src/surf/network_interface.hpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2015. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #ifndef SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_
   8 #define SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_
   9
  10 #include <xbt/base.h>
  11
  12 #include <boost/unordered_map.hpp>
  13
  14 #include "xbt/fifo.h"
  15 #include "xbt/dict.h"
  16 #include "surf_interface.hpp"
  17 #include "surf_routing.hpp"
  18 #include "src/surf/PropertyHolder.hpp"
  19
  20 #include "simgrid/link.h"
  21
  22 /***********
  23  * Classes *
  24  ***********/
  25
  26 namespace simgrid {
  27 namespace surf {
  28
  29 class NetworkModel;
  30 class NetworkAction;
  31
  32 /*************
  33  * Callbacks *
  34  *************/
  35
  36
  37 /** @brief Callback signal fired when the state of a NetworkAction changes
  38  *  Signature: `void(NetworkAction *action, e_surf_action_state_t old, e_surf_action_state_t current)` */
  39 XBT_PUBLIC_DATA(simgrid::surf::signal<void(simgrid::surf::NetworkAction*, e_surf_action_state_t, e_surf_action_state_t)>) networkActionStateChangedCallbacks;
  40
  41 /** @brief Callback signal fired when a NetworkAction is created (when a communication starts)
  42  *  Signature: `void(NetworkAction *action, RoutingEdge *src, RoutingEdge *dst, double size, double rate)` */
  43 XBT_PUBLIC_DATA(simgrid::surf::signal<void(simgrid::surf::NetworkAction*, simgrid::surf::NetCard *src, simgrid::surf::NetCard *dst, double size, double rate)>) networkCommunicateCallbacks;
  44
  45 }
  46 }
  47
  48 /*********
  49  * Tools *
  50  *********/
  51 XBT_PUBLIC(void) netlink_parse_init(sg_platf_link_cbarg_t link);
  52
  53 XBT_PUBLIC(void) net_add_traces();
  54
  55 /*********
  56  * Model *
  57  *********/
  58
  59 namespace simgrid {
  60 namespace surf {
  61
  62 /** @ingroup SURF_network_interface
  63  * @brief SURF network model interface class
  64  * @details A model is an object which handles the interactions between its Resources and its Actions
  65  */
  66 class NetworkModel : public Model {
  67 public:
  68   /** @brief Constructor */
  69   NetworkModel() : Model() { }
  70
  71   /** @brief Destructor */
  72   ~NetworkModel() {
  73         if (p_maxminSystem)
  74           lmm_system_free(p_maxminSystem);
  75         if (p_actionHeap)
  76           xbt_heap_free(p_actionHeap);
  77         if (p_modifiedSet)
  78           delete p_modifiedSet;
  79   }
  80
  81   /**
  82    * @brief Create a Link
  83    *
  84    * @param name The name of the Link
  85    * @param bw_initial The initial bandwidth of the Link in bytes per second
  86    * @param bw_trace The trace associated to the Link bandwidth
  87    * @param lat_initial The initial latency of the Link in seconds
  88    * @param lat_trace The trace associated to the Link latency
  89    * @param state_initial The initial Link (state)[e_surf_resource_state_t]
  90    * @param state_trace The trace associated to the Link (state)[e_surf_resource_state_t]
  91    * @param policy The sharing policy of the Link
  92    * @param properties Dictionary of properties associated to this Resource
  93    * @return The created Link
  94    */
  95   virtual Link* createLink(const char *name,
  96                                    double bw_initial,
  97                                    tmgr_trace_t bw_trace,
  98                                    double lat_initial,
  99                                    tmgr_trace_t lat_trace,
 100                                    e_surf_resource_state_t state_initial,
 101                                    tmgr_trace_t state_trace,
 102                                    e_surf_link_sharing_policy_t policy,
 103                                    xbt_dict_t properties)=0;
 104
 105   /**
 106    * @brief Create a communication between two hosts.
 107    * @details It makes calls to the routing part, and execute the communication
 108    * between the two end points.
 109    *
 110    * @param src The source of the communication
 111    * @param dst The destination of the communication
 112    * @param size The size of the communication in bytes
 113    * @param rate Allows to limit the transfer rate. Negative value means
 114    * unlimited.
 115    * @return The action representing the communication
 116    */
 117   virtual Action *communicate(NetCard *src, NetCard *dst,
 118                                            double size, double rate)=0;
 119
 120   /** @brief Function pointer to the function to use to solve the lmm_system_t
 121    *
 122    * @param system The lmm_system_t to solve
 123    */
 124   void (*f_networkSolve)(lmm_system_t) = lmm_solve;
 125
 126   /**
 127    * @brief Get the right multiplicative factor for the latency.
 128    * @details Depending on the model, the effective latency when sending
 129    * a message might be different from the theoretical latency of the link,
 130    * in function of the message size. In order to account for this, this
 131    * function gets this factor.
 132    *
 133    * @param size The size of the message.
 134    * @return The latency factor.
 135    */
 136   virtual double latencyFactor(double size);
 137
 138   /**
 139    * @brief Get the right multiplicative factor for the bandwidth.
 140    * @details Depending on the model, the effective bandwidth when sending
 141    * a message might be different from the theoretical bandwidth of the link,
 142    * in function of the message size. In order to account for this, this
 143    * function gets this factor.
 144    *
 145    * @param size The size of the message.
 146    * @return The bandwidth factor.
 147    */
 148   virtual double bandwidthFactor(double size);
 149
 150   /**
 151    * @brief Get definitive bandwidth.
 152    * @details It gives the minimum bandwidth between the one that would
 153    * occur if no limitation was enforced, and the one arbitrary limited.
 154    * @param rate The desired maximum bandwidth.
 155    * @param bound The bandwidth with only the network taken into account.
 156    * @param size The size of the message.
 157    * @return The new bandwidth.
 158    */
 159   virtual double bandwidthConstraint(double rate, double bound, double size);
 160   double shareResourcesFull(double now);
 161 };
 162
 163 /************
 164  * Resource *
 165  ************/
 166  /** @ingroup SURF_network_interface
 167   * @brief SURF network link interface class
 168   * @details A Link represents the link between two [hosts](\ref Host)
 169   */
 170 class Link :
 171                 public simgrid::surf::Resource,
 172                 public simgrid::surf::PropertyHolder {
 173 public:
 174   /**
 175    * @brief Link constructor
 176    *
 177    * @param model The NetworkModel associated to this Link
 178    * @param name The name of the Link
 179    * @param props Dictionary of properties associated to this Link
 180    */
 181   Link(simgrid::surf::NetworkModel *model, const char *name, xbt_dict_t props);
 182
 183   /**
 184    * @brief Link constructor
 185    *
 186    * @param model The NetworkModel associated to this Link
 187    * @param name The name of the Link
 188    * @param props Dictionary of properties associated to this Link
 189    * @param constraint The lmm constraint associated to this Cpu if it is part of a LMM component
 190    * @param history [TODO]
 191    * @param state_trace [TODO]
 192    */
 193   Link(simgrid::surf::NetworkModel *model, const char *name, xbt_dict_t props,
 194               lmm_constraint_t constraint,
 195               tmgr_history_t history,
 196               tmgr_trace_t state_trace);
 197
 198   /* Link destruction logic */
 199   /**************************/
 200 protected:
 201   ~Link();
 202 public:
 203         void destroy(); // Must be called instead of the destructor
 204 private:
 205         bool currentlyDestroying_ = false;
 206
 207 public:
 208   /** @brief Callback signal fired when a new Link is created.
 209    *  Signature: void(Link*) */
 210   static simgrid::surf::signal<void(simgrid::surf::Link*)> onCreation;
 211
 212   /** @brief Callback signal fired when a Link is destroyed.
 213    *  Signature: void(Link*) */
 214   static simgrid::surf::signal<void(simgrid::surf::Link*)> onDestruction;
 215
 216   /** @brief Callback signal fired when the state of a Link changes
 217    *  Signature: `void(LinkAction *action, e_surf_resource_state_t oldState, e_surf_resource_state_t currentState)` */
 218   static simgrid::surf::signal<void(simgrid::surf::Link*, e_surf_resource_state_t, e_surf_resource_state_t)> onStateChange;
 219
 220
 221   /** @brief Get the bandwidth in bytes per second of current Link */
 222   virtual double getBandwidth();
 223
 224   /** @brief Update the bandwidth in bytes per second of current Link */
 225   virtual void updateBandwidth(double value, double date=surf_get_clock())=0;
 226
 227   /** @brief Get the latency in seconds of current Link */
 228   virtual double getLatency();
 229
 230   /** @brief Update the latency in seconds of current Link */
 231   virtual void updateLatency(double value, double date=surf_get_clock())=0;
 232
 233   /** @brief The sharing policy is a @{link #e_surf_link_sharing_policy_t} (0: FATPIPE, 1: SHARED, 2: FULLDUPLEX) */
 234   virtual int sharingPolicy();
 235
 236   /** @brief Check if the Link is used */
 237   bool isUsed();
 238
 239   void setState(e_surf_resource_state_t state);
 240
 241   /* Using this object with the public part of
 242     model does not make sense */
 243   double m_latCurrent = 0;
 244   tmgr_trace_event_t p_latEvent = NULL;
 245
 246   /* LMM */
 247   tmgr_trace_event_t p_stateEvent = NULL;
 248   s_surf_metric_t p_speed;
 249
 250   /* User data */
 251 public:
 252   void *getData()        { return userData;}
 253   void  setData(void *d) { userData=d;}
 254 private:
 255   void *userData = NULL;
 256
 257   /* List of all links */
 258 private:
 259   static boost::unordered_map<std::string, Link *> *links;
 260 public:
 261   static Link *byName(const char* name);
 262   static int linksAmount();
 263   static Link **linksList();
 264   static void linksExit();
 265 };
 266
 267 /**********
 268  * Action *
 269  **********/
 270 /** @ingroup SURF_network_interface
 271  * @brief SURF network action interface class
 272  * @details A NetworkAction represents a communication between two [hosts](\ref Host)
 273  */
 274 class NetworkAction : public simgrid::surf::Action {
 275 public:
 276   /** @brief Constructor
 277    *
 278    * @param model The NetworkModel associated to this NetworkAction
 279    * @param cost The cost of this  NetworkAction in [TODO]
 280    * @param failed [description]
 281    */
 282   NetworkAction(simgrid::surf::Model *model, double cost, bool failed)
 283   : simgrid::surf::Action(model, cost, failed) {}
 284
 285   /**
 286    * @brief NetworkAction constructor
 287    *
 288    * @param model The NetworkModel associated to this NetworkAction
 289    * @param cost The cost of this  NetworkAction in [TODO]
 290    * @param failed [description]
 291    * @param var The lmm variable associated to this Action if it is part of a
 292    * LMM component
 293    */
 294   NetworkAction(simgrid::surf::Model *model, double cost, bool failed, lmm_variable_t var)
 295   : simgrid::surf::Action(model, cost, failed, var) {};
 296
 297   void setState(e_surf_action_state_t state);
 298
 299 #ifdef HAVE_LATENCY_BOUND_TRACKING
 300   /**
 301    * @brief Check if the action is limited by latency.
 302    *
 303    * @return 1 if action is limited by latency, 0 otherwise
 304    */
 305   virtual int getLatencyLimited() {return m_latencyLimited;}
 306 #endif
 307
 308   double m_latency;
 309   double m_latCurrent;
 310   double m_weight;
 311   double m_rate;
 312   const char* p_senderLinkName;
 313   double m_senderSize;
 314   xbt_fifo_item_t p_senderFifoItem;
 315 #ifdef HAVE_LATENCY_BOUND_TRACKING
 316   int m_latencyLimited;
 317 #endif
 318
 319 };
 320
 321 }
 322 }
 323
 324 #endif /* SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_ */
 325
 326