Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
136c019ba7d0af56562605d1d8b519ab2690f51b
[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" width="100%" 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 ').
43
44 Another solution is to use the ``<config>`` tag in the platform file. The
45 only restriction is that this tag must occure 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 - **clean-atexit:** :ref:`cfg=clean-atexit`
88
89 - **contexts/factory:** :ref:`cfg=contexts/factory`
90 - **contexts/guard-size:** :ref:`cfg=contexts/guard-size`
91 - **contexts/nthreads:** :ref:`cfg=contexts/nthreads`
92 - **contexts/parallel-threshold:** :ref:`cfg=contexts/parallel-threshold`
93 - **contexts/stack-size:** :ref:`cfg=contexts/stack-size`
94 - **contexts/synchro:** :ref:`cfg=contexts/synchro`
95
96 - **cpu/maxmin-selective-update:** :ref:`Cpu Optimization Level <options_model_optim>`
97 - **cpu/model:** :ref:`options_model_select`
98 - **cpu/optim:** :ref:`Cpu Optimization Level <options_model_optim>`
99
100 - **exception/cutpath:** :ref:`cfg=exception/cutpath`
101
102 - **host/model:** :ref:`options_model_select`
103
104 - **maxmin/precision:** :ref:`cfg=maxmin/precision`
105 - **maxmin/concurrency-limit:** :ref:`cfg=maxmin/concurrency-limit`
106
107 - **msg/debug-multiple-use:** :ref:`cfg=msg/debug-multiple-use`
108
109 - **model-check:** :ref:`options_modelchecking`
110 - **model-check/checkpoint:** :ref:`cfg=model-check/checkpoint`
111 - **model-check/communications-determinism:** :ref:`cfg=model-check/communications-determinism`
112 - **model-check/dot-output:** :ref:`cfg=model-check/dot-output`
113 - **model-check/hash:** :ref:`cfg=model-checker/hash`
114 - **model-check/max-depth:** :ref:`cfg=model-check/max-depth`
115 - **model-check/property:** :ref:`cfg=model-check/property`
116 - **model-check/reduction:** :ref:`cfg=model-check/reduction`
117 - **model-check/replay:** :ref:`cfg=model-check/replay`
118 - **model-check/send-determinism:** :ref:`cfg=model-check/send-determinism`
119 - **model-check/termination:** :ref:`cfg=model-check/termination`
120 - **model-check/timeout:** :ref:`cfg=model-check/timeout`
121 - **model-check/visited:** :ref:`cfg=model-check/visited`
122
123 - **network/bandwidth-factor:** :ref:`cfg=network/bandwidth-factor`
124 - **network/crosstraffic:** :ref:`cfg=network/crosstraffic`
125 - **network/latency-factor:** :ref:`cfg=network/latency-factor`
126 - **network/maxmin-selective-update:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
127 - **network/model:** :ref:`options_model_select`
128 - **network/optim:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
129 - **network/TCP-gamma:** :ref:`cfg=network/TCP-gamma`
130 - **network/weight-S:** :ref:`cfg=network/weight-S`
131
132 - **ns3/TcpModel:** :ref:`options_pls`
133 - **path:** :ref:`cfg=path`
134 - **plugin:** :ref:`cfg=plugin`
135
136 - **simix/breakpoint:** :ref:`cfg=simix/breakpoint`
137
138 - **storage/max_file_descriptors:** :ref:`cfg=storage/max_file_descriptors`
139
140 - **surf/precision:** :ref:`cfg=surf/precision`
141
142 - **For collective operations of SMPI,** please refer to Section :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
143 - **smpi/async-small-thresh:** :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh`
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 - **verbose-exit:** :ref:`cfg=verbose-exit`
174
175 - **vm/model:** :ref:`options_model_select`
176
177 .. _options_model:
178
179 Configuring the Platform Models
180 -------------------------------
181
182 .. _options_model_select:
183
184 Choosing the Platform Models
185 ............................
186
187 SimGrid comes with several network, CPU and storage models built in,
188 and you can change the used model at runtime by changing the passed
189 configuration. The three main configuration items are given below.
190 For each of these items, passing the special ``help`` value gives you
191 a short description of all possible values (for example,
192 ``--cfg=network/model:help`` will present all provided network
193 models). Also, ``--help-models`` should provide information about all
194 models for all existing resources.
195
196 - ``network/model``: specify the used network model. Possible values:
197
198   - **LV08 (default one):** Realistic network analytic model
199     (slow-start modeled by multiplying latency by 13.01, bandwidth by
200     .97; bottleneck sharing uses a payload of S=20537 for evaluating
201     RTT). Described in `Accuracy Study and Improvement of Network
202     Simulation in the SimGrid Framework
203     <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_.
204   - **Constant:** Simplistic network model where all communication
205     take a constant time (one second). This model provides the lowest
206     realism, but is (marginally) faster.
207   - **SMPI:** Realistic network model specifically tailored for HPC
208     settings (accurate modeling of slow start with correction factors on
209     three intervals: < 1KiB, < 64 KiB, >= 64 KiB). This model can be
210     :ref:`further configured <options_model_network>`.
211   - **IB:** Realistic network model specifically tailored for HPC
212     settings with InfiniBand networks (accurate modeling contention
213     behavior, based on the model explained in `this PhD work
214     <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_.
215     This model can be :ref:`further configured <options_model_network>`.
216   - **CM02:** Legacy network analytic model. Very similar to LV08, but
217     without corrective factors. The timings of small messages are thus
218     poorly modeled. This model is described in `A Network Model for
219     Simulation of Grid Application
220     <https://hal.inria.fr/inria-00071989/document>`_.
221   - **Reno/Reno2/Vegas:** Models from Steven H. Low using lagrange_solve instead of
222     lmm_solve (experts only; check the code for more info).
223   - **NS3** (only available if you compiled SimGrid accordingly):
224     Use the packet-level network
225     simulators as network models (see :ref:`pls_ns3`).
226     This model can be :ref:`further configured <options_pls>`.
227
228 - ``cpu/model``: specify the used CPU model.  We have only one model
229   for now:
230
231   - **Cas01:** Simplistic CPU model (time=size/power)
232
233 - ``host/model``: The host concept is the aggregation of a CPU with a
234   network card. Three models exists, but actually, only 2 of them are
235   interesting. The "compound" one is simply due to the way our
236   internal code is organized, and can easily be ignored. So at the
237   end, you have two host models: The default one allows to aggregate
238   an existing CPU model with an existing network model, but does not
239   allow parallel tasks because these beasts need some collaboration
240   between the network and CPU model. That is why, ptask_07 is used by
241   default when using SimDag.
242
243   - **default:** Default host model. Currently, CPU:Cas01 and
244     network:LV08 (with cross traffic enabled)
245   - **compound:** Host model that is automatically chosen if
246     you change the network and CPU models
247   - **ptask_L07:** Host model somehow similar to Cas01+CM02 but
248     allowing "parallel tasks", that are intended to model the moldable
249     tasks of the grid scheduling literature.
250
251 - ``storage/model``: specify the used storage model. Only one model is
252   provided so far.
253 - ``vm/model``: specify the model for virtual machines. Only one model
254   is provided so far.
255
256 .. todo: make 'compound' the default host model.
257
258 .. _options_model_optim:
259
260 Optimization Level
261 ..................
262
263 The network and CPU models that are based on lmm_solve (that
264 is, all our analytical models) accept specific optimization
265 configurations.
266
267   - items ``network/optim`` and ``cpu/optim`` (both default to 'Lazy'):
268
269     - **Lazy:** Lazy action management (partial invalidation in lmm +
270       heap in action remaining).
271     - **TI:** Trace integration. Highly optimized mode when using
272       availability traces (only available for the Cas01 CPU model for
273       now).
274     - **Full:** Full update of remaining and variables. Slow but may be
275       useful when debugging.
276
277   - items ``network/maxmin-selective-update`` and
278     ``cpu/maxmin-selective-update``: configure whether the underlying
279     should be lazily updated or not. It should have no impact on the
280     computed timings, but should speed up the computation. |br| It is
281     still possible to disable this feature because it can reveal
282     counter-productive in very specific scenarios where the
283     interaction level is high. In particular, if all your
284     communication share a given backbone link, you should disable it:
285     without it, a simple regular loop is used to update each
286     communication. With it, each of them is still updated (because of
287     the dependency induced by the backbone), but through a complicated
288     and slow pattern that follows the actual dependencies.
289
290 .. _cfg=maxmin/precision:
291 .. _cfg=surf/precision:
292
293 Numerical Precision
294 ...................
295
296 **Option** ``maxmin/precision`` **Default:** 0.00001 (in flops or bytes) |br|
297 **Option** ``surf/precision`` **Default:** 0.00001 (in seconds)
298
299 The analytical models handle a lot of floating point values. It is
300 possible to change the epsilon used to update and compare them through
301 this configuration item. Changing it may speedup the simulation by
302 discarding very small actions, at the price of a reduced numerical
303 precision. You can modify separately the precision used to manipulate
304 timings (in seconds) and the one used to manipulate amounts of work
305 (in flops or bytes).
306
307 .. _cfg=maxmin/concurrency-limit:
308
309 Concurrency Limit
310 .................
311
312 **Option** ``maxmin/concurrency-limit`` **Default:** -1 (no limit)
313
314 The maximum number of variables per resource can be tuned through this
315 option. You can have as many simultaneous actions per resources as you
316 want. If your simulation presents a very high level of concurrency, it
317 may help to use e.g. 100 as a value here. It means that at most 100
318 actions can consume a resource at a given time. The extraneous actions
319 are queued and wait until the amount of concurrency of the considered
320 resource lowers under the given boundary.
321
322 Such limitations help both to the simulation speed and simulation accuracy
323 on highly constrained scenarios, but the simulation speed suffers of this
324 setting on regular (less constrained) scenarios so it is off by default.
325
326 .. _options_model_network:
327
328 Configuring the Network Model
329 .............................
330
331 .. _cfg=network/TCP-gamma:
332
333 Maximal TCP Window Size
334 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
335
336 **Option** ``network/TCP-gamma`` **Default:** 4194304
337
338 The analytical models need to know the maximal TCP window size to take
339 the TCP congestion mechanism into account.  On Linux, this value can
340 be retrieved using the following commands. Both give a set of values,
341 and you should use the last one, which is the maximal size.
342
343 .. code-block:: shell
344
345    cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem # gives the sender window
346    cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem # gives the receiver window
347
348 .. _cfg=smpi/IB-penalty-factors:
349 .. _cfg=network/bandwidth-factor:
350 .. _cfg=network/latency-factor:
351 .. _cfg=network/weight-S:
352
353 Correcting Important Network Parameters
354 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
355
356 SimGrid can take network irregularities such as a slow startup or
357 changing behavior depending on the message size into account.  You
358 should not change these values unless you really know what you're
359 doing.  The corresponding values were computed through data fitting
360 one the timings of packet-level simulators, as described in `Accuracy
361 Study and Improvement of Network Simulation in the SimGrid Framework
362 <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_.
363
364
365 If you are using the SMPI model, these correction coefficients are
366 themselves corrected by constant values depending on the size of the
367 exchange.  By default SMPI uses factors computed on the Stampede
368 Supercomputer at TACC, with optimal deployment of processes on
369 nodes. Again, only hardcore experts should bother about this fact.
370
371 InfiniBand network behavior can be modeled through 3 parameters
372 ``smpi/IB-penalty-factors:"βe;βs;γs"``, as explained in `this PhD
373 thesis
374 <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_.
375
376 .. todo:: This section should be rewritten, and actually explain the
377           options network/bandwidth-factor, network/latency-factor,
378           network/weight-S.
379
380 .. _cfg=network/crosstraffic:
381
382 Simulating Cross-Traffic
383 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
384
385 Since SimGrid v3.7, cross-traffic effects can be taken into account in
386 analytical simulations. It means that ongoing and incoming
387 communication flows are treated independently. In addition, the LV08
388 model adds 0.05 of usage on the opposite direction for each new
389 created flow. This can be useful to simulate some important TCP
390 phenomena such as ack compression.
391
392 For that to work, your platform must have two links for each
393 pair of interconnected hosts. An example of usable platform is
394 available in ``examples/platforms/crosstraffic.xml``.
395
396 This is activated through the ``network/crosstraffic`` item, that
397 can be set to 0 (disable this feature) or 1 (enable it).
398
399 Note that with the default host model this option is activated by default.
400
401 .. _cfg=smpi/async-small-thresh:
402
403 Simulating Asyncronous Send
404 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
405
406 (this configuration item is experimental and may change or disapear)
407
408 It is possible to specify that messages below a certain size will be
409 sent as soon as the call to MPI_Send is issued, without waiting for
410 the correspondant receive. This threshold can be configured through
411 the ``smpi/async-small-thresh`` item. The default value is 0. This
412 behavior can also be manually set for mailboxes, by setting the
413 receiving mode of the mailbox with a call to
414 :cpp:func:`MSG_mailbox_set_async`. After this, all messages sent to
415 this mailbox will have this behavior regardless of the message size.
416
417 This value needs to be smaller than or equals to the threshold set at
418 @ref options_model_smpi_detached , because asynchronous messages are
419 meant to be detached as well.
420
421 .. _options_pls:
422
423 Configuring NS3
424 ^^^^^^^^^^^^^^^
425
426 **Option** ``ns3/TcpModel`` **Default:** "default" (NS3 default)
427
428 When using NS3, there is an extra item ``ns3/TcpModel``, corresponding
429 to the ``ns3::TcpL4Protocol::SocketType`` configuration item in
430 NS3. The only valid values (enforced on the SimGrid side) are
431 'default' (no change to the NS3 configuration), 'NewReno' or 'Reno' or
432 'Tahoe'.
433
434 Configuring the Storage model
435 .............................
436
437 .. _cfg=storage/max_file_descriptors:
438
439 File Descriptor Cound per Host
440 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
441
442 **Option** ``storage/max_file_descriptors`` **Default:** 1024
443
444 Each host maintains a fixed-size array of its file descriptors. You
445 can change its size through this item to either enlarge it if your
446 application requires it or to reduce it to save memory space.
447
448 .. _cfg=plugin:
449
450 Activating Plugins
451 ------------------
452
453 SimGrid plugins allow to extend the framework without changing its
454 source code directly. Read the source code of the existing plugins to
455 learn how to do so (in ``src/plugins``), and ask your questions to the
456 usual channels (Stack Overflow, Mailing list, IRC). The basic idea is
457 that plugins usually register callbacks to some signals of interest.
458 If they need to store some information about a given object (Link, CPU
459 or Actor), they do so through the use of a dedicated object extension.
460
461 Some of the existing plugins can be activated from the command line,
462 meaning that you can activate them from the command line without any
463 modification to your simulation code. For example, you can activate
464 the host energy plugin by adding ``--cfg=plugin:host_energy`` to your
465 command line.
466
467 Here is the full list of plugins that can be activated this way:
468
469  - **host_energy:** keeps track of the energy dissipated by
470    computations. More details in @ref plugin_energy.
471  - **link_energy:** keeps track of the energy dissipated by
472    communications. More details in @ref SURF_plugin_energy.
473  - **host_load:** keeps track of the computational load.
474    More details in @ref plugin_load.
475
476 .. _options_modelchecking:
477
478 Configuring the Model-Checking
479 ------------------------------
480
481 To enable the SimGrid model-checking support the program should
482 be executed using the simgrid-mc wrapper:
483
484 .. code-block:: shell
485
486    simgrid-mc ./my_program
487
488 Safety properties are expressed as assertions using the function
489 :cpp:func:`void MC_assert(int prop)`.
490
491 .. _cfg=model-check/property:
492
493 Specifying a liveness property
494 ..............................
495
496 **Option** ``model-check/property`` **Default:** unset
497
498 If you want to specify liveness properties, you have to pass them on
499 the command line, specifying the name of the file containing the
500 property, as formatted by the ltl2ba program.
501
502
503 .. code-block:: shell
504
505    simgrid-mc ./my_program --cfg=model-check/property:<filename>
506
507 .. _cfg=model-check/checkpoint:
508
509 Going for Stateful Verification
510 ...............................
511
512 By default, the system is backtracked to its initial state to explore
513 another path instead of backtracking to the exact step before the fork
514 that we want to explore (this is called stateless verification). This
515 is done this way because saving intermediate states can rapidly
516 exhaust the available memory. If you want, you can change the value of
517 the ``model-check/checkpoint`` item. For example,
518 ``--cfg=model-check/checkpoint:1`` asks to take a checkpoint every
519 step.  Beware, this will certainly explode your memory. Larger values
520 are probably better, make sure to experiment a bit to find the right
521 setting for your specific system.
522
523 .. _cfg=model-check/reduction:
524
525 Specifying the kind of reduction
526 ................................
527
528 The main issue when using the model-checking is the state space
529 explosion. To counter that problem, you can chose a exploration
530 reduction techniques with
531 ``--cfg=model-check/reduction:<technique>``. For now, this
532 configuration variable can take 2 values:
533
534  - **none:** Do not apply any kind of reduction (mandatory for now for
535    liveness properties)
536  - **dpor:** Apply Dynamic Partial Ordering Reduction. Only valid if
537    you verify local safety properties (default value for safety
538    checks).
539
540 There is unfortunately no silver bullet here, and the most efficient
541 reduction techniques cannot be applied to any properties. In
542 particular, the DPOR method cannot be applied on liveness properties
543 since our implementation of DPOR may break some cycles, while cycles
544 are very important to the soundness of the exploration for liveness
545 properties.
546
547 .. _cfg=model-check/visited:
548
549 Size of Cycle Detection Set
550 ...........................
551
552 In order to detect cycles, the model-checker needs to check if a new
553 explored state is in fact the same state than a previous one. For
554 that, the model-checker can take a snapshot of each visited state:
555 this snapshot is then used to compare it with subsequent states in the
556 exploration graph.
557
558 The ``model-check/visited`` item is the maximum number of states which
559 are stored in memory. If the maximum number of snapshotted state is
560 reached, some states will be removed from the memory and some cycles
561 might be missed. Small values can lead to incorrect verifications, but
562 large value can exhaust your memory, so choose carefully.
563
564 By default, no state is snapshotted and cycles cannot be detected.
565
566 .. _cfg=model-check/termination:
567
568 Non-Termination Detection
569 .........................
570
571 The ``model-check/termination`` configuration item can be used to
572 report if a non-termination execution path has been found. This is a
573 path with a cycle which means that the program might never terminate.
574
575 This only works in safety mode, not in liveness mode.
576
577 This options is disabled by default.
578
579 .. _cfg=model-check/dot-output:
580
581 Dot Output
582 ..........
583
584 If set, the ``model-check/dot-output`` configuration item is the name
585 of a file in which to write a dot file of the path leading the found
586 property (safety or liveness violation) as well as the cycle for
587 liveness properties. This dot file can then fed to the graphviz dot
588 tool to generate an corresponding graphical representation.
589
590 .. _cfg=model-check/max-depth:
591
592 Exploration Depth Limit
593 .......................
594
595 The ``model-checker/max-depth`` can set the maximum depth of the
596 exploration graph of the model-checker. If this limit is reached, a
597 logging message is sent and the results might not be exact.
598
599 By default, there is not depth limit.
600
601 .. _cfg=model-check/timeout:
602
603 Handling of Timeouts
604 ....................
605
606 By default, the model-checker does not handle timeout conditions: the `wait`
607 operations never time out. With the ``model-check/timeout`` configuration item
608 set to **yes**, the model-checker will explore timeouts of `wait` operations.
609
610 .. _cfg=model-check/communications-determinism:
611 .. _cfg=model-check/send-determinism:
612
613 Communication Determinism
614 .........................
615
616 The ``model-check/communications-determinism`` and
617 ``model-check/send-determinism`` items can be used to select the
618 communication determinism mode of the model-checker which checks
619 determinism properties of the communications of an application.
620
621 Verification Performance Considerations
622 .......................................
623
624 The size of the stacks can have a huge impact on the memory
625 consumption when using model-checking. By default, each snapshot will
626 save a copy of the whole stacks and not only of the part which is
627 really meaningful: you should expect the contribution of the memory
628 consumption of the snapshots to be @f$ @mbox{number of processes}
629 @times @mbox{stack size} @times @mbox{number of states} @f$.
630
631 When compiled against the model checker, the stacks are not
632 protected with guards: if the stack size is too small for your
633 application, the stack will silently overflow on other parts of the
634 memory (see :ref:`contexts/guard-size <cfg=contexts/guard-size>`).
635
636 .. _cfg=model-checker/hash:
637
638 State Hashing
639 .............
640
641 Usually most of the time of the model-checker is spent comparing states. This
642 process is complicated and consumes a lot of bandwidth and cache.
643 In order to speedup the state comparison, the experimental ``model-checker/hash``
644 configuration item enables the computation of a hash summarizing as much
645 information of the state as possible into a single value. This hash can be used
646 to avoid most of the comparisons: the costly comparison is then only used when
647 the hashes are identical.
648
649 Currently most of the state is not included in the hash because the
650 implementation was found to be buggy and this options is not as useful as
651 it could be. For this reason, it is currently disabled by default.
652
653 .. _cfg=model-check/replay:
654
655 Replaying buggy execution paths out of the model-checker
656 ........................................................
657
658 Debugging the problems reported by the model-checker is challenging: First, the
659 application under verification cannot be debugged with gdb because the
660 model-checker already traces it. Then, the model-checker may explore several
661 execution paths before encountering the issue, making it very difficult to
662 understand the outputs. Fortunately, SimGrid provides the execution path leading
663 to any reported issue so that you can replay this path out of the model checker,
664 enabling the usage of classical debugging tools.
665
666 When the model-checker finds an interesting path in the application
667 execution graph (where a safety or liveness property is violated), it
668 generates an identifier for this path. Here is an example of output:
669
670 .. code-block:: shell
671
672    [  0.000000] (0:@) Check a safety property
673    [  0.000000] (0:@) **************************
674    [  0.000000] (0:@) *** PROPERTY NOT VALID ***
675    [  0.000000] (0:@) **************************
676    [  0.000000] (0:@) Counter-example execution trace:
677    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(3)
678    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(4)
679    [  0.000000] (0:@) Path = 1/3;1/4
680    [  0.000000] (0:@) Expanded states = 27
681    [  0.000000] (0:@) Visited states = 68
682    [  0.000000] (0:@) Executed transitions = 46
683
684 The interesting line is ``Path = 1/3;1/4``, which means that you should use
685 `--cfg=model-check/replay:1/3;1/4`` to replay your application on the buggy
686 execution path. The other options should be the same (but the model-checker
687 should be disabled). Note that format and meaning of the path may change between
688 different releases.
689
690 Configuring the User Code Virtualization
691 ----------------------------------------
692
693 .. _cfg=contexts/factory:
694
695 Selecting the Virtualization Factory
696 ....................................
697
698 **Option** contexts/factory **Default:** "raw"
699
700 In SimGrid, the user code is virtualized in a specific mechanism that
701 allows the simulation kernel to control its execution: when a user
702 process requires a blocking action (such as sending a message), it is
703 interrupted, and only gets released when the simulated clock reaches
704 the point where the blocking operation is done. This is explained
705 graphically in the `relevant tutorial, available online
706 <https://simgrid.org/tutorials/simgrid-simix-101.pdf>`_.
707
708 In SimGrid, the containers in which user processes are virtualized are
709 called contexts. Several context factory are provided, and you can
710 select the one you want to use with the ``contexts/factory``
711 configuration item. Some of the following may not exist on your
712 machine because of portability issues. In any case, the default one
713 should be the most effcient one (please report bugs if the
714 auto-detection fails for you). They are approximately sorted here from
715 the slowest to the most efficient:
716
717  - **thread:** very slow factory using full featured threads (either
718    pthreads or windows native threads). They are slow but very
719    standard. Some debuggers or profilers only work with this factory.
720  - **java:** Java applications are virtualized onto java threads (that
721    are regular pthreads registered to the JVM)
722  - **ucontext:** fast factory using System V contexts (Linux and FreeBSD only)
723  - **boost:** This uses the `context
724    implementation <http://www.boost.org/doc/libs/1_59_0/libs/context/doc/html/index.html>`_
725    of the boost library for a performance that is comparable to our
726    raw implementation.
727    |br| Install the relevant library (e.g. with the
728    libboost-contexts-dev package on Debian/Ubuntu) and recompile
729    SimGrid.
730  - **raw:** amazingly fast factory using a context switching mechanism
731    of our own, directly implemented in assembly (only available for x86
732    and amd64 platforms for now) and without any unneeded system call.
733
734 The main reason to change this setting is when the debugging tools get
735 fooled by the optimized context factories. Threads are the most
736 debugging-friendly contextes, as they allow to set breakpoints
737 anywhere with gdb and visualize backtraces for all processes, in order
738 to debug concurrency issues. Valgrind is also more comfortable with
739 threads, but it should be usable with all factories (Exception: the
740 callgrind tool really dislikes raw and ucontext factories).
741
742 .. _cfg=contexts/stack-size:
743
744 Adapting the Stack Size
745 .......................
746
747 **Option** ``contexts/stack-size`` **Default:** 8192 KiB
748
749 Each virtualized used process is executed using a specific system
750 stack. The size of this stack has a huge impact on the simulation
751 scalability, but its default value is rather large. This is because
752 the error messages that you get when the stack size is too small are
753 rather disturbing: this leads to stack overflow (overwriting other
754 stacks), leading to segfaults with corrupted stack traces.
755
756 If you want to push the scalability limits of your code, you might
757 want to reduce the ``contexts/stack-size`` item. Its default value is
758 8192 (in KiB), while our Chord simulation works with stacks as small
759 as 16 KiB, for example. This *setting is ignored* when using the
760 thread factory. Instead, you should compile SimGrid and your
761 application with ``-fsplit-stack``. Note that this compilation flag is
762 not compatible with the model-checker right now.
763
764 The operating system should only allocate memory for the pages of the
765 stack which are actually used and you might not need to use this in
766 most cases. However, this setting is very important when using the
767 model checker (see :ref:`options_mc_perf`).
768
769 .. _cfg=contexts/guard-size:
770
771 Disabling Stack Guard Pages
772 ...........................
773
774 **Option** ``contexts/guard-size`` **Default** 1 page in most case (0 pages on Windows or with MC)
775
776 Unless you use the threads context factory (see
777 :ref:`cfg=contexts/factory`), a stack guard page is usually used
778 which prevents the stack of a given actor from overflowing on another
779 stack. But the performance impact may become prohibitive when the
780 amount of actors increases.  The option ``contexts/guard-size`` is the
781 number of stack guard pages used.  By setting it to 0, no guard pages
782 will be used: in this case, you should avoid using small stacks (with
783 :ref:`contexts/stack-size <cfg=contexts/stack-size>`) as the stack
784 will silently overflow on other parts of the memory.
785
786 When no stack guard page is created, stacks may then silently overflow
787 on other parts of the memory if their size is too small for the
788 application.
789
790 .. _cfg=contexts/nthreads:
791 .. _cfg=contexts/parallel-threshold:
792 .. _cfg=contexts/synchro:
793
794 Running User Code in Parallel
795 .............................
796
797 Parallel execution of the user code is only considered stable in
798 SimGrid v3.7 and higher, and mostly for MSG simulations. SMPI
799 simulations may well fail in parallel mode. It is described in
800 `INRIA RR-7653 <http://hal.inria.fr/inria-00602216/>`_.
801
802 If you are using the **ucontext** or **raw** context factories, you can
803 request to execute the user code in parallel. Several threads are
804 launched, each of them handling as much user contexts at each run. To
805 actiave this, set the ``contexts/nthreads`` item to the amount of
806 cores that you have in your computer (or lower than 1 to have
807 the amount of cores auto-detected).
808
809 Even if you asked several worker threads using the previous option,
810 you can request to start the parallel execution (and pay the
811 associated synchronization costs) only if the potential parallelism is
812 large enough. For that, set the ``contexts/parallel-threshold``
813 item to the minimal amount of user contexts needed to start the
814 parallel execution. In any given simulation round, if that amount is
815 not reached, the contexts will be run sequentially directly by the
816 main thread (thus saving the synchronization costs). Note that this
817 option is mainly useful when the grain of the user code is very fine,
818 because our synchronization is now very efficient.
819
820 When parallel execution is activated, you can choose the
821 synchronization schema used with the ``contexts/synchro`` item,
822 which value is either:
823
824  - **futex:** ultra optimized synchronisation schema, based on futexes
825    (fast user-mode mutexes), and thus only available on Linux systems.
826    This is the default mode when available.
827  - **posix:** slow but portable synchronisation using only POSIX
828    primitives.
829  - **busy_wait:** not really a synchronisation: the worker threads
830    constantly request new contexts to execute. It should be the most
831    efficient synchronisation schema, but it loads all the cores of
832    your machine for no good reason. You probably prefer the other less
833    eager schemas.
834
835 Configuring the Tracing
836 -----------------------
837
838 The :ref:`tracing subsystem <outcomes_vizu>` can be configured in
839 several different ways depending on the nature of the simulator (MSG,
840 SimDag, SMPI) and the kind of traces that need to be obtained. See the
841 :ref:`Tracing Configuration Options subsection
842 <tracing_tracing_options>` to get a detailed description of each
843 configuration option.
844
845 We detail here a simple way to get the traces working for you, even if
846 you never used the tracing API.
847
848
849 - Any SimGrid-based simulator (MSG, SimDag, SMPI, ...) and raw traces:
850
851   .. code-block:: shell
852
853      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes --cfg=triva/uncategorized:uncat.plist
854
855   The first parameter activates the tracing subsystem, the second
856   tells it to trace host and link utilization (without any
857   categorization) and the third creates a graph configuration file to
858   configure Triva when analysing the resulting trace file.
859
860 - MSG or SimDag-based simulator and categorized traces (you need to
861   declare categories and classify your tasks according to them) 
862
863   .. code-block:: shell
864
865      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes --cfg=triva/categorized:cat.plist
866
867   The first parameter activates the tracing subsystem, the second
868   tells it to trace host and link categorized utilization and the
869   third creates a graph configuration file to configure Triva when
870   analysing the resulting trace file.
871
872 - SMPI simulator and traces for a space/time view:
873
874   .. code-block:: shell
875
876      smpirun -trace ...
877
878   The `-trace` parameter for the smpirun script runs the simulation
879   with ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/smpi:yes``. Check the
880   smpirun's `-help` parameter for additional tracing options.
881
882 Sometimes you might want to put additional information on the trace to
883 correctly identify them later, or to provide data that can be used to
884 reproduce an experiment. You have two ways to do that:
885
886 - Add a string on top of the trace file as comment:
887
888   .. code-block:: shell
889
890      --cfg=tracing/comment:my_simulation_identifier
891
892 - Add the contents of a textual file on top of the trace file as comment:
893
894   .. code-block:: shell
895
896      --cfg=tracing/comment-file:my_file_with_additional_information.txt
897
898 Please, use these two parameters (for comments) to make reproducible
899 simulations. For additional details about this and all tracing
900 options, check See the :ref:`tracing_tracing_options`.
901
902 Configuring MSG
903 ---------------
904
905 .. _cfg=msg/debug-multiple-use:
906
907 Debugging MSG Code
908 ..................
909
910 **Option** ``msg/debug-multiple-use`` **Default:** off
911
912 Sometimes your application may try to send a task that is still being
913 executed somewhere else, making it impossible to send this task. However,
914 for debugging purposes, one may want to know what the other host is/was
915 doing. This option shows a backtrace of the other process.
916
917 Configuring SMPI
918 ----------------
919
920 The SMPI interface provides several specific configuration items.
921 These are uneasy to see since the code is usually launched through the
922 ``smiprun`` script directly.
923
924 .. _cfg=smpi/host-speed:
925 .. _cfg=smpi/cpu-threshold:
926 .. _cfg=smpi/simulate-computation:
927
928 Automatic Benchmarking of SMPI Code
929 ...................................
930
931 In SMPI, the sequential code is automatically benchmarked, and these
932 computations are automatically reported to the simulator. That is to
933 say that if you have a large computation between a ``MPI_Recv()`` and
934 a ``MPI_Send()``, SMPI will automatically benchmark the duration of
935 this code, and create an execution task within the simulator to take
936 this into account. For that, the actual duration is measured on the
937 host machine and then scaled to the power of the corresponding
938 simulated machine. The variable ``smpi/host-speed`` allows to specify
939 the computational speed of the host machine (in flop/s) to use when
940 scaling the execution times. It defaults to 20000, but you really want
941 to update it to get accurate simulation results.
942
943 When the code is constituted of numerous consecutive MPI calls, the
944 previous mechanism feeds the simulation kernel with numerous tiny
945 computations. The ``smpi/cpu-threshold`` item becomes handy when this
946 impacts badly the simulation performance. It specifies a threshold (in
947 seconds) below which the execution chunks are not reported to the
948 simulation kernel (default value: 1e-6).
949
950 .. note:: The option ``smpi/cpu-threshold`` ignores any computation
951    time spent below this threshold. SMPI does not consider the
952    `amount` of these computations; there is no offset for this. Hence,
953    a value that is too small, may lead to unreliable simulation
954    results.
955
956 In some cases, however, one may wish to disable simulation of
957 application computation. This is the case when SMPI is used not to
958 simulate an MPI applications, but instead an MPI code that performs
959 "live replay" of another MPI app (e.g., ScalaTrace's replay tool,
960 various on-line simulators that run an app at scale). In this case the
961 computation of the replay/simulation logic should not be simulated by
962 SMPI. Instead, the replay tool or on-line simulator will issue
963 "computation events", which correspond to the actual MPI simulation
964 being replayed/simulated. At the moment, these computation events can
965 be simulated using SMPI by calling internal smpi_execute*() functions.
966
967 To disable the benchmarking/simulation of computation in the simulated
968 application, the variable ``smpi/simulate-computation`` should be set
969 to no.  This option just ignores the timings in your simulation; it
970 still executes the computations itself. If you want to stop SMPI from
971 doing that, you should check the SMPI_SAMPLE macros, documented in
972 Section :ref:`SMPI_adapting_speed`.
973
974 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
975 |  Solution                          | Computations executed?  | Computations simulated?     |
976 +====================================+=========================+=============================+
977 | --cfg=smpi/simulate-computation:no | Yes                     | Never                       |
978 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
979 | --cfg=smpi/cpu-threshold:42        | Yes, in all cases       | If it lasts over 42 seconds |
980 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
981 | SMPI_SAMPLE() macro                | Only once per loop nest | Always                      |
982 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
983
984 .. _cfg=smpi/comp-adjustment-file:
985
986 Slow-down or speed-up parts of your code
987 ........................................
988
989 **Option** ``smpi/comp-adjustment-file:`` **Default:** unset
990
991 This option allows you to pass a file that contains two columns: The
992 first column defines the section that will be subject to a speedup;
993 the second column is the speedup. For instance:
994
995 .. code-block:: shell
996
997   "start:stop","ratio"
998   "exchange_1.f:30:exchange_1.f:130",1.18244559422142
999
1000 The first line is the header - you must include it.  The following
1001 line means that the code between two consecutive MPI calls on line 30
1002 in exchange_1.f and line 130 in exchange_1.f should receive a speedup
1003 of 1.18244559422142. The value for the second column is therefore a
1004 speedup, if it is larger than 1 and a slow-down if it is smaller
1005 than 1. Nothing will be changed if it is equal to 1.
1006
1007 Of course, you can set any arbitrary filenames you want (so the start
1008 and end don't have to be in the same file), but be aware that this
1009 mechanism only supports `consecutive calls!`
1010
1011 Please note that you must pass the ``-trace-call-location`` flag to
1012 smpicc or smpiff, respectively. This flag activates some internal
1013 macro definitions that help with obtaining the call location.
1014
1015 .. _cfg=smpi/bw-factor:
1016
1017 Bandwidth Factors
1018 .................
1019
1020 **Option** ``smpi/bw-factor``
1021 |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
1022
1023 The possible throughput of network links is often dependent on the
1024 message sizes, as protocols may adapt to different message sizes. With
1025 this option, a series of message sizes and factors are given, helping
1026 the simulation to be more realistic. For instance, the current default
1027 value means that messages with size 65472 and more will get a total of
1028 MAX_BANDWIDTH*0.940694, messages of size 15424 to 65471 will get
1029 MAX_BANDWIDTH*0.697866 and so on (where MAX_BANDWIDTH denotes the
1030 bandwidth of the link).
1031
1032 An experimental script to compute these factors is available online. See
1033 https://framagit.org/simgrid/platform-calibration/
1034 https://simgrid.org/contrib/smpi-saturation-doc.html
1035
1036 .. _cfg=smpi/display-timing:
1037
1038 Reporting Simulation Time
1039 .........................
1040
1041 **Option** ``smpi/display-timing`` **Default:** 0 (false)
1042
1043 Most of the time, you run MPI code with SMPI to compute the time it
1044 would take to run it on a platform. But since the code is run through
1045 the ``smpirun`` script, you don't have any control on the launcher
1046 code, making it difficult to report the simulated time when the
1047 simulation ends. If you enable the ``smpi/display-timing`` item,
1048 ``smpirun`` will display this information when the simulation
1049 ends.
1050
1051 .. _cfg=smpi/keep-temps:
1052
1053 Keeping temporary files after simulation
1054 ........................................
1055
1056 **Option** ``smpi/keep-temps`` **default:** 0 (false)
1057
1058 SMPI usually generates a lot of temporary files that are cleaned after
1059 use. This option request to preserve them, for example to debug or
1060 profile your code. Indeed, the binary files are removed very early
1061 under the dlopen privatization schema, which tend to fool the
1062 debuggers.
1063
1064 .. _cfg=smpi/lat-factor:
1065
1066 Latency factors
1067 ...............
1068
1069 **Option** ``smpi/lat-factor`` |br|
1070 **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
1071
1072 The motivation and syntax for this option is identical to the motivation/syntax
1073 of :ref:`cfg=smpi/bw-factor`.
1074
1075 There is an important difference, though: While smpi/bw-factor `reduces` the
1076 actual bandwidth (i.e., values between 0 and 1 are valid), latency factors
1077 increase the latency, i.e., values larger than or equal to 1 are valid here.
1078
1079 .. _cfg=smpi/papi-events:
1080
1081 Trace hardware counters with PAPI
1082 .................................
1083
1084 **Option** ``smpi/papi-events`` **default:** unset
1085
1086 When the PAPI support was compiled in SimGrid, this option takes the
1087 names of PAPI counters and adds their respective values to the trace
1088 files (See Section :ref:`tracing_tracing_options`).
1089
1090 .. warning::
1091
1092    This feature currently requires superuser privileges, as registers
1093    are queried.  Only use this feature with code you trust! Call
1094    smpirun for instance via ``smpirun -wrapper "sudo "
1095    <your-parameters>`` or run ``sudo sh -c "echo 0 >
1096    /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid"`` In the later case, sudo
1097    will not be required.
1098
1099 It is planned to make this feature available on a per-process (or per-thread?) basis.
1100 The first draft, however, just implements a "global" (i.e., for all processes) set
1101 of counters, the "default" set.
1102
1103 .. code-block:: shell
1104
1105    --cfg=smpi/papi-events:"default:PAPI_L3_LDM:PAPI_L2_LDM"
1106
1107 .. _cfg=smpi/privatization:
1108
1109 Automatic Privatization of Global Variables
1110 ...........................................
1111
1112 **Option** ``smpi/privatization`` **default:** "dlopen" (when using smpirun)
1113
1114 MPI executables are usually meant to be executed in separated
1115 processes, but SMPI is executed in only one process. Global variables
1116 from executables will be placed in the same memory zone and shared
1117 between processes, causing intricate bugs.  Several options are
1118 possible to avoid this, as described in the main `SMPI publication
1119 <https://hal.inria.fr/hal-01415484>`_ and in the :ref:`SMPI
1120 documentation <SMPI_what_globals>`. SimGrid provides two ways of
1121 automatically privatizing the globals, and this option allows to
1122 choose between them.
1123
1124   - **no** (default when not using smpirun): Do not automatically
1125     privatize variables.  Pass ``-no-privatize`` to smpirun to disable
1126     this feature.
1127   - **dlopen** or **yes** (default when using smpirun): Link multiple
1128     times against the binary.
1129   - **mmap** (slower, but maybe somewhat more stable):
1130     Runtime automatic switching of the data segments.
1131
1132 .. warning::
1133    This configuration option cannot be set in your platform file. You can only
1134    pass it as an argument to smpirun.
1135
1136 .. _cfg=smpi/privatize-libs:
1137
1138 Automatic privatization of global variables inside external libraries
1139 .....................................................................
1140
1141 **Option** ``smpi/privatize-libs`` **default:** unset
1142
1143 **Linux/BSD only:** When using dlopen (default) privatization,
1144 privatize specific shared libraries with internal global variables, if
1145 they can't be linked statically.  For example libgfortran is usually
1146 used for Fortran I/O and indexes in files can be mixed up.
1147
1148 Multiple libraries can be given, semicolon separated.
1149
1150 This configuration option can only use either full paths to libraries,
1151 or full names.  Check with ldd the name of the library you want to
1152 use.  Example:
1153
1154 .. code-block:: shell
1155
1156    ldd allpairf90
1157       ...
1158       libgfortran.so.3 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3 (0x00007fbb4d91b000)
1159       ...
1160
1161 Then you can use ``--cfg=smpi/privatize-libs:libgfortran.so.3``
1162 or ``--cfg=smpi/privatize-libs:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3``,
1163 but not ``libgfortran`` nor ``libgfortran.so``.
1164
1165 .. _cfg=smpi/send-is-detached-thresh:
1166
1167 Simulating MPI detached send
1168 ............................
1169
1170 **Option** ``smpi/send-is-detached-thresh`` **default:** 65536
1171
1172 This threshold specifies the size in bytes under which the send will
1173 return immediately. This is different from the threshold detailed in
1174 :ref:`options_model_network_asyncsend` because the message is not
1175 effectively sent when the send is posted. SMPI still waits for the
1176 correspondant receive to be posted to perform the communication
1177 operation.
1178
1179 .. _cfg=smpi/coll-selector:
1180
1181 Simulating MPI collective algorithms
1182 ....................................
1183
1184 **Option** ``smpi/coll-selector`` **Possible values:** naive (default), ompi, mpich
1185
1186 SMPI implements more than 100 different algorithms for MPI collective
1187 communication, to accurately simulate the behavior of most of the
1188 existing MPI libraries. The ``smpi/coll-selector`` item can be used to
1189 use the decision logic of either OpenMPI or MPICH libraries (by
1190 default SMPI uses naive version of collective operations).
1191
1192 Each collective operation can be manually selected with a
1193 ``smpi/collective_name:algo_name``. Available algorithms are listed in
1194 :ref:`SMPI_use_colls`.
1195
1196 .. TODO:: All available collective algorithms will be made available
1197           via the ``smpirun --help-coll`` command.
1198
1199 .. _cfg=smpi/iprobe:
1200
1201 Inject constant times for MPI_Iprobe
1202 ....................................
1203
1204 **Option** ``smpi/iprobe`` **default:** 0.0001
1205
1206 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1207 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function
1208 ``MPI_Iprobe()``
1209
1210 .. _cfg=smpi/iprobe-cpu-usage:
1211
1212 Reduce speed for iprobe calls
1213 .............................
1214
1215 **Option** ``smpi/iprobe-cpu-usage`` **default:** 1 (no change)
1216
1217 MPI_Iprobe calls can be heavily used in applications. To account
1218 correctly for the energy cores spend probing, it is necessary to
1219 reduce the load that these calls cause inside SimGrid.
1220
1221 For instance, we measured a max power consumption of 220 W for a
1222 particular application but only 180 W while this application was
1223 probing. Hence, the correct factor that should be passed to this
1224 option would be 180/220 = 0.81.
1225
1226 .. _cfg=smpi/init:
1227
1228 Inject constant times for MPI_Init
1229 ..................................
1230
1231 **Option** ``smpi/init`` **default:** 0
1232
1233 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1234 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function ``MPI_Init()``.
1235
1236 .. _cfg=smpi/ois:
1237
1238 Inject constant times for MPI_Isend()
1239 .....................................
1240
1241 **Option** ``smpi/ois``
1242
1243 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1244 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Isend()``.
1245
1246 .. _cfg=smpi/os:
1247
1248 Inject constant times for MPI_send()
1249 ....................................
1250
1251 **Option** ``smpi/os``
1252
1253 In several network models such as LogP, send (MPI_Send, MPI_Isend) and
1254 receive (MPI_Recv) operations incur costs (i.e., they consume CPU
1255 time). SMPI can factor these costs in as well, but the user has to
1256 configure SMPI accordingly as these values may vary by machine.  This
1257 can be done by using ``smpi/os`` for MPI_Send operations; for MPI_Isend
1258 and MPI_Recv, use ``smpi/ois`` and ``smpi/or``, respectively. These work
1259 exactly as ``smpi/ois``.
1260
1261 This item can consist of multiple sections; each section takes three
1262 values, for example ``1:3:2;10:5:1``.  The sections are divided by ";"
1263 so this example contains two sections.  Furthermore, each section
1264 consists of three values.
1265
1266 1. The first value denotes the minimum size for this section to take effect;
1267    read it as "if message size is greater than this value (and other section has a larger
1268    first value that is also smaller than the message size), use this".
1269    In the first section above, this value is "1".
1270
1271 2. The second value is the startup time; this is a constant value that will always
1272    be charged, no matter what the size of the message. In the first section above,
1273    this value is "3".
1274
1275 3. The third value is the `per-byte` cost. That is, it is charged for every
1276    byte of the message (incurring cost messageSize*cost_per_byte)
1277    and hence accounts also for larger messages. In the first
1278    section of the example above, this value is "2".
1279
1280 Now, SMPI always checks which section it should take for a given
1281 message; that is, if a message of size 11 is sent with the
1282 configuration of the example above, only the second section will be
1283 used, not the first, as the first value of the second section is
1284 closer to the message size. Hence, when ``smpi/os=1:3:2;10:5:1``, a
1285 message of size 11 incurs the following cost inside MPI_Send:
1286 ``5+11*1`` because 5 is the startup cost and 1 is the cost per byte.
1287
1288 Note that the order of sections can be arbitrary; they will be ordered internally.
1289
1290 .. _cfg=smpi/or:
1291
1292 Inject constant times for MPI_Recv()
1293 ....................................
1294
1295 **Option** ``smpi/or``
1296
1297 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1298 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Recv()``.
1299
1300 .. _cfg=smpi/test:
1301 .. _cfg=smpi/grow-injected-times:
1302
1303 Inject constant times for MPI_Test
1304 ..................................
1305
1306 **Option** ``smpi/test`` **default:** 0.0001
1307
1308 By setting this option, you can control the amount of time a process
1309 sleeps when MPI_Test() is called; this is important, because SimGrid
1310 normally only advances the time while communication is happening and
1311 thus, MPI_Test will not add to the time, resulting in a deadlock if
1312 used as a break-condition as in the following example:
1313
1314 .. code-block:: cpp
1315
1316    while(!flag) {
1317        MPI_Test(request, flag, status);
1318        ...
1319    }
1320
1321 To speed up execution, we use a counter to keep track on how often we
1322 already checked if the handle is now valid or not. Hence, we actually
1323 use counter*SLEEP_TIME, that is, the time MPI_Test() causes the
1324 process to sleep increases linearly with the number of previously
1325 failed tests. This behavior can be disabled by setting
1326 ``smpi/grow-injected-times`` to **no**. This will also disable this
1327 behavior for MPI_Iprobe.
1328
1329 .. _cfg=smpi/shared-malloc:
1330 .. _cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:
1331
1332 Factorize malloc()s
1333 ...................
1334
1335 **Option** ``smpi/shared-malloc`` **Possible values:** global (default), local
1336
1337 If your simulation consumes too much memory, you may want to modify
1338 your code so that the working areas are shared by all MPI ranks. For
1339 example, in a bloc-cyclic matrix multiplication, you will only
1340 allocate one set of blocs, and every processes will share them.
1341 Naturally, this will lead to very wrong results, but this will save a
1342 lot of memory so this is still desirable for some studies. For more on
1343 the motivation for that feature, please refer to the `relevant section
1344 <https://simgrid.github.io/SMPI_CourseWare/topic_understanding_performance/matrixmultiplication>`_
1345 of the SMPI CourseWare (see Activity #2.2 of the pointed
1346 assignment). In practice, change the call to malloc() and free() into
1347 SMPI_SHARED_MALLOC() and SMPI_SHARED_FREE().
1348
1349 SMPI provides two algorithms for this feature. The first one, called 
1350 ``local``, allocates one bloc per call to SMPI_SHARED_MALLOC() in your
1351 code (each call location gets its own bloc) and this bloc is shared
1352 amongst all MPI ranks.  This is implemented with the shm_* functions
1353 to create a new POSIX shared memory object (kept in RAM, in /dev/shm)
1354 for each shared bloc.
1355
1356 With the ``global`` algorithm, each call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1357 returns a new adress, but it only points to a shadow bloc: its memory
1358 area is mapped on a 1MiB file on disk. If the returned bloc is of size
1359 N MiB, then the same file is mapped N times to cover the whole bloc.
1360 At the end, no matter how many SMPI_SHARED_MALLOC you do, this will
1361 only consume 1 MiB in memory.
1362
1363 You can disable this behavior and come back to regular mallocs (for
1364 example for debugging purposes) using @c "no" as a value.
1365
1366 If you want to keep private some parts of the buffer, for instance if these
1367 parts are used by the application logic and should not be corrupted, you
1368 can use SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(size, offsets, offsets_count). Example:
1369
1370 .. code-block:: cpp
1371
1372    mem = SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(500, {27,42 , 100,200}, 2);
1373
1374 This will allocate 500 bytes to mem, such that mem[27..41] and
1375 mem[100..199] are shared while other area remain private.
1376
1377 Then, it can be deallocated by calling SMPI_SHARED_FREE(mem).
1378
1379 When smpi/shared-malloc:global is used, the memory consumption problem
1380 is solved, but it may induce too much load on the kernel's pages table.
1381 In this case, you should use huge pages so that we create only one
1382 entry per Mb of malloced data instead of one entry per 4k.
1383 To activate this, you must mount a hugetlbfs on your system and allocate
1384 at least one huge page:
1385
1386 .. code-block:: shell
1387
1388     mkdir /home/huge
1389     sudo mount none /home/huge -t hugetlbfs -o rw,mode=0777
1390     sudo sh -c 'echo 1 > /proc/sys/vm/nr_hugepages' # echo more if you need more
1391
1392 Then, you can pass the option
1393 ``--cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:/home/huge`` to smpirun to
1394 actually activate the huge page support in shared mallocs.
1395
1396 .. _cfg=smpi/wtime:
1397
1398 Inject constant times for MPI_Wtime, gettimeofday and clock_gettime
1399 ...................................................................
1400
1401 **Option** ``smpi/wtime`` **default:** 10 ns
1402
1403 This option controls the amount of (simulated) time spent in calls to
1404 MPI_Wtime(), gettimeofday() and clock_gettime(). If you set this value
1405 to 0, the simulated clock is not advanced in these calls, which leads
1406 to issue if your application contains such a loop:
1407
1408 .. code-block:: cpp
1409
1410    while(MPI_Wtime() < some_time_bound) {
1411         /* some tests, with no communication nor computation */
1412    }
1413
1414 When the option smpi/wtime is set to 0, the time advances only on
1415 communications and computations, so the previous code results in an
1416 infinite loop: the current [simulated] time will never reach
1417 ``some_time_bound``.  This infinite loop is avoided when that option
1418 is set to a small amount, as it is by default since SimGrid v3.21.
1419
1420 Note that if your application does not contain any loop depending on
1421 the current time only, then setting this option to a non-zero value
1422 will slow down your simulations by a tiny bit: the simulation loop has
1423 to be broken and reset each time your code ask for the current time.
1424 If the simulation speed really matters to you, you can avoid this
1425 extra delay by setting smpi/wtime to 0.
1426
1427 Other Configurations
1428 --------------------
1429
1430 .. _cfg=clean-atexit:
1431
1432 Cleanup at Termination
1433 ......................
1434
1435 **Option** ``clean-atexit`` **default:** on
1436
1437 If your code is segfaulting during its finalization, it may help to
1438 disable this option to request SimGrid to not attempt any cleanups at
1439 the end of the simulation. Since the Unix process is ending anyway,
1440 the operating system will wipe it all.
1441
1442 .. _cfg=path:
1443
1444 Search Path
1445 ...........
1446
1447 **Option** ``path`` **default:** . (current dir)
1448
1449 It is possible to specify a list of directories to search into for the
1450 trace files (see :ref:`pf_trace`) by using this configuration
1451 item. To add several directory to the path, set the configuration
1452 item several times, as in ``--cfg=path:toto --cfg=path:tutu``
1453
1454 .. _cfg=simix/breakpoint:
1455
1456 Set a Breakpoint
1457 ................
1458
1459 **Option** ``simix/breakpoint`` **default:** unset
1460
1461 This configuration option sets a breakpoint: when the simulated clock
1462 reaches the given time, a SIGTRAP is raised.  This can be used to stop
1463 the execution and get a backtrace with a debugger.
1464
1465 It is also possible to set the breakpoint from inside the debugger, by
1466 writing in global variable simgrid::simix::breakpoint. For example,
1467 with gdb:
1468
1469 .. code-block:: shell
1470
1471    set variable simgrid::simix::breakpoint = 3.1416
1472
1473 .. _cfg=verbose-exit:
1474
1475 Behavior on Ctrl-C
1476 ..................
1477
1478 **Option** ``verbose-exit`` **default:** on
1479
1480 By default, when Ctrl-C is pressed, the status of all existing actors
1481 is displayed before exiting the simulation. This is very useful to
1482 debug your code, but it can reveal troublesome if you have many
1483 actors. Set this configuration item to **off** to disable this
1484 feature.
1485
1486 .. _cfg=exception/cutpath:
1487
1488 Truncate local path from exception backtrace
1489 ............................................
1490
1491 **Option** ``exception/cutpath`` **default:** off
1492
1493 This configuration option is used to remove the path from the
1494 backtrace shown when an exception is thrown. This is mainly useful for
1495 the tests: the full file path makes the tests not reproducible because
1496 the path of source files depend of the build settings. That would
1497 break most of our tests as we keep comparing output.
1498
1499 Logging Configuration
1500 ---------------------
1501
1502 It can be done by using XBT. Go to :ref:`XBT_log` for more details.
1503
1504 .. |br| raw:: html
1505
1506    <br />