src/msg/msg_gos.cpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2019. 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 <cmath>
   7
   8 #include "simgrid/Exception.hpp"
   9 #include "simgrid/s4u/Actor.hpp"
  10 #include "simgrid/s4u/Comm.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
  12 #include "simgrid/s4u/Mailbox.hpp"
  13 #include "src/instr/instr_private.hpp"
  14 #include "src/msg/msg_private.hpp"
  15
  16 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(msg_gos, msg, "Logging specific to MSG (gos)");
  17
  18 /**
  19  * @brief Receives a task from a mailbox.
  20  *
  21  * This is a blocking function, the execution flow will be blocked until the task is received. See #MSG_task_irecv
  22  * for receiving tasks asynchronously.
  23  *
  24  * @param task a memory location for storing a #msg_task_t.
  25  * @param alias name of the mailbox to receive the task from
  26  *
  27  * @return Returns
  28  * #MSG_OK if the task was successfully received,
  29  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE otherwise.
  30  */
  31 msg_error_t MSG_task_receive(msg_task_t * task, const char *alias)
  32 {
  33   return MSG_task_receive_with_timeout(task, alias, -1);
  34 }
  35
  36 /**
  37  * @brief Receives a task from a mailbox at a given rate.
  38  *
  39  * @param task a memory location for storing a #msg_task_t.
  40  * @param alias name of the mailbox to receive the task from
  41  * @param rate limit the reception to rate bandwidth (byte/sec)
  42  *
  43  * The rate parameter can be used to receive a task with a limited bandwidth (smaller than the physical available
  44  * value). Use MSG_task_receive() if you don't limit the rate (or pass -1 as a rate value do disable this feature).
  45  *
  46  * @return Returns
  47  * #MSG_OK if the task was successfully received,
  48  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE otherwise.
  49  */
  50 msg_error_t MSG_task_receive_bounded(msg_task_t * task, const char *alias, double rate)
  51 {
  52   return MSG_task_receive_with_timeout_bounded(task, alias, -1, rate);
  53 }
  54
  55 /**
  56  * @brief Receives a task from a mailbox with a given timeout.
  57  *
  58  * This is a blocking function with a timeout, the execution flow will be blocked until the task is received or the
  59  * timeout is achieved. See #MSG_task_irecv for receiving tasks asynchronously.  You can provide a -1 timeout
  60  * to obtain an infinite timeout.
  61  *
  62  * @param task a memory location for storing a #msg_task_t.
  63  * @param alias name of the mailbox to receive the task from
  64  * @param timeout is the maximum wait time for completion (if -1, this call is the same as #MSG_task_receive)
  65  *
  66  * @return Returns
  67  * #MSG_OK if the task was successfully received,
  68  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE, or #MSG_TIMEOUT otherwise.
  69  */
  70 msg_error_t MSG_task_receive_with_timeout(msg_task_t * task, const char *alias, double timeout)
  71 {
  72   return MSG_task_receive_ext(task, alias, timeout, nullptr);
  73 }
  74
  75 /**
  76  * @brief Receives a task from a mailbox with a given timeout and at a given rate.
  77  *
  78  * @param task a memory location for storing a #msg_task_t.
  79  * @param alias name of the mailbox to receive the task from
  80  * @param timeout is the maximum wait time for completion (if -1, this call is the same as #MSG_task_receive)
  81  * @param rate limit the reception to rate bandwidth (byte/sec)
  82  *
  83  * The rate parameter can be used to send a task with a limited
  84  * bandwidth (smaller than the physical available value). Use
  85  * MSG_task_receive() if you don't limit the rate (or pass -1 as a
  86  * rate value do disable this feature).
  87  *
  88  * @return Returns
  89  * #MSG_OK if the task was successfully received,
  90  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE, or #MSG_TIMEOUT otherwise.
  91  */
  92 msg_error_t MSG_task_receive_with_timeout_bounded(msg_task_t* task, const char* alias, double timeout, double rate)
  93 {
  94   return MSG_task_receive_ext_bounded(task, alias, timeout, nullptr, rate);
  95 }
  96
  97 /**
  98  * @brief Receives a task from a mailbox from a specific host with a given timeout.
  99  *
 100  * This is a blocking function with a timeout, the execution flow will be blocked until the task is received or the
 101  * timeout is achieved. See #MSG_task_irecv for receiving tasks asynchronously. You can provide a -1 timeout
 102  * to obtain an infinite timeout.
 103  *
 104  * @param task a memory location for storing a #msg_task_t.
 105  * @param alias name of the mailbox to receive the task from
 106  * @param timeout is the maximum wait time for completion (provide -1 for no timeout)
 107  * @param host a #msg_host_t host from where the task was sent
 108  *
 109  * @return Returns
 110  * #MSG_OK if the task was successfully received,
 111  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE, or #MSG_TIMEOUT otherwise.
 112  */
 113 msg_error_t MSG_task_receive_ext(msg_task_t * task, const char *alias, double timeout, msg_host_t host)
 114 {
 115   XBT_DEBUG("MSG_task_receive_ext: Trying to receive a message on mailbox '%s'", alias);
 116   return MSG_task_receive_ext_bounded(task, alias, timeout, host, -1.0);
 117 }
 118
 119 /**
 120  * @brief Receives a task from a mailbox from a specific host with a given timeout  and at a given rate.
 121  *
 122  * @param task a memory location for storing a #msg_task_t.
 123  * @param alias name of the mailbox to receive the task from
 124  * @param timeout is the maximum wait time for completion (provide -1 for no timeout)
 125  * @param host a #msg_host_t host from where the task was sent
 126  * @param rate limit the reception to rate bandwidth (byte/sec)
 127  *
 128  * The rate parameter can be used to receive a task with a limited bandwidth (smaller than the physical available
 129  * value). Use MSG_task_receive_ext() if you don't limit the rate (or pass -1 as a rate value do disable this feature).
 130  *
 131  * @return Returns
 132  * #MSG_OK if the task was successfully received,
 133  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE, or #MSG_TIMEOUT otherwise.
 134  */
 135 msg_error_t MSG_task_receive_ext_bounded(msg_task_t * task, const char *alias, double timeout, msg_host_t host,
 136                                          double rate)
 137 {
 138   XBT_DEBUG("MSG_task_receive_ext: Trying to receive a message on mailbox '%s'", alias);
 139   msg_error_t ret = MSG_OK;
 140   /* We no longer support getting a task from a specific host */
 141   if (host)
 142     THROW_UNIMPLEMENTED;
 143
 144   /* Sanity check */
 145   xbt_assert(task, "Null pointer for the task storage");
 146
 147   if (*task)
 148     XBT_WARN("Asked to write the received task in a non empty struct -- proceeding.");
 149
 150   /* Try to receive it by calling SIMIX network layer */
 151   try {
 152     void* payload;
 153     simgrid::s4u::Mailbox::by_name(alias)
 154         ->get_init()
 155         ->set_dst_data(&payload, sizeof(msg_task_t*))
 156         ->set_rate(rate)
 157         ->wait_for(timeout);
 158     *task = static_cast<msg_task_t>(payload);
 159     XBT_DEBUG("Got task %s from %s", (*task)->get_cname(), alias);
 160     (*task)->set_not_used();
 161   } catch (simgrid::HostFailureException& e) {
 162     ret = MSG_HOST_FAILURE;
 163   } catch (simgrid::TimeoutError& e) {
 164     ret = MSG_TIMEOUT;
 165   } catch (simgrid::CancelException& e) {
 166     ret = MSG_TASK_CANCELED;
 167   } catch (xbt_ex& e) {
 168     if (e.category == network_error)
 169       ret = MSG_TRANSFER_FAILURE;
 170     else
 171       throw;
 172   }
 173
 174   if (TRACE_actor_is_enabled() && ret != MSG_HOST_FAILURE && ret != MSG_TRANSFER_FAILURE && ret != MSG_TIMEOUT) {
 175     container_t process_container = simgrid::instr::Container::by_name(instr_pid(MSG_process_self()));
 176
 177     std::string key = std::string("p") + std::to_string((*task)->get_id());
 178     simgrid::instr::Container::get_root()->get_link("ACTOR_TASK_LINK")->end_event(process_container, "SR", key);
 179   }
 180   return ret;
 181 }
 182
 183
 184 /**
 185  * @brief Starts listening for receiving a task from an asynchronous communication.
 186  *
 187  * This is a non blocking function: use MSG_comm_wait() or MSG_comm_test() to end the communication.
 188  *
 189  * @param task a memory location for storing a #msg_task_t. has to be valid until the end of the communication.
 190  * @param name of the mailbox to receive the task on
 191  * @return the msg_comm_t communication created
 192  */
 193 msg_comm_t MSG_task_irecv(msg_task_t *task, const char *name)
 194 {
 195   return MSG_task_irecv_bounded(task, name, -1.0);
 196 }
 197
 198 /**
 199  * @brief Starts listening for receiving a task from an asynchronous communication at a given rate.
 200  *
 201  * The rate parameter can be used to receive a task with a limited
 202  * bandwidth (smaller than the physical available value). Use
 203  * MSG_task_irecv() if you don't limit the rate (or pass -1 as a rate
 204  * value do disable this feature).
 205  *
 206  * @param task a memory location for storing a #msg_task_t. has to be valid until the end of the communication.
 207  * @param name of the mailbox to receive the task on
 208  * @param rate limit the bandwidth to the given rate (byte/sec)
 209  * @return the msg_comm_t communication created
 210  */
 211 msg_comm_t MSG_task_irecv_bounded(msg_task_t *task, const char *name, double rate)
 212 {
 213   simgrid::s4u::MailboxPtr mbox = simgrid::s4u::Mailbox::by_name(name);
 214
 215   /* FIXME: these functions are not traceable */
 216   /* Sanity check */
 217   xbt_assert(task, "Null pointer for the task storage");
 218
 219   if (*task)
 220     XBT_CRITICAL("MSG_task_irecv() was asked to write in a non empty task struct.");
 221
 222   /* Try to receive it by calling SIMIX network layer */
 223   simgrid::s4u::CommPtr comm = simgrid::s4u::Mailbox::by_name(name)
 224                                    ->get_init()
 225                                    ->set_dst_data((void**)task, sizeof(msg_task_t*))
 226                                    ->set_rate(rate)
 227                                    ->start();
 228
 229   return new simgrid::msg::Comm(nullptr, task, comm);
 230 }
 231
 232 /**
 233  * @brief Checks whether a communication is done, and if yes, finalizes it.
 234  * @param comm the communication to test
 235  * @return 'true' if the communication is finished
 236  * (but it may have failed, use MSG_comm_get_status() to know its status)
 237  * or 'false' if the communication is not finished yet
 238  * If the status is 'false', don't forget to use MSG_process_sleep() after the test.
 239  */
 240 int MSG_comm_test(msg_comm_t comm)
 241 {
 242   bool finished = false;
 243
 244   try {
 245     finished = comm->s_comm->test();
 246     if (finished && comm->task_received != nullptr) {
 247       /* I am the receiver */
 248       (*comm->task_received)->set_not_used();
 249     }
 250   } catch (simgrid::TimeoutError& e) {
 251     comm->status = MSG_TIMEOUT;
 252     finished     = true;
 253   } catch (simgrid::CancelException& e) {
 254     comm->status = MSG_TASK_CANCELED;
 255     finished     = true;
 256   }
 257   catch (xbt_ex& e) {
 258     if (e.category == network_error) {
 259       comm->status = MSG_TRANSFER_FAILURE;
 260       finished     = true;
 261     } else {
 262       throw;
 263     }
 264   }
 265
 266   return finished;
 267 }
 268
 269 /**
 270  * @brief This function checks if a communication is finished.
 271  * @param comms a vector of communications
 272  * @return the position of the finished communication if any
 273  * (but it may have failed, use MSG_comm_get_status() to know its status), or -1 if none is finished
 274  */
 275 int MSG_comm_testany(xbt_dynar_t comms)
 276 {
 277   int finished_index = -1;
 278
 279   /* Create the equivalent array with SIMIX objects: */
 280   std::vector<simgrid::kernel::activity::CommImpl*> s_comms;
 281   s_comms.reserve(xbt_dynar_length(comms));
 282   msg_comm_t comm;
 283   unsigned int cursor;
 284   xbt_dynar_foreach(comms, cursor, comm) {
 285     s_comms.push_back(static_cast<simgrid::kernel::activity::CommImpl*>(comm->s_comm->get_impl().get()));
 286   }
 287
 288   msg_error_t status = MSG_OK;
 289   try {
 290     finished_index = simcall_comm_testany(s_comms.data(), s_comms.size());
 291   } catch (simgrid::TimeoutError& e) {
 292     finished_index = e.value;
 293     status         = MSG_TIMEOUT;
 294   } catch (simgrid::CancelException& e) {
 295     finished_index = e.value;
 296     status         = MSG_TASK_CANCELED;
 297   }
 298   catch (xbt_ex& e) {
 299     if (e.category != network_error)
 300       throw;
 301     finished_index = e.value;
 302     status         = MSG_TRANSFER_FAILURE;
 303   }
 304
 305   if (finished_index != -1) {
 306     comm = xbt_dynar_get_as(comms, finished_index, msg_comm_t);
 307     /* the communication is finished */
 308     comm->status = status;
 309
 310     if (status == MSG_OK && comm->task_received != nullptr) {
 311       /* I am the receiver */
 312       (*comm->task_received)->set_not_used();
 313     }
 314   }
 315
 316   return finished_index;
 317 }
 318
 319 /** @brief Destroys the provided communication. */
 320 void MSG_comm_destroy(msg_comm_t comm)
 321 {
 322   delete comm;
 323 }
 324
 325 /** @brief Wait for the completion of a communication.
 326  *
 327  * It takes two parameters.
 328  * @param comm the communication to wait.
 329  * @param timeout Wait until the communication terminates or the timeout occurs.
 330  *                You can provide a -1 timeout to obtain an infinite timeout.
 331  * @return msg_error_t
 332  */
 333 msg_error_t MSG_comm_wait(msg_comm_t comm, double timeout)
 334 {
 335   try {
 336     comm->s_comm->wait_for(timeout);
 337
 338     if (comm->task_received != nullptr) {
 339       /* I am the receiver */
 340       (*comm->task_received)->set_not_used();
 341     }
 342
 343     /* FIXME: these functions are not traceable */
 344   } catch (simgrid::TimeoutError& e) {
 345     comm->status = MSG_TIMEOUT;
 346   } catch (simgrid::CancelException& e) {
 347     comm->status = MSG_TASK_CANCELED;
 348   }
 349   catch (xbt_ex& e) {
 350     if (e.category == network_error)
 351       comm->status = MSG_TRANSFER_FAILURE;
 352     else
 353       throw;
 354   }
 355
 356   return comm->status;
 357 }
 358
 359 /** @brief This function is called by a sender and permit to wait for each communication
 360  *
 361  * @param comm a vector of communication
 362  * @param nb_elem is the size of the comm vector
 363  * @param timeout for each call of MSG_comm_wait
 364  */
 365 void MSG_comm_waitall(msg_comm_t * comm, int nb_elem, double timeout)
 366 {
 367   for (int i = 0; i < nb_elem; i++)
 368     MSG_comm_wait(comm[i], timeout);
 369 }
 370
 371 /** @brief This function waits for the first communication finished in a list.
 372  * @param comms a vector of communications
 373  * @return the position of the first finished communication
 374  * (but it may have failed, use MSG_comm_get_status() to know its status)
 375  */
 376 int MSG_comm_waitany(xbt_dynar_t comms)
 377 {
 378   int finished_index = -1;
 379
 380   /* Create the equivalent array with SIMIX objects: */
 381   std::vector<simgrid::kernel::activity::CommImpl*> s_comms;
 382   s_comms.reserve(xbt_dynar_length(comms));
 383   msg_comm_t comm;
 384   unsigned int cursor;
 385   xbt_dynar_foreach(comms, cursor, comm) {
 386     s_comms.push_back(static_cast<simgrid::kernel::activity::CommImpl*>(comm->s_comm->get_impl().get()));
 387   }
 388
 389   msg_error_t status = MSG_OK;
 390   try {
 391     finished_index = simcall_comm_waitany(s_comms.data(), s_comms.size(), -1);
 392   } catch (simgrid::TimeoutError& e) {
 393     finished_index = e.value;
 394     status         = MSG_TIMEOUT;
 395   } catch (simgrid::CancelException& e) {
 396     finished_index = e.value;
 397     status         = MSG_TASK_CANCELED;
 398   }
 399   catch(xbt_ex& e) {
 400     if (e.category == network_error) {
 401       finished_index = e.value;
 402       status         = MSG_TRANSFER_FAILURE;
 403     } else {
 404       throw;
 405     }
 406   }
 407
 408   xbt_assert(finished_index != -1, "WaitAny returned -1");
 409
 410   comm = xbt_dynar_get_as(comms, finished_index, msg_comm_t);
 411   /* the communication is finished */
 412   comm->status = status;
 413
 414   if (comm->task_received != nullptr) {
 415     /* I am the receiver */
 416     (*comm->task_received)->set_not_used();
 417   }
 418
 419   return finished_index;
 420 }
 421
 422 /**
 423  * @brief Returns the error (if any) that occurred during a finished communication.
 424  * @param comm a finished communication
 425  * @return the status of the communication, or #MSG_OK if no error occurred during the communication
 426  */
 427 msg_error_t MSG_comm_get_status(msg_comm_t comm) {
 428
 429   return comm->status;
 430 }
 431
 432 /** @brief Get a task (#msg_task_t) from a communication
 433  *
 434  * @param comm the communication where to get the task
 435  * @return the task from the communication
 436  */
 437 msg_task_t MSG_comm_get_task(msg_comm_t comm)
 438 {
 439   xbt_assert(comm, "Invalid parameter");
 440
 441   return comm->task_received ? *comm->task_received : comm->task_sent;
 442 }
 443
 444 /**
 445  * @brief This function is called by SIMIX in kernel mode to copy the data of a comm.
 446  * @param comm the comm
 447  * @param buff the data copied
 448  * @param buff_size size of the buffer
 449  */
 450 void MSG_comm_copy_data_from_SIMIX(simgrid::kernel::activity::CommImpl* comm, void* buff, size_t buff_size)
 451 {
 452   SIMIX_comm_copy_pointer_callback(comm, buff, buff_size);
 453
 454   // notify the user callback if any
 455   if (msg_global->task_copy_callback) {
 456     msg_task_t task = static_cast<msg_task_t>(buff);
 457     msg_global->task_copy_callback(task, comm->src_actor_->ciface(), comm->dst_actor_->ciface());
 458   }
 459 }
 460
 461 /**
 462  * @brief Sends a task to a mailbox
 463  *
 464  * This is a blocking function, the execution flow will be blocked until the task is sent (and received on the other
 465  * side if #MSG_task_receive is used).
 466  * See #MSG_task_isend for sending tasks asynchronously.
 467  *
 468  * @param task the task to be sent
 469  * @param alias the mailbox name to where the task is sent
 470  *
 471  * @return Returns #MSG_OK if the task was successfully sent,
 472  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE otherwise.
 473  */
 474 msg_error_t MSG_task_send(msg_task_t task, const char *alias)
 475 {
 476   XBT_DEBUG("MSG_task_send: Trying to send a message on mailbox '%s'", alias);
 477   return MSG_task_send_with_timeout(task, alias, -1);
 478 }
 479
 480 /**
 481  * @brief Sends a task to a mailbox with a maximum rate
 482  *
 483  * This is a blocking function, the execution flow will be blocked until the task is sent. The maxrate parameter allows
 484  * the application to limit the bandwidth utilization of network links when sending the task.
 485  *
 486  * The maxrate parameter can be used to send a task with a limited bandwidth (smaller than the physical available
 487  * value). Use MSG_task_send() if you don't limit the rate (or pass -1 as a rate value do disable this feature).
 488  *
 489  * @param task the task to be sent
 490  * @param alias the mailbox name to where the task is sent
 491  * @param maxrate the maximum communication rate for sending this task (byte/sec)
 492  *
 493  * @return Returns #MSG_OK if the task was successfully sent,
 494  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE otherwise.
 495  */
 496 msg_error_t MSG_task_send_bounded(msg_task_t task, const char *alias, double maxrate)
 497 {
 498   task->set_rate(maxrate);
 499   return MSG_task_send(task, alias);
 500 }
 501
 502 /**
 503  * @brief Sends a task to a mailbox with a timeout
 504  *
 505  * This is a blocking function, the execution flow will be blocked until the task is sent or the timeout is achieved.
 506  *
 507  * @param task the task to be sent
 508  * @param alias the mailbox name to where the task is sent
 509  * @param timeout is the maximum wait time for completion (if -1, this call is the same as #MSG_task_send)
 510  *
 511  * @return Returns #MSG_OK if the task was successfully sent,
 512  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE, or #MSG_TIMEOUT otherwise.
 513  */
 514 msg_error_t MSG_task_send_with_timeout(msg_task_t task, const char *alias, double timeout)
 515 {
 516   msg_error_t ret = MSG_OK;
 517   /* Try to send it */
 518   try {
 519     simgrid::s4u::CommPtr comm = task->send_async(alias, nullptr, false);
 520     task->comm = comm;
 521     comm->wait_for(timeout);
 522   } catch (simgrid::TimeoutError& e) {
 523     ret = MSG_TIMEOUT;
 524   } catch (simgrid::CancelException& e) {
 525     ret = MSG_HOST_FAILURE;
 526   } catch (xbt_ex& e) {
 527     if (e.category == network_error)
 528       ret = MSG_TRANSFER_FAILURE;
 529     else
 530       throw;
 531
 532     /* If the send failed, it is not used anymore */
 533     task->set_not_used();
 534   }
 535
 536   return ret;
 537 }
 538
 539 /**
 540  * @brief Sends a task to a mailbox with a timeout and with a maximum rate
 541  *
 542  * This is a blocking function, the execution flow will be blocked until the task is sent or the timeout is achieved.
 543  *
 544  * The maxrate parameter can be used to send a task with a limited bandwidth (smaller than the physical available
 545  * value). Use MSG_task_send_with_timeout() if you don't limit the rate (or pass -1 as a rate value do disable this
 546  * feature).
 547  *
 548  * @param task the task to be sent
 549  * @param alias the mailbox name to where the task is sent
 550  * @param timeout is the maximum wait time for completion (if -1, this call is the same as #MSG_task_send)
 551  * @param maxrate the maximum communication rate for sending this task (byte/sec)
 552  *
 553  * @return Returns #MSG_OK if the task was successfully sent,
 554  * #MSG_HOST_FAILURE, or #MSG_TRANSFER_FAILURE, or #MSG_TIMEOUT otherwise.
 555  */
 556 msg_error_t MSG_task_send_with_timeout_bounded(msg_task_t task, const char *alias, double timeout, double maxrate)
 557 {
 558   task->set_rate(maxrate);
 559   return MSG_task_send_with_timeout(task, alias, timeout);
 560 }
 561
 562 /**
 563  * @brief Look if there is a communication on a mailbox and return the PID of the sender process.
 564  *
 565  * @param alias the name of the mailbox to be considered
 566  *
 567  * @return Returns the PID of sender process,
 568  * -1 if there is no communication in the mailbox.#include <cmath>
 569  *
 570  */
 571 int MSG_task_listen_from(const char *alias)
 572 {
 573   /* looks inside the rdv directly. Not clean. */
 574   simgrid::kernel::activity::CommImplPtr comm = simgrid::s4u::Mailbox::by_name(alias)->front();
 575
 576   if (comm && comm->src_actor_)
 577     return comm->src_actor_->get_pid();
 578   else
 579     return -1;
 580 }