fix for 0002392
[oweals/gnunet.git] / src / ats / gnunet-service-ats_addresses_mlp.h
index 1a478cd00bff6ef3987ee202244cc05b0f778527..d37eea75298ea99c8c4dd286eec9160b84dd6dbd 100644 (file)
 #ifndef GNUNET_SERVICE_ATS_ADDRESSES_MLP_H
 #define GNUNET_SERVICE_ATS_ADDRESSES_MLP_H
 
-#define VERBOSE GNUNET_EXTRA_LOGGING
 #define DEBUG_MLP GNUNET_EXTRA_LOGGING
 
+#define BIG_M_VALUE (UINT32_MAX) /10
+#define BIG_M_STRING "unlimited"
+
+#define MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH 3
+
 #define MLP_MAX_EXEC_DURATION   GNUNET_TIME_relative_multiply(GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 3)
 #define MLP_MAX_ITERATIONS      INT_MAX
 
+struct ATS_Peer
+{
+  struct ATS_Peer *next;
+  struct ATS_Peer *prev;
+
+  struct GNUNET_PeerIdentity id;
+
+  /* Array of quality preferences */
+  double f_q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
+  /* Legacy preference value */
+  double f;
+
+  /* constraint 2: 1 address per peer*/
+  unsigned int r_c2;
+
+  /* constraint 9: relativity */
+  unsigned int r_c9;
+
+  struct ATS_Address *head;
+  struct ATS_Address *tail;
+};
+
+struct ATS_PreferedAddress
+{
+  uint32_t bandwidth_out;
+  uint32_t bandwidth_in;
+  struct ATS_Address *address;
+};
+
+struct GAS_MLP_SolutionContext
+{
+  int lp_result;
+  int mlp_result;
+  struct GNUNET_TIME_Relative lp_duration;
+  struct GNUNET_TIME_Relative mlp_duration;
+};
+
 /**
  * MLP Handle
  */
@@ -59,6 +100,8 @@ struct GAS_MLP_Handle
   void *prob;
 #endif
 
+  double BIG_M;
+
   /**
    * GLPK LP control parameter
    */
@@ -69,6 +112,16 @@ struct GAS_MLP_Handle
    */
   glp_iocp control_param_mlp;
 
+  /**
+   * Solves the task in an regular interval
+   */
+  GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier mlp_task;
+
+  /**
+   * Interval between scheduled problem solving
+   */
+  struct GNUNET_TIME_Relative exec_interval;
+
   /**
    * Maximum execution time per problem solving
    */
@@ -79,6 +132,15 @@ struct GAS_MLP_Handle
    */
   unsigned int max_iterations;
 
+  /**
+   * Solve the problem automatically when updates occur?
+   * Default: GNUNET_YES
+   * Can be disabled for test and measurements
+   */
+  int auto_solve;
+
+  int semaphore;
+
   /* state information */
 
   /**
@@ -121,8 +183,37 @@ struct GAS_MLP_Handle
    */
   uint64_t mlp_total_duration;
 
+  unsigned int addr_in_problem;
+
   /* Information about the problem */
 
+  struct ATS_Peer *peer_head;
+  struct ATS_Peer *peer_tail;
+
+  /* Number of peers */
+  unsigned int c_p;
+
+  /* current problem matrix */
+  /* row index array */
+  int *ia;
+  /* column index array */
+  int *ja;
+  /* column index array */
+  double *ar;
+  /* current size of the constraint matrix |indices| */
+  unsigned int cm_size;
+  unsigned int ci;
+
+  /* Row index constraint 2: */
+  unsigned int r_c2;
+  /* Row index constraint 4: minimum connections */
+  unsigned int r_c4;
+  /* Row index constraint 6: maximize diversity */
+  unsigned int r_c6;
+  /* Row index constraint 8: utilization*/
+  unsigned int r_c8;
+  /* Row index constraint 9: relativity*/
+  unsigned int r_c9;
 
   /* column index Diversity (D) column */
   int c_d;
@@ -136,18 +227,51 @@ struct GAS_MLP_Handle
   int c_r;
   double co_R;
 
-  /* column index first quality metric (q_1) column */
-  int c_q_start;
+  /* ATS Quality metrics
+   *
+   * array with GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount elements
+   * contains mapping to GNUNET_ATS_Property*/
+  int q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
+
+  /* column index quality metrics  */
+  int c_q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
 
-  /* column index last quality metric (q_n) column */
-  int c_q_end;
+  /* column index quality metrics  */
+  int r_q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
 
-  /* Array of quality metric coefficients (m elements) */
-  double *co_Q;
+  /* quality metric coefficients*/
+  double co_Q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
 
   /* number of quality metrics */
-  int m;
+  int m_q;
 
+  /* ATS network quotas */
+  int c_quota[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount];
+  int r_quota[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount];
+  int quota_index [GNUNET_ATS_NetworkTypeCount];
+  unsigned long long quota_out[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount];
+  unsigned long long quota_in[GNUNET_ATS_NetworkTypeCount];
+
+  /* ATS ressource costs
+   *
+   * array with GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount elements
+   * contains mapping to GNUNET_ATS_Property*/
+  int rc[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
+
+  /* column index ressource costs  */
+  int c_rc[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
+
+  /* ressource costs coefficients*/
+  double co_RC[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
+
+  /* number of quality metrics */
+  int m_rc;
+
+  /* minimum bandwidth assigned to an address */
+  unsigned int b_min;
+
+  /* minimum number of addresses with bandwidth assigned */
+  unsigned int n_min;
 };
 
 
@@ -156,27 +280,63 @@ struct GAS_MLP_Handle
  */
 struct MLP_information
 {
+  double b;
+
+  int n;
+
   /* bandwidth column index */
   signed int c_b;
 
   /* address usage column */
   signed int c_n;
+
+  /* row indexes */
+
+  /* constraint 1: bandwidth capping */
+  unsigned int r_c1;
+
+  /* constraint 3: minimum bandwidth */
+  unsigned int r_c3;
+
+  /* Quality information row indices */
+  unsigned int r_q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
+
+  /* Quality information */
+  double q[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount][MLP_AVERAGING_QUEUE_LENGTH];
+
+  /* Quality information averaged */
+  double q_averaged[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
+
+  /* Averaging index */
+  int q_avg_i[GNUNET_ATS_QualityPropertiesCount];
 };
 
 
 /**
  * Init the MLP problem solving component
  *
+ * @param cfg configuration handle
  * @param stats the GNUNET_STATISTICS handle
  * @param max_duration maximum numbers of iterations for the LP/MLP Solver
  * @param max_iterations maximum time limit for the LP/MLP Solver
  * @return struct GAS_MLP_Handle * on success, NULL on fail
  */
 struct GAS_MLP_Handle *
-GAS_mlp_init (const struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats,
+GAS_mlp_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg,
+              const struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats,
               struct GNUNET_TIME_Relative max_duration,
               unsigned int max_iterations);
 
+/**
+ * Solves the MLP problem on demand
+ *
+ * @param mlp the MLP Handle
+ * @param ctx solution context
+ * @return GNUNET_OK if could be solved, GNUNET_SYSERR on failure
+ */
+int
+GAS_mlp_solve_problem (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct GAS_MLP_SolutionContext *ctx);
+
 
 /**
  * Updates a single address in the MLP problem
@@ -189,6 +349,7 @@ GAS_mlp_init (const struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats,
  *
  * @param mlp the MLP Handle
  * @param addresses the address hashmap
+ *        the address has to be already added from the hashmap
  * @param address the address to update
  */
 void
@@ -202,6 +363,7 @@ GAS_mlp_address_update (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct GNUNET_CONTAINER_Mult
  *
  * @param mlp the MLP Handle
  * @param addresses the address hashmap
+ *        the address has to be already removed from the hashmap
  * @param address the address to delete
  */
 void
@@ -209,16 +371,33 @@ GAS_mlp_address_delete (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct GNUNET_CONTAINER_Mult
 
 
 /**
- * Deletes a single address in the MLP problem
+ * Changes the preferences for a peer in the MLP problem
  *
  * @param mlp the MLP Handle
- * @param addresses the address hashmap
- * @param address the address to change the preference
+ * @param peer the peer
+ * @param kind the kind to change the preference
+ * @param score the score
  */
 void
-GAS_mlp_address_change_preference (struct GAS_MLP_Handle *mlp, struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses, struct ATS_Address *address);
+GAS_mlp_address_change_preference (struct GAS_MLP_Handle *mlp,
+                                   const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
+                                   enum GNUNET_ATS_PreferenceKind kind,
+                                   float score);
 
 
+/**
+ * Get the preferred address for a specific peer
+ *
+ * @param mlp the MLP Handle
+ * @param addresses address hashmap
+ * @param peer the peer
+ * @return suggested address
+ */
+struct ATS_PreferedAddress *
+GAS_mlp_get_preferred_address (struct GAS_MLP_Handle *mlp,
+                               struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap * addresses,
+                               const struct GNUNET_PeerIdentity *peer);
+
 /**
  * Shutdown the MLP problem solving component
  */