src/simix/smx_private.h

   1 /* Copyright (c) 2007-2010, 2012-2014. 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 _SIMIX_PRIVATE_H
   8 #define _SIMIX_PRIVATE_H
   9
  10 #include "simgrid/simix.h"
  11 #include "surf/surf.h"
  12 #include "xbt/fifo.h"
  13 #include "xbt/swag.h"
  14 #include "xbt/dict.h"
  15 #include "xbt/mallocator.h"
  16 #include "xbt/config.h"
  17 #include "xbt/xbt_os_time.h"
  18 #include "xbt/function_types.h"
  19 #include "xbt/ex_interface.h"
  20 #include "instr/instr_private.h"
  21 #include "smx_process_private.h"
  22 #include "smx_host_private.h"
  23 #include "smx_io_private.h"
  24 #include "smx_network_private.h"
  25 #include "popping_private.h"
  26 #include "smx_synchro_private.h"
  27
  28 /* Define only for SimGrid benchmarking purposes */
  29 //#define TIME_BENCH_PER_SR     /* this aims at measuring the time spent in each scheduling round per each thread. The code is thus run in sequential to bench separately each SSR */
  30 //#define TIME_BENCH_AMDAHL     /* this aims at measuring the porting of time that could be parallelized at maximum (to get the optimal speedup by applying the amdahl law). */
  31 //#define ADAPTIVE_THRESHOLD    /* this is to enable the adaptive threshold algorithm in raw contexts*/
  32 //#define TIME_BENCH_ENTIRE_SRS /* more general benchmark than TIME_BENCH_PER_SR. It aims to measure the total time spent in a whole scheduling round (including synchro costs)*/
  33
  34 #ifdef TIME_BENCH_PER_SR
  35 void smx_ctx_raw_new_sr(void);
  36 #endif
  37 /********************************** Simix Global ******************************/
  38 typedef struct s_smx_global {
  39   smx_context_factory_t context_factory;
  40   xbt_dynar_t process_to_run;
  41   xbt_dynar_t process_that_ran;
  42   xbt_swag_t process_list;
  43   xbt_swag_t process_to_destroy;
  44   smx_process_t maestro_process;
  45   xbt_dict_t registered_functions;
  46   smx_creation_func_t create_process_function;
  47   void_pfn_smxprocess_t_smxprocess_t kill_process_function;
  48   void_pfn_smxprocess_t cleanup_process_function;
  49   xbt_mallocator_t synchro_mallocator;
  50   void_pfn_smxhost_t autorestart;
  51
  52 #ifdef TIME_BENCH_AMDAHL
  53   xbt_os_timer_t timer_seq; /* used to bench the sequential and parallel parts of the simulation, if requested to */
  54   xbt_os_timer_t timer_par;
  55 #endif
  56 } s_smx_global_t, *smx_global_t;
  57
  58 XBT_PUBLIC_DATA(smx_global_t) simix_global;
  59 extern unsigned long simix_process_maxpid;
  60
  61 extern xbt_dict_t watched_hosts_lib;
  62
  63 #ifdef __cplusplus
  64 extern "C" {
  65 #endif
  66 XBT_PUBLIC(void) SIMIX_clean(void);
  67 #ifdef __cplusplus
  68 }
  69 #endif
  70
  71 /******************************** Exceptions *********************************/
  72 /** @brief Ask to the provided simix process to raise the provided exception */
  73 #define SMX_EXCEPTION(issuer, cat, val, msg)                            \
  74   if (1) {                                                              \
  75     smx_process_t _smx_throw_issuer = (issuer); /* evaluate only once */\
  76     THROW_PREPARE(_smx_throw_issuer->running_ctx, (cat), (val), xbt_strdup(msg)); \
  77     _smx_throw_issuer->doexception = 1;                                 \
  78   } else ((void)0)
  79
  80 #define SMX_THROW() RETHROW
  81
  82 /* ******************************** File ************************************ */
  83 typedef struct s_smx_file {
  84   surf_file_t surf_file;
  85   void* data;                   /**< @brief user data */
  86 } s_smx_file_t;
  87
  88 /*********************************** Time ************************************/
  89
  90 /** @brief Timer datatype */
  91 typedef struct s_smx_timer {
  92   double date;
  93   void* func;
  94   void* args;
  95 } s_smx_timer_t;
  96
  97 /********************************* synchro *************************************/
  98
  99 typedef enum {
 100   SIMIX_SYNC_EXECUTE,
 101   SIMIX_SYNC_PARALLEL_EXECUTE,
 102   SIMIX_SYNC_COMMUNICATE,
 103   SIMIX_SYNC_JOIN,
 104   SIMIX_SYNC_SLEEP,
 105   SIMIX_SYNC_SYNCHRO,
 106   SIMIX_SYNC_IO,
 107 } e_smx_synchro_type_t;
 108
 109 typedef enum {
 110   SIMIX_COMM_SEND,
 111   SIMIX_COMM_RECEIVE,
 112   SIMIX_COMM_READY,
 113   SIMIX_COMM_DONE
 114 } e_smx_comm_type_t;
 115
 116 typedef enum {
 117   SIMIX_IO_OPEN,
 118   SIMIX_IO_WRITE,
 119   SIMIX_IO_READ,
 120   SIMIX_IO_STAT
 121 } e_smx_io_type_t;
 122
 123 /** @brief synchro datatype */
 124 typedef struct s_smx_synchro {
 125
 126   e_smx_synchro_type_t type;          /* Type of SIMIX synchro */
 127   e_smx_state_t state;               /* State of the synchro */
 128   char *name;                        /* synchro name if any */
 129   xbt_fifo_t simcalls;               /* List of simcalls waiting for this synchro */
 130
 131   /* Data specific to each synchro type */
 132   union {
 133
 134     struct {
 135       smx_host_t host;                /* The host where the execution takes place */
 136       surf_action_t surf_exec;        /* The Surf execution action encapsulated */
 137     } execution; /* Possibly parallel execution */
 138
 139     struct {
 140       e_smx_comm_type_t type;         /* Type of the communication (SIMIX_COMM_SEND or SIMIX_COMM_RECEIVE) */
 141       smx_rdv_t rdv;                  /* Rendez-vous where the comm is queued */
 142
 143 #ifdef HAVE_MC
 144       smx_rdv_t rdv_cpy;              /* Copy of the rendez-vous where the comm is queued, MC needs it for DPOR
 145                                          (comm.rdv set to NULL when the communication is removed from the mailbox
 146                                          (used as garbage collector)) */
 147 #endif
 148       int refcount;                   /* Number of processes involved in the cond */
 149       int detached;                   /* If detached or not */
 150
 151       void (*clean_fun)(void*);       /* Function to clean the detached src_buf if something goes wrong */
 152       int (*match_fun)(void*,void*,smx_synchro_t);  /* Filter function used by the other side. It is used when
 153                                          looking if a given communication matches my needs. For that, myself must match the
 154                                          expectations of the other side, too. See  */
 155       void (*copy_data_fun) (smx_synchro_t, void*, size_t);
 156
 157       /* Surf action data */
 158       surf_action_t surf_comm;        /* The Surf communication action encapsulated */
 159       surf_action_t src_timeout;      /* Surf's actions to instrument the timeouts */
 160       surf_action_t dst_timeout;      /* Surf's actions to instrument the timeouts */
 161       smx_process_t src_proc;
 162       smx_process_t dst_proc;
 163       double rate;
 164       double task_size;
 165
 166       /* Data to be transfered */
 167       void *src_buff;
 168       void *dst_buff;
 169       size_t src_buff_size;
 170       size_t *dst_buff_size;
 171       unsigned copied:1;              /* whether the data were already copied */
 172
 173       void* src_data;                 /* User data associated to communication */
 174       void* dst_data;
 175     } comm;
 176
 177     struct {
 178       smx_host_t host;                /* The host that is sleeping */
 179       surf_action_t surf_sleep;       /* The Surf sleeping action encapsulated */
 180     } sleep;
 181
 182     struct {
 183       surf_action_t sleep;
 184     } synchro;
 185
 186     struct {
 187       smx_host_t host;
 188       surf_action_t surf_io;
 189     } io;
 190   };
 191
 192 #ifdef HAVE_LATENCY_BOUND_TRACKING
 193   int latency_limited;
 194 #endif
 195
 196   char *category;                     /* simix action category for instrumentation */
 197 } s_smx_synchro_t;
 198
 199 void SIMIX_context_mod_init(void);
 200 void SIMIX_context_mod_exit(void);
 201
 202 #ifndef WIN32
 203 XBT_PUBLIC_DATA(char sigsegv_stack[SIGSTKSZ]);
 204 #endif
 205
 206 /* We are using the bottom of the stack to save some information, like the
 207  * valgrind_stack_id. Define smx_context_usable_stack_size to give the remaining
 208  * size for the stack. */
 209 #ifdef HAVE_VALGRIND_VALGRIND_H
 210 # define smx_context_usable_stack_size                                  \
 211   (smx_context_stack_size - sizeof(unsigned int)) /* for valgrind_stack_id */
 212 #else
 213 # define smx_context_usable_stack_size smx_context_stack_size
 214 #endif
 215
 216 void *SIMIX_context_stack_new(void);
 217 void SIMIX_context_stack_delete(void *stack);
 218
 219 void SIMIX_context_set_current(smx_context_t context);
 220 smx_context_t SIMIX_context_get_current(void);
 221
 222 /* All factories init */
 223
 224 void SIMIX_ctx_thread_factory_init(smx_context_factory_t *factory);
 225 void SIMIX_ctx_sysv_factory_init(smx_context_factory_t *factory);
 226 void SIMIX_ctx_raw_factory_init(smx_context_factory_t *factory);
 227
 228 /* ****************************** */
 229 /* context manipulation functions */
 230 /* ****************************** */
 231
 232 /* Scenario for the end of a context:
 233  *
 234  * CASE 1: death after end of the main function
 235  *   the context_wrapper, called internally by the context module, calls
 236  *   SIMIX_context_stop after user code stops, smx_context_stop calls user
 237  *   cleanup_func if any (in context settings), add current process to trashbin
 238  *   and yields back to maestro.
 239  *   From time to time, maestro calls SIMIX_context_empty_trash, which destroy
 240  *   all the process and context data structures, and frees the memory
 241  *
 242  * CASE 2: brutal death
 243  *   SIMIX_process_kill (from any process) set process->iwannadie = 1 and then
 244  *   schedules the process. Then the process is awaken in the middle of the
 245  *   SIMIX_process_yield function, and at the end of it, it checks that
 246  *   iwannadie == 1, and call SIMIX_context_stop(same than first case afterward)
 247  */
 248
 249 /**
 250  * \brief creates a new context for a user level process
 251  * \param code a main function
 252  * \param argc the number of arguments of the main function
 253  * \param argv the vector of arguments of the main function
 254  * \param cleanup_func the function to call when the context stops
 255  * \param cleanup_arg the argument of the cleanup_func function
 256  */
 257 static XBT_INLINE smx_context_t SIMIX_context_new(xbt_main_func_t code,
 258                                                   int argc, char **argv,
 259                                                   void_pfn_smxprocess_t cleanup_func,
 260                                                   smx_process_t simix_process)
 261 {
 262   if (!simix_global)
 263     xbt_die("simix is not initialized, please call MSG_init first");
 264   return simix_global->context_factory->create_context(code,
 265                                                        argc, argv,
 266                                                        cleanup_func,
 267                                                        simix_process);
 268 }
 269
 270 /**
 271  * \brief destroy a context
 272  * \param context the context to destroy
 273  * Argument must be stopped first -- runs in maestro context
 274  */
 275 static XBT_INLINE void SIMIX_context_free(smx_context_t context)
 276 {
 277   simix_global->context_factory->free(context);
 278 }
 279
 280 /**
 281  * \brief stops the execution of a context
 282  * \param context to stop
 283  */
 284 static XBT_INLINE void SIMIX_context_stop(smx_context_t context)
 285 {
 286   simix_global->context_factory->stop(context);
 287 }
 288
 289 /**
 290  \brief suspends a context and return the control back to the one which
 291         scheduled it
 292  \param context the context to be suspended (it must be the running one)
 293  */
 294 static XBT_INLINE void SIMIX_context_suspend(smx_context_t context)
 295 {
 296   simix_global->context_factory->suspend(context);
 297 }
 298
 299 /**
 300  \brief Executes all the processes to run (in parallel if possible).
 301  */
 302 static XBT_INLINE void SIMIX_context_runall(void)
 303 {
 304   if (!xbt_dynar_is_empty(simix_global->process_to_run)) {
 305     simix_global->context_factory->runall();
 306   }
 307 }
 308
 309 /**
 310  \brief returns the current running context
 311  */
 312 static XBT_INLINE smx_context_t SIMIX_context_self(void)
 313 {
 314   if (simix_global && simix_global->context_factory) {
 315     return simix_global->context_factory->self();
 316   }
 317   return NULL;
 318 }
 319
 320 /**
 321  \brief returns the SIMIX process associated to a context
 322  \param context The context
 323  \return The SIMIX process
 324  */
 325 static XBT_INLINE smx_process_t SIMIX_context_get_process(smx_context_t context)
 326 {
 327   return simix_global->context_factory->get_process(context);
 328 }
 329
 330 XBT_PUBLIC(int) SIMIX_process_get_maxpid(void);
 331
 332 void SIMIX_post_create_environment(void);
 333
 334 #endif