Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
1780dde6c58c30094da8ff6d41ed39bf8dbdac19
[simgrid.git] / examples / s4u / README.doc
1 S4U (Simgrid for you) is the next interface of SimGrid, expected to be released with SimGrid 4.0.
2
3 Even if it is not completely rock stable yet, it may well already fit
4 your needs. You are welcome to try it and report any interface
5 glitches that you see. Be however warned that the interface may change
6 until the final release.  You will have to adapt your code on the way.
7
8 This file follows the Doxygen syntax to be included in the
9 documentation, but it should remain readable directly.
10
11 /** 
12  @defgroup s4u_examples S4U examples
13  @ingroup s4u_api
14  @brief Find the S4U example fitting your needs in the archive.
15
16 SimGrid comes with an extensive set of examples, documented on this
17 page. Most of them only demonstrate one single feature, with some
18 larger examplars listed below. 
19
20 Each of these examples can be found in a subdirectory under
21 examples/s4u in the archive. It contains the source code (also listed
22 from this page), and the so-called tesh file containing how to call
23 the binary obtained by compiling this example and also the expected
24 output. Tesh files are used to turn each of our examples into an
25 integration test. Some examples also contain other files, on need.
26
27 A good way to bootstrap your own project is to copy and combine some
28 of the provided examples to constitute the skeleton of what you plan
29 to simulate.
30
31   - @ref s4u_ex_actors
32     - @ref s4u_ex_actors_start
33     - @ref s4u_ex_actors_synchro
34     - @ref s4u_ex_actors_replay
35   - @ref s4u_ex_activities
36     - @ref s4u_ex_activity_comm
37     - @ref s4u_ex_activity_exec
38     - @ref s4u_ex_activity_io
39     - @ref s4u_ex_activity_synchro
40   - @ref s4u_ex_platf
41   - @ref s4u_ex_energy
42   - @ref s4u_ex_tracing
43   - @ref s4u_ex_app
44     - @ref s4u_ex_app_data
45     - @ref s4u_ex_app_dht
46
47 TODO: document here the examples about plugins
48     
49 @section s4u_ex_actors Actors: the active entities
50
51 @subsection s4u_ex_actors_start Starting and stoping actors
52
53   - <b>Creating actors</b>. 
54     @ref examples/s4u/actor-create/s4u-actor-create.cpp \n
55     Most actors are started from the deployment XML file, but there is other methods.
56     This example show them all.
57
58   - <b>Kill actors</b>.
59     @ref examples/s4u/actor-kill/s4u-actor-kill.cpp \n
60     Actors can forcefully stop other actors with the @ref
61     simgrid::s4u::Actor::kill(void) method.
62
63   - <b>Kill actors (other function)</b>.
64     @ref examples/s4u/actor-kill-pid/s4u-actor-kill-pid.cpp \n
65     Actors can forcefully stop other actors with the @ref
66     simgrid::s4u::Actor::kill(aid_t) method.
67
68   - <b>Controling the actor life cycle from the XML</b>.
69     @ref examples/s4u/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime.cpp 
70     @ref examples/s4u/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime_d.xml 
71     \n
72     You can specify a start time and a kill time in the deployment file.
73
74   - <b>Daemonize actors</b>
75     @ref examples/s4u/actor-daemon/s4u-actor-daemon.cpp \n
76     Some actors may be intended to simulate daemons that run in background. This example show how to transform a regular
77     actor into a daemon that will be automatically killed once the simulation is over. 
78     
79 @subsection s4u_ex_actors_synchro Inter-actors interactions
80
81   - <b>Suspend and Resume actors</b>.
82     @ref examples/s4u/actor-suspend/s4u-actor-suspend.cpp \n
83     Actors can be suspended and resumed during their executions
84     thanks to the @ref simgrid::s4u::Actor::suspend and @ref simgrid::s4u::Actor::resume methods.
85
86   - <b>Migrating Actors</b>.
87     @ref examples/s4u/actor-migration/s4u-actor-migration.cpp \n
88     Actors can move or be moved from a host to another with the @ref
89     simgrid::s4u::this_actor::migrate() method.
90
91   - <b>Waiting for the termination of an actor</b> (joining on it)
92     @ref examples/s4u/actor-join/s4u-actor-join.cpp \n
93     The simgrid::s4u::Actor::join() method allows to block the current
94     actor until the end of the receiving actor.
95
96   - <b>Yielding to other actor</b>.
97     @ref examples/s4u/actor-yield/s4u-actor-yield.cpp\n
98     The simgrid::s4u::this_actor::yield() function interrupts the
99     execution of the current actor, leaving a chance to the other actors
100     that are ready to run at this timestamp.
101
102 @subsection s4u_ex_actors_replay Traces Replay as a Workload
103
104 This section details how to run trace-driven simulations. It is very
105 handy when you want to test an algorithm or protocol that only react
106 to external events. For example, many P2P protocols react to user
107 requests, but do nothing if there is no such event.
108
109 In such situations, you should write your protocol in C++, and separate
110 the workload that you want to play onto your protocol in a separate
111 text file. Declare a function handling each type of the events in your
112 trace, register them using @ref xbt_replay_action_register in your
113 main, and then run the simulation.
114
115 Then, you can either have one trace file containing all your events,
116 or a file per simulated process: the former may be easier to work
117 with, but the second is more efficient on very large traces. Check
118 also the tesh files in the example directories for details.
119
120   - <b>Communication replay</b>.
121     @ref examples/s4u/replay-comm/s4u-replay-comm.cpp \n
122     Presents a set of event handlers reproducing classical communication
123     primitives (asynchronous send/receive at the moment).
124
125   - <b>I/O replay</b>.
126     @ref examples/s4u/replay-storage/s4u-replay-storage.cpp \n
127     Presents a set of event handlers reproducing classical I/O
128     primitives (open, read, close).
129
130 @section s4u_ex_activities Activities: the things that Actors do
131
132 @subsection s4u_ex_activity_comm Communications on the network
133
134  - <b>Basic asynchronous communications</b>. 
135    @ref examples/s4u/async-wait/s4u-async-wait.cpp \n
136    Illustrates how to have non-blocking communications, that are
137    communications running in the background leaving the process free
138    to do something else during their completion. The main functions
139    involved are @ref simgrid::s4u::Mailbox::put_async and 
140    @ref simgrid::s4u::Comm::wait().
141
142  - <b>Waiting for all communications in a set</b>.
143    @ref examples/s4u/async-waitall/s4u-async-waitall.cpp\n
144    The @ref simgrid::s4u::Comm::wait_all() function is useful when you want to block
145    until all activities in a given set have completed.
146
147  - <b>Waiting for the first completed communication in a set</b>.
148    @ref examples/s4u/async-waitany/s4u-async-waitany.cpp\n
149    The @ref simgrid::s4u::Comm::wait_any() function is useful when you want to block
150    until one activity of the set completes, no matter which terminates
151    first.    
152
153 @subsection s4u_ex_activity_exec Executions on the CPU
154
155   - <b>Basic execution</b>.
156     @ref examples/s4u/exec-basic/s4u-exec-basic.cpp \n
157     The computations done in your program are not reported to the
158     simulated world, unless you explicitely request the simulator to pause
159     the actor until a given amount of flops gets computed on its simulated
160     host. Some executions can be given an higher priority so that they
161     get more resources.
162
163   - <b>Asynchronous execution</b>.
164     @ref examples/s4u/exec-async/s4u-exec-async.cpp \n
165     You can start asynchronous executions, just like you would fire
166     background threads.
167     
168   - <b>Monitoring asynchronous executions</b>.
169     @ref examples/s4u/exec-monitor/s4u-exec-monitor.cpp \n
170     This example shows how to start an asynchronous execution, and
171     monitor its status.
172     
173   - <b>Remote execution</b>.
174     @ref examples/s4u/exec-remote/s4u-exec-remote.cpp \n
175     Before its start, you can change the host on which a given execution will occur.
176
177   - <b>Using Pstates on a host</b>
178     @ref examples/s4u/exec-dvfs/s4u-exec-dvfs.cpp and 
179     @ref examples/platforms/energy_platform.xml \n
180     Show how define a set of pstatesfor a host in the XML, and how the current
181     pstate can be accessed/changed with @ref simgrid::s4u::Host::getPstateSpeed and @ref simgrid::s4u::Host::setPstate.
182
183   - <b>Parallel tasks</b>
184     @ref examples/s4u/exec-ptask/s4u-exec-ptask.cpp\n
185     These objects are convenient abstractions of parallel
186     computational kernels that span over several machines. 
187
188 @subsection s4u_ex_activity_io I/O on disks and files
189
190 SimGrid provides two levels of abstraction to interact with the
191 simulated storages. At the simplest level, you simply create read and
192 write actions on the storage resources.
193
194   - <b>Access to raw storage devices</b>.
195     @ref examples/s4u/io-storage-raw/s4u-io-storage-raw.cpp \n
196     This example illustrates how to simply read and write data on a
197     simulated storage resource.
198
199 The FileSystem plugin provides a more detailed view, with the
200 classical operations over files: open, move, unlink, and of course
201 read and write. The file and disk sizes are also dealt with and can
202 result in short reads and short write, as in reality.
203
204   - <b>File Management</b>. @ref examples/s4u/io-file-system/s4u-io-file-system.cpp \n
205     This example illustrates the use of operations on files
206     (read, write, seek, tell, unlink, ...).
207
208   - <b>Remote I/O</b>. 
209     @ref examples/s4u/io-file-remote/s4u-io-file-remote.cpp \n
210     I/O operations on files can also be done in a remote fashion, 
211     i.e. when the accessed disk is not mounted on the caller's host.
212
213 @subsection s4u_ex_activity_synchro Classical synchronization objects
214
215  - <b>Mutex: </b> @ref examples/s4u/mutex/s4u-mutex.cpp \n
216    Shows how to use simgrid::s4u::Mutex synchronization objects.
217
218 @section s4u_ex_platf Interacting with the platform
219
220  - <b>User-defined properties</b>.
221    @ref examples/s4u/platform-properties/s4u-platform-properties.cpp and 
222    @ref examples/s4u/platform-properties/s4u-platform-properties_d.xml and
223    @ref examples/platforms/prop.xml \n
224    You can attach arbitrary information to most platform elements from
225    the XML file, and then interact with these values from your
226    program. Note that the changes are not written into the XML file: they
227    will only last until the end of your simulation.
228    - simgrid::s4u::Actor::getProperty() and simgrid::s4u::Actor::setProperty()
229    - simgrid::s4u::Host::getProperty() and simgrid::s4u::Host::setProperty()
230    - simgrid::s4u::Link::getProperty() and simgrid::s4u::Link::setProperty()
231    - simgrid::s4u::NetZone::getProperty() and simgrid::s4u::NetZone::setProperty()
232
233 @section s4u_ex_energy Simulating the energy consumption
234
235   - <b>Describing the energy profiles in the platform</b>
236     @ref examples/platforms/energy_platform.xml \n
237     This platform file contains the energy profile of each links and
238     hosts, which is necessary to get energy consumption predictions.
239     As usual, you should not trust our example, and you should strive
240     to double-check that your instanciation matches your target platform.
241
242   - <b>Consumption due to the CPU</b> 
243     @ref examples/s4u/energy-exec/s4u-energy-exec.cpp \n
244     This example shows how to retrieve the amount of energy consumed
245     by the CPU during computations, and the impact of the pstate.
246
247   - <b>Consumption due to the network</b>
248     @ref examples/s4u/energy-link/s4u-energy-link.cpp
249     This example shows how to retrieve and display the energy consumed
250     by the network during communications.
251
252   - <b>Modeling the shutdown and boot of hosts</b>
253     @ref examples/s4u/energy-boot/platform_boot.xml
254     @ref examples/s4u/energy-boot/s4u-energy-boot.cpp\n
255     Simple example of model of model for the energy consumption during
256     the host boot and shutdown periods.
257
258 @section s4u_ex_tracing Tracing and visualization features
259
260 Tracing can be activated by various configuration options which
261 are illustrated in these example. See also the 
262 @ref tracing_tracing_options "full list of options related to tracing".
263
264 It is interesting to run the process-create example with the following
265 options to see the task executions:
266
267   - <b>Platform tracing</b>.
268     @ref examples/s4u/trace-platform/s4u-trace-platform.cpp \n
269     This program is a toy example just loading the platform, so that
270     you can play with the platform visualization. Recommanded options:
271     @verbatim --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes
272     @endverbatim
273
274 @section s4u_ex_app Larger SimGrid examplars
275
276 This section contains application examples that are somewhat larger
277 than the previous examples.
278
279   - <b>Ping Pong</b>: @ref examples/s4u/app-pingpong/s4u-app-pingpong.cpp\n
280     This simple example just sends one message back and forth.
281     The tesh file laying in the directory show how to start the simulator binary, highlighting how to pass options to 
282     the simulators (as detailed in Section \ref options). 
283
284   - <b>Token ring:</b> @ref examples/s4u/app-token-ring/s4u-app-token-ring.cpp \n
285     Shows how to implement a classical communication pattern, where a token is exchanged along a ring to reach every
286     participant.
287
288   - <b>Master Workers:</b> @ref examples/s4u/app-masterworker/s4u-app-masterworker.cpp \n
289     Another good old example, where one Master process has a bunch of task to dispatch to a set of several Worker 
290     processes. 
291     
292 @subsection s4u_ex_app_data Data diffusion
293
294   - <b>Bit Torrent</b> 
295     @ref examples/s4u/app-bittorrent/s4u-bittorrent.cpp\n
296     Classical protocol for Peer-to-Peer data diffusion.
297     
298   - <b>Chained send</b> 
299     @ref examples/s4u/app-chainsend/s4u-app-chainsend.cpp\n
300     Data broadcast over a ring of processes.
301
302 @subsection s4u_ex_app_dht Distributed Hash Tables (DHT)
303
304   - <b>Chord Protocol</b> 
305     @ref examples/s4u/dht-chord/s4u-dht-chord.cpp\n
306     One of the most famous DHT protocol.
307
308 */
309
310 /**
311 @example examples/s4u/actor-create/s4u-actor-create.cpp
312 @example examples/s4u/actor-create/s4u-actor-create_d.xml
313 @example examples/s4u/actor-daemon/s4u-actor-daemon.cpp
314 @example examples/s4u/actor-join/s4u-actor-join.cpp
315 @example examples/s4u/actor-kill/s4u-actor-kill.cpp
316 @example examples/s4u/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime.cpp 
317 @example examples/s4u/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime_d.xml 
318 @example examples/s4u/actor-migration/s4u-actor-migration.cpp
319 @example examples/s4u/actor-suspend/s4u-actor-suspend.cpp
320 @example examples/s4u/actor-yield/s4u-actor-yield.cpp
321 @example examples/s4u/async-wait/s4u-async-wait.cpp
322 @example examples/s4u/async-waitall/s4u-async-waitall.cpp
323 @example examples/s4u/async-waitany/s4u-async-waitany.cpp
324 @example examples/s4u/app-bittorrent/s4u-bittorrent.cpp
325 @example examples/s4u/app-chainsend/s4u-app-chainsend.cpp
326 @example examples/s4u/app-masterworker/s4u-app-masterworker.cpp
327 @example examples/s4u/app-pingpong/s4u-app-pingpong.cpp
328 @example examples/s4u/app-token-ring/s4u-app-token-ring.cpp
329 @example examples/s4u/dht-chord/s4u-dht-chord.cpp
330 @example examples/s4u/energy-boot/platform_boot.xml
331 @example examples/s4u/energy-boot/s4u-energy-boot.cpp
332 @example examples/s4u/energy-exec/s4u-energy-exec.cpp
333 @example examples/s4u/energy-link/s4u-energy-link.cpp
334 @example examples/s4u/exec-basic/s4u-exec-basic.cpp
335 @example examples/s4u/exec-async/s4u-exec-async.cpp
336 @example examples/s4u/exec-dvfs/s4u-exec-dvfs.cpp
337 @example examples/s4u/exec-monitor/s4u-exec-monitor.cpp
338 @example examples/s4u/exec-ptask/s4u-exec-ptask.cpp
339 @example examples/s4u/exec-remote/s4u-exec-remote.cpp 
340 @example examples/s4u/io-file-system/s4u-io-file-system.cpp
341 @example examples/s4u/io-file-remote/s4u-io-file-remote.cpp
342 @example examples/s4u/io-storage-raw/s4u-io-storage-raw.cpp
343 @example examples/s4u/mutex/s4u-mutex.cpp
344 @example examples/s4u/platform-properties/s4u-platform-properties.cpp
345 @example examples/s4u/platform-properties/s4u-platform-properties_d.xml
346 @example examples/s4u/replay-comm/s4u-replay-comm.cpp
347 @example examples/s4u/replay-storage/s4u-replay-storage.cpp
348 @example examples/s4u/trace-platform/s4u-trace-platform.cpp
349 @example examples/platforms/energy_platform.xml
350 @example examples/platforms/prop.xml
351
352 */