return "unknown error";
 359   }
 360 }
 361
 362 /**
 363  * Extract an ATS performance info from an address
 364  *
 365  * @param address the address
 366  * @param type the type to extract in HBO
 367  * @return the value in HBO or GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED in HBO if value does not exist
 368  */
 369 static int
 370 get_performance_info (struct ATS_Address *address, uint32_t type)
 371 {
 372   int c1;
 373   GNUNET_assert (NULL != address);
 374
 375   if ((NULL == address->atsi) || (0 == address->atsi_count))
 376     return GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED;
 377
 378   for (c1 = 0; c1 < address->atsi_count; c1++)
 379   {
 380     if (ntohl (address->atsi[c1].type) == type)
 381       return ntohl (address->atsi[c1].value);
 382   }
 383   return GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED;
 384 }
 385
 386
 387 struct CountContext
 388 {
 389   const struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *map;
 390   int result;
 391 };
 392
 393 static int
 394 mlp_create_problem_count_addresses_it (void *cls,
 395                                        const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 396                                        void *value)
 397 {
 398   struct CountContext *cctx = cls;
 399
 400   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 401   if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains (cctx->map, key))
 402     cctx->result++;
 403   return GNUNET_OK;
 404 }
 405
 406
 407 static int
 408 mlp_create_problem_count_addresses (const struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *requested_peers,
 409                                     const struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *addresses)
 410 {
 411   struct CountContext cctx;
 412
 413   cctx.map = requested_peers;
 414   cctx.result = 0;
 415   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (addresses,
 416            &mlp_create_problem_count_addresses_it, &cctx);
 417   return cctx.result;
 418 }
 419
 420
 421 static int
 422 mlp_create_problem_count_peers_it (void *cls,
 423                                    const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 424                                    void *value)
 425 {
 426   struct CountContext *cctx = cls;
 427
 428   /* Check if we have to addresses for the requested peer */
 429   if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains (cctx->map, key))
 430     cctx->result++;
 431   return GNUNET_OK;
 432 }
 433
 434
 435 static int
 436 mlp_create_problem_count_peers (const struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *requested_peers,
 437     const struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *addresses)
 438 {
 439   struct CountContext cctx;
 440
 441   cctx.map = addresses;
 442   cctx.result = 0;
 443   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (requested_peers,
 444            &mlp_create_problem_count_peers_it, &cctx);
 445   return cctx.result;
 446 }
 447
 448
 449 /**
 450  * Updates an existing value in the matrix
 451  *
 452  * Extract the row, updates the value and updates the row in the problem
 453  *
 454  * @param p the mlp problem
 455  * @param row the row to create the value in
 456  * @param col the column to create the value in
 457  * @param val the value to set
 458  * @param line calling line for debbuging
 459  * @return GNUNET_YES value changed, GNUNET_NO value did not change, GNUNET_SYSERR
 460  * on error
 461  */
 462 static int
 463 mlp_create_problem_update_value (struct MLP_Problem *p,
 464                               int row, int col, double val,
 465                               int line)
 466 {
 467   int c_cols;
 468   int c_elems;
 469   int c1;
 470   int res;
 471   int found;
 472   double *val_array;
 473   int *ind_array;
 474
 475   GNUNET_assert (NULL != p);
 476   GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 477
 478   /* Get number of columns and prepare data structure */
 479   c_cols = glp_get_num_cols(p->prob);
 480   if (0 >= c_cols)
 481     return GNUNET_SYSERR;
 482
 483   val_array = GNUNET_malloc ((c_cols +1)* sizeof (double));
 484   GNUNET_assert (NULL != val_array);
 485   ind_array = GNUNET_malloc ((c_cols+1) * sizeof (int));
 486   GNUNET_assert (NULL != ind_array);
 487   /* Extract the row */
 488
 489   /* Update the value */
 490   c_elems = glp_get_mat_row (p->prob, row, ind_array, val_array);
 491   found = GNUNET_NO;
 492   for (c1 = 1; c1 < (c_elems+1); c1++)
 493   {
 494     if (ind_array[c1] == col)
 495     {
 496       found = GNUNET_YES;
 497       break;
 498     }
 499   }
 500   if (GNUNET_NO == found)
 501   {
 502     ind_array[c_elems+1] = col;
 503     val_array[c_elems+1] = val;
 504     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P] Setting value in [%s : %s] to `%.2f'\n",
 505         glp_get_row_name (p->prob, row), glp_get_col_name (p->prob, col),
 506         val);
 507     glp_set_mat_row (p->prob, row, c_elems+1, ind_array, val_array);
 508     GNUNET_free (ind_array);
 509     GNUNET_free (val_array);
 510     return GNUNET_YES;
 511   }
 512   else
 513   {
 514     /* Update value */
 515     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P] Updating value in [%s : %s] from `%.2f' to `%.2f'\n",
 516         glp_get_row_name (p->prob, row), glp_get_col_name (p->prob, col),
 517         val_array[c1], val);
 518     if (val != val_array[c1])
 519       res = GNUNET_YES;
 520     else
 521       res = GNUNET_NO;
 522     val_array[c1] = val;
 523     /* Update the row in the matrix */
 524     glp_set_mat_row (p->prob, row, c_elems, ind_array, val_array);
 525   }
 526
 527   GNUNET_free (ind_array);
 528   GNUNET_free (val_array);
 529   return res;
 530 }
 531
 532 /**
 533  * Creates a new value in the matrix
 534  *
 535  * Sets the row and column index in the problem array and increments the
 536  * position field
 537  *
 538  * @param p the mlp problem
 539  * @param row the row to create the value in
 540  * @param col the column to create the value in
 541  * @param val the value to set
 542  * @param line calling line for debbuging
 543  */
 544 static void
 545 mlp_create_problem_set_value (struct MLP_Problem *p,
 546                               int row, int col, double val,
 547                               int line)
 548 {
 549   if ((p->ci) >= p->num_elements)
 550   {
 551     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Request for index %u bigger than array size of %u\n",
 552         line, p->ci + 1, p->num_elements);
 553     GNUNET_break (0);
 554     return;
 555   }
 556   if ((0 == row) || (0 == col))
 557     GNUNET_break (0);
 558   p->ia[p->ci] = row ;
 559   p->ja[p->ci] = col;
 560   p->ar[p->ci] = val;
 561 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 562   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: line %u: Set value [%u,%u] in index %u ==  %.2f\n",
 563       line, p->ia[p->ci], p->ja[p->ci], p->ci, p->ar[p->ci]);
 564 #endif
 565   p->ci++;
 566 }
 567
 568 static int
 569 mlp_create_problem_create_column (struct MLP_Problem *p, char *name,
 570     unsigned int type, unsigned int bound, double lb, double ub,
 571     double coef)
 572 {
 573   int col = glp_add_cols (p->prob, 1);
 574   glp_set_col_name (p->prob, col, name);
 575   glp_set_col_bnds (p->prob, col, bound, lb, ub);
 576   glp_set_col_kind (p->prob, col, type);
 577   glp_set_obj_coef (p->prob, col, coef);
 578 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 579   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added column [%u] `%s': %.2f\n",
 580       col, name, coef);
 581 #endif
 582   return col;
 583 }
 584
 585 static int
 586 mlp_create_problem_create_constraint (struct MLP_Problem *p, char *name,
 587     unsigned int bound, double lb, double ub)
 588 {
 589   char * op;
 590   int row = glp_add_rows (p->prob, 1);
 591   /* set row name */
 592   glp_set_row_name (p->prob, row, name);
 593   /* set row bounds: <= 0 */
 594   glp_set_row_bnds (p->prob, row, bound, lb, ub);
 595   switch (bound)
 596   {
 597     case GLP_UP:
 598             GNUNET_asprintf(&op, "-inf <= x <= %.2f", ub);
 599             break;
 600     case GLP_DB:
 601             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= %.2f", lb, ub);
 602             break;
 603     case GLP_FX:
 604             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f == x == %.2f", lb, ub);
 605             break;
 606     case GLP_LO:
 607             GNUNET_asprintf(&op, "%.2f <= x <= inf", lb);
 608             break;
 609     default:
 610             GNUNET_asprintf(&op, "ERROR");
 611             break;
 612   }
 613 #if  DEBUG_MLP_PROBLEM_CREATION
 614     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "[P]: Added row [%u] `%s': %s\n",
 615         row, name, op);
 616 #endif
 617   GNUNET_free (op);
 618   return row;
 619 }
 620
 621 /**
 622  * Create the
 623  * - address columns b and n
 624  * - address dependent constraint rows c1, c3
 625  * - peer dependent rows c2 and c9
 626  * - Set address dependent entries in problem matrix as well
 627  */
 628 static int
 629 mlp_create_problem_add_address_information (void *cls,
 630                                             const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 631                                             void *value)
 632 {
 633   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 634   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 635   struct ATS_Address *address = value;
 636   struct ATS_Peer *peer;
 637   struct MLP_information *mlpi;
 638   char *name;
 639   const double *props;
 640   uint32_t addr_net;
 641   int c;
 642
 643   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
 644   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains(mlp->requested_peers, key))
 645     return GNUNET_OK;
 646
 647   mlpi = address->solver_information;
 648   if (NULL == mlpi)
 649   {
 650       fprintf (stderr, "%s %p\n",GNUNET_i2s (&address->peer), address);
 651       GNUNET_break (0);
 652       return GNUNET_OK;
 653   }
 654
 655   /* Get peer */
 656   peer = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers, key);
 657   if (peer->processed == GNUNET_NO)
 658   {
 659       /* Add peer dependent constraints */
 660       /* Add constraint c2 */
 661       GNUNET_asprintf(&name, "c2_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 662       peer->r_c2 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 1.0, 1.0);
 663       GNUNET_free (name);
 664       /* Add constraint c9 */
 665       GNUNET_asprintf(&name, "c9_%s", GNUNET_i2s(&address->peer));
 666       peer->r_c9 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 667       GNUNET_free (name);
 668       /* c 9) set coefficient */
 669       mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, p->c_r, -peer->f, __LINE__);
 670       peer->processed = GNUNET_YES;
 671   }
 672
 673   /* Reset addresses' solver information */
 674   mlpi->c_b = 0;
 675   mlpi->c_n = 0;
 676   mlpi->n = 0;
 677   mlpi->r_c1 = 0;
 678   mlpi->r_c3 = 0;
 679
 680   /* Add bandwidth column */
 681   GNUNET_asprintf (&name, "b_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 682 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 683   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 1.0);
 684 #else
 685   mlpi->c_b = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 686 #endif
 687
 688   GNUNET_free (name);
 689
 690   /* Add usage column */
 691   GNUNET_asprintf (&name, "n_%s_%s_%p", GNUNET_i2s (&address->peer), address->plugin, address);
 692   mlpi->c_n = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_IV, GLP_DB, 0.0, 1.0, 0.0);
 693   GNUNET_free (name);
 694
 695   /* Add address dependent constraints */
 696   /* Add constraint c1) bandwidth capping
 697    * b_t  + (-M) * n_t <= 0
 698    * */
 699   GNUNET_asprintf(&name, "c1_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 700   mlpi->r_c1 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_UP, 0.0, 0.0);
 701   GNUNET_free (name);
 702
 703   /*  c1) set b = 1 coefficient */
 704   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 705   /*  c1) set n = -M coefficient */
 706   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c1, mlpi->c_n, -mlp->pv.BIG_M, __LINE__);
 707
 708   /* Add constraint c 3) minimum bandwidth
 709    * b_t + (-n_t * b_min) >= 0
 710    * */
 711   GNUNET_asprintf(&name, "c3_%s_%s_%p", GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin, address);
 712   mlpi->r_c3 = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_LO, 0.0, 0.0);
 713   GNUNET_free (name);
 714
 715   /*  c3) set b = 1 coefficient */
 716   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 717   /*  c3) set n = -b_min coefficient */
 718   mlp_create_problem_set_value (p, mlpi->r_c3, mlpi->c_n, - ((double )mlp->pv.b_min), __LINE__);
 719
 720
 721   /* Set coefficient entries in invariant rows */
 722   /* c 4) minimum connections */
 723   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c4, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 724   /* c 6) maximize diversity */
 725   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 726   /* c 2) 1 address peer peer */
 727   mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c2, mlpi->c_n, 1, __LINE__);
 728   /* c 9) relativity */
 729   mlp_create_problem_set_value (p, peer->r_c9, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 730   /* c 8) utility */
 731   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 732
 733   /* c 10) obey network specific quotas
 734    * (1)*b_1 + ... + (1)*b_m <= quota_n
 735    */
 736   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 737   {
 738     addr_net = get_performance_info (address, GNUNET_ATS_NETWORK_TYPE);
 739     if (GNUNET_ATS_VALUE_UNDEFINED == addr_net)
 740     {
 741       GNUNET_break (0);
 742       addr_net = GNUNET_ATS_NET_UNSPECIFIED;
 743     }
 744
 745     if (mlp->pv.quota_index[c] == addr_net)
 746     {
 747       mlp_create_problem_set_value (p, p->r_quota[c], mlpi->c_b, 1, __LINE__);
 748       break;
 749     }
 750   }
 751
 752   /* c 7) Optimize quality */
 753   /* For all quality metrics, set quality of this address */
 754   props = mlp->get_properties (mlp->get_properties_cls, address);
 755   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 756     mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], mlpi->c_b, props[c], __LINE__);
 757
 758   return GNUNET_OK;
 759 }
 760
 761 /**
 762  * Create the invariant columns c4, c6, c10, c8, c7
 763  */
 764 static void
 765 mlp_create_problem_add_invariant_rows (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 766 {
 767   char *name;
 768   int c;
 769
 770   /* Row for c4) minimum connection */
 771   /* Number of minimum connections is min(|Peers|, n_min) */
 772   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);
 773
 774   /* Add row for c6) */
 775   p->r_c6 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c6", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 776   /* c6 )Setting -D */
 777   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c6, p->c_d, -1, __LINE__);
 778
 779   /* Add rows for c 10) */
 780   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
 781   {
 782     char * text;
 783     GNUNET_asprintf(&text, "c10_quota_ats_%s",
 784         GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]));
 785     p->r_quota[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, text, GLP_DB, 0.0, mlp->pv.quota_out[c]);
 786     GNUNET_free (text);
 787   }
 788
 789   /* Adding rows for c 8) */
 790   p->r_c8 = mlp_create_problem_create_constraint (p, "c8", GLP_FX, 0.0, 0.0);
 791   /* -u */
 792   mlp_create_problem_set_value (p, p->r_c8, p->c_u, -1, __LINE__);
 793
 794   /* c 7) For all quality metrics */
 795   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 796   {
 797     GNUNET_asprintf(&name, "c7_q%i_%s", c, mlp_ats_to_string(mlp->pv.q[c]));
 798     p->r_q[c] = mlp_create_problem_create_constraint (p, name, GLP_FX, 0.0, 0.0);
 799     GNUNET_free (name);
 800     mlp_create_problem_set_value (p, p->r_q[c], p->c_q[c], -1, __LINE__);
 801   }
 802 }
 803
 804
 805 /**
 806  * Create the invariant columns d, u, r, q0 ... qm
 807  */
 808 static void
 809 mlp_create_problem_add_invariant_columns (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct MLP_Problem *p)
 810 {
 811   char *name;
 812   int c;
 813
 814 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 815   mlp->pv.co_D = 0.0;
 816   mlp->pv.co_U = 0.0;
 817
 818 #endif
 819   //mlp->pv.co_R = 0.0;
 820
 821   /* Diversity d column  */
 822   p->c_d = mlp_create_problem_create_column (p, "d", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_D);
 823
 824   /* Utilization u column  */
 825   p->c_u = mlp_create_problem_create_column (p, "u", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_U);
 826
 827   /* Relativity r column  */
 828   p->c_r = mlp_create_problem_create_column (p, "r", GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_R);
 829
 830   /* Quality metric columns */
 831   for (c = 0; c < mlp->pv.m_q; c++)
 832   {
 833     GNUNET_asprintf (&name, "q_%u", mlp->pv.q[c]);
 834 #if TEST_MAX_BW_ASSIGNMENT
 835     p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, 0.0);
 836 #else
 837     p->c_q[c] = mlp_create_problem_create_column (p, name, GLP_CV, GLP_LO, 0.0, 0.0, mlp->pv.co_Q[c]);
 838 #endif
 839     GNUNET_free (name);
 840   }
 841 }
 842
 843
 844 /**
 845  * Create the MLP problem
 846  *
 847  * @param mlp the MLP handle
 848  * @return GNUNET_OK or GNUNET_SYSERR
 849  */
 850 static int
 851 mlp_create_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 852 {
 853   struct MLP_Problem *p = &mlp->p;
 854   int res = GNUNET_OK;
 855
 856   GNUNET_assert (p->prob == NULL);
 857   GNUNET_assert (p->ia == NULL);
 858   GNUNET_assert (p->ja == NULL);
 859   GNUNET_assert (p->ar == NULL);
 860   /* Reset MLP problem struct */
 861
 862   /* create the glpk problem */
 863   p->prob = glp_create_prob ();
 864   GNUNET_assert (NULL != p->prob);
 865   p->num_peers = mlp_create_problem_count_peers (mlp->requested_peers, mlp->addresses);
 866   p->num_addresses = mlp_create_problem_count_addresses (mlp->requested_peers, mlp->addresses);
 867
 868   /* Create problem matrix: 10 * #addresses + #q * #addresses + #q, + #peer + 2 + 1 */
 869   p->num_elements = (10 * p->num_addresses + mlp->pv.m_q * p->num_addresses +
 870       mlp->pv.m_q + p->num_peers + 2 + 1);
 871   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 872        "Rebuilding problem for %u peer(s) and %u addresse(s) and %u quality metrics == %u elements\n",
 873        p->num_peers,
 874        p->num_addresses,
 875        mlp->pv.m_q,
 876        p->num_elements);
 877
 878   /* Set a problem name */
 879   glp_set_prob_name (p->prob, "GNUnet ATS bandwidth distribution");
 880   /* Set optimization direction to maximize */
 881   glp_set_obj_dir (p->prob, GLP_MAX);
 882
 883   /* Create problem matrix */
 884   /* last +1 caused by glpk index starting with one: [1..elements]*/
 885   p->ci = 1;
 886   /* row index */
 887   p->ia = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 888   /* column index */
 889   p->ja = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (int));
 890   /* coefficient */
 891   p->ar = GNUNET_malloc (p->num_elements * sizeof (double));
 892
 893   if ((NULL == p->ia) || (NULL == p->ja) || (NULL == p->ar))
 894   {
 895       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _("Problem size too large, cannot allocate memory!\n"));
 896       return GNUNET_SYSERR;
 897   }
 898
 899   /* Adding invariant columns */
 900   mlp_create_problem_add_invariant_columns (mlp, p);
 901
 902   /* Adding address independent constraint rows */
 903   mlp_create_problem_add_invariant_rows (mlp, p);
 904
 905   /* Adding address dependent columns constraint rows */
 906   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (mlp->addresses,
 907                                          &mlp_create_problem_add_address_information,
 908                                          mlp);
 909
 910   /* Load the matrix */
 911   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Loading matrix\n");
 912   glp_load_matrix(p->prob, (p->ci)-1, p->ia, p->ja, p->ar);
 913
 914   return res;
 915 }
 916
 917 /**
 918  * Solves the LP problem
 919  *
 920  * @param mlp the MLP Handle
 921  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 922  */
 923 static int
 924 mlp_solve_lp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 925 {
 926   int res = 0;
 927
 928   res = glp_simplex(mlp->p.prob, &mlp->control_param_lp);
 929   if (0 == res)
 930           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 931   else
 932           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 933
 934   /* Analyze problem status  */
 935   res = glp_get_status (mlp->p.prob);
 936   switch (res) {
 937     /* solution is optimal */
 938     case GLP_OPT:
 939     /* solution is feasible */
 940     case GLP_FEAS:
 941       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving LP problem: 0x%02X %s\n",
 942           res, mlp_status_to_string(res));
 943       return GNUNET_OK;
 944     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 945     default:
 946       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving LP problem failed, no solution: 0x%02X %s\n",
 947           res, mlp_status_to_string(res));
 948       return GNUNET_SYSERR;
 949   }
 950 }
 951
 952
 953 /**
 954  * Solves the MLP problem
 955  *
 956  * @param mlp the MLP Handle
 957  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
 958  */
 959 int
 960 mlp_solve_mlp_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp)
 961 {
 962   int res = 0;
 963   res = glp_intopt(mlp->p.prob, &mlp->control_param_mlp);
 964   if (0 == res)
 965           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 966   else
 967           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Solving MLP problem failed: 0x%02X %s\n", res, mlp_solve_to_string(res));
 968   /* Analyze problem status  */
 969   res = glp_mip_status(mlp->p.prob);
 970   switch (res) {
 971     /* solution is optimal */
 972     case GLP_OPT:
 973     /* solution is feasible */
 974     case GLP_FEAS:
 975       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Solving MLP problem: 0x%02X %s\n", res, mlp_status_to_string(res));
 976       return GNUNET_OK;
 977     /* Problem was ill-defined, no way to handle that */
 978     default:
 979       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,"Solving MLP problem failed, 0x%02X %s\n\n", res, mlp_status_to_string(res));
 980       return GNUNET_SYSERR;
 981   }
 982 }
 983
 984 /**
 985  * Propagates the results when MLP problem was solved
 986  *
 987  * @param cls the MLP handle
 988  * @param key the peer identity
 989  * @param value the address
 990  * @return #GNUNET_OK to continue
 991  */
 992 int
 993 mlp_propagate_results (void *cls,
 994                        const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
 995                        void *value)
 996 {
 997   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
 998   struct ATS_Address *address;
 999   struct MLP_information *mlpi;
1000   double mlp_bw_in = MLP_NaN;
1001   double mlp_bw_out = MLP_NaN;
1002   double mlp_use = MLP_NaN;
1003
1004   /* Check if we have to add this peer due to a pending request */
1005   if (GNUNET_NO == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains (mlp->requested_peers,
1006                                                            key))
1007   {
1008     return GNUNET_OK;
1009   }
1010   address = value;
1011   GNUNET_assert (address->solver_information != NULL);
1012   mlpi = address->solver_information;
1013
1014   mlp_bw_in = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);/* FIXME */
1015   if (mlp_bw_in > (double) UINT32_MAX)
1016   {
1017       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
1018       mlp_bw_in = (double) UINT32_MAX;
1019   }
1020   mlp_bw_out = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_b);
1021   if (mlp_bw_out > (double) UINT32_MAX)
1022   {
1023       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Overflow in assigned bandwidth, reducing ...\n" );
1024       mlp_bw_out = (double) UINT32_MAX;
1025   }
1026   mlp_use = glp_mip_col_val(mlp->p.prob, mlpi->c_n);
1027
1028   /*
1029    * Debug: solution
1030    * LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "MLP result address: `%s' `%s' length %u session %u, mlp use %f\n",
1031    *    GNUNET_i2s(&address->peer), address->plugin,
1032    *    address->addr_len, address->session_id);
1033    */
1034
1035   if (GLP_YES == mlp_use)
1036   {
1037     /* This address was selected by the solver to be used */
1038     mlpi->n = GNUNET_YES;
1039     if (GNUNET_NO == address->active)
1040     {
1041             /* Address was not used before, enabling address */
1042       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : enabling address\n",
1043           (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1044       address->active = GNUNET_YES;
1045       address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
1046       mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1047       address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
1048       mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1049       if ((NULL == mlp->exclude_peer) || (0 != memcmp (&address->peer, mlp->exclude_peer, sizeof (address->peer))))
1050         mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1051       return GNUNET_OK;
1052     }
1053     else if (GNUNET_YES == address->active)
1054     {
1055       /* Address was used before, check for bandwidth change */
1056       if ((mlp_bw_out != ntohl(address->assigned_bw_out.value__)) ||
1057               (mlp_bw_in != ntohl(address->assigned_bw_in.value__)))
1058       {
1059           LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : bandwidth changed\n",
1060               (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1061           address->assigned_bw_in.value__ = htonl (mlp_bw_in);
1062           mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1063           address->assigned_bw_out.value__ = htonl (mlp_bw_out);
1064           mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1065           if ((NULL == mlp->exclude_peer) || (0 != memcmp (&address->peer, mlp->exclude_peer, sizeof (address->peer))))
1066             mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1067           return GNUNET_OK;
1068       }
1069     }
1070     else
1071       GNUNET_break (0);
1072   }
1073   else if (GLP_NO == mlp_use)
1074   {
1075     /* This address was selected by the solver to be not used */
1076     mlpi->n = GNUNET_NO;
1077     if (GNUNET_NO == address->active)
1078     {
1079       /* Address was not used before, nothing to do */
1080       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : no change\n",
1081           (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1082       return GNUNET_OK;
1083     }
1084     else if (GNUNET_YES == address->active)
1085     {
1086     /* Address was used before, disabling address */
1087     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s %.2f : disabling address\n",
1088         (1 == mlp_use) ? "[x]": "[ ]", mlp_bw_out);
1089       address->active = GNUNET_NO;
1090       /* Set bandwidth to 0 */
1091       address->assigned_bw_in = BANDWIDTH_ZERO;
1092       mlpi->b_in.value__ = htonl(mlp_bw_in);
1093       address->assigned_bw_out = BANDWIDTH_ZERO;
1094       mlpi->b_out.value__ = htonl(mlp_bw_out);
1095       //mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1096       return GNUNET_OK;
1097     }
1098     else
1099       GNUNET_break (0);
1100   }
1101   else
1102     GNUNET_break (0);
1103
1104   return GNUNET_OK;
1105 }
1106
1107 static void notify (struct GAS_MLP_Handle *mlp,
1108     enum GAS_Solver_Operation op,
1109     enum GAS_Solver_Status stat,
1110     enum GAS_Solver_Additional_Information add)
1111 {
1112   if (NULL != mlp->env->info_cb)
1113     mlp->env->info_cb (mlp->env->info_cb_cls, op, stat, add);
1114 }
1115 /**
1116  * Solves the MLP problem
1117  *
1118  * @param solver the MLP Handle
1119  * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
1120  */
1121 int
1122 GAS_mlp_solve_problem (void *solver)
1123 {
1124   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1125   char *filename;
1126   int res_lp = 0;
1127   int res_mip = 0;
1128
1129   struct GNUNET_TIME_Absolute start_total;
1130   struct GNUNET_TIME_Absolute start_cur_op;
1131   struct GNUNET_TIME_Relative dur_total;
1132   struct GNUNET_TIME_Relative dur_setup;
1133   struct GNUNET_TIME_Relative dur_lp;
1134   struct GNUNET_TIME_Relative dur_mlp;
1135
1136   GNUNET_assert(NULL != solver);
1137
1138   if (GNUNET_YES == mlp->stat_bulk_lock)
1139     {
1140       mlp->stat_bulk_requests++;
1141       return GNUNET_NO;
1142     }
1143   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_START, GAS_STAT_SUCCESS,
1144       (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1145   start_total = GNUNET_TIME_absolute_get();
1146
1147   if (0 == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size(mlp->requested_peers))
1148     {
1149       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_STOP, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_NONE);
1150       return GNUNET_OK; /* No pending requests */
1151     }
1152   if (0 == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size(mlp->addresses))
1153     {
1154       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_STOP, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_NONE);
1155       return GNUNET_OK; /* No addresses available */
1156     }
1157
1158   if ((GNUNET_NO == mlp->stat_mlp_prob_changed)
1159       && (GNUNET_NO == mlp->stat_mlp_prob_updated))
1160     {
1161       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No changes to problem\n");
1162       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_STOP, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_NONE);
1163       return GNUNET_OK;
1164     }
1165   if (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed)
1166     {
1167       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem size changed, rebuilding\n");
1168       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_SETUP_START, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_FULL);
1169       mlp_delete_problem(mlp);
1170       if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem(mlp))
1171         {
1172           notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_SETUP_STOP, GAS_STAT_FAIL, GAS_INFO_FULL);
1173           return GNUNET_SYSERR;
1174         }
1175       notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_SETUP_STOP, GAS_STAT_SUCCESS, GAS_INFO_FULL);
1176       mlp->control_param_lp.presolve = GLP_YES;
1177       mlp->control_param_mlp.presolve = GNUNET_NO; /* No presolver, we have LP solution */
1178     }
1179   else
1180     {
1181       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Problem was updated, resolving\n");
1182     }
1183
1184   dur_setup = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_total);
1185
1186   /* Run LP solver */
1187   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_LP_START, GAS_STAT_SUCCESS,
1188       (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1189   LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1190       "Running LP solver %s\n",
1191       (GLP_YES == mlp->control_param_lp.presolve)? "with presolver": "without presolver");
1192   start_cur_op = GNUNET_TIME_absolute_get();
1193
1194   /* Solve LP */
1195   mlp->control_param_lp.presolve = GLP_YES;
1196   res_lp = mlp_solve_lp_problem(mlp);
1197
1198   dur_lp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_cur_op);
1199   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_LP_STOP,
1200       (GNUNET_OK == res_lp) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1201       (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1202
1203
1204   /* Run MLP solver */
1205   if (GNUNET_OK == res_lp)
1206   {
1207     LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Running MLP solver \n");
1208     notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_MLP_START, GAS_STAT_SUCCESS,
1209         (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1210     start_cur_op = GNUNET_TIME_absolute_get();
1211
1212     /* Solve MIP */
1213     //mlp->control_param_mlp.presolve = GNUNET_YES;
1214     res_mip = mlp_solve_mlp_problem(mlp);
1215
1216     dur_mlp = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_cur_op);
1217     dur_total = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_total);
1218
1219     notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_MLP_STOP,
1220         (GNUNET_OK == res_mip) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1221         (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1222   }
1223   else
1224   {
1225     /* Do not execute mip solver since lp solution is invalid */
1226     dur_mlp = GNUNET_TIME_UNIT_ZERO;
1227     dur_total = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_total);
1228     notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_MLP_MLP_STOP, GAS_STAT_FAIL,
1229         (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1230     res_mip = GNUNET_SYSERR;
1231   }
1232
1233
1234   /* Notify about end */
1235   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_STOP,
1236       ((GNUNET_OK == res_mip) && (GNUNET_OK == res_mip)) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1237       (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed) ? GAS_INFO_FULL : GAS_INFO_UPDATED);
1238
1239   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1240       "Execution time for %s solve: (total/setup/lp/mlp) : %llu %llu %llu %llu\n",
1241       (GNUNET_YES == mlp->stat_mlp_prob_changed) ? "full" : "updated",
1242       (unsigned long long) dur_total.rel_value_us,
1243       (unsigned long long) dur_setup.rel_value_us,
1244       (unsigned long long) dur_lp.rel_value_us,
1245       (unsigned long long) dur_mlp.rel_value_us);
1246
1247   /* Save stats */
1248   mlp->ps.lp_res = res_lp;
1249   mlp->ps.mip_res = res_mip;
1250   mlp->ps.lp_presolv = mlp->control_param_lp.presolve;
1251   mlp->ps.mip_presolv = mlp->control_param_mlp.presolve;
1252   mlp->ps.p_cols = glp_get_num_cols(mlp->p.prob);
1253   mlp->ps.p_rows = glp_get_num_rows(mlp->p.prob);
1254   mlp->ps.p_elements = mlp->p.num_elements;
1255
1256   /* Propagate result*/
1257   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_UPDATE_NOTIFICATION_START,
1258       (GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1259       GAS_INFO_NONE);
1260   if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1261     {
1262       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate(mlp->addresses,
1263           &mlp_propagate_results, mlp);
1264     }
1265   notify(mlp, GAS_OP_SOLVE_UPDATE_NOTIFICATION_STOP,
1266       (GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip) ? GAS_STAT_SUCCESS : GAS_STAT_FAIL,
1267       GAS_INFO_NONE);
1268
1269   struct GNUNET_TIME_Absolute time = GNUNET_TIME_absolute_get();
1270   if ( (GNUNET_YES == mlp->opt_dump_solution_all) ||
1271       (mlp->opt_dump_solution_on_fail && ((GNUNET_OK != res_lp) || (GNUNET_OK != res_mip))) )
1272     {
1273       /* Write problem to disk */
1274       GNUNET_asprintf(&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.lp", mlp->p.num_peers,
1275           mlp->p.num_addresses, time.abs_value_us);
1276       LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Dumped problem to file: `%s' \n", filename);
1277       glp_write_lp (mlp->p.prob, NULL, filename);
1278       GNUNET_free(filename);
1279     }
1280   if ( (mlp->opt_dump_solution_all) ||
1281       (mlp->opt_dump_solution_on_fail && ((GNUNET_OK != res_lp) || (GNUNET_OK != res_mip))) )
1282   {
1283     /* Write solution to disk */
1284     GNUNET_asprintf(&filename, "problem_p_%u_a%u_%llu.sol", mlp->p.num_peers,
1285         mlp->p.num_addresses, time.abs_value_us);
1286     glp_print_mip(mlp->p.prob, filename);
1287     LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Dumped solution to file: `%s' \n", filename);
1288     GNUNET_free(filename);
1289   }
1290
1291   /* Reset change and update marker */
1292   mlp->control_param_lp.presolve = GLP_NO;
1293   mlp->stat_mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
1294   mlp->stat_mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
1295
1296   if ((GNUNET_OK == res_lp) && (GNUNET_OK == res_mip))
1297     return GNUNET_OK;
1298   else
1299     return GNUNET_SYSERR;
1300 }
1301
1302 /**
1303  * Add a single address to the solve
1304  *
1305  * @param solver the solver Handle
1306  * @param address the address to add
1307  * @param network network type of this address
1308  */
1309 void
1310 GAS_mlp_address_add (void *solver,
1311                     struct ATS_Address *address,
1312                     uint32_t network)
1313 {
1314   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1315   struct ATS_Peer *p;
1316
1317   GNUNET_assert (NULL != solver);
1318   GNUNET_assert (NULL != address);
1319
1320   if (GNUNET_ATS_NetworkTypeCount <= network)
1321   {
1322    GNUNET_break (0);
1323    return;
1324   }
1325
1326   if (NULL == address->solver_information)
1327   {
1328       address->solver_information = GNUNET_new (struct MLP_information);
1329   }
1330   else
1331       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1332            _("Adding address for peer `%s' multiple times\n"),
1333            GNUNET_i2s(&address->peer));
1334
1335   /* Is this peer included in the problem? */
1336   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1337                                                       &address->peer)))
1338   {
1339     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' without address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1340     return;
1341   }
1342
1343   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding address for peer `%s' with address request \n", GNUNET_i2s(&address->peer));
1344   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1345   mlp->stat_mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1346   if (GNUNET_YES == mlp->opt_mlp_auto_solve)
1347     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1348 }
1349
1350
1351 /**
1352  * Transport properties for this address have changed
1353  *
1354  * @param solver solver handle
1355  * @param address the address
1356  * @param type the ATSI type in HBO
1357  * @param abs_value the absolute value of the property
1358  * @param rel_value the normalized value
1359  */
1360 void
1361 GAS_mlp_address_property_changed (void *solver,
1362                                   struct ATS_Address *address,
1363                                   uint32_t type,
1364                                   uint32_t abs_value,
1365                                   double rel_value)
1366 {
1367   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1368   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1369   struct ATS_Peer *p;
1370   int c1;
1371   int type_index;
1372
1373   GNUNET_assert (NULL != solver);
1374   GNUNET_assert (NULL != address);
1375
1376   if (NULL == mlpi)
1377   {
1378       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1379           _("Updating address property `%s' for peer `%s' %p not added before\n"),
1380           GNUNET_ATS_print_property_type (type),
1381           GNUNET_i2s(&address->peer),
1382           address);
1383       GNUNET_break (0);
1384       return;
1385   }
1386
1387   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1388                                                       &address->peer)))
1389   {
1390     /* Peer is not requested, so no need to update problem */
1391     return;
1392   }
1393   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating property `%s' address for peer `%s'\n",
1394       GNUNET_ATS_print_property_type (type),
1395       GNUNET_i2s(&address->peer));
1396
1397   /* Find row index */
1398   type_index = -1;
1399   for (c1 = 0; c1 < mlp->pv.m_q; c1++)
1400   {
1401     if (type == mlp->pv.q[c1])
1402     {
1403       type_index = c1;
1404       break;
1405     }
1406   }
1407   if (-1 == type_index)
1408   {
1409     GNUNET_break (0);
1410     return; /* quality index not found */
1411   }
1412
1413   /* Update c7) [r_q[index]][c_b] = f_q * q_averaged[type_index] */
1414   if (GNUNET_YES == mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1415       mlp->p.r_q[type_index], mlpi->c_b, rel_value, __LINE__))
1416   {
1417     mlp->stat_mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1418     if (GNUNET_YES == mlp->opt_mlp_auto_solve)
1419       GAS_mlp_solve_problem (solver);
1420   }
1421 }
1422
1423
1424 /**
1425  * Transport session for this address has changed
1426  *
1427  * NOTE: values in addresses are already updated
1428  *
1429  * @param solver solver handle
1430  * @param address the address
1431  * @param cur_session the current session
1432  * @param new_session the new session
1433  */
1434 void
1435 GAS_mlp_address_session_changed (void *solver,
1436                                   struct ATS_Address *address,
1437                                   uint32_t cur_session,
1438                                   uint32_t new_session)
1439 {
1440   /* Nothing to do here */
1441   return;
1442 }
1443
1444
1445 /**
1446  * Transport session for this address has changed
1447  *
1448  * NOTE: values in addresses are already updated
1449  *
1450  * @param solver solver handle
1451  * @param address the address
1452  * @param in_use usage state
1453  */
1454 void
1455 GAS_mlp_address_inuse_changed (void *solver,
1456                                struct ATS_Address *address,
1457                                int in_use)
1458 {
1459   /* Nothing to do here */
1460   return;
1461 }
1462
1463
1464 /**
1465  * Network scope for this address has changed
1466  *
1467  * NOTE: values in addresses are already updated
1468  *
1469  * @param solver solver handle
1470  * @param address the address
1471  * @param current_network the current network
1472  * @param new_network the new network
1473  */
1474 void
1475 GAS_mlp_address_change_network (void *solver,
1476                                struct ATS_Address *address,
1477                                uint32_t current_network,
1478                                uint32_t new_network)
1479 {
1480   struct MLP_information *mlpi = address->solver_information;
1481   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1482   struct ATS_Peer *p;
1483   int nets_avail[] = GNUNET_ATS_NetworkType;
1484   int c1;
1485
1486   GNUNET_assert (NULL != solver);
1487   GNUNET_assert (NULL != address);
1488
1489   if (GNUNET_ATS_NetworkTypeCount <= new_network)
1490   {
1491    GNUNET_break (0);
1492    return;
1493   }
1494
1495   if (NULL == mlpi)
1496   {
1497     GNUNET_break (0);
1498     return;
1499   }
1500
1501   if (mlpi->c_b == MLP_UNDEFINED)
1502     return; /* This address is not yet in the matrix*/
1503
1504   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1505                                                       &address->peer)))
1506   {
1507     /* Peer is not requested, so no need to update problem */
1508     GNUNET_break (0);
1509     return;
1510   }
1511
1512   if (current_network == new_network)
1513   {
1514     GNUNET_break (0);
1515     return;
1516   }
1517
1518   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount ; c1 ++)
1519   {
1520     if (nets_avail[c1] == new_network)
1521       break;
1522   }
1523
1524   if (GNUNET_ATS_NetworkTypeCount == c1)
1525   {
1526     /* Invalid network */
1527     GNUNET_break (0);
1528     return;
1529   }
1530
1531   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Updating network for peer `%s' from `%s' to `%s'\n",
1532       GNUNET_i2s (&address->peer),
1533       GNUNET_ATS_print_network_type(current_network),
1534       GNUNET_ATS_print_network_type(new_network));
1535
1536   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c1++)
1537   {
1538     if (mlp->pv.quota_index[c1] == current_network)
1539     {
1540       /* Remove from old network */
1541       mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1542           mlp->p.r_quota[c1],
1543           mlpi->c_b, 0.0, __LINE__);
1544       break;
1545     }
1546   }
1547
1548   for (c1 = 0; c1 < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c1++)
1549   {
1550     if (mlp->pv.quota_index[c1] == new_network)
1551     {
1552       /* Remove from old network */
1553       if (GNUNET_SYSERR == mlp_create_problem_update_value (&mlp->p,
1554           mlp->p.r_quota[c1],
1555           mlpi->c_b, 1.0, __LINE__))
1556       {
1557         /* This quota did not exist in the problem, recreate */
1558         GNUNET_break (0);
1559       }
1560       break;
1561     }
1562   }
1563
1564   mlp->stat_mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1565 }
1566
1567
1568 /**
1569  * Deletes a single address in the MLP problem
1570  *
1571  * The MLP problem has to be recreated and the problem has to be resolved
1572  *
1573  * @param solver the MLP Handle
1574  * @param address the address to delete
1575  * @param session_only delete only session not whole address
1576  */
1577 void
1578 GAS_mlp_address_delete (void *solver,
1579     struct ATS_Address *address,
1580     int session_only)
1581 {
1582   struct ATS_Peer *p;
1583   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1584   struct MLP_information *mlpi;
1585   int was_active;
1586
1587   GNUNET_assert (NULL != solver);
1588   GNUNET_assert (NULL != address);
1589
1590   mlpi = address->solver_information;
1591   if ((GNUNET_NO == session_only) && (NULL != mlpi))
1592   {
1593     /* Remove full address */
1594     GNUNET_free (mlpi);
1595     address->solver_information = NULL;
1596   }
1597   was_active = address->active;
1598   address->active = GNUNET_NO;
1599   address->assigned_bw_in = BANDWIDTH_ZERO;
1600   address->assigned_bw_out = BANDWIDTH_ZERO;
1601
1602   /* Is this peer included in the problem? */
1603   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1604                                                       &address->peer)))
1605   {
1606     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Deleting %s for peer `%s' without address request \n",
1607         (session_only == GNUNET_YES) ? "session" : "address",
1608         GNUNET_i2s(&address->peer));
1609     return;
1610   }
1611   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Deleting %s for peer `%s' with address request \n",
1612       (session_only == GNUNET_YES) ? "session" : "address",
1613       GNUNET_i2s(&address->peer));
1614
1615   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1616   mlp->stat_mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1617   if (GNUNET_YES == mlp->opt_mlp_auto_solve)
1618   {
1619     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1620   }
1621   if (GNUNET_YES == was_active)
1622   {
1623     if (NULL == GAS_mlp_get_preferred_address (solver, &address->peer))
1624     {
1625       /* No alternative address, disconnecting peer */
1626       mlp->bw_changed_cb (mlp->bw_changed_cb_cls, address);
1627     }
1628   }
1629
1630   return;
1631 }
1632
1633
1634 /**
1635  * Find the active address in the set of addresses of a peer
1636  * @param cls destination
1637  * @param key peer id
1638  * @param value address
1639  * @return GNUNET_OK
1640  */
1641 static int
1642 mlp_get_preferred_address_it (void *cls,
1643                               const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1644                               void *value)
1645 {
1646   static int counter = 0;
1647   struct ATS_Address **aa = cls;
1648   struct ATS_Address *addr = value;
1649   struct MLP_information *mlpi = addr->solver_information;
1650
1651   if (mlpi == NULL)
1652     return GNUNET_YES;
1653
1654   /*
1655    * Debug output
1656    * GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1657    *           "MLP [%u] Peer `%s' %s length %u session %u active %s mlp active %s\n",
1658    *           counter, GNUNET_i2s (&addr->peer), addr->plugin, addr->addr_len, addr->session_id,
1659    *           (GNUNET_YES == addr->active) ? "active" : "inactive",
1660    *           (GNUNET_YES == mlpi->n) ? "active" : "inactive");
1661    */
1662
1663   if (GNUNET_YES == mlpi->n)
1664   {
1665
1666     (*aa) = addr;
1667     (*aa)->assigned_bw_in = mlpi->b_in;
1668     (*aa)->assigned_bw_out = mlpi->b_out;
1669     return GNUNET_NO;
1670   }
1671   counter ++;
1672   return GNUNET_YES;
1673 }
1674
1675
1676 static double
1677 get_peer_pref_value (struct GAS_MLP_Handle *mlp, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1678 {
1679   double res;
1680   const double *preferences = NULL;
1681   int c;
1682   preferences = mlp->get_preferences (mlp->get_preferences_cls, peer);
1683
1684   res = 0.0;
1685   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_PreferenceCount; c++)
1686   {
1687     if (c != GNUNET_ATS_PREFERENCE_END)
1688     {
1689       //fprintf (stderr, "VALUE[%u] %s %.3f \n", c, GNUNET_i2s (&cur->addr->peer), t[c]);
1690       res += preferences[c];
1691     }
1692   }
1693   res /= (GNUNET_ATS_PreferenceCount -1);
1694   return res;
1695 }
1696
1697
1698 /**
1699  * Get the preferred address for a specific peer
1700  *
1701  * @param solver the MLP Handle
1702  * @param peer the peer
1703  * @return suggested address
1704  */
1705 const struct ATS_Address *
1706 GAS_mlp_get_preferred_address (void *solver,
1707                                const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1708 {
1709   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1710   struct ATS_Peer *p;
1711   struct ATS_Address *res;
1712
1713   GNUNET_assert (NULL != solver);
1714   GNUNET_assert (NULL != peer);
1715
1716   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Getting preferred address for `%s'\n",
1717       GNUNET_i2s (peer));
1718
1719   /* Is this peer included in the problem? */
1720   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers,
1721                                                       peer)))
1722     {
1723       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Adding peer `%s' to list of requested_peers with requests\n",
1724           GNUNET_i2s (peer));
1725
1726       p = GNUNET_new (struct ATS_Peer);
1727       p->id = (*peer);
1728       p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1729       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (mlp->requested_peers,
1730                                          peer, p,
1731                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST);
1732
1733       /* Added new peer, we have to rebuild problem before solving */
1734       mlp->stat_mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1735
1736       if ((GNUNET_YES == mlp->opt_mlp_auto_solve)&&
1737           (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multipeermap_contains(mlp->addresses,
1738                                                                 peer)))
1739       {
1740         mlp->exclude_peer = peer;
1741         GAS_mlp_solve_problem (mlp);
1742         mlp->exclude_peer = NULL;
1743       }
1744   }
1745   /* Get prefered address */
1746   res = NULL;
1747   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get_multiple (mlp->addresses, peer,
1748                                               mlp_get_preferred_address_it, &res);
1749   return res;
1750 }
1751
1752
1753 /**
1754  * Start a bulk operation
1755  *
1756  * @param solver the solver
1757  */
1758 void
1759 GAS_mlp_bulk_start (void *solver)
1760 {
1761   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Locking solver for bulk operation ...\n");
1762   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1763
1764   GNUNET_assert (NULL != solver);
1765
1766   s->stat_bulk_lock ++;
1767 }
1768
1769 void
1770 GAS_mlp_bulk_stop (void *solver)
1771 {
1772   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unlocking solver from bulk operation ...\n");
1773
1774   struct GAS_MLP_Handle *s = (struct GAS_MLP_Handle *) solver;
1775   GNUNET_assert (NULL != solver);
1776
1777   if (s->stat_bulk_lock < 1)
1778   {
1779     GNUNET_break (0);
1780     return;
1781   }
1782   s->stat_bulk_lock --;
1783
1784   if (0 < s->stat_bulk_requests)
1785   {
1786     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1787     s->stat_bulk_requests= 0;
1788   }
1789 }
1790
1791
1792
1793 /**
1794  * Stop notifying about address and bandwidth changes for this peer
1795  *
1796  * @param solver the MLP handle
1797  * @param peer the peer
1798  */
1799 void
1800 GAS_mlp_stop_get_preferred_address (void *solver,
1801                                      const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
1802 {
1803   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1804   struct ATS_Peer *p = NULL;
1805
1806   GNUNET_assert (NULL != solver);
1807   GNUNET_assert (NULL != peer);
1808   if (NULL != (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers, peer)))
1809   {
1810     GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (mlp->requested_peers, peer, p);
1811     GNUNET_free (p);
1812
1813     mlp->stat_mlp_prob_changed = GNUNET_YES;
1814     if (GNUNET_YES == mlp->opt_mlp_auto_solve)
1815     {
1816       GAS_mlp_solve_problem (solver);
1817     }
1818   }
1819 }
1820
1821
1822 /**
1823  * Changes the preferences for a peer in the MLP problem
1824  *
1825  * @param solver the MLP Handle
1826  * @param peer the peer
1827  * @param kind the kind to change the preference
1828  * @param pref_rel the relative score
1829  */
1830 void
1831 GAS_mlp_address_change_preference (void *solver,
1832                    const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1833                    enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1834                    double pref_rel)
1835 {
1836   struct GAS_MLP_Handle *mlp = solver;
1837   struct ATS_Peer *p = NULL;
1838
1839   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Changing preference for address for peer `%s' to %.2f\n",
1840       GNUNET_i2s(peer), pref_rel);
1841
1842   GNUNET_STATISTICS_update (mlp->stats,"# LP address preference changes", 1, GNUNET_NO);
1843   /* Update the constraints with changed preferences */
1844
1845   /* Update quality constraint c7 */
1846
1847   /* Update relativity constraint c9 */
1848   if (NULL == (p = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_get (mlp->requested_peers, peer)))
1849   {
1850     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Updating preference for unknown peer `%s'\n", GNUNET_i2s(peer));
1851     return;
1852   }
1853   p->f = get_peer_pref_value (mlp, peer);
1854   /*
1855   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "PEER PREF: %s %.2f\n",
1856       GNUNET_i2s(peer), p->f);*/
1857   mlp_create_problem_update_value (&mlp->p, p->r_c9, mlp->p.c_r, -p->f, __LINE__);
1858
1859   /* Problem size changed: new address for peer with pending request */
1860   mlp->stat_mlp_prob_updated = GNUNET_YES;
1861   if (GNUNET_YES == mlp->opt_mlp_auto_solve)
1862     GAS_mlp_solve_problem (solver);
1863   return;
1864 }
1865
1866
1867 /**
1868  * Get application feedback for a peer
1869  *
1870  * @param solver the solver handle
1871  * @param application the application
1872  * @param peer the peer to change the preference for
1873  * @param scope the time interval for this feedback: [now - scope .. now]
1874  * @param kind the kind to change the preference
1875  * @param score the score
1876  */
1877 void
1878 GAS_mlp_address_preference_feedback (void *solver,
1879                                     void *application,
1880                                     const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
1881                                     const struct GNUNET_TIME_Relative scope,
1882                                     enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
1883                                     double score)
1884 {
1885   struct GAS_PROPORTIONAL_Handle *s = solver;
1886   GNUNET_assert (NULL != solver);
1887   GNUNET_assert (NULL != peer);
1888
1889   GNUNET_assert (NULL != s);
1890 }
1891
1892
1893 static int
1894 mlp_free_peers (void *cls,
1895                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key, void *value)
1896 {
1897   struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *map = cls;
1898   struct ATS_Peer *p = value;
1899
1900   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (map, key, value);
1901   GNUNET_free (p);
1902
1903   return GNUNET_OK;
1904 }
1905
1906
1907 /**
1908  * Shutdown the MLP problem solving component
1909  *
1910  * @param cls the solver handle
1911  * @return NULL
1912  */
1913 void *
1914 libgnunet_plugin_ats_mlp_done (void *cls)
1915 {
1916   struct GAS_MLP_Handle *mlp = cls;
1917   GNUNET_assert (mlp != NULL);
1918
1919   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutting down mlp solver\n");
1920   mlp_delete_problem (mlp);
1921
1922   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (mlp->requested_peers,
1923                                          &mlp_free_peers,
1924                                          mlp->requested_peers);
1925   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (mlp->requested_peers);
1926   mlp->requested_peers = NULL;
1927
1928   /* Clean up GLPK environment */
1929   glp_free_env();
1930   GNUNET_free (mlp);
1931
1932   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Shutdown down of mlp solver complete\n");
1933   return NULL;
1934 }
1935
1936
1937 void *
1938 libgnunet_plugin_ats_mlp_init (void *cls)
1939 {
1940   struct GNUNET_ATS_PluginEnvironment *env = cls;
1941   struct GAS_MLP_Handle * mlp = GNUNET_new (struct GAS_MLP_Handle);
1942
1943   double D;
1944   double R;
1945   double U;
1946   unsigned long long tmp;
1947   unsigned int b_min;
1948   unsigned int n_min;
1949   int c;
1950   int c2;
1951   int found;
1952
1953   struct GNUNET_TIME_Relative max_duration;
1954   long long unsigned int max_iterations;
1955
1956   GNUNET_assert (NULL != env->cfg);
1957   GNUNET_assert (NULL != env->addresses);
1958   GNUNET_assert (NULL != env->bandwidth_changed_cb);
1959   GNUNET_assert (NULL != env->get_preferences);
1960   GNUNET_assert (NULL != env->get_property);
1961
1962   /* Init GLPK environment */
1963   int res = glp_init_env();
1964   switch (res) {
1965     case 0:
1966       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1967           "initialization successful");
1968       break;
1969     case 1:
1970       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GLPK: `%s'\n",
1971           "environment is already initialized");
1972       break;
1973     case 2:
1974       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1975           "initialization failed (insufficient memory)");
1976       GNUNET_free(mlp);
1977       return NULL;
1978       break;
1979     case 3:
1980       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Could not init GLPK: `%s'\n",
1981           "initialization failed (unsupported programming model)");
1982       GNUNET_free(mlp);
1983       return NULL;
1984       break;
1985     default:
1986       break;
1987   }
1988
1989   mlp->opt_dump_problem_all = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (env->cfg,
1990      "ats", "MLP_DUMP_PROBLEM_ALL");
1991   if (GNUNET_SYSERR == mlp->opt_dump_problem_all)
1992    mlp->opt_dump_problem_all = GNUNET_NO;
1993
1994   mlp->opt_dump_solution_all = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (env->cfg,
1995      "ats", "MLP_DUMP_SOLUTION_ALL");
1996   if (GNUNET_SYSERR == mlp->opt_dump_solution_all)
1997    mlp->opt_dump_solution_all = GNUNET_NO;
1998
1999   mlp->opt_dump_problem_on_fail = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (env->cfg,
2000      "ats", "MLP_DUMP_PROBLEM_ON_FAIL");
2001   if (GNUNET_SYSERR == mlp->opt_dump_problem_on_fail)
2002    mlp->opt_dump_problem_on_fail = GNUNET_NO;
2003
2004   mlp->opt_dump_solution_on_fail = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (env->cfg,
2005      "ats", "MLP_DUMP_SOLUTION_ON_FAIL");
2006   if (GNUNET_SYSERR == mlp->opt_dump_solution_on_fail)
2007    mlp->opt_dump_solution_on_fail = GNUNET_NO;
2008
2009   mlp->opt_glpk_verbose = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (env->cfg,
2010      "ats", "MLP_GLPK_VERBOSE");
2011   if (GNUNET_SYSERR == mlp->opt_glpk_verbose)
2012    mlp->opt_glpk_verbose = GNUNET_NO;
2013
2014   mlp->pv.BIG_M = (double) BIG_M_VALUE;
2015
2016   /* Get timeout for iterations */
2017   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time(env->cfg, "ats",
2018       "MLP_MAX_DURATION", &max_duration))
2019   {
2020     max_duration = MLP_MAX_EXEC_DURATION;
2021   }
2022
2023   /* Get maximum number of iterations */
2024   if (GNUNET_OK != GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size(env->cfg, "ats",
2025       "MLP_MAX_ITERATIONS", &max_iterations))
2026   {
2027     max_iterations = MLP_MAX_ITERATIONS;
2028   }
2029
2030   /* Get diversity coefficient from configuration */
2031   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg,
2032       "ats", "MLP_COEFFICIENT_D", &tmp))
2033     D = (double) tmp / 100;
2034   else
2035     D = DEFAULT_D;
2036
2037   /* Get proportionality coefficient from configuration */
2038   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg,
2039       "ats", "MLP_COEFFICIENT_R", &tmp))
2040     R = (double) tmp / 100;
2041   else
2042     R = DEFAULT_R;
2043
2044   /* Get utilization coefficient from configuration */
2045   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg,
2046       "ats", "MLP_COEFFICIENT_U", &tmp))
2047     U = (double) tmp / 100;
2048   else
2049     U = DEFAULT_U;
2050
2051   /* Get quality metric coefficients from configuration */
2052   int i_delay = MLP_NaN;
2053   int i_distance = MLP_NaN;
2054   int q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount] = GNUNET_ATS_QualityProperties;
2055   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount; c++)
2056   {
2057     /* initialize quality coefficients with default value 1.0 */
2058       mlp->pv.co_Q[c] = DEFAULT_QUALITY;
2059
2060     mlp->pv.q[c] = q[c];
2061     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DELAY)
2062       i_delay = c;
2063     if (q[c] == GNUNET_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE)
2064       i_distance = c;
2065   }
2066
2067   if ( (i_delay != MLP_NaN) &&
2068        (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
2069           "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DELAY", &tmp)) )
2070     mlp->pv.co_Q[i_delay] = (double) tmp / 100;
2071   else
2072     mlp->pv.co_Q[i_delay] = DEFAULT_QUALITY;
2073
2074   if ( (i_distance != MLP_NaN) &&
2075         (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
2076           "MLP_COEFFICIENT_QUALITY_DISTANCE", &tmp)) )
2077     mlp->pv.co_Q[i_distance] = (double) tmp / 100;
2078   else
2079     mlp->pv.co_Q[i_distance] = DEFAULT_QUALITY;
2080
2081   /* Get minimum bandwidth per used address from configuration */
2082   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
2083                                                       "MLP_MIN_BANDWIDTH",
2084                                                       &tmp))
2085     b_min = tmp;
2086   else
2087   {
2088     b_min = ntohl (GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2089   }
2090
2091   /* Get minimum number of connections from configuration */
2092   if (GNUNET_OK == GNUNET_CONFIGURATION_get_value_size (env->cfg, "ats",
2093                                                       "MLP_MIN_CONNECTIONS",
2094                                                       &tmp))
2095     n_min = tmp;
2096   else
2097     n_min = DEFAULT_MIN_CONNECTIONS;
2098
2099   /* Init network quotas */
2100   int quotas[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount] = GNUNET_ATS_NetworkType;
2101   for (c = 0; c < GNUNET_ATS_NetworkTypeCount; c++)
2102   {
2103       found = GNUNET_NO;
2104       for (c2 = 0; c2 < env->network_count; c2++)
2105       {
2106           if (quotas[c] == env->networks[c2])
2107           {
2108               mlp->pv.quota_index[c] = env->networks[c2];
2109               mlp->pv.quota_out[c] = env->out_quota[c2];
2110               mlp->pv.quota_in[c] = env->in_quota[c2];
2111               found = GNUNET_YES;
2112               LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2113                   "Quota for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n",
2114                   GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2115                   mlp->pv.quota_out[c],
2116                   mlp->pv.quota_in[c]);
2117               break;
2118           }
2119       }
2120
2121       /* Check if defined quota could make problem unsolvable */
2122       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_out[c])
2123       {
2124         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
2125             _("Adjusting inconsistent outbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
2126             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2127             mlp->pv.quota_out[c],
2128             (n_min * b_min));
2129         mlp->pv.quota_out[c] = (n_min * b_min);
2130       }
2131       if ((n_min * b_min) > mlp->pv.quota_in[c])
2132       {
2133         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
2134             _("Adjusting inconsistent inbound quota configuration for network `%s', is %llu must be at least %llu\n"),
2135             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2136             mlp->pv.quota_in[c],
2137             (n_min * b_min));
2138         mlp->pv.quota_in[c] = (n_min * b_min);
2139       }
2140
2141       /* Check if bandwidth is too big to make problem solvable */
2142       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_out[c])
2143       {
2144         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
2145             _("Adjusting outbound quota configuration for network `%s'from %llu to %.0f\n"),
2146             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2147             mlp->pv.quota_out[c],
2148             mlp->pv.BIG_M);
2149         mlp->pv.quota_out[c] = mlp->pv.BIG_M ;
2150       }
2151       if (mlp->pv.BIG_M < mlp->pv.quota_in[c])
2152       {
2153         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Adjusting inbound quota configuration for network `%s' from %llu to %.0f\n"),
2154             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2155             mlp->pv.quota_in[c],
2156             mlp->pv.BIG_M);
2157         mlp->pv.quota_in[c] = mlp->pv.BIG_M ;
2158       }
2159
2160       if (GNUNET_NO == found)
2161       {
2162         mlp->pv.quota_in[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2163         mlp->pv.quota_out[c] = ntohl(GNUNET_CONSTANTS_DEFAULT_BW_IN_OUT.value__);
2164         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _("Using default quota configuration for network `%s' (in/out) %llu/%llu\n"),
2165             GNUNET_ATS_print_network_type(mlp->pv.quota_index[c]),
2166             mlp->pv.quota_in[c],
2167             mlp->pv.quota_out[c]);
2168       }
2169   }
2170   mlp->env = env;
2171   env->sf.s_add = &GAS_mlp_address_add;
2172   env->sf.s_address_update_property = &GAS_mlp_address_property_changed;
2173   env->sf.s_address_update_session = &GAS_mlp_address_session_changed;
2174   env->sf.s_address_update_inuse = &GAS_mlp_address_inuse_changed;
2175   env->sf.s_address_update_network = &GAS_mlp_address_change_network;
2176   env->sf.s_get = &GAS_mlp_get_preferred_address;
2177   env->sf.s_get_stop = &GAS_mlp_stop_get_preferred_address;
2178   env->sf.s_pref = &GAS_mlp_address_change_preference;
2179   env->sf.s_feedback = &GAS_mlp_address_preference_feedback;
2180   env->sf.s_del = &GAS_mlp_address_delete;
2181   env->sf.s_bulk_start = &GAS_mlp_bulk_start;
2182   env->sf.s_bulk_stop = &GAS_mlp_bulk_stop;
2183
2184
2185   /* Assign options to handle */
2186   mlp->stats = (struct GNUNET_STATISTICS_Handle *) env->stats;
2187   mlp->addresses = env->addresses;
2188   mlp->bw_changed_cb = env->bandwidth_changed_cb;
2189   mlp->bw_changed_cb_cls = env->bw_changed_cb_cls;
2190   mlp->get_preferences =  env->get_preferences;
2191   mlp->get_preferences_cls = env->get_preference_cls;
2192   mlp->get_properties = env->get_property;
2193   mlp->get_properties_cls = env->get_property_cls;
2194   /* Setting MLP Input variables */
2195
2196   mlp->pv.co_D = D;
2197   mlp->pv.co_R = R;
2198   mlp->pv.co_U = U;
2199   mlp->pv.b_min = b_min;
2200   mlp->pv.n_min = n_min;
2201   mlp->pv.m_q = GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount;
2202   mlp->stat_mlp_prob_changed = GNUNET_NO;
2203   mlp->stat_mlp_prob_updated = GNUNET_NO;
2204   mlp->opt_mlp_auto_solve = GNUNET_YES;
2205   mlp->requested_peers = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (10, GNUNET_NO);
2206   mlp->stat_bulk_requests = 0;
2207   mlp->stat_bulk_lock = 0;
2208
2209   /* Setup GLPK */
2210   /* Redirect GLPK output to GNUnet logging */
2211   glp_term_hook (&mlp_term_hook, (void *) mlp);
2212
2213   /* Init LP solving parameters */
2214   glp_init_smcp(&mlp->control_param_lp);
2215   mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
2216   if (GNUNET_YES == mlp->opt_glpk_verbose)
2217     mlp->control_param_lp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
2218
2219   mlp->control_param_lp.it_lim = max_iterations;
2220   mlp->control_param_lp.tm_lim = max_duration.rel_value_us / 1000LL;
2221
2222   /* Init MLP solving parameters */
2223   glp_init_iocp(&mlp->control_param_mlp);
2224   mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_OFF;
2225   if (GNUNET_YES == mlp->opt_glpk_verbose)
2226     mlp->control_param_mlp.msg_lev = GLP_MSG_ALL;
2227   mlp->control_param_mlp.tm_lim = max_duration.rel_value_us / 1000LL;
2228
2229   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "solver ready\n");
2230
2231   return mlp;
2232 }
2233
2234 /* end of plugin_ats_mlp.c */