Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Expunge Triva from the documentation too.
[simgrid.git] / docs / source / Configuring_SimGrid.rst
1 .. _options:
2
3 Configuring SimGrid
4 ===================
5
6 .. raw:: html
7
8    <object id="TOC" data="graphical-toc.svg" type="image/svg+xml"></object>
9    <script>
10    window.onload=function() { // Wait for the SVG to be loaded before changing it
11      var elem=document.querySelector("#TOC").contentDocument.getElementById("ConfigBox")
12      elem.style="opacity:0.93999999;fill:#ff0000;fill-opacity:0.1;stroke:#000000;stroke-width:0.35277778;stroke-linecap:round;stroke-linejoin:round;stroke-miterlimit:4;stroke-dasharray:none;stroke-dashoffset:0;stroke-opacity:1";
13    }
14    </script>
15    <br/>
16    <br/>
17
18 A number of options can be given at runtime to change the default
19 SimGrid behavior. For a complete list of all configuration options
20 accepted by the SimGrid version used in your simulator, simply pass
21 the --help configuration flag to your program. If some of the options
22 are not documented on this page, this is a bug that you should please
23 report so that we can fix it. Note that some of the options presented
24 here may not be available in your simulators, depending on the
25 :ref:`compile-time options <install_src_config>` that you used.
26
27 Setting Configuration Items
28 ---------------------------
29
30 There is several way to pass configuration options to the simulators.
31 The most common way is to use the ``--cfg`` command line argument. For
32 example, to set the item ``Item`` to the value ``Value``, simply
33 type the following on the command-line:
34
35 .. code-block:: shell
36
37    my_simulator --cfg=Item:Value (other arguments)
38
39 Several ``--cfg`` command line arguments can naturally be used. If you
40 need to include spaces in the argument, don't forget to quote the
41 argument. You can even escape the included quotes (write ``@'`` for ``'`` if
42 you have your argument between simple quotes).
43
44 Another solution is to use the ``<config>`` tag in the platform file. The
45 only restriction is that this tag must occur before the first
46 platform element (be it ``<zone>``, ``<cluster>``, ``<peer>`` or whatever).
47 The ``<config>`` tag takes an ``id`` attribute, but it is currently
48 ignored so you don't really need to pass it. The important part is that
49 within that tag, you can pass one or several ``<prop>`` tags to specify
50 the configuration to use. For example, setting ``Item`` to ``Value``
51 can be done by adding the following to the beginning of your platform
52 file:
53
54 .. code-block:: xml
55
56   <config>
57     <prop id="Item" value="Value"/>
58   </config>
59
60 A last solution is to pass your configuration directly in your program
61 with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config` or :cpp:func:`MSG_config`.
62
63 .. code-block:: cpp
64
65    #include <simgrid/s4u.hpp>
66
67    int main(int argc, char *argv[]) {
68      simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
69
70      e->set_config("Item:Value");
71
72      // Rest of your code
73    }
74
75 .. _options_list:
76
77 Existing Configuration Items
78 ----------------------------
79
80 .. note::
81   The full list can be retrieved by passing ``--help`` and
82   ``--help-cfg`` to an executable that uses SimGrid. Try passing
83   ``help`` as a value to get the list of values accepted by a given
84   option. For example, ``--cfg=plugin:help`` will give you the list
85   of plugins available in your installation of SimGrid.
86
87 - **contexts/factory:** :ref:`cfg=contexts/factory`
88 - **contexts/guard-size:** :ref:`cfg=contexts/guard-size`
89 - **contexts/nthreads:** :ref:`cfg=contexts/nthreads`
90 - **contexts/parallel-threshold:** :ref:`cfg=contexts/parallel-threshold`
91 - **contexts/stack-size:** :ref:`cfg=contexts/stack-size`
92 - **contexts/synchro:** :ref:`cfg=contexts/synchro`
93
94 - **cpu/maxmin-selective-update:** :ref:`Cpu Optimization Level <options_model_optim>`
95 - **cpu/model:** :ref:`options_model_select`
96 - **cpu/optim:** :ref:`Cpu Optimization Level <options_model_optim>`
97
98 - **debug/breakpoint:** :ref:`cfg=debug/breakpoint`
99 - **debug/clean-atexit:** :ref:`cfg=debug/clean-atexit`
100 - **debug/verbose-exit:** :ref:`cfg=debug/verbose-exit`
101
102 - **exception/cutpath:** :ref:`cfg=exception/cutpath`
103
104 - **host/model:** :ref:`options_model_select`
105
106 - **maxmin/precision:** :ref:`cfg=maxmin/precision`
107 - **maxmin/concurrency-limit:** :ref:`cfg=maxmin/concurrency-limit`
108
109 - **msg/debug-multiple-use:** :ref:`cfg=msg/debug-multiple-use`
110
111 - **model-check:** :ref:`options_modelchecking`
112 - **model-check/checkpoint:** :ref:`cfg=model-check/checkpoint`
113 - **model-check/communications-determinism:** :ref:`cfg=model-check/communications-determinism`
114 - **model-check/dot-output:** :ref:`cfg=model-check/dot-output`
115 - **model-check/max-depth:** :ref:`cfg=model-check/max-depth`
116 - **model-check/property:** :ref:`cfg=model-check/property`
117 - **model-check/reduction:** :ref:`cfg=model-check/reduction`
118 - **model-check/replay:** :ref:`cfg=model-check/replay`
119 - **model-check/send-determinism:** :ref:`cfg=model-check/send-determinism`
120 - **model-check/termination:** :ref:`cfg=model-check/termination`
121 - **model-check/timeout:** :ref:`cfg=model-check/timeout`
122 - **model-check/visited:** :ref:`cfg=model-check/visited`
123
124 - **network/bandwidth-factor:** :ref:`cfg=network/bandwidth-factor`
125 - **network/crosstraffic:** :ref:`cfg=network/crosstraffic`
126 - **network/latency-factor:** :ref:`cfg=network/latency-factor`
127 - **network/maxmin-selective-update:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
128 - **network/model:** :ref:`options_model_select`
129 - **network/optim:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
130 - **network/TCP-gamma:** :ref:`cfg=network/TCP-gamma`
131 - **network/weight-S:** :ref:`cfg=network/weight-S`
132
133 - **ns3/TcpModel:** :ref:`options_pls`
134 - **path:** :ref:`cfg=path`
135 - **plugin:** :ref:`cfg=plugin`
136
137 - **storage/max_file_descriptors:** :ref:`cfg=storage/max_file_descriptors`
138
139 - **surf/precision:** :ref:`cfg=surf/precision`
140
141 - **For collective operations of SMPI,** please refer to Section :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
142 - **smpi/async-small-thresh:** :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh`
143 - **smpi/buffering:** :ref:`cfg=smpi/buffering`
144 - **smpi/bw-factor:** :ref:`cfg=smpi/bw-factor`
145 - **smpi/coll-selector:** :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
146 - **smpi/comp-adjustment-file:** :ref:`cfg=smpi/comp-adjustment-file`
147 - **smpi/cpu-threshold:** :ref:`cfg=smpi/cpu-threshold`
148 - **smpi/display-timing:** :ref:`cfg=smpi/display-timing`
149 - **smpi/grow-injected-times:** :ref:`cfg=smpi/grow-injected-times`
150 - **smpi/host-speed:** :ref:`cfg=smpi/host-speed`
151 - **smpi/IB-penalty-factors:** :ref:`cfg=smpi/IB-penalty-factors`
152 - **smpi/iprobe:** :ref:`cfg=smpi/iprobe`
153 - **smpi/iprobe-cpu-usage:** :ref:`cfg=smpi/iprobe-cpu-usage`
154 - **smpi/init:** :ref:`cfg=smpi/init`
155 - **smpi/keep-temps:** :ref:`cfg=smpi/keep-temps`
156 - **smpi/lat-factor:** :ref:`cfg=smpi/lat-factor`
157 - **smpi/ois:** :ref:`cfg=smpi/ois`
158 - **smpi/or:** :ref:`cfg=smpi/or`
159 - **smpi/os:** :ref:`cfg=smpi/os`
160 - **smpi/papi-events:** :ref:`cfg=smpi/papi-events`
161 - **smpi/privatization:** :ref:`cfg=smpi/privatization`
162 - **smpi/privatize-libs:** :ref:`cfg=smpi/privatize-libs`
163 - **smpi/send-is-detached-thresh:** :ref:`cfg=smpi/send-is-detached-thresh`
164 - **smpi/shared-malloc:** :ref:`cfg=smpi/shared-malloc`
165 - **smpi/shared-malloc-hugepage:** :ref:`cfg=smpi/shared-malloc-hugepage`
166 - **smpi/simulate-computation:** :ref:`cfg=smpi/simulate-computation`
167 - **smpi/test:** :ref:`cfg=smpi/test`
168 - **smpi/wtime:** :ref:`cfg=smpi/wtime`
169
170 - **Tracing configuration options** can be found in Section :ref:`tracing_tracing_options`
171
172 - **storage/model:** :ref:`options_model_select`
173
174 - **vm/model:** :ref:`options_model_select`
175
176 .. _options_model:
177
178 Configuring the Platform Models
179 -------------------------------
180
181 .. _options_model_select:
182
183 Choosing the Platform Models
184 ............................
185
186 SimGrid comes with several network, CPU and disk models built in,
187 and you can change the used model at runtime by changing the passed
188 configuration. The three main configuration items are given below.
189 For each of these items, passing the special ``help`` value gives you
190 a short description of all possible values (for example,
191 ``--cfg=network/model:help`` will present all provided network
192 models). Also, ``--help-models`` should provide information about all
193 models for all existing resources.
194
195 - ``network/model``: specify the used network model. Possible values:
196
197   - **LV08 (default one):** Realistic network analytic model
198     (slow-start modeled by multiplying latency by 13.01, bandwidth by
199     .97; bottleneck sharing uses a payload of S=20537 for evaluating
200     RTT). Described in `Accuracy Study and Improvement of Network
201     Simulation in the SimGrid Framework
202     <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_.
203   - **Constant:** Simplistic network model where all communication
204     take a constant time (one second). This model provides the lowest
205     realism, but is (marginally) faster.
206   - **SMPI:** Realistic network model specifically tailored for HPC
207     settings (accurate modeling of slow start with correction factors on
208     three intervals: < 1KiB, < 64 KiB, >= 64 KiB). This model can be
209     :ref:`further configured <options_model_network>`.
210   - **IB:** Realistic network model specifically tailored for HPC
211     settings with InfiniBand networks (accurate modeling contention
212     behavior, based on the model explained in `this PhD work
213     <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_.
214     This model can be :ref:`further configured <options_model_network>`.
215   - **CM02:** Legacy network analytic model. Very similar to LV08, but
216     without corrective factors. The timings of small messages are thus
217     poorly modeled. This model is described in `A Network Model for
218     Simulation of Grid Application
219     <https://hal.inria.fr/inria-00071989/document>`_.
220   - **ns-3** (only available if you compiled SimGrid accordingly):
221     Use the packet-level network
222     simulators as network models (see :ref:`model_ns3`).
223     This model can be :ref:`further configured <options_pls>`.
224
225 - ``cpu/model``: specify the used CPU model.  We have only one model
226   for now:
227
228   - **Cas01:** Simplistic CPU model (time=size/speed)
229
230 - ``host/model``: The host concept is the aggregation of a CPU with a
231   network card. Three models exists, but actually, only 2 of them are
232   interesting. The "compound" one is simply due to the way our
233   internal code is organized, and can easily be ignored. So at the
234   end, you have two host models: The default one allows aggregation of
235   an existing CPU model with an existing network model, but does not
236   allow parallel tasks because these beasts need some collaboration
237   between the network and CPU model. That is why, ptask_07 is used by
238   default when using SimDag.
239
240   - **default:** Default host model. Currently, CPU:Cas01 and
241     network:LV08 (with cross traffic enabled)
242   - **compound:** Host model that is automatically chosen if
243     you change the network and CPU models
244   - **ptask_L07:** Host model somehow similar to Cas01+CM02 but
245     allowing "parallel tasks", that are intended to model the moldable
246     tasks of the grid scheduling literature.
247
248 - ``storage/model``: specify the used storage model. Only one model is
249   provided so far.
250 - ``vm/model``: specify the model for virtual machines. Only one model
251   is provided so far.
252
253 .. todo: make 'compound' the default host model.
254
255 .. _options_model_optim:
256
257 Optimization Level
258 ..................
259
260 The network and CPU models that are based on lmm_solve (that
261 is, all our analytical models) accept specific optimization
262 configurations.
263
264   - items ``network/optim`` and ``cpu/optim`` (both default to 'Lazy'):
265
266     - **Lazy:** Lazy action management (partial invalidation in lmm +
267       heap in action remaining).
268     - **TI:** Trace integration. Highly optimized mode when using
269       availability traces (only available for the Cas01 CPU model for
270       now).
271     - **Full:** Full update of remaining and variables. Slow but may be
272       useful when debugging.
273
274   - items ``network/maxmin-selective-update`` and
275     ``cpu/maxmin-selective-update``: configure whether the underlying
276     should be lazily updated or not. It should have no impact on the
277     computed timings, but should speed up the computation. |br| It is
278     still possible to disable this feature because it can reveal
279     counter-productive in very specific scenarios where the
280     interaction level is high. In particular, if all your
281     communication share a given backbone link, you should disable it:
282     without it, a simple regular loop is used to update each
283     communication. With it, each of them is still updated (because of
284     the dependency induced by the backbone), but through a complicated
285     and slow pattern that follows the actual dependencies.
286
287 .. _cfg=maxmin/precision:
288 .. _cfg=surf/precision:
289
290 Numerical Precision
291 ...................
292
293 **Option** ``maxmin/precision`` **Default:** 0.00001 (in flops or bytes) |br|
294 **Option** ``surf/precision`` **Default:** 0.00001 (in seconds)
295
296 The analytical models handle a lot of floating point values. It is
297 possible to change the epsilon used to update and compare them through
298 this configuration item. Changing it may speedup the simulation by
299 discarding very small actions, at the price of a reduced numerical
300 precision. You can modify separately the precision used to manipulate
301 timings (in seconds) and the one used to manipulate amounts of work
302 (in flops or bytes).
303
304 .. _cfg=maxmin/concurrency-limit:
305
306 Concurrency Limit
307 .................
308
309 **Option** ``maxmin/concurrency-limit`` **Default:** -1 (no limit)
310
311 The maximum number of variables per resource can be tuned through this
312 option. You can have as many simultaneous actions per resources as you
313 want. If your simulation presents a very high level of concurrency, it
314 may help to use e.g. 100 as a value here. It means that at most 100
315 actions can consume a resource at a given time. The extraneous actions
316 are queued and wait until the amount of concurrency of the considered
317 resource lowers under the given boundary.
318
319 Such limitations help both to the simulation speed and simulation accuracy
320 on highly constrained scenarios, but the simulation speed suffers of this
321 setting on regular (less constrained) scenarios so it is off by default.
322
323 .. _options_model_network:
324
325 Configuring the Network Model
326 .............................
327
328 .. _cfg=network/TCP-gamma:
329
330 Maximal TCP Window Size
331 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
332
333 **Option** ``network/TCP-gamma`` **Default:** 4194304
334
335 The analytical models need to know the maximal TCP window size to take
336 the TCP congestion mechanism into account.  On Linux, this value can
337 be retrieved using the following commands. Both give a set of values,
338 and you should use the last one, which is the maximal size.
339
340 .. code-block:: shell
341
342    cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem # gives the sender window
343    cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem # gives the receiver window
344
345 .. _cfg=smpi/IB-penalty-factors:
346 .. _cfg=network/bandwidth-factor:
347 .. _cfg=network/latency-factor:
348 .. _cfg=network/weight-S:
349
350 Correcting Important Network Parameters
351 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
352
353 SimGrid can take network irregularities such as a slow startup or
354 changing behavior depending on the message size into account.  You
355 should not change these values unless you really know what you're
356 doing.  The corresponding values were computed through data fitting
357 one the timings of packet-level simulators, as described in `Accuracy
358 Study and Improvement of Network Simulation in the SimGrid Framework
359 <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_.
360
361
362 If you are using the SMPI model, these correction coefficients are
363 themselves corrected by constant values depending on the size of the
364 exchange.  By default SMPI uses factors computed on the Stampede
365 Supercomputer at TACC, with optimal deployment of processes on
366 nodes. Again, only hardcore experts should bother about this fact.
367
368 InfiniBand network behavior can be modeled through 3 parameters
369 ``smpi/IB-penalty-factors:"βe;βs;γs"``, as explained in `this PhD
370 thesis
371 <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_.
372
373 .. todo:: This section should be rewritten, and actually explain the
374           options network/bandwidth-factor, network/latency-factor,
375           network/weight-S.
376
377 .. _cfg=network/crosstraffic:
378
379 Simulating Cross-Traffic
380 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
381
382 Since SimGrid v3.7, cross-traffic effects can be taken into account in
383 analytical simulations. It means that ongoing and incoming
384 communication flows are treated independently. In addition, the LV08
385 model adds 0.05 of usage on the opposite direction for each new
386 created flow. This can be useful to simulate some important TCP
387 phenomena such as ack compression.
388
389 For that to work, your platform must have two links for each
390 pair of interconnected hosts. An example of usable platform is
391 available in ``examples/platforms/crosstraffic.xml``.
392
393 This is activated through the ``network/crosstraffic`` item, that
394 can be set to 0 (disable this feature) or 1 (enable it).
395
396 Note that with the default host model this option is activated by default.
397
398 .. _cfg=smpi/async-small-thresh:
399
400 Simulating Asynchronous Send
401 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
402
403 (this configuration item is experimental and may change or disappear)
404
405 It is possible to specify that messages below a certain size will be
406 sent as soon as the call to MPI_Send is issued, without waiting for
407 the correspondant receive. This threshold can be configured through
408 the ``smpi/async-small-thresh`` item. The default value is 0. This
409 behavior can also be manually set for mailboxes, by setting the
410 receiving mode of the mailbox with a call to
411 :cpp:func:`MSG_mailbox_set_async`. After this, all messages sent to
412 this mailbox will have this behavior regardless of the message size.
413
414 This value needs to be smaller than or equals to the threshold set at
415 :ref:`cfg=smpi/send-is-detached-thresh`, because asynchronous messages
416 are meant to be detached as well.
417
418 .. _options_pls:
419
420 Configuring ns-3
421 ^^^^^^^^^^^^^^^^
422
423 **Option** ``ns3/TcpModel`` **Default:** "default" (ns-3 default)
424
425 When using ns-3, there is an extra item ``ns3/TcpModel``, corresponding
426 to the ``ns3::TcpL4Protocol::SocketType`` configuration item in
427 ns-3. The only valid values (enforced on the SimGrid side) are
428 'default' (no change to the ns-3 configuration), 'NewReno' or 'Reno' or
429 'Tahoe'.
430
431 Configuring the Storage model
432 .............................
433
434 .. _cfg=storage/max_file_descriptors:
435
436 File Descriptor Cound per Host
437 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
438
439 **Option** ``storage/max_file_descriptors`` **Default:** 1024
440
441 Each host maintains a fixed-size array of its file descriptors. You
442 can change its size through this item to either enlarge it if your
443 application requires it or to reduce it to save memory space.
444
445 .. _cfg=plugin:
446
447 Activating Plugins
448 ------------------
449
450 SimGrid plugins allow one to extend the framework without changing its
451 source code directly. Read the source code of the existing plugins to
452 learn how to do so (in ``src/plugins``), and ask your questions to the
453 usual channels (Stack Overflow, Mailing list, IRC). The basic idea is
454 that plugins usually register callbacks to some signals of interest.
455 If they need to store some information about a given object (Link, CPU
456 or Actor), they do so through the use of a dedicated object extension.
457
458 Some of the existing plugins can be activated from the command line,
459 meaning that you can activate them from the command line without any
460 modification to your simulation code. For example, you can activate
461 the host energy plugin by adding ``--cfg=plugin:host_energy`` to your
462 command line.
463
464 Here is a partial list of plugins that can be activated this way. You can get
465 the full list by passing ``--cfg=plugin:help`` to your simulator.
466
467   - :ref:`Host Energy <plugin_host_energy>`: models the energy dissipation of the compute units.
468   - :ref:`Link Energy <plugin_link_energy>`: models the energy dissipation of the network.
469   - :ref:`Host Load <plugin_host_load>`: monitors the load of the compute units.
470
471 .. _options_modelchecking:
472
473 Configuring the Model-Checking
474 ------------------------------
475
476 To enable SimGrid's model-checking support, the program should
477 be executed using the simgrid-mc wrapper:
478
479 .. code-block:: shell
480
481    simgrid-mc ./my_program
482
483 Safety properties are expressed as assertions using the function
484 :cpp:func:`void MC_assert(int prop)`.
485
486 .. _cfg=smpi/buffering:
487
488 Specifying the MPI buffering behavior
489 .....................................
490
491 **Option** ``smpi/buffering`` **Default:** infty
492
493 Buffering in MPI has a huge impact on the communication semantic. For example,
494 standard blocking sends are synchronous calls when the system buffers are full
495 while these calls can complete immediately without even requiring a matching
496 receive call for small messages sent when the system buffers are empty.
497
498 In SMPI, this depends on the message size, that is compared against two thresholds:
499
500 - if (size < :ref:`smpi/async-small-thresh <cfg=smpi/async-small-thresh>`) then
501   MPI_Send returns immediately, even if the corresponding receive has not be issued yet.
502 - if (:ref:`smpi/async-small-thresh <cfg=smpi/async-small-thresh>` < size < :ref:`smpi/send-is-detached-thresh <cfg=smpi/send-is-detached-thresh>`) then
503   MPI_Send returns as soon as the corresponding receive has been issued. This is known as the eager mode.
504 - if (:ref:`smpi/send-is-detached-thresh <cfg=smpi/send-is-detached-thresh>` < size) then
505   MPI_Send returns only when the message has actually been sent over the network. This is known as the rendez-vous mode.
506
507 The ``smpi/buffering`` option gives an easier interface to choose between these semantics. It can take two values:
508
509 - **zero:** means that buffering should be disabled. Blocking communications are actually blocking.
510 - **infty:** means that buffering should be made infinite. Blocking communications are non-blocking.
511
512 .. _cfg=model-check/property:
513
514 Specifying a liveness property
515 ..............................
516
517 **Option** ``model-check/property`` **Default:** unset
518
519 If you want to specify liveness properties, you have to pass them on
520 the command line, specifying the name of the file containing the
521 property, as formatted by the `ltl2ba <https://github.com/utwente-fmt/ltl2ba>`_ program.
522 Note that ltl2ba is not part of SimGrid and must be installed separatly.
523
524 .. code-block:: shell
525
526    simgrid-mc ./my_program --cfg=model-check/property:<filename>
527
528 .. _cfg=model-check/checkpoint:
529
530 Going for Stateful Verification
531 ...............................
532
533 By default, the system is backtracked to its initial state to explore
534 another path, instead of backtracking to the exact step before the fork
535 that we want to explore (this is called stateless verification). This
536 is done this way because saving intermediate states can rapidly
537 exhaust the available memory. If you want, you can change the value of
538 the ``model-check/checkpoint`` item. For example,
539 ``--cfg=model-check/checkpoint:1`` asks to take a checkpoint every
540 step.  Beware, this will certainly explode your memory. Larger values
541 are probably better, make sure to experiment a bit to find the right
542 setting for your specific system.
543
544 .. _cfg=model-check/reduction:
545
546 Specifying the kind of reduction
547 ................................
548
549 The main issue when using the model-checking is the state space
550 explosion. You can activate some reduction technique with
551 ``--cfg=model-check/reduction:<technique>``. For now, this
552 configuration variable can take 2 values:
553
554  - **none:** Do not apply any kind of reduction (mandatory for
555    liveness properties, as our current DPOR algorithm breaks cycles)
556  - **dpor:** Apply Dynamic Partial Ordering Reduction. Only valid if
557    you verify local safety properties (default value for safety
558    checks).
559
560 Another way to mitigate the state space explosion is to search for
561 cycles in the exploration with the :ref:`cfg=model-check/visited`
562 configuration. Note that DPOR and state-equality reduction may not
563 play well together. You should choose between them.
564
565 Our current DPOR implementation could be improved in may ways. We are
566 currently improving its efficiency (both in term of reduction ability
567 and computational speed), and future work could make it compatible
568 with liveness properties.
569
570 .. _cfg=model-check/visited:
571
572 Size of Cycle Detection Set (state equality reduction)
573 ......................................................
574
575 Mc SimGrid can be asked to search for cycles during the exploration,
576 i.e. situations where a new explored state is in fact the same state
577 than a previous one.. This can prove useful to mitigate the state
578 space explosion with safety properties, and this is the crux when
579 searching for counter-examples to the liveness properties.
580
581 Note that this feature may break the current implementation of the
582 DPOR reduction technique.
583
584 The ``model-check/visited`` item is the maximum number of states, which
585 are stored in memory. If the maximum number of snapshotted state is
586 reached, some states will be removed from the memory and some cycles
587 might be missed. Small values can lead to incorrect verifications, but
588 large values can exhaust your memory and be CPU intensive as each new
589 state must be compared to that amount of older saved states.
590
591 The default settings depend on the kind of exploration. With safety
592 checking, no state is snapshotted and cycles cannot be detected. With
593 liveness checking, all states are snapshotted because missing a cycle
594 could hinder the exploration soundness.
595
596 .. _cfg=model-check/termination:
597
598 Non-Termination Detection
599 .........................
600
601 The ``model-check/termination`` configuration item can be used to
602 report if a non-termination execution path has been found. This is a
603 path with a cycle, which means that the program might never terminate.
604
605 This only works in safety mode, not in liveness mode.
606
607 This options is disabled by default.
608
609 .. _cfg=model-check/dot-output:
610
611 Dot Output
612 ..........
613
614 If set, the ``model-check/dot-output`` configuration item is the name
615 of a file in which to write a dot file of the path leading to the
616 property violation discovered (safety or liveness violation), as well
617 as the cycle for liveness properties. This dot file can then be fed to the
618 graphviz dot tool to generate an corresponding graphical representation.
619
620 .. _cfg=model-check/max-depth:
621
622 Exploration Depth Limit
623 .......................
624
625 The ``model-checker/max-depth`` can set the maximum depth of the
626 exploration graph of the model checker. If this limit is reached, a
627 logging message is sent and the results might not be exact.
628
629 By default, there is no depth limit.
630
631 .. _cfg=model-check/timeout:
632
633 Handling of Timeouts
634 ....................
635
636 By default, the model checker does not handle timeout conditions: the `wait`
637 operations never time out. With the ``model-check/timeout`` configuration item
638 set to **yes**, the model checker will explore timeouts of `wait` operations.
639
640 .. _cfg=model-check/communications-determinism:
641 .. _cfg=model-check/send-determinism:
642
643 Communication Determinism
644 .........................
645
646 The ``model-check/communications-determinism`` and
647 ``model-check/send-determinism`` items can be used to select the
648 communication determinism mode of the model checker, which checks
649 determinism properties of the communications of an application.
650
651 .. _options_mc_perf:
652
653 Verification Performance Considerations
654 .......................................
655
656 The size of the stacks can have a huge impact on the memory
657 consumption when using model-checking. By default, each snapshot will
658 save a copy of the whole stacks and not only of the part that is
659 really meaningful: you should expect the contribution of the memory
660 consumption of the snapshots to be:
661 :math:`\text{number of processes} \times \text{stack size} \times \text{number of states}`.
662
663 When compiled against the model checker, the stacks are not
664 protected with guards: if the stack size is too small for your
665 application, the stack will silently overflow into other parts of the
666 memory (see :ref:`contexts/guard-size <cfg=contexts/guard-size>`).
667
668 .. _cfg=model-check/replay:
669
670 Replaying buggy execution paths from the model checker
671 ......................................................
672
673 Debugging the problems reported by the model checker is challenging:
674 First, the application under verification cannot be debugged with gdb
675 because the model checker already traces it. Then, the model checker may
676 explore several execution paths before encountering the issue, making it
677 very difficult to understand the output. Fortunately, SimGrid provides
678 the execution path leading to any reported issue so that you can replay
679 this path reported by the model checker, enabling the usage of classical
680 debugging tools.
681
682 When the model checker finds an interesting path in the application
683 execution graph (where a safety or liveness property is violated), it
684 generates an identifier for this path. Here is an example of the output:
685
686 .. code-block:: shell
687
688    [  0.000000] (0:@) Check a safety property
689    [  0.000000] (0:@) **************************
690    [  0.000000] (0:@) *** PROPERTY NOT VALID ***
691    [  0.000000] (0:@) **************************
692    [  0.000000] (0:@) Counter-example execution trace:
693    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(3)
694    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(4)
695    [  0.000000] (0:@) Path = 1/3;1/4
696    [  0.000000] (0:@) Expanded states = 27
697    [  0.000000] (0:@) Visited states = 68
698    [  0.000000] (0:@) Executed transitions = 46
699
700 The interesting line is ``Path = 1/3;1/4``, which means that you should use
701 ``--cfg=model-check/replay:1/3;1/4`` to replay your application on the buggy
702 execution path. All options (but the model checker related ones) must
703 remain the same. In particular, if you ran your application with
704 ``smpirun -wrapper simgrid-mc``, then do it again. Remove all
705 MC-related options, keep non-MC-related ones and add
706 ``--cfg=model-check/replay:???``.
707
708 Currently, if the path is of the form ``X;Y;Z``, each number denotes
709 the actor's pid that is selected at each indecision point. If it's of
710 the form ``X/a;Y/b``, the X and Y are the selected pids while the a
711 and b are the return values of their simcalls. In the previouse
712 example, ``1/3;1/4``, you can see from the full output that the actor
713 1 is doing MC_RANDOM simcalls, so the 3 and 4 simply denote the values
714 that these simcall return.
715
716 Configuring the User Code Virtualization
717 ----------------------------------------
718
719 .. _cfg=contexts/factory:
720
721 Selecting the Virtualization Factory
722 ....................................
723
724 **Option** contexts/factory **Default:** "raw"
725
726 In SimGrid, the user code is virtualized in a specific mechanism that
727 allows the simulation kernel to control its execution: when a user
728 process requires a blocking action (such as sending a message), it is
729 interrupted, and only gets released when the simulated clock reaches
730 the point where the blocking operation is done. This is explained
731 graphically in the `relevant tutorial, available online
732 <https://simgrid.org/tutorials/simgrid-simix-101.pdf>`_.
733
734 In SimGrid, the containers in which user processes are virtualized are
735 called contexts. Several context factory are provided, and you can
736 select the one you want to use with the ``contexts/factory``
737 configuration item. Some of the following may not exist on your
738 machine because of portability issues. In any case, the default one
739 should be the most effcient one (please report bugs if the
740 auto-detection fails for you). They are approximately sorted here from
741 the slowest to the most efficient:
742
743  - **thread:** very slow factory using full featured threads (either
744    pthreads or windows native threads). They are slow but very
745    standard. Some debuggers or profilers only work with this factory.
746  - **java:** Java applications are virtualized onto java threads (that
747    are regular pthreads registered to the JVM)
748  - **ucontext:** fast factory using System V contexts (Linux and FreeBSD only)
749  - **boost:** This uses the `context
750    implementation <http://www.boost.org/doc/libs/1_59_0/libs/context/doc/html/index.html>`_
751    of the boost library for a performance that is comparable to our
752    raw implementation.
753    |br| Install the relevant library (e.g. with the
754    libboost-contexts-dev package on Debian/Ubuntu) and recompile
755    SimGrid.
756  - **raw:** amazingly fast factory using a context switching mechanism
757    of our own, directly implemented in assembly (only available for x86
758    and amd64 platforms for now) and without any unneeded system call.
759
760 The main reason to change this setting is when the debugging tools become
761 fooled by the optimized context factories. Threads are the most
762 debugging-friendly contexts, as they allow one to set breakpoints
763 anywhere with gdb and visualize backtraces for all processes, in order
764 to debug concurrency issues. Valgrind is also more comfortable with
765 threads, but it should be usable with all factories (Exception: the
766 callgrind tool really dislikes raw and ucontext factories).
767
768 .. _cfg=contexts/stack-size:
769
770 Adapting the Stack Size
771 .......................
772
773 **Option** ``contexts/stack-size`` **Default:** 8192 KiB
774
775 Each virtualized used process is executed using a specific system
776 stack. The size of this stack has a huge impact on the simulation
777 scalability, but its default value is rather large. This is because
778 the error messages that you get when the stack size is too small are
779 rather disturbing: this leads to stack overflow (overwriting other
780 stacks), leading to segfaults with corrupted stack traces.
781
782 If you want to push the scalability limits of your code, you might
783 want to reduce the ``contexts/stack-size`` item. Its default value is
784 8192 (in KiB), while our Chord simulation works with stacks as small
785 as 16 KiB, for example. This *setting is ignored* when using the
786 thread factory. Instead, you should compile SimGrid and your
787 application with ``-fsplit-stack``. Note that this compilation flag is
788 not compatible with the model checker right now.
789
790 The operating system should only allocate memory for the pages of the
791 stack which are actually used and you might not need to use this in
792 most cases. However, this setting is very important when using the
793 model checker (see :ref:`options_mc_perf`).
794
795 .. _cfg=contexts/guard-size:
796
797 Disabling Stack Guard Pages
798 ...........................
799
800 **Option** ``contexts/guard-size`` **Default** 1 page in most case (0 pages on Windows or with MC)
801
802 Unless you use the threads context factory (see
803 :ref:`cfg=contexts/factory`), a stack guard page is usually used
804 which prevents the stack of a given actor from overflowing on another
805 stack. But the performance impact may become prohibitive when the
806 amount of actors increases.  The option ``contexts/guard-size`` is the
807 number of stack guard pages used.  By setting it to 0, no guard pages
808 will be used: in this case, you should avoid using small stacks (with
809 :ref:`contexts/stack-size <cfg=contexts/stack-size>`) as the stack
810 will silently overflow on other parts of the memory.
811
812 When no stack guard page is created, stacks may then silently overflow
813 on other parts of the memory if their size is too small for the
814 application.
815
816 .. _cfg=contexts/nthreads:
817 .. _cfg=contexts/parallel-threshold:
818 .. _cfg=contexts/synchro:
819
820 Running User Code in Parallel
821 .............................
822
823 Parallel execution of the user code is only considered stable in
824 SimGrid v3.7 and higher, and mostly for MSG simulations. SMPI
825 simulations may well fail in parallel mode. It is described in
826 `INRIA RR-7653 <http://hal.inria.fr/inria-00602216/>`_.
827
828 If you are using the **ucontext** or **raw** context factories, you can
829 request to execute the user code in parallel. Several threads are
830 launched, each of them handling the same number of user contexts at each
831 run. To activate this, set the ``contexts/nthreads`` item to the amount
832 of cores that you have in your computer (or lower than 1 to have the
833 amount of cores auto-detected).
834
835 Even if you asked several worker threads using the previous option,
836 you can request to start the parallel execution (and pay the
837 associated synchronization costs) only if the potential parallelism is
838 large enough. For that, set the ``contexts/parallel-threshold``
839 item to the minimal amount of user contexts needed to start the
840 parallel execution. In any given simulation round, if that amount is
841 not reached, the contexts will be run sequentially directly by the
842 main thread (thus saving the synchronization costs). Note that this
843 option is mainly useful when the grain of the user code is very fine,
844 because our synchronization is now very efficient.
845
846 When parallel execution is activated, you can choose the
847 synchronization schema used with the ``contexts/synchro`` item,
848 which value is either:
849
850  - **futex:** ultra optimized synchronisation schema, based on futexes
851    (fast user-mode mutexes), and thus only available on Linux systems.
852    This is the default mode when available.
853  - **posix:** slow but portable synchronisation using only POSIX
854    primitives.
855  - **busy_wait:** not really a synchronisation: the worker threads
856    constantly request new contexts to execute. It should be the most
857    efficient synchronisation schema, but it loads all the cores of
858    your machine for no good reason. You probably prefer the other less
859    eager schemas.
860
861 Configuring the Tracing
862 -----------------------
863
864 The :ref:`tracing subsystem <outcomes_vizu>` can be configured in
865 several different ways depending on the nature of the simulator (MSG,
866 SimDag, SMPI) and the kind of traces that need to be obtained. See the
867 :ref:`Tracing Configuration Options subsection
868 <tracing_tracing_options>` to get a detailed description of each
869 configuration option.
870
871 We detail here a simple way to get the traces working for you, even if
872 you never used the tracing API.
873
874
875 - Any SimGrid-based simulator (MSG, SimDag, SMPI, ...) and raw traces:
876
877   .. code-block:: shell
878
879      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes
880
881   The first parameter activates the tracing subsystem, and the second
882   tells it to trace host and link utilization (without any
883   categorization).
884
885 - MSG or SimDag-based simulator and categorized traces (you need to
886   declare categories and classify your tasks according to them) 
887
888   .. code-block:: shell
889
890      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes
891
892   The first parameter activates the tracing subsystem, and the second
893   tells it to trace host and link categorized utilization.
894
895 - SMPI simulator and traces for a space/time view:
896
897   .. code-block:: shell
898
899      smpirun -trace ...
900
901   The `-trace` parameter for the smpirun script runs the simulation
902   with ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/smpi:yes``. Check the
903   smpirun's `-help` parameter for additional tracing options.
904
905 Sometimes you might want to put additional information on the trace to
906 correctly identify them later, or to provide data that can be used to
907 reproduce an experiment. You have two ways to do that:
908
909 - Add a string on top of the trace file as comment:
910
911   .. code-block:: shell
912
913      --cfg=tracing/comment:my_simulation_identifier
914
915 - Add the contents of a textual file on top of the trace file as comment:
916
917   .. code-block:: shell
918
919      --cfg=tracing/comment-file:my_file_with_additional_information.txt
920
921 Please, use these two parameters (for comments) to make reproducible
922 simulations. For additional details about this and all tracing
923 options, check See the :ref:`tracing_tracing_options`.
924
925 Configuring MSG
926 ---------------
927
928 .. _cfg=msg/debug-multiple-use:
929
930 Debugging MSG Code
931 ..................
932
933 **Option** ``msg/debug-multiple-use`` **Default:** off
934
935 Sometimes your application may try to send a task that is still being
936 executed somewhere else, making it impossible to send this task. However,
937 for debugging purposes, one may want to know what the other host is/was
938 doing. This option shows a backtrace of the other process.
939
940 Configuring SMPI
941 ----------------
942
943 The SMPI interface provides several specific configuration items.
944 These are not easy to see, since the code is usually launched through the
945 ``smiprun`` script directly.
946
947 .. _cfg=smpi/host-speed:
948 .. _cfg=smpi/cpu-threshold:
949 .. _cfg=smpi/simulate-computation:
950
951 Automatic Benchmarking of SMPI Code
952 ...................................
953
954 In SMPI, the sequential code is automatically benchmarked, and these
955 computations are automatically reported to the simulator. That is to
956 say that if you have a large computation between a ``MPI_Recv()`` and
957 a ``MPI_Send()``, SMPI will automatically benchmark the duration of
958 this code, and create an execution task within the simulator to take
959 this into account. For that, the actual duration is measured on the
960 host machine and then scaled to the power of the corresponding
961 simulated machine. The variable ``smpi/host-speed`` allows one to specify
962 the computational speed of the host machine (in flop/s) to use when
963 scaling the execution times. It defaults to 20000, but you really want
964 to adjust it to get accurate simulation results.
965
966 When the code consists of numerous consecutive MPI calls, the
967 previous mechanism feeds the simulation kernel with numerous tiny
968 computations. The ``smpi/cpu-threshold`` item becomes handy when this
969 impacts badly on the simulation performance. It specifies a threshold (in
970 seconds) below which the execution chunks are not reported to the
971 simulation kernel (default value: 1e-6).
972
973 .. note:: The option ``smpi/cpu-threshold`` ignores any computation
974    time spent below this threshold. SMPI does not consider the
975    `amount of time` of these computations; there is no offset for
976    this. Hence, a value that is too small, may lead to unreliable
977    simulation results.
978
979 In some cases, however, one may wish to disable simulation of
980 the computation of an application. This is the case when SMPI is used not to
981 simulate an MPI application, but instead an MPI code that performs
982 "live replay" of another MPI app (e.g., ScalaTrace's replay tool, or
983 various on-line simulators that run an app at scale). In this case the
984 computation of the replay/simulation logic should not be simulated by
985 SMPI. Instead, the replay tool or on-line simulator will issue
986 "computation events", which correspond to the actual MPI simulation
987 being replayed/simulated. At the moment, these computation events can
988 be simulated using SMPI by calling internal smpi_execute*() functions.
989
990 To disable the benchmarking/simulation of a computation in the simulated
991 application, the variable ``smpi/simulate-computation`` should be set
992 to **no**.  This option just ignores the timings in your simulation; it
993 still executes the computations itself. If you want to stop SMPI from
994 doing that, you should check the SMPI_SAMPLE macros, documented in
995 Section :ref:`SMPI_use_faster`.
996
997 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
998 |  Solution                          | Computations executed?  | Computations simulated?     |
999 +====================================+=========================+=============================+
1000 | --cfg=smpi/simulate-computation:no | Yes                     | Never                       |
1001 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1002 | --cfg=smpi/cpu-threshold:42        | Yes, in all cases       | If it lasts over 42 seconds |
1003 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1004 | SMPI_SAMPLE() macro                | Only once per loop nest | Always                      |
1005 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1006
1007 .. _cfg=smpi/comp-adjustment-file:
1008
1009 Slow-down or speed-up parts of your code
1010 ........................................
1011
1012 **Option** ``smpi/comp-adjustment-file:`` **Default:** unset
1013
1014 This option allows you to pass a file that contains two columns: The
1015 first column defines the section that will be subject to a speedup;
1016 the second column is the speedup. For instance:
1017
1018 .. code-block:: shell
1019
1020   "start:stop","ratio"
1021   "exchange_1.f:30:exchange_1.f:130",1.18244559422142
1022
1023 The first line is the header - you must include it.  The following
1024 line means that the code between two consecutive MPI calls on line 30
1025 in exchange_1.f and line 130 in exchange_1.f should receive a speedup
1026 of 1.18244559422142. The value for the second column is therefore a
1027 speedup, if it is larger than 1 and a slowdown if it is smaller
1028 than 1. Nothing will be changed if it is equal to 1.
1029
1030 Of course, you can set any arbitrary filenames you want (so the start
1031 and end don't have to be in the same file), but be aware that this
1032 mechanism only supports `consecutive calls!`
1033
1034 Please note that you must pass the ``-trace-call-location`` flag to
1035 smpicc or smpiff, respectively. This flag activates some internal
1036 macro definitions that help with obtaining the call location.
1037
1038 .. _cfg=smpi/bw-factor:
1039
1040 Bandwidth Factors
1041 .................
1042
1043 **Option** ``smpi/bw-factor``
1044 |br| **Default:** 65472:0.940694;15424:0.697866;9376:0.58729;5776:1.08739;3484:0.77493;1426:0.608902;732:0.341987;257:0.338112;0:0.812084
1045
1046 The possible throughput of network links is often dependent on the
1047 message sizes, as protocols may adapt to different message sizes. With
1048 this option, a series of message sizes and factors are given, helping
1049 the simulation to be more realistic. For instance, the current default
1050 value means that messages with size 65472 and more will get a total of
1051 MAX_BANDWIDTH*0.940694, messages of size 15424 to 65471 will get
1052 MAX_BANDWIDTH*0.697866, and so on (where MAX_BANDWIDTH denotes the
1053 bandwidth of the link).
1054
1055 An experimental script to compute these factors is available online. See
1056 https://framagit.org/simgrid/platform-calibration/
1057 https://simgrid.org/contrib/smpi-saturation-doc.html
1058
1059 .. _cfg=smpi/display-timing:
1060
1061 Reporting Simulation Time
1062 .........................
1063
1064 **Option** ``smpi/display-timing`` **Default:** 0 (false)
1065
1066 Most of the time, you run MPI code with SMPI to compute the time it
1067 would take to run it on a platform. But since the code is run through
1068 the ``smpirun`` script, you don't have any control on the launcher
1069 code, making it difficult to report the simulated time when the
1070 simulation ends. If you enable the ``smpi/display-timing`` item,
1071 ``smpirun`` will display this information when the simulation
1072 ends.
1073
1074 .. _cfg=smpi/keep-temps:
1075
1076 Keeping temporary files after simulation
1077 ........................................
1078
1079 **Option** ``smpi/keep-temps`` **default:** 0 (false)
1080
1081 SMPI usually generates a lot of temporary files that are cleaned after
1082 use. This option requests to preserve them, for example to debug or
1083 profile your code. Indeed, the binary files are removed very early
1084 under the dlopen privatization schema, which tends to fool the
1085 debuggers.
1086
1087 .. _cfg=smpi/lat-factor:
1088
1089 Latency factors
1090 ...............
1091
1092 **Option** ``smpi/lat-factor`` |br|
1093 **default:** 65472:11.6436;15424:3.48845;9376:2.59299;5776:2.18796;3484:1.88101;1426:1.61075;732:1.9503;257:1.95341;0:2.01467
1094
1095 The motivation and syntax for this option is identical to the motivation/syntax
1096 of :ref:`cfg=smpi/bw-factor`.
1097
1098 There is an important difference, though: While smpi/bw-factor `reduces` the
1099 actual bandwidth (i.e., values between 0 and 1 are valid), latency factors
1100 increase the latency, i.e., values larger than or equal to 1 are valid here.
1101
1102 .. _cfg=smpi/papi-events:
1103
1104 Trace hardware counters with PAPI
1105 .................................
1106
1107 **Option** ``smpi/papi-events`` **default:** unset
1108
1109 When the PAPI support is compiled into SimGrid, this option takes the
1110 names of PAPI counters and adds their respective values to the trace
1111 files (See Section :ref:`tracing_tracing_options`).
1112
1113 .. warning::
1114
1115    This feature currently requires superuser privileges, as registers
1116    are queried.  Only use this feature with code you trust! Call
1117    smpirun for instance via ``smpirun -wrapper "sudo "
1118    <your-parameters>`` or run ``sudo sh -c "echo 0 >
1119    /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid"`` In the later case, sudo
1120    will not be required.
1121
1122 It is planned to make this feature available on a per-process (or per-thread?) basis.
1123 The first draft, however, just implements a "global" (i.e., for all processes) set
1124 of counters, the "default" set.
1125
1126 .. code-block:: shell
1127
1128    --cfg=smpi/papi-events:"default:PAPI_L3_LDM:PAPI_L2_LDM"
1129
1130 .. _cfg=smpi/privatization:
1131
1132 Automatic Privatization of Global Variables
1133 ...........................................
1134
1135 **Option** ``smpi/privatization`` **default:** "dlopen" (when using smpirun)
1136
1137 MPI executables are usually meant to be executed in separate
1138 processes, but SMPI is executed in only one process. Global variables
1139 from executables will be placed in the same memory region and shared
1140 between processes, causing intricate bugs.  Several options are
1141 possible to avoid this, as described in the main `SMPI publication
1142 <https://hal.inria.fr/hal-01415484>`_ and in the :ref:`SMPI
1143 documentation <SMPI_what_globals>`. SimGrid provides two ways of
1144 automatically privatizing the globals, and this option allows one to
1145 choose between them.
1146
1147   - **no** (default when not using smpirun): Do not automatically
1148     privatize variables.  Pass ``-no-privatize`` to smpirun to disable
1149     this feature.
1150   - **dlopen** or **yes** (default when using smpirun): Link multiple
1151     times against the binary.
1152   - **mmap** (slower, but maybe somewhat more stable):
1153     Runtime automatic switching of the data segments.
1154
1155 .. warning::
1156    This configuration option cannot be set in your platform file. You can only
1157    pass it as an argument to smpirun.
1158
1159 .. _cfg=smpi/privatize-libs:
1160
1161 Automatic privatization of global variables inside external libraries
1162 .....................................................................
1163
1164 **Option** ``smpi/privatize-libs`` **default:** unset
1165
1166 **Linux/BSD only:** When using dlopen (default) privatization,
1167 privatize specific shared libraries with internal global variables, if
1168 they can't be linked statically.  For example libgfortran is usually
1169 used for Fortran I/O and indexes in files can be mixed up.
1170
1171 Multiple libraries can be given, semicolon separated.
1172
1173 This configuration option can only use either full paths to libraries,
1174 or full names.  Check with ldd the name of the library you want to
1175 use.  For example:
1176
1177 .. code-block:: shell
1178
1179    ldd allpairf90
1180       ...
1181       libgfortran.so.3 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3 (0x00007fbb4d91b000)
1182       ...
1183
1184 Then you can use ``--cfg=smpi/privatize-libs:libgfortran.so.3``
1185 or ``--cfg=smpi/privatize-libs:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3``,
1186 but not ``libgfortran`` nor ``libgfortran.so``.
1187
1188 .. _cfg=smpi/send-is-detached-thresh:
1189
1190 Simulating MPI detached send
1191 ............................
1192
1193 **Option** ``smpi/send-is-detached-thresh`` **default:** 65536
1194
1195 This threshold specifies the size in bytes under which the send will
1196 return immediately. This is different from the threshold detailed in
1197 :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh` because the message is not
1198 really sent when the send is posted. SMPI still waits for the
1199 corresponding receive to be posted, in order to perform the communication
1200 operation.
1201
1202 .. _cfg=smpi/coll-selector:
1203
1204 Simulating MPI collective algorithms
1205 ....................................
1206
1207 **Option** ``smpi/coll-selector`` **Possible values:** naive (default), ompi, mpich
1208
1209 SMPI implements more than 100 different algorithms for MPI collective
1210 communication, to accurately simulate the behavior of most of the
1211 existing MPI libraries. The ``smpi/coll-selector`` item can be used to
1212 select the decision logic either of the OpenMPI or the MPICH libraries. (By
1213 default SMPI uses naive version of collective operations.)
1214
1215 Each collective operation can be manually selected with a
1216 ``smpi/collective_name:algo_name``. Available algorithms are listed in
1217 :ref:`SMPI_use_colls`.
1218
1219 .. TODO:: All available collective algorithms will be made available
1220           via the ``smpirun --help-coll`` command.
1221
1222 .. _cfg=smpi/iprobe:
1223
1224 Inject constant times for MPI_Iprobe
1225 ....................................
1226
1227 **Option** ``smpi/iprobe`` **default:** 0.0001
1228
1229 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1230 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function
1231 ``MPI_Iprobe()``
1232
1233 .. _cfg=smpi/iprobe-cpu-usage:
1234
1235 Reduce speed for iprobe calls
1236 .............................
1237
1238 **Option** ``smpi/iprobe-cpu-usage`` **default:** 1 (no change)
1239
1240 MPI_Iprobe calls can be heavily used in applications. To account
1241 correctly for the energy that cores spend probing, it is necessary to
1242 reduce the load that these calls cause inside SimGrid.
1243
1244 For instance, we measured a maximum power consumption of 220 W for a
1245 particular application but only 180 W while this application was
1246 probing. Hence, the correct factor that should be passed to this
1247 option would be 180/220 = 0.81.
1248
1249 .. _cfg=smpi/init:
1250
1251 Inject constant times for MPI_Init
1252 ..................................
1253
1254 **Option** ``smpi/init`` **default:** 0
1255
1256 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1257 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function ``MPI_Init()``.
1258
1259 .. _cfg=smpi/ois:
1260
1261 Inject constant times for MPI_Isend()
1262 .....................................
1263
1264 **Option** ``smpi/ois``
1265
1266 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1267 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Isend()``.
1268
1269 .. _cfg=smpi/os:
1270
1271 Inject constant times for MPI_send()
1272 ....................................
1273
1274 **Option** ``smpi/os``
1275
1276 In several network models such as LogP, send (MPI_Send, MPI_Isend) and
1277 receive (MPI_Recv) operations incur costs (i.e., they consume CPU
1278 time). SMPI can factor these costs in as well, but the user has to
1279 configure SMPI accordingly as these values may vary by machine.  This
1280 can be done by using ``smpi/os`` for MPI_Send operations; for MPI_Isend
1281 and MPI_Recv, use ``smpi/ois`` and ``smpi/or``, respectively. These work
1282 exactly as ``smpi/ois``.
1283
1284 This item can consist of multiple sections; each section takes three
1285 values, for example ``1:3:2;10:5:1``.  The sections are divided by ";"
1286 so this example contains two sections.  Furthermore, each section
1287 consists of three values.
1288
1289 1. The first value denotes the minimum size for this section to take effect;
1290    read it as "if message size is greater than this value (and other section has a larger
1291    first value that is also smaller than the message size), use this".
1292    In the first section above, this value is "1".
1293
1294 2. The second value is the startup time; this is a constant value that will always
1295    be charged, no matter what the size of the message. In the first section above,
1296    this value is "3".
1297
1298 3. The third value is the `per-byte` cost. That is, it is charged for every
1299    byte of the message (incurring cost messageSize*cost_per_byte)
1300    and hence accounts also for larger messages. In the first
1301    section of the example above, this value is "2".
1302
1303 Now, SMPI always checks which section it should use for a given
1304 message; that is, if a message of size 11 is sent with the
1305 configuration of the example above, only the second section will be
1306 used, not the first, as the first value of the second section is
1307 closer to the message size. Hence, when ``smpi/os=1:3:2;10:5:1``, a
1308 message of size 11 incurs the following cost inside MPI_Send:
1309 ``5+11*1`` because 5 is the startup cost and 1 is the cost per byte.
1310
1311 Note that the order of sections can be arbitrary; they will be ordered internally.
1312
1313 .. _cfg=smpi/or:
1314
1315 Inject constant times for MPI_Recv()
1316 ....................................
1317
1318 **Option** ``smpi/or``
1319
1320 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1321 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Recv()``.
1322
1323 .. _cfg=smpi/test:
1324 .. _cfg=smpi/grow-injected-times:
1325
1326 Inject constant times for MPI_Test
1327 ..................................
1328
1329 **Option** ``smpi/test`` **default:** 0.0001
1330
1331 By setting this option, you can control the amount of time a process
1332 sleeps when MPI_Test() is called; this is important, because SimGrid
1333 normally only advances the time while communication is happening and
1334 thus, MPI_Test will not add to the time, resulting in deadlock if it is
1335 used as a break-condition as in the following example:
1336
1337 .. code-block:: cpp
1338
1339    while(!flag) {
1340        MPI_Test(request, flag, status);
1341        ...
1342    }
1343
1344 To speed up execution, we use a counter to keep track of how often we
1345 checked if the handle is now valid or not. Hence, we actually
1346 use counter*SLEEP_TIME, that is, the time MPI_Test() causes the
1347 process to sleep increases linearly with the number of previously
1348 failed tests. This behavior can be disabled by setting
1349 ``smpi/grow-injected-times`` to **no**. This will also disable this
1350 behavior for MPI_Iprobe.
1351
1352 .. _cfg=smpi/shared-malloc:
1353 .. _cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:
1354
1355 Factorize malloc()s
1356 ...................
1357
1358 **Option** ``smpi/shared-malloc`` **Possible values:** global (default), local
1359
1360 If your simulation consumes too much memory, you may want to modify
1361 your code so that the working areas are shared by all MPI ranks. For
1362 example, in a block-cyclic matrix multiplication, you will only
1363 allocate one set of blocks, and all processes will share them.
1364 Naturally, this will lead to very wrong results, but this will save a
1365 lot of memory. So this is still desirable for some studies. For more on
1366 the motivation for that feature, please refer to the `relevant section
1367 <https://simgrid.github.io/SMPI_CourseWare/topic_understanding_performance/matrixmultiplication>`_
1368 of the SMPI CourseWare (see Activity #2.2 of the pointed
1369 assignment). In practice, change the calls for malloc() and free() into
1370 SMPI_SHARED_MALLOC() and SMPI_SHARED_FREE().
1371
1372 SMPI provides two algorithms for this feature. The first one, called 
1373 ``local``, allocates one block per call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1374 (each call site gets its own block) ,and this block is shared
1375 among all MPI ranks.  This is implemented with the shm_* functions
1376 to create a new POSIX shared memory object (kept in RAM, in /dev/shm)
1377 for each shared block.
1378
1379 With the ``global`` algorithm, each call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1380 returns a new address, but it only points to a shadow block: its memory
1381 area is mapped on a 1 MiB file on disk. If the returned block is of size
1382 N MiB, then the same file is mapped N times to cover the whole bloc.
1383 At the end, no matter how many times you call SMPI_SHARED_MALLOC, this will
1384 only consume 1 MiB in memory.
1385
1386 You can disable this behavior and come back to regular mallocs (for
1387 example for debugging purposes) using ``no`` as a value.
1388
1389 If you want to keep private some parts of the buffer, for instance if these
1390 parts are used by the application logic and should not be corrupted, you
1391 can use SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(size, offsets, offsets_count). For example:
1392
1393 .. code-block:: cpp
1394
1395    mem = SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(500, {27,42 , 100,200}, 2);
1396
1397 This will allocate 500 bytes to mem, such that mem[27..41] and
1398 mem[100..199] are shared while other area remain private.
1399
1400 Then, it can be deallocated by calling SMPI_SHARED_FREE(mem).
1401
1402 When smpi/shared-malloc:global is used, the memory consumption problem
1403 is solved, but it may induce too much load on the kernel's pages table.
1404 In this case, you should use huge pages so that the kernel creates only one
1405 entry per MB of malloced data instead of one entry per 4 kB.
1406 To activate this, you must mount a hugetlbfs on your system and allocate
1407 at least one huge page:
1408
1409 .. code-block:: shell
1410
1411     mkdir /home/huge
1412     sudo mount none /home/huge -t hugetlbfs -o rw,mode=0777
1413     sudo sh -c 'echo 1 > /proc/sys/vm/nr_hugepages' # echo more if you need more
1414
1415 Then, you can pass the option
1416 ``--cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:/home/huge`` to smpirun to
1417 actually activate the huge page support in shared mallocs.
1418
1419 .. _cfg=smpi/wtime:
1420
1421 Inject constant times for MPI_Wtime, gettimeofday and clock_gettime
1422 ...................................................................
1423
1424 **Option** ``smpi/wtime`` **default:** 10 ns
1425
1426 This option controls the amount of (simulated) time spent in calls to
1427 MPI_Wtime(), gettimeofday() and clock_gettime(). If you set this value
1428 to 0, the simulated clock is not advanced in these calls, which leads
1429 to issues if your application contains such a loop:
1430
1431 .. code-block:: cpp
1432
1433    while(MPI_Wtime() < some_time_bound) {
1434         /* some tests, with no communication nor computation */
1435    }
1436
1437 When the option smpi/wtime is set to 0, the time advances only on
1438 communications and computations. So the previous code results in an
1439 infinite loop: the current [simulated] time will never reach
1440 ``some_time_bound``.  This infinite loop is avoided when that option
1441 is set to a small value, as it is by default since SimGrid v3.21.
1442
1443 Note that if your application does not contain any loop depending on
1444 the current time only, then setting this option to a non-zero value
1445 will slow down your simulations by a tiny bit: the simulation loop has
1446 to be broken out of and reset each time your code asks for the current time.
1447 If the simulation speed really matters to you, you can avoid this
1448 extra delay by setting smpi/wtime to 0.
1449
1450 Other Configurations
1451 --------------------
1452
1453 .. _cfg=debug/clean-atexit:
1454
1455 Cleanup at Termination
1456 ......................
1457
1458 **Option** ``debug/clean-atexit`` **default:** on
1459
1460 If your code is segfaulting during its finalization, it may help to
1461 disable this option to request that SimGrid not attempt any cleanups at
1462 the end of the simulation. Since the Unix process is ending anyway,
1463 the operating system will wipe it all.
1464
1465 .. _cfg=path:
1466
1467 Search Path
1468 ...........
1469
1470 **Option** ``path`` **default:** . (current dir)
1471
1472 It is possible to specify a list of directories to search in for the
1473 trace files (see :ref:`pf_trace`) by using this configuration
1474 item. To add several directory to the path, set the configuration
1475 item several times, as in ``--cfg=path:toto --cfg=path:tutu``
1476
1477 .. _cfg=debug/breakpoint:
1478
1479 Set a Breakpoint
1480 ................
1481
1482 **Option** ``debug/breakpoint`` **default:** unset
1483
1484 This configuration option sets a breakpoint: when the simulated clock
1485 reaches the given time, a SIGTRAP is raised.  This can be used to stop
1486 the execution and get a backtrace with a debugger.
1487
1488 It is also possible to set the breakpoint from inside the debugger, by
1489 writing in global variable simgrid::simix::breakpoint. For example,
1490 with gdb:
1491
1492 .. code-block:: shell
1493
1494    set variable simgrid::simix::breakpoint = 3.1416
1495
1496 .. _cfg=debug/verbose-exit:
1497
1498 Behavior on Ctrl-C
1499 ..................
1500
1501 **Option** ``debug/verbose-exit`` **default:** on
1502
1503 By default, when Ctrl-C is pressed, the status of all existing actors
1504 is displayed before exiting the simulation. This is very useful to
1505 debug your code, but it can become troublesome if you have many
1506 actors. Set this configuration item to **off** to disable this
1507 feature.
1508
1509 .. _cfg=exception/cutpath:
1510
1511 Truncate local path from exception backtrace
1512 ............................................
1513
1514 **Option** ``exception/cutpath`` **default:** off
1515
1516 This configuration option is used to remove the path from the
1517 backtrace shown when an exception is thrown. This is mainly useful for
1518 the tests: the full file path would makes the tests non-reproducible because
1519 the paths of source files depend of the build settings. That would
1520 break most of the tests since their output is continually compared.
1521
1522 Logging Configuration
1523 ---------------------
1524
1525 This can be done by using XBT. Go to :ref:`XBT_log` for more details.
1526
1527 .. |br| raw:: html
1528
1529    <br />