src/s4u/s4u_Actor.cpp

   1 /* Copyright (c) 2006-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "simgrid/Exception.hpp"
   7 #include "simgrid/actor.h"
   8 #include "simgrid/s4u/Actor.hpp"
   9 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
  10 #include "simgrid/s4u/Host.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp"
  12 #include "src/kernel/activity/ExecImpl.hpp"
  13 #include "src/simix/smx_private.hpp"
  14 #include "src/surf/HostImpl.hpp"
  15
  16 #include <algorithm>
  17 #include <sstream>
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(s4u_actor, "S4U actors");
  20
  21 namespace simgrid {
  22 namespace s4u {
  23
  24 xbt::signal<void(Actor&)> s4u::Actor::on_creation;
  25 xbt::signal<void(Actor const&)> s4u::Actor::on_suspend;
  26 xbt::signal<void(Actor const&)> s4u::Actor::on_resume;
  27 xbt::signal<void(Actor const&)> s4u::Actor::on_sleep;
  28 xbt::signal<void(Actor const&)> s4u::Actor::on_wake_up;
  29 xbt::signal<void(Actor const&)> s4u::Actor::on_migration_start;
  30 xbt::signal<void(Actor const&)> s4u::Actor::on_migration_end;
  31 xbt::signal<void(Actor const&)> s4u::Actor::on_destruction;
  32
  33 // ***** Actor creation *****
  34 Actor* Actor::self()
  35 {
  36   kernel::context::Context* self_context = kernel::context::Context::self();
  37   if (self_context == nullptr)
  38     return nullptr;
  39
  40   return self_context->get_actor()->ciface();
  41 }
  42 ActorPtr Actor::init(const std::string& name, s4u::Host* host)
  43 {
  44   smx_actor_t self = SIMIX_process_self();
  45   kernel::actor::ActorImpl* actor = simix::simcall([self, &name, host] { return self->init(name, host).get(); });
  46   return actor->iface();
  47 }
  48
  49 ActorPtr Actor::start(const std::function<void()>& code)
  50 {
  51   simgrid::simix::simcall([this, &code] { pimpl_->start(code); });
  52   return this;
  53 }
  54
  55 ActorPtr Actor::create(const std::string& name, s4u::Host* host, const std::function<void()>& code)
  56 {
  57   smx_actor_t self = SIMIX_process_self();
  58   kernel::actor::ActorImpl* actor =
  59       simix::simcall([self, &name, host, &code] { return self->init(name, host)->start(code); });
  60
  61   return actor->iface();
  62 }
  63
  64 ActorPtr Actor::create(const std::string& name, s4u::Host* host, const std::string& function,
  65                        std::vector<std::string> args)
  66 {
  67   simix::ActorCodeFactory& factory = SIMIX_get_actor_code_factory(function);
  68   return create(name, host, factory(std::move(args)));
  69 }
  70
  71 void intrusive_ptr_add_ref(Actor* actor)
  72 {
  73   intrusive_ptr_add_ref(actor->pimpl_);
  74 }
  75 void intrusive_ptr_release(Actor* actor)
  76 {
  77   intrusive_ptr_release(actor->pimpl_);
  78 }
  79
  80 // ***** Actor methods *****
  81
  82 void Actor::join()
  83 {
  84   simcall_process_join(this->pimpl_, -1);
  85 }
  86
  87 void Actor::join(double timeout)
  88 {
  89   simcall_process_join(this->pimpl_, timeout);
  90 }
  91
  92 void Actor::set_auto_restart(bool autorestart)
  93 {
  94   simix::simcall([this, autorestart]() {
  95     xbt_assert(autorestart && not pimpl_->has_to_auto_restart()); // FIXME: handle all cases
  96     pimpl_->set_auto_restart(autorestart);
  97
  98     kernel::actor::ProcessArg* arg = new kernel::actor::ProcessArg(pimpl_->get_host(), pimpl_);
  99     XBT_DEBUG("Adding Process %s to the actors_at_boot_ list of Host %s", arg->name.c_str(), arg->host->get_cname());
 100     pimpl_->get_host()->pimpl_->actors_at_boot_.emplace_back(arg);
 101   });
 102 }
 103
 104 void Actor::on_exit(const std::function<void(int, void*)>& fun, void* data) /* deprecated */
 105 {
 106   on_exit([fun, data](bool failed) { fun(failed ? SMX_EXIT_FAILURE : SMX_EXIT_SUCCESS, data); });
 107 }
 108
 109 void Actor::on_exit(const std::function<void(bool /*failed*/)>& fun) const
 110 {
 111   simix::simcall([this, &fun] { SIMIX_process_on_exit(pimpl_, fun); });
 112 }
 113
 114 void Actor::migrate(Host* new_host)
 115 {
 116   s4u::Actor::on_migration_start(*this);
 117
 118   simix::simcall([this, new_host]() {
 119     if (pimpl_->waiting_synchro != nullptr) {
 120       // The actor is blocked on an activity. If it's an exec, migrate it too.
 121       // FIXME: implement the migration of other kind of activities
 122       kernel::activity::ExecImplPtr exec =
 123           boost::dynamic_pointer_cast<kernel::activity::ExecImpl>(pimpl_->waiting_synchro);
 124       xbt_assert(exec.get() != nullptr, "We can only migrate blocked actors when they are blocked on executions.");
 125       exec->migrate(new_host);
 126     }
 127     this->pimpl_->set_host(new_host);
 128   });
 129
 130   s4u::Actor::on_migration_end(*this);
 131 }
 132
 133 s4u::Host* Actor::get_host() const
 134 {
 135   return this->pimpl_->get_host();
 136 }
 137
 138 void Actor::daemonize()
 139 {
 140   simix::simcall([this]() { pimpl_->daemonize(); });
 141 }
 142
 143 bool Actor::is_daemon() const
 144 {
 145   return this->pimpl_->is_daemon();
 146 }
 147
 148 const simgrid::xbt::string& Actor::get_name() const
 149 {
 150   return this->pimpl_->get_name();
 151 }
 152
 153 const char* Actor::get_cname() const
 154 {
 155   return this->pimpl_->get_cname();
 156 }
 157
 158 aid_t Actor::get_pid() const
 159 {
 160   return this->pimpl_->get_pid();
 161 }
 162
 163 aid_t Actor::get_ppid() const
 164 {
 165   return this->pimpl_->get_ppid();
 166 }
 167
 168 void Actor::suspend()
 169 {
 170   s4u::Actor::on_suspend(*this);
 171   simcall_process_suspend(pimpl_);
 172 }
 173
 174 void Actor::resume()
 175 {
 176   simix::simcall([this] { pimpl_->resume(); });
 177   s4u::Actor::on_resume(*this);
 178 }
 179
 180 bool Actor::is_suspended()
 181 {
 182   return simix::simcall([this] { return pimpl_->is_suspended(); });
 183 }
 184
 185 void Actor::set_kill_time(double kill_time)
 186 {
 187   simix::simcall([this, kill_time] { pimpl_->set_kill_time(kill_time); });
 188 }
 189
 190 /** @brief Get the kill time of an actor(or 0 if unset). */
 191 double Actor::get_kill_time()
 192 {
 193   return pimpl_->get_kill_time();
 194 }
 195
 196 void Actor::kill(aid_t pid) // deprecated
 197 {
 198   kernel::actor::ActorImpl* killer = SIMIX_process_self();
 199   kernel::actor::ActorImpl* victim = SIMIX_process_from_PID(pid);
 200   if (victim != nullptr) {
 201     simix::simcall([killer, victim] { killer->kill(victim); });
 202   } else {
 203     std::ostringstream oss;
 204     oss << "kill: (" << pid << ") - No such actor" << std::endl;
 205     throw std::runtime_error(oss.str());
 206   }
 207 }
 208
 209 void Actor::kill()
 210 {
 211   kernel::actor::ActorImpl* process = SIMIX_process_self();
 212   simix::simcall([this, process] {
 213     xbt_assert(pimpl_ != simix_global->maestro_process, "Killing maestro is a rather bad idea");
 214     process->kill(pimpl_);
 215   });
 216 }
 217
 218 // ***** Static functions *****
 219
 220 ActorPtr Actor::by_pid(aid_t pid)
 221 {
 222   kernel::actor::ActorImpl* process = SIMIX_process_from_PID(pid);
 223   if (process != nullptr)
 224     return process->iface();
 225   else
 226     return ActorPtr();
 227 }
 228
 229 void Actor::kill_all()
 230 {
 231   kernel::actor::ActorImpl* self = SIMIX_process_self();
 232   simix::simcall([self] { self->kill_all(); });
 233 }
 234
 235 const std::unordered_map<std::string, std::string>* Actor::get_properties() const
 236 {
 237   return pimpl_->get_properties();
 238 }
 239
 240 /** Retrieve the property value (or nullptr if not set) */
 241 const char* Actor::get_property(const std::string& key) const
 242 {
 243   return pimpl_->get_property(key);
 244 }
 245
 246 void Actor::set_property(const std::string& key, const std::string& value)
 247 {
 248   simix::simcall([this, &key, &value] { pimpl_->set_property(key, value); });
 249 }
 250
 251 Actor* Actor::restart()
 252 {
 253   return simix::simcall([this]() { return pimpl_->restart(); });
 254 }
 255
 256 // ***** this_actor *****
 257
 258 namespace this_actor {
 259
 260 /** Returns true if run from the kernel mode, and false if run from a real actor
 261  *
 262  * Everything that is run out of any actor (simulation setup before the engine is run,
 263  * computing the model evolutions as a result to the actors' action, etc) is run in
 264  * kernel mode, just as in any operating systems.
 265  *
 266  * In SimGrid, the actor in charge of doing the stuff in kernel mode is called Maestro,
 267  * because it is the one scheduling when the others should move or wait.
 268  */
 269 bool is_maestro()
 270 {
 271   kernel::actor::ActorImpl* process = SIMIX_process_self();
 272   return process == nullptr || process == simix_global->maestro_process;
 273 }
 274
 275 void sleep_for(double duration)
 276 {
 277   if (duration > 0) {
 278     kernel::actor::ActorImpl* actor = SIMIX_process_self();
 279     Actor::on_sleep(*actor->ciface());
 280
 281     simcall_process_sleep(duration);
 282
 283     Actor::on_wake_up(*actor->ciface());
 284   }
 285 }
 286
 287 void yield()
 288 {
 289   simix::simcall([] { /* do nothing*/ });
 290 }
 291
 292 XBT_PUBLIC void sleep_until(double wakeup_time)
 293 {
 294   double now = SIMIX_get_clock();
 295   if (wakeup_time > now)
 296     sleep_for(wakeup_time - now);
 297 }
 298
 299 void execute(double flops)
 300 {
 301   execute(flops, 1.0 /* priority */);
 302 }
 303
 304 void execute(double flops, double priority)
 305 {
 306   exec_init(flops)->set_priority(priority)->start()->wait();
 307 }
 308
 309 void parallel_execute(const std::vector<s4u::Host*>& hosts, const std::vector<double>& flops_amounts,
 310                       const std::vector<double>& bytes_amounts)
 311 {
 312   parallel_execute(hosts, flops_amounts, bytes_amounts, -1);
 313 }
 314
 315 void parallel_execute(const std::vector<s4u::Host*>& hosts, const std::vector<double>& flops_amounts,
 316                       const std::vector<double>& bytes_amounts, double timeout)
 317 {
 318   xbt_assert(hosts.size() > 0, "Your parallel executions must span over at least one host.");
 319   xbt_assert(hosts.size() == flops_amounts.size() || flops_amounts.empty(),
 320              "Host count (%zu) does not match flops_amount count (%zu).", hosts.size(), flops_amounts.size());
 321   xbt_assert(hosts.size() * hosts.size() == bytes_amounts.size() || bytes_amounts.empty(),
 322              "bytes_amounts must be a matrix of size host_count * host_count (%zu*%zu), but it's of size %zu.",
 323              hosts.size(), hosts.size(), flops_amounts.size());
 324   /* Check that we are not mixing VMs and PMs in the parallel task */
 325   bool is_a_vm = (nullptr != dynamic_cast<VirtualMachine*>(hosts.front()));
 326   xbt_assert(std::all_of(hosts.begin(), hosts.end(),
 327                          [is_a_vm](s4u::Host* elm) {
 328                            bool tmp_is_a_vm = (nullptr != dynamic_cast<VirtualMachine*>(elm));
 329                            return is_a_vm == tmp_is_a_vm;
 330                          }),
 331              "parallel_execute: mixing VMs and PMs is not supported (yet).");
 332   /* checking for infinite values */
 333   xbt_assert(std::all_of(flops_amounts.begin(), flops_amounts.end(), [](double elm) { return std::isfinite(elm); }),
 334              "flops_amounts comprises infinite values!");
 335   xbt_assert(std::all_of(bytes_amounts.begin(), bytes_amounts.end(), [](double elm) { return std::isfinite(elm); }),
 336              "flops_amounts comprises infinite values!");
 337
 338   exec_init(hosts, flops_amounts, bytes_amounts)->set_timeout(timeout)->wait();
 339 }
 340
 341 // deprecated
 342 void parallel_execute(int host_nb, s4u::Host* const* host_list, const double* flops_amount, const double* bytes_amount,
 343                       double timeout)
 344 {
 345   smx_activity_t s =
 346       simcall_execution_parallel_start("", host_nb, host_list, flops_amount, bytes_amount, /* rate */ -1, timeout);
 347   simcall_execution_wait(s);
 348   delete[] flops_amount;
 349   delete[] bytes_amount;
 350 }
 351
 352 // deprecated
 353 void parallel_execute(int host_nb, s4u::Host* const* host_list, const double* flops_amount, const double* bytes_amount)
 354 {
 355   smx_activity_t s = simcall_execution_parallel_start("", host_nb, host_list, flops_amount, bytes_amount,
 356                                                       /* rate */ -1, /*timeout*/ -1);
 357   simcall_execution_wait(s);
 358   delete[] flops_amount;
 359   delete[] bytes_amount;
 360 }
 361
 362 ExecPtr exec_init(double flops_amount)
 363 {
 364   return ExecPtr(new ExecSeq(get_host(), flops_amount));
 365 }
 366
 367 ExecPtr exec_init(const std::vector<s4u::Host*>& hosts, const std::vector<double>& flops_amounts,
 368                   const std::vector<double>& bytes_amounts)
 369 {
 370   return ExecPtr(new ExecPar(hosts, flops_amounts, bytes_amounts));
 371 }
 372
 373 ExecPtr exec_async(double flops)
 374 {
 375   ExecPtr res = exec_init(flops);
 376   res->start();
 377   return res;
 378 }
 379
 380 aid_t get_pid()
 381 {
 382   return SIMIX_process_self()->get_pid();
 383 }
 384
 385 aid_t get_ppid()
 386 {
 387   return SIMIX_process_self()->get_ppid();
 388 }
 389
 390 std::string get_name()
 391 {
 392   return SIMIX_process_self()->get_name();
 393 }
 394
 395 const char* get_cname()
 396 {
 397   return SIMIX_process_self()->get_cname();
 398 }
 399
 400 Host* get_host()
 401 {
 402   return SIMIX_process_self()->get_host();
 403 }
 404
 405 void suspend()
 406 {
 407   kernel::actor::ActorImpl* actor = SIMIX_process_self();
 408   Actor::on_suspend(*actor->ciface());
 409
 410   simcall_process_suspend(actor);
 411 }
 412
 413 void resume()
 414 {
 415   kernel::actor::ActorImpl* self = SIMIX_process_self();
 416   simix::simcall([self] { self->resume(); });
 417   Actor::on_resume(*self->ciface());
 418 }
 419
 420 void exit()
 421 {
 422   kernel::actor::ActorImpl* self = SIMIX_process_self();
 423   simgrid::simix::simcall([self] { self->exit(); });
 424 }
 425
 426 void on_exit(const std::function<void(bool)>& fun)
 427 {
 428   SIMIX_process_self()->iface()->on_exit(fun);
 429 }
 430
 431 void on_exit(const std::function<void(int, void*)>& fun, void* data) /* deprecated */
 432 {
 433   SIMIX_process_self()->iface()->on_exit([fun, data](bool exit) { fun(exit, data); });
 434 }
 435
 436 /** @brief Moves the current actor to another host
 437  *
 438  * @see simgrid::s4u::Actor::migrate() for more information
 439  */
 440 void migrate(Host* new_host)
 441 {
 442   SIMIX_process_self()->iface()->migrate(new_host);
 443 }
 444
 445 } // namespace this_actor
 446 } // namespace s4u
 447 } // namespace simgrid
 448
 449 /* **************************** Public C interface *************************** */
 450
 451 /** @ingroup m_actor_management
 452  * @brief Returns the process ID of @a actor.
 453  *
 454  * This function checks whether @a actor is a valid pointer and return its PID (or 0 in case of problem).
 455  */
 456 aid_t sg_actor_get_PID(sg_actor_t actor)
 457 {
 458   /* Do not raise an exception here: this function is called by the logs
 459    * and the exceptions, so it would be called back again and again */
 460   if (actor == nullptr || actor->get_impl() == nullptr)
 461     return 0;
 462   return actor->get_pid();
 463 }
 464
 465 /** @ingroup m_actor_management
 466  * @brief Returns the process ID of the parent of @a actor.
 467  *
 468  * This function checks whether @a actor is a valid pointer and return its parent's PID.
 469  * Returns -1 if the actor has not been created by any other actor.
 470  */
 471 aid_t sg_actor_get_PPID(sg_actor_t actor)
 472 {
 473   return actor->get_ppid();
 474 }
 475
 476 /** @ingroup m_actor_management
 477  *
 478  * @brief Return a #sg_actor_t given its PID.
 479  *
 480  * This function search in the list of all the created sg_actor_t for a sg_actor_t  whose PID is equal to @a PID.
 481  * If none is found, @c nullptr is returned.
 482    Note that the PID are unique in the whole simulation, not only on a given host.
 483  */
 484 sg_actor_t sg_actor_by_PID(aid_t pid)
 485 {
 486   return simgrid::s4u::Actor::by_pid(pid).get();
 487 }
 488
 489 /** @ingroup m_actor_management
 490  * @brief Return the name of an actor.
 491  */
 492 const char* sg_actor_get_name(sg_actor_t actor)
 493 {
 494   return actor->get_cname();
 495 }
 496
 497 sg_host_t sg_actor_get_host(sg_actor_t actor)
 498 {
 499   return actor->get_host();
 500 }
 501
 502 /** @ingroup m_actor_management
 503  * @brief Returns the value of a given actor property
 504  *
 505  * @param actor an actor
 506  * @param name a property name
 507  * @return value of a property (or nullptr if the property is not set)
 508  */
 509 const char* sg_actor_get_property_value(sg_actor_t actor, const char* name)
 510 {
 511   return actor->get_property(name);
 512 }
 513
 514 /** @ingroup m_actor_management
 515  * @brief Return the list of properties
 516  *
 517  * This function returns all the parameters associated with an actor
 518  */
 519 xbt_dict_t sg_actor_get_properties(sg_actor_t actor)
 520 {
 521   xbt_assert(actor != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
 522   xbt_dict_t as_dict                        = xbt_dict_new_homogeneous(xbt_free_f);
 523   const std::unordered_map<std::string, std::string>* props = actor->get_properties();
 524   if (props == nullptr)
 525     return nullptr;
 526   for (auto const& kv : *props) {
 527     xbt_dict_set(as_dict, kv.first.c_str(), xbt_strdup(kv.second.c_str()), nullptr);
 528   }
 529   return as_dict;
 530 }
 531
 532 /** @ingroup m_actor_management
 533  * @brief Suspend the actor.
 534  *
 535  * This function suspends the actor by suspending the task on which it was waiting for the completion.
 536  */
 537 void sg_actor_suspend(sg_actor_t actor)
 538 {
 539   xbt_assert(actor != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
 540   actor->suspend();
 541 }
 542
 543 /** @ingroup m_actor_management
 544  * @brief Resume a suspended actor.
 545  *
 546  * This function resumes a suspended actor by resuming the task on which it was waiting for the completion.
 547  */
 548 void sg_actor_resume(sg_actor_t actor)
 549 {
 550   xbt_assert(actor != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
 551   actor->resume();
 552 }
 553
 554 /** @ingroup m_actor_management
 555  * @brief Returns true if the actor is suspended .
 556  *
 557  * This checks whether an actor is suspended or not by inspecting the task on which it was waiting for the completion.
 558  */
 559 int sg_actor_is_suspended(sg_actor_t actor)
 560 {
 561   return actor->is_suspended();
 562 }
 563
 564 /**
 565  * @ingroup m_actor_management
 566  * @brief Restarts an actor from the beginning.
 567  */
 568 sg_actor_t sg_actor_restart(sg_actor_t actor)
 569 {
 570   return actor->restart();
 571 }
 572
 573 /**
 574  * @ingroup m_actor_management
 575  * @brief Sets the "auto-restart" flag of the actor.
 576  * If the flag is set to 1, the actor will be automatically restarted when its host comes back up.
 577  */
 578 void sg_actor_set_auto_restart(sg_actor_t actor, int auto_restart)
 579 {
 580   actor->set_auto_restart(auto_restart);
 581 }
 582
 583 /** @ingroup m_actor_management
 584  * @brief This actor will be terminated automatically when the last non-daemon actor finishes
 585  */
 586 void sg_actor_daemonize(sg_actor_t actor)
 587 {
 588   actor->daemonize();
 589 }
 590
 591 /** @ingroup m_actor_management
 592  * @brief Migrates an actor to another location.
 593  *
 594  * This function changes the value of the #sg_host_t on  which @a actor is running.
 595  */
 596 void sg_actor_migrate(sg_actor_t process, sg_host_t host)
 597 {
 598   process->migrate(host);
 599 }
 600
 601 /** @ingroup m_actor_management
 602  * @brief Wait for the completion of a #sg_actor_t.
 603  *
 604  * @param actor the actor to wait for
 605  * @param timeout wait until the actor is over, or the timeout expires
 606  */
 607 void sg_actor_join(sg_actor_t actor, double timeout)
 608 {
 609   actor->join(timeout);
 610 }
 611
 612 void sg_actor_kill(sg_actor_t actor)
 613 {
 614   actor->kill();
 615 }
 616
 617 void sg_actor_kill_all()
 618 {
 619   simgrid::s4u::Actor::kill_all();
 620 }
 621
 622 /** @ingroup m_actor_management
 623  * @brief Set the kill time of an actor.
 624  *
 625  * @param actor an actor
 626  * @param kill_time the time when the actor is killed.
 627  */
 628 void sg_actor_set_kill_time(sg_actor_t actor, double kill_time)
 629 {
 630   actor->set_kill_time(kill_time);
 631 }
 632
 633 /** Yield the current actor; let the other actors execute first */
 634 void sg_actor_yield()
 635 {
 636   simgrid::s4u::this_actor::yield();
 637 }
 638
 639 void sg_actor_sleep_for(double duration)
 640 {
 641   simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(duration);
 642 }
 643
 644 sg_actor_t sg_actor_attach(const char* name, void* data, sg_host_t host, xbt_dict_t properties)
 645 {
 646   xbt_assert(host != nullptr, "Invalid parameters: host and code params must not be nullptr");
 647   std::unordered_map<std::string, std::string> props;
 648   xbt_dict_cursor_t cursor = nullptr;
 649   char* key;
 650   char* value;
 651   xbt_dict_foreach (properties, cursor, key, value)
 652     props[key] = value;
 653   xbt_dict_free(&properties);
 654
 655   /* Let's create the process: SIMIX may decide to start it right now, even before returning the flow control to us */
 656   smx_actor_t actor = nullptr;
 657   try {
 658     actor = simgrid::kernel::actor::ActorImpl::attach(name, data, host, &props).get();
 659   } catch (simgrid::HostFailureException const&) {
 660     xbt_die("Could not attach");
 661   }
 662
 663   simgrid::s4u::this_actor::yield();
 664   return actor->ciface();
 665 }
 666
 667 void sg_actor_detach()
 668 {
 669   simgrid::kernel::actor::ActorImpl::detach();
 670 }