CloudSim源碼分析之主機資源分配（處理器能力篇）

        這裏所講的主機資源主要是指處理能力、帶寬和內存，在CloudSim中，如何分配這些資源給虛擬機是由類PeProvisioner、BwProvisioner和RamProvisioner分別定義的。這三個類都是抽象類，只提供了最基本的實現，用戶可以通過繼承這些類實現自定義的分配策略。同VmAllocationPolicy類一樣，作者也爲這三個類提供了一種簡單的實現，分別爲PeProvisionerSimple、BwProvisionerSimple和RamProvisionerSimple，可以在org.cloudbus.cloudsim.provisioners包下面找到這三個類的具體實現代碼，接下來將分析這三個類及其源碼。

        PeProvisionerSimple類的主要方法是allocateMipsForVm，該方法有三種重載的方式，用於將處理器能力（用mips表示）分配給虛擬機。該類所用的分配策略是：將處理器能力量化，每爲一臺虛擬機成功分配後，處理器能力就相應的減少，如果當前可用處理器能力低於要分配的值，則分配失敗，同時以列表的形式記錄了同一臺虛擬機多次分配的結果。此外，處理器能力的分配策略是在初始化Pe對象時指定的，構造方法爲public Pe(int id, PeProvisioner peProvisioner)，這就意味着，一臺主機中不同的處理器可以採用不同的分配策略。詳細源代碼分析如下：

/*
 * Title:        CloudSim Toolkit
 * Description:  CloudSim (Cloud Simulation) Toolkit for Modeling and Simulation of Clouds
 * Licence:      GPL - http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
 *
 * Copyright (c) 2009-2010, The University of Melbourne, Australia
 */

package org.cloudbus.cloudsim.provisioners;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.cloudbus.cloudsim.Vm;

/**
 * The Class PeProvisionerSimple.
 *
 * @author		Anton Beloglazov
 * @since		CloudSim Toolkit 2.0
 */
public class PeProvisionerSimple extends PeProvisioner {

	/** The pe table. */
	//保存虛擬機ID和已分配處理器能力列表之間的映射
	private Map<String, List<Double>> peTable;	

	/**
	 * Creates the PeProvisionerSimple object.
	 *
	 * @param availableMips the available mips
	 *
	 * @pre $none
	 * @post $none
	 */
	public PeProvisionerSimple(double availableMips) {
		//初始化可用處理器能力和peTable
		super(availableMips);
		setPeTable(new HashMap<String, ArrayList<Double>>());
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#allocateMipsForVM(cloudsim.power.VM, int)
	 */
	@Override
	public boolean allocateMipsForVm(Vm vm, double mips) {
		return allocateMipsForVm(vm.getUid(), mips);
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#allocateMipsForVm(java.lang.String, double)
	 */
	@Override
	public boolean allocateMipsForVm(String vmUid, double mips) {
		if (getAvailableMips() < mips) {	//可用處理器能力小於所需的值，則分配失敗
			return false;
		}

		List<Double> allocatedMips;

		if (getPeTable().containsKey(vmUid)) {	
			//如果曾經爲同一臺虛擬機分配過處理器能力，將這次的分配結果添進列表
			allocatedMips = getPeTable().get(vmUid);
		} else {
			//否則，新建一個列表用於保存分配結果
			allocatedMips = new ArrayList<Double>();
		}

		allocatedMips.add(mips);	//將分配結果添進列表

		setAvailableMips(getAvailableMips() - mips);	//更新可用處理器能力
		getPeTable().put(vmUid, allocatedMips);		//更新映射關係

		return true;
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#allocateMipsForVM(cloudsim.power.VM, java.util.ArrayList)
	 */
	//重新分配一組處理器能力給虛擬機
	@Override
	public boolean allocateMipsForVm(Vm vm, List<Double> mips) {
		int totalMipsToAllocate = 0;
		for (double _mips : mips) {		//統計要爲虛擬機分配多少處理能力
			totalMipsToAllocate += _mips;
		}

		//如果釋放之前爲該虛擬機分配的處理器能力，還不足以滿足當前的需求，則分配失敗
		if (getAvailableMips() + getTotalAllocatedMipsForVm(vm) < totalMipsToAllocate) {
			return false;
		}
		
		//更新可用處理器能力
		setAvailableMips(getAvailableMips() + getTotalAllocatedMipsForVm(vm) - totalMipsToAllocate);
		getPeTable().put(vm.getUid(), mips);	//更新映射關係

		return true;
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#deallocateMipsForAllVms()
	 */
	@Override
	public void deallocateMipsForAllVms() {
		//調用父類的方法釋放分配給虛擬機的處理器能力，實際上就是將可用處理器能力初始化爲最初的值
		super.deallocateMipsForAllVms();
		//情況映射表
		getPeTable().clear();
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#getAllocatedMipsForVMByVirtualPeId(cloudsim.power.VM, int)
	 */
	//該方法返回了指定虛擬機第peId次分配了多少處理器能力
	@Override
	public double getAllocatedMipsForVmByVirtualPeId(Vm vm, int peId) {
		if (getPeTable().containsKey(vm.getUid())) {
			try {
				return getPeTable().get(vm.getUid()).get(peId);
			} catch (Exception e) {
			}
		}
		return 0;
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#getAllocatedMipsForVM(cloudsim.power.VM)
	 */
	@Override
	public List<Double> getAllocatedMipsForVm(Vm vm) {
		if (getPeTable().containsKey(vm.getUid())) {
			return getPeTable().get(vm.getUid());
		}
		return null;
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#getTotalAllocatedMipsForVM(cloudsim.power.VM)
	 */
	@Override
	public double getTotalAllocatedMipsForVm(Vm vm) {
		if (getPeTable().containsKey(vm.getUid())) {
			double totalAllocatedMips = 0.0;
			for (double mips : getPeTable().get(vm.getUid())) {
				totalAllocatedMips += mips;
			}
			return totalAllocatedMips;
		}
		return 0;
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#deallocateMipsForVM(cloudsim.power.VM)
	 */
	@Override
	public void deallocateMipsForVm(Vm vm) {
		if (getPeTable().containsKey(vm.getUid())) {
			for (double mips : getPeTable().get(vm.getUid())) {
				setAvailableMips(getAvailableMips() + mips);
			}
			getPeTable().remove(vm.getUid());
		}
	}

	/**
	 * Gets the pe table.
	 *
	 * @return the peTable
	 */
	protected Map<String, List<Double>> getPeTable() {
		return peTable;
	}

	/**
	 * Sets the pe table.
	 *
	 * @param peTable the peTable to set
	 */
	@SuppressWarnings("unchecked")
	protected void setPeTable(Map<String, ? extends List<Double>> peTable) {
		this.peTable = (Map<String, List<Double>>) peTable;
	}

}