This repository has been archived by the owner on Jan 29, 2023. It is now read-only.
/
srpmpi.c
987 lines (820 loc) · 22.1 KB
/
srpmpi.c
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
/*
* MI-PAR: Paralelni systemy a algoritmy
* Semestralni uloha: SRP
* Autori: Ondrej Balaz <balazond@fit.cvut.cz>
* Jan Mares <maresj16@fit.cvut.cz>
*/
/*
* srpnompi: paralelni (OpenMPI) resitel ulohy
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <assert.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <mpi.h>
#include "srpprint.h"
#include "srputils.h"
#include "srptask.h"
#include "srphist.h"
#include "srpdump.h"
#include "srpstack.h"
char *filename = NULL;
task_t *t, *tf;
stack_t *s;
hist_t *h;
move_t m;
stack_item_t *solution; // nejlepsi nalezene reseni
unsigned long long int cc; // pocitadlo analyzovanych stavu
unsigned long long int co; // pocitadlo orezanych stavu
double tbeg; // pocatecni cas
double tend; // konecny cas
/**
* Zpravy MPI
*/
typedef enum {
MSG_REQUEST = 1, // zadost o praci
MSG_STACK, // odpoved velikost prace
MSG_STACK_DATA, // odpoved zasobnik
MSG_NOSTACK, // neg. odpoved
MSG_PENALTY, // penalizace
MSG_TOKEN, // token
MSG_FINALIZE, // ukonceni vypoctu
MSG_UNKNOWN
} mpi_tag_e;
/**
* Stavy MPI
*/
typedef enum {
STATE_BUSY = 0, // pracuje
STATE_IDLE, // ceka
STATE_TOKEN // ocekava pesek
} mpi_state_e;
/**
* Polozky pesku.
*/
typedef enum {
TOKEN_COLOR = 0,
TOKEN_PENALTY = 1,
TOKEN_SOLVER = 2
} mpi_token_e;
/**
* Barvy MPI
*/
typedef enum {
COLOR_WHITE = 0, // bila
COLOR_BLACK = 1 // cerna
} mpi_color_e;
// konstanty
const int MPI_MSG_MAX = 500;
const int MPI_IDLE_MAX = 5000;
mpi_state_e mpi_idle = 1; // stav procesu
unsigned int mpi_best_p = -1; // nejlepsi znama penalizace (orez)
unsigned int mpi_best_p_flag = 0; // odesilat nejlepsi znamou penalizaci
// pri dalsim mpi_handle() ?
int mpi_token_flag = 0; // uzel > 0 pouziva pole pro indikaci ze
// ma pesek
int mpi_token[3];
mpi_color_e mpi_color = COLOR_WHITE;// barva procesoru
int node = NONE; // mpi node (rank)
int node_count = NONE; // pocet vypocetnich uzlu
int node_solver = 0; // 1 pokud je proces viteznym resitelem
/**
* Zpracovat prepinace vcetne overeni spravnosti.
*/
void parse_args(int argc, char **argv)
{
int a;
while((a = getopt(argc, argv, "vh")) != -1){
switch(a) {
case 'h':
printf("srpmpi: paralelni (OpenMPI) resitel ulohy SRP\n\n"
"Pouziti: srpnompi [prepinace] <soubor>\n"
" -h zobrazi tuto napovedu\n\n");
exit(EXIT_SUCCESS);
break;
}
}
if(optind < argc) {
if(optind + 1 < argc) {
srpfprintf(stderr, node, "chyba: neocekavany argument");
exit(EXIT_FAILURE);
}
filename = strndup(argv[optind], strlen(argv[optind]));
return;
}
srpfprintf(stderr, node, "chyba: ocekavan nazev vstupniho souboru "
"se zadanim ulohy");
exit(EXIT_FAILURE);
}
/**
* Nacteni ulohy ze souboru.
*/
int read_file(char *filename) {
FILE *f = NULL;
int r = 0;
if(!(f = fopen(filename, "r"))) {
srpfprintf(stderr, node, "chyba: nelze otevrit soubor `%s'",
filename);
exit(EXIT_FAILURE);
}
if(t = dump_unserialize(f)) {
r = 1;
}
fclose(f);
return r;
}
void finalize() {
// vypsat statistiky
if(node == 0) {
srpprintf(node, "-----");
srpprintf(node, "uloha:");
dump_task(stdout, t);
}
// sesynchronizovat pozici v programu
// rezie uklidu a vypisu uz me nezajima
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
tend = MPI_Wtime();
if(node_solver) {
// vypis reseni
srpprintf(node, "prohledano stavu: %d (orezano: %d)", cc, co);
if(!solution) {
srpprintf(node, "reseni nebylo nalezeno!");
} else {
srpprintf(node, "reseni nalezeno p=%d", solution->p);
dump_hist(stdout, solution->h);
}
srpprintf(node, "cas: %fs", tend-tbeg);
// uklid
stack_item_destroy(solution);
stack_destroy(s);
task_destroy(t);
task_destroy(tf);
}
// finalizace MPI
srpdebug("mpi", node, "finalizace <uzel=%d/%d>", node, node_count);
MPI_Finalize();
// konec
exit(EXIT_SUCCESS);
}
/**
* Porovnani dvou sachovnic (indexy figurek nemusi sedet, jde jen o zaplneni
* stejnych pozic).
* \returns 1 pro stejne sachovnice, jinak 0
*/
int compare(task_t *tr, coords_t *B) {
assert(tr);
assert(B);
int i;
// projdu vsechny figurky v referencnim reseni a zjistim jestli jsou
// jejich pozice obsazeny i na porovnavane sachovnici obsazeny
for(i = 0; i < t->k; i++) {
if(!task_get_pos(tr, B, tr->B[i])) {
srpdebug("core", node, "porovnani <neshoda>");
return 0;
}
}
srpdebug("core", node, "porovnani <shoda>");
return 1;
}
/**
* Expanze vrcholu zasobniku.
* \returns pocet stavu na ktere byl vrchol zasobniku expandovan
*/
int expand() {
assert(t);
assert(s);
stack_item_t *it;
coords_t c; // souradnice zdrojoveho policka posledniho tahu
move_t m; // tah
unsigned int i;
int dir;
stack_item_t its; // novy stav (vznikly expanzi)
srpdebug("core", node, "expanze <zacatek>");
// vyndani uzlu ze zasobniku
it = stack_pop(s);
assert(it);
assert(it->B);
assert(it->h);
cc++;
// kontroly smysluplnosti expanze
// vzhledem k napocitane penalizaci nemusi mit smysl dale pokracovat
// protoze nemame zaporne penalizace. Takove vetve lze oriznout.
//if(solution != NULL) {
if(mpi_best_p > 0 && it->p >= mpi_best_p) {
srpdebug("core", node, "expanze <orez, p=%d je horsi nez "
"nejlepsi p=%d>", it->p, mpi_best_p);
stack_item_destroy(it);
co++;
return;
}
// maximalni hloubka stavoveho stromu
// FIXME zeptat se p.Simecka jestli je tohle legalni
if(it->d == t->q) {
srpdebug("core", node, "expanze <dosazena max. hloubka stav. "
"prostoru q=%d>",
t->q);
stack_item_destroy(it);
co++;
return;
}
c = hist_lookup_move(it->h, FROM, 1 /* posledni tah */);
// pridat na zasobnik vsechny mozne tahy z tohoto stavu
for(i = 0; i < t->k; i++) {
//assert(it->B[i]);
// zkusit vsechny smery tahu
for(dir = RUU /* 1 */; dir <= LLD /* 8 */; dir++) {
if(task_move(t, it->B, i, dir, &m, NULL, 1) == 1) {
// tah se zdari, vyloucime tah zpet
if(m[TO].x == c.x && m[TO].y == c.y)
continue;
// ulozit tah jako novy stav na zasobnik
its.d = it->d + 1;
its.p = it->p;
its.h = hist_init(it->h);
its.B = task_bdcpy(t, it->B);
task_move(t, its.B, i, dir, &m, &its.p, 0);
hist_append_move(its.h, m);
stack_push(s, its);
}
}
}
srpdebug("core", node, "expanze <konec>");
stack_item_destroy(it);
return 0;
}
/**
* MPI krok resiciho algoritmu.
*/
void mpi_solve_step() {
assert(t);
assert(s);
// neni co resit
if(stack_empty(s))
return;
// puvodni sekvenci zpusob hledani reseni na generickem zasobniku
srpdebug("core", node, "zpracovani stavu <d=%d, p=%d>", stack_top(s)->d,
stack_top(s)->p);
//porovnani
if(compare(tf, stack_top(s)->B)) {
/*
// na zasobniku je reseni ulohy
if(solution == NULL) {
// prvni reseni ulohy
solution = stack_pop(s);
srpdebug("core", node, "reseni <prvni, p=%d>", solution->p);
} else {
if(solution->p >= stack_top(s)->p) {
// lepsi reseni ulohy
srpdebug("core", node, "reseni <lepsi, p=%d, o=%d>",
stack_top(s)->p, solution->p - stack_top(s)->p);
stack_item_destroy(solution);
solution = stack_pop(s);
} else {
// horsi reseni ulohy
srpdebug("core", node, "reseni <horsi, p=%d, o=+%d>",
solution->p, stack_top(s)->p - solution->p);
}
}
*/
// mpi_best_p muzu bud ziskat sam, nebo ho dostat od jineho stroje
// FIXME tohle lze vylepsit lepsi integraci mpi_best_p
// nejdriv si ulozim lokalni nejlepsi reseni
if(solution == NULL) {
// prvni reseni ulohy
solution = stack_pop(s);
srpdebug("core", node, "reseni <prvni, p=%d>", solution->p);
} else {
if(solution->p >= stack_top(s)->p) {
// lepsi reseni ulohy
srpdebug("core", node, "reseni <lepsi, p=%d, o=%d>",
stack_top(s)->p, solution->p - stack_top(s)->p);
stack_item_destroy(solution);
solution = stack_pop(s);
} else {
// horsi reseni ulohy
srpdebug("core", node, "reseni <horsi, p=%d, o=+%d>",
solution->p, stack_top(s)->p - solution->p);
}
}
// ted poresim mpi_best_p
if(mpi_best_p < 0 || mpi_best_p > solution->p) {
mpi_best_p = solution->p;
mpi_best_p_flag = 1;
}
}
// zasobnik mohl byt vyprazdnen, pokud ne, expanze
if(!stack_empty(s))
expand();
}
/**
* MPI vymena zadani pomoci broadcastu. Uzly se nejdrive dozvi potrebnou
* velikost bufferu a posleze obdrzi strukturu ukolu.
*/
int mpi_bcast_task() {
int l; // delka bufferu zpravy
char *b = NULL; // buffer zpravy
unsigned int n,k,q;
// serializovat ulohu
if(node == 0) {
assert(t);
b = task_mpipack(t, &l, 0);
}
// distribuovat velikost b
MPI_Bcast(&l, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
srpdebug("mpi", node, "broadcast velikost zpravy <l=%d>", l);
// pripravit buffer na ostatnich uzlech
if(node > 0)
b = (char *)utils_malloc(l * sizeof(char));
MPI_Bcast(b, l, MPI_PACKED, 0, MPI_COMM_WORLD);
srpdebug("mpi", node, "broadcast zadani ulohy");
// de-serializovat ulohu
if(node > 0) {
assert(b);
t = task_mpiunpack(b, l, 0);
assert(t);
srpdebug("mpi", node, "prijeti zadani ulohy <n=%d, k=%d, q=%d>",
t->n, t->k, t->q);
}
free(b);
return 1;
}
/**
* MPI odeslani pozadavku na dalsi praci.
*/
void mpi_send_request() {
assert(s);
assert(t);
int dest; // cilovy uzel
int v = 1;
assert(stack_empty(s));
// vygenerovat nahodneho prijemce (krome me sameho)
dest = node;
while(dest == node)
dest = rand() % node_count;
srpdebug("mpi", node, "odeslani zadost o praci <dest=%d>", dest);
MPI_Send(&v, 1, MPI_UNSIGNED, dest, MSG_REQUEST, MPI_COMM_WORLD);
}
/**
* MPI odeslani n-tiny vlastniho zasobniku prijemci dest.
*/
void mpi_send_stack(const int n, int dest) {
assert(t);
assert(s);
unsigned int l;
char *b = NULL;
stack_t *sn = stack_divide(s, n);
b = stack_mpipack(sn, t, &l);
srpdebug("mpi", node, "odeslani zasobniku <s=%d, l=%db, dest=%d>",
sn->s, l, dest);
// ADUV
if(dest < node)
mpi_color = 1; // cerna
// poslat MSG_STACK s delkou zpravy se serializovanym zasobnikem
MPI_Send(&l, 1, MPI_INT, dest, MSG_STACK, MPI_COMM_WORLD);
// poslat serializovany zasobnik
MPI_Send(b, l, MPI_PACKED, dest, MSG_STACK_DATA, MPI_COMM_WORLD);
stack_destroy(sn);
free(b);
}
/**
* MPI prijem zasobniku a spojeni s lokalnim zasobnikem.
*/
void mpi_recv_stack(const int src) {
assert(t);
assert(s);
MPI_Status mpi_status;
unsigned int l;
char *b = NULL;
MPI_Recv(&l, 1, MPI_UNSIGNED, src, MSG_STACK,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
srpdebug("mpi", node, "prijeti zasobnik <l=%db, src=%d>",
l, mpi_status.MPI_SOURCE);
// naalokuju buffer a zahajim blokujici cekani na MSG_STACK_DATA
srpdebug("mpi", node, "cekani na zpravu <delka=%db>", l);
MPI_Probe(src, MSG_STACK_DATA, MPI_COMM_WORLD,
&mpi_status);
b = (char *)utils_malloc(l * sizeof(char));
MPI_Recv(b, l, MPI_PACKED, src, MSG_STACK_DATA,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
stack_t *sn = stack_mpiunpack(b, t, l);
free(b);
srpdebug("mpi", node, "prijeti zasobnik <s=%d>", sn->s);
// sloucit zasobniky
stack_merge(s, sn);
}
/**
* MPI odeslani negativni odpovedi.
*/
void mpi_send_nostack(const int dest) {
assert(s);
assert(t);
int v = 1;
srpdebug("mpi", node, "odeslani negativni odpovedi <dest=%d>", dest);
MPI_Send(&v, 1, MPI_UNSIGNED, dest, MSG_NOSTACK, MPI_COMM_WORLD);
}
/**
* MPI prijeti negativni odpovedi.
*/
void mpi_recv_nostack(const int src) {
MPI_Status mpi_status;
unsigned int v;
MPI_Recv(&v, 1, MPI_UNSIGNED, src, MSG_NOSTACK,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
srpdebug("mpi", node, "prijeti negativni odpovedi <src=%d>",
mpi_status.MPI_SOURCE);
}
/**
* MPI obesilani uzlu lokalne dosazenou hodnotou p (optimalizace orezavani).
*/
void mpi_send_penalty() {
assert(s);
assert(t);
int i;
if(mpi_best_p >= 0 && mpi_best_p_flag == 1) {
srpdebug("mpi", node, "odeslani p <p=%d>",
mpi_best_p);
mpi_best_p_flag = 0;
// odeslat standardni zpravu vsem krome me
for(i = 0; i < node_count; i++) {
if(i != node)
MPI_Send(&mpi_best_p, 1, MPI_UNSIGNED, i,
MSG_PENALTY, MPI_COMM_WORLD);
}
}
}
/**
* MPI prijem lepsi hodnoty penalizace (optimalizace orezavani).
*/
void mpi_recv_penalty(const int src) {
assert(t);
assert(s);
MPI_Status mpi_status;
unsigned int p;
MPI_Recv(&p, 1, MPI_UNSIGNED, src, MSG_PENALTY,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
if(p < mpi_best_p) {
srpdebug("mpi", node, "prijeti p <p=%d, src=%d>",
p, mpi_status.MPI_SOURCE);
mpi_best_p = p;
// nechci posilat pokud jsem chtel
mpi_best_p_flag = 0;
}
}
/**
* MPI odeslani informace o ukonceni vypoctu
*/
void mpi_send_finalize(int solver) {
assert(s);
assert(t);
int i;
// odeslat standardni zpravu vsem krome me
for(i = 0; i < node_count; i++) {
if(i != node) {
srpdebug("mpi", node, "odeslani konec vypoctu "
"<src=%d, dest=%d, solver=%d>",
node, i, solver);
MPI_Send(&solver, 1, MPI_INT, i, MSG_FINALIZE,
MPI_COMM_WORLD);
}
}
}
/**
* MPI prijeti informace o ukonceni vypoctu odpovedi.
*/
void mpi_recv_finalize(const int src) {
MPI_Status mpi_status;
int solver;
MPI_Recv(&solver, 1, MPI_INT, src, MSG_FINALIZE,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
srpdebug("mpi", node, "prijeti konec vypoctu <src=%d, solver=%d>",
mpi_status.MPI_SOURCE, solver);
if(solver == node) {
srpdebug("mpi", node, "uzel=%d je nejlepsim resitelem ulohy",
node);
// jsem vitezny resitel ulohy
node_solver = 1;
}
}
/**
* MPI odeslani pesku, signalizace ukonceni vypoctu.
*/
void mpi_send_token(const mpi_color_e color, const int solver,
const unsigned int p) {
int token[3];
srpdebug("mpi", node, "odeslani pesek <src=%d, dest=%d, solver=%d, "
"p=%d, color=%d>",
node, (node + 1) % node_count, solver, p, color);
// nastavime token
token[TOKEN_COLOR] = color;
token[TOKEN_SOLVER] = solver;
token[TOKEN_PENALTY] = p;
MPI_Send(&token, 3, MPI_INT, (node + 1) % node_count, MSG_TOKEN,
MPI_COMM_WORLD);
}
/**
* MPI prijem pesku.
*/
void mpi_recv_token(const int src) {
assert(s);
MPI_Status mpi_status;
int token[3];
MPI_Recv(&token, 3, MPI_INT, src, MSG_TOKEN,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
srpdebug("mpi", node, "prijeti pesek <src=%d, solver=%d, p=%d color=%d>",
src, token[TOKEN_SOLVER], token[TOKEN_PENALTY], token[TOKEN_COLOR]);
if(node == 0) {
// pesek dorazil zpet k uzlu 0
if(token[TOKEN_COLOR] == COLOR_WHITE) {
// je bily
// poslu zpravu o ukonceni vypoctu vsem, tedy i vitezi
mpi_send_finalize(token[TOKEN_SOLVER] != -1 ?
token[TOKEN_SOLVER] : 0);
// protoze zpravu neposilam sobe, musim si v pripade, ze jsem
// vyhral, nebo nenasel reseni pomoci nastavenim node_solver
if(token[TOKEN_SOLVER] == -1 || token[TOKEN_SOLVER] == 0)
node_solver = 1;
finalize();
} else {
// je cerny (dalsi kolecko)
mpi_idle = STATE_IDLE;
}
} else {
// pripravit se na odesilani pesku
// nelze to udelat primo, protoze nemam jistotu ze jsem STATE_IDLE
mpi_token_flag = 1;
mpi_token[TOKEN_COLOR] = token[TOKEN_COLOR];
mpi_token[TOKEN_SOLVER] = token[TOKEN_SOLVER];
mpi_token[TOKEN_PENALTY] = token[TOKEN_PENALTY];
}
}
/**
* MPI odeslani reseni. Reseni odesleme jen tehdy, mame-li lepsi p nez je
* mpi_best_p.
*/
/*
void mpi_send_solution(const int dest) {
assert(t);
unsigned int v = 1;
unsigned int l;
char *b = NULL;
if(solution && solution->p <= mpi_best_p) {
b = stack_item_mpipack(&solution, t, &l);
srpdebug("mpi", node, "odeslani reseni <p=%d, l=%db>",
solution->p, l);
// odeslat delku bufferu
MPI_Send(&l, 1, MPI_UNSIGNED, 0, MSG_SOLUTION, MPI_COMM_WORLD);
// poslat serializovane reseni
MPI_Send(b, l, MPI_PACKED, 0, MSG_SOLUTION_DATA, MPI_COMM_WORLD);
}
srpdebug("mpi", node, "odeslani zadosti o vypis reseni <dest=%d>",
dest);
// odeslat delku bufferu
MPI_Send(&v, 1, MPI_UNSIGNED, dest, MSG_SOLUTION, MPI_COMM_WORLD);
}
*/
/**
* MPI prijeti zadosti o vypis reseni.
*/
/*
void mpi_recv_solution(const int src) {
assert(t);
assert(node = 0);
MPI_Status mpi_status;
unsigned int l;
char *b = NULL;
MPI_Recv(&l, 1, MPI_UNSIGNED, src, MSG_SOLUTION,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
srpdebug("mpi", node, "prijeti reseni <l=%db, src=%d>",
l, mpi_status.MPI_SOURCE);
// naalokuju buffer a zahajim blokujici cekani na MSG_SOLUTION_DATA
srpdebug("mpi", node, "cekani na zpravu <delka=%db>", l);
MPI_Probe(src, MSG_SOLUTION_DATA, MPI_COMM_WORLD,
&mpi_status);
b = (char *)utils_malloc(l * sizeof(char));
MPI_Recv(b, l, MPI_PACKED, src, MSG_SOLUTION_DATA,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
stack_item *it = stack_item_mpiunpack(b, t, l);
free(b);
srpdebug("mpi", node, "prijeti reseni <p=%d>", it->s);
// porovnani a prirazeni do lokalniho reseni
if(!solution) {
// prvni reseni
solution = it;
} else if(solution->p > it->p) {
// lepsi reseni
stack_item_destroy(solution);
solution = it;
}
}
*/
/**
* MPI inicializace vypoctu - rozeslani uvodnich ukolu 0-tym uzlem. Je mozne,
* ze 0-ty uzel ulohu vyresi drive nez rozexpanduje zasobnik. Takova situace by
* nemela vadit.
*/
void mpi_solve_init() {
assert(t);
assert(s);
int i;
stack_item_t it;
// pocatecni stav (zadani ulohy)
it.d = 0;
it.p = 0;
it.h = hist_init(NULL);
it.B = task_bdcpy(t, NULL);
stack_push(s, it);
// rozresim ulohu tak, aby bylo co delit
while(s->s_real < node_count) {
srpdebug("mpi", node, "zasobnik je MELKY <s=%d uzlu=%d>",
s->s_real, node_count);
mpi_solve_step();
if(stack_empty(s))
break;
}
// rozeslat zpravy
if(!stack_empty(s)) {
srpdebug("mpi", node, "zasobnik je OK, "
"distribuce <s=%d uzlu=%d>", s->s_real, node_count);
for(i = 1; i < node_count; i++) {
mpi_send_stack(node_count - i + 1, i);
}
}
}
/**
* Kontrola a zpracovani zprav pomoci MPI.
*/
void mpi_handle() {
MPI_Status mpi_status;
int mpi_flag;
unsigned int l;
unsigned int v = 1;
char *b = NULL;
MPI_Iprobe(MPI_ANY_SOURCE, MPI_ANY_TAG, MPI_COMM_WORLD, &mpi_flag,
&mpi_status);
// odeslu nejnizsi nalezenou penalizaci (podmineno viz. telo funkce)
mpi_send_penalty();
if(mpi_flag) {
srpdebug("msg", node, "zprava <tag=%d>", mpi_status.MPI_TAG);
switch(mpi_status.MPI_TAG) {
case MSG_REQUEST:
srpdebug("msg", node, "MSG_REQUEST");
MPI_Recv(&v, 1, MPI_UNSIGNED, mpi_status.MPI_SOURCE, MSG_REQUEST,
MPI_COMM_WORLD, &mpi_status);
srpdebug("mpi", node, "prijata zadost o praci <src=%d>",
mpi_status.MPI_SOURCE);
// TODO rozdelit praci a odpovedet MSG_STACK nebo MSG_NOSTACK
if(s->s_real > 1) {
mpi_send_stack(2, mpi_status.MPI_SOURCE);
} else {
mpi_send_nostack(mpi_status.MPI_SOURCE);
}
break;
case MSG_STACK:
srpdebug("msg", node, "MSG_STACK");
mpi_recv_stack(mpi_status.MPI_SOURCE);
break;
case MSG_NOSTACK:
srpdebug("msg", node, "MSG_NOSTACK");
mpi_recv_nostack(mpi_status.MPI_SOURCE);
break;
case MSG_PENALTY:
srpdebug("msg", node, "MSG_PENALTY");
mpi_recv_penalty(mpi_status.MPI_SOURCE);
break;
case MSG_TOKEN:
srpdebug("msg", node, "MSG_TOKEN");
mpi_recv_token(mpi_status.MPI_SOURCE);
break;
case MSG_FINALIZE:
srpdebug("msg", node, "MSG_FINALIZE");
mpi_recv_finalize(mpi_status.MPI_SOURCE);
finalize();
break;
default:
// neznama zprava
srpprintf(stderr, "msg", node, "neznama zprava");
exit(EXIT_FAILURE);
}
} /* else {
srpdebug("mpi", node, "zadne zpravy");
} */
}
/**
* Resici algoritmus.
*/
void mpi_solve() {
assert(s);
assert(t);
int msg_c = 0;
int idle_c = 0;
while(1) {
// zasobnik neni prazdny
while(!stack_empty(s)) {
mpi_idle = STATE_BUSY;
//srpdebug("mpi", node, "uzel=%d PRACUJE", node);
// provadet reseni
mpi_solve_step();
// osetrit pozadavky
msg_c++;
if(msg_c == MPI_MSG_MAX) {
msg_c = 0;
mpi_handle();
}
}
// zasobnik je prazdny
if(mpi_idle == STATE_BUSY)
mpi_idle = STATE_IDLE;
//srpdebug("mpi", node, "uzel=%d CEKA", node);
// ADUV
if(node == 0 && mpi_idle == STATE_IDLE) {
// odeslani pesku a zahajeni cekani
mpi_color = COLOR_WHITE;
mpi_send_token(COLOR_WHITE,
mpi_token[TOKEN_SOLVER],
mpi_token[TOKEN_PENALTY]);
mpi_idle = STATE_TOKEN;
}
// ADUV
if(node > 0 && mpi_token_flag == 1) {
// pokud mam lepsi reseni (NE mpi_best_p pro OREZ!), nahradim je v
// pesku vlastnimi hodnotami
if(solution)
if(mpi_token[TOKEN_PENALTY] > solution->p
|| mpi_token[TOKEN_PENALTY] == -1) {
mpi_token[TOKEN_SOLVER] = node;
mpi_token[TOKEN_PENALTY] = solution->p;
}
// odeslat modifikovany pesek
mpi_send_token(mpi_token[TOKEN_COLOR],
mpi_token[TOKEN_SOLVER],
mpi_token[TOKEN_PENALTY]);
mpi_color = COLOR_WHITE;
mpi_token_flag = 0;
}
if(mpi_idle == STATE_IDLE) {
// odeslani pozadavku na dalsi praci
idle_c++;
if(idle_c == MPI_IDLE_MAX) {
idle_c = 0;
mpi_send_request();
}
}
mpi_handle();
}
}
/**
* Vstupni bod programu.
*/
int main(int argc, char **argv) {
// inicializace MPI
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &node);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &node_count);
srpdebug("mpi", node, "inicializace <uzel=%d/%d>", node, node_count);
// vsichni si poznamenaji cas spusteni tbeg
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
tbeg = MPI_Wtime();
// inicializace random seminka
srand(time(NULL) + getpid() + node);
// nacteni ulohy a distribuce provadi uzel 0
if(node == 0) {
parse_args(argc, argv);
// nacteni ulohy
if(!read_file(filename)) {
srpfprintf(stderr, node, "chyba: nelze nacist zadani ulohy SRP `%s''",
filename);
exit(EXIT_FAILURE);
}
if(filename)
free(filename);
}
// distribuovat zadani
mpi_bcast_task();
// pripravit zasobnik
s = stack_init();
// referencni reseni pro porovnavani
tf = task_init(t->n, t->k, t->q);
task_setup(tf);
// inicializace uzlu pocatecni praci
cc = 0; co = 0;
// inicializace pesku
mpi_token[TOKEN_SOLVER] = -1;
mpi_token[TOKEN_PENALTY] = -1;
if(node == 0) {
mpi_solve_init();
}
// zaruci ze vsichni dostanou praci
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
if(node > 0)
mpi_handle();
// resit ulohu
mpi_solve();
// v mpi_solve je nekonecna smycka, konec se resi volanim funkce
// finalize();
// this is another brick in the -Wall
return EXIT_FAILURE;
}