Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
34e61e816a130349605f3d99459344ba7b799644
[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" 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:: console
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 simple quotes).
43
44 Another solution is to use the ``<config>`` tag in the platform file. The
45 only restriction is that this tag must occur 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`.
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      simgrid::s4u::Engine::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 - **bmf/max-iterations:** :ref:`cfg=bmf/max-iterations`
88 - **bmf/precision:** :ref:`cfg=bmf/precision`
89
90 - **contexts/factory:** :ref:`cfg=contexts/factory`
91 - **contexts/guard-size:** :ref:`cfg=contexts/guard-size`
92 - **contexts/nthreads:** :ref:`cfg=contexts/nthreads`
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 - **debug/breakpoint:** :ref:`cfg=debug/breakpoint`
101 - **debug/clean-atexit:** :ref:`cfg=debug/clean-atexit`
102 - **debug/verbose-exit:** :ref:`cfg=debug/verbose-exit`
103
104 - **exception/cutpath:** :ref:`cfg=exception/cutpath`
105
106 - **host/model:** :ref:`options_model_select`
107
108 - **maxmin/concurrency-limit:** :ref:`cfg=maxmin/concurrency-limit`
109
110 - **model-check:** :ref:`options_modelchecking`
111 - **model-check/checkpoint:** :ref:`cfg=model-check/checkpoint`
112 - **model-check/communications-determinism:** :ref:`cfg=model-check/communications-determinism`
113 - **model-check/dot-output:** :ref:`cfg=model-check/dot-output`
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/setenv:** :ref:`cfg=model-check/setenv`
120 - **model-check/termination:** :ref:`cfg=model-check/termination`
121 - **model-check/timeout:** :ref:`cfg=model-check/timeout`
122 - **model-check/visited:** :ref:`cfg=model-check/visited`
123
124 - **network/bandwidth-factor:** :ref:`cfg=network/bandwidth-factor`
125 - **network/crosstraffic:** :ref:`cfg=network/crosstraffic`
126 - **network/latency-factor:** :ref:`cfg=network/latency-factor`
127 - **network/loopback-lat:** :ref:`cfg=network/loopback`
128 - **network/loopback-bw:** :ref:`cfg=network/loopback`
129 - **network/maxmin-selective-update:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
130 - **network/model:** :ref:`options_model_select`
131 - **network/optim:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
132 - **network/TCP-gamma:** :ref:`cfg=network/TCP-gamma`
133 - **network/weight-S:** :ref:`cfg=network/weight-S`
134
135 - **ns3/TcpModel:** :ref:`options_pls`
136 - **ns3/seed:** :ref:`options_pls`
137 - **path:** :ref:`cfg=path`
138 - **plugin:** :ref:`cfg=plugin`
139
140 - **storage/max_file_descriptors:** :ref:`cfg=storage/max_file_descriptors`
141
142 - **precision/timing:** :ref:`cfg=precision/timing`
143 - **precision/work-amount:** :ref:`cfg=precision/work-amount`
144
145 - **For collective operations of SMPI,** please refer to Section :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
146 - **smpi/auto-shared-malloc-thresh:** :ref:`cfg=smpi/auto-shared-malloc-thresh`
147 - **smpi/async-small-thresh:** :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh`
148 - **smpi/barrier-finalization:** :ref:`cfg=smpi/barrier-finalization`
149 - **smpi/barrier-collectives:** :ref:`cfg=smpi/barrier-collectives`
150 - **smpi/buffering:** :ref:`cfg=smpi/buffering`
151 - **smpi/coll-selector:** :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
152 - **smpi/comp-adjustment-file:** :ref:`cfg=smpi/comp-adjustment-file`
153 - **smpi/cpu-threshold:** :ref:`cfg=smpi/cpu-threshold`
154 - **smpi/display-allocs:** :ref:`cfg=smpi/display-allocs`
155 - **smpi/display-timing:** :ref:`cfg=smpi/display-timing`
156 - **smpi/errors-are-fatal:** :ref:`cfg=smpi/errors-are-fatal`
157 - **smpi/grow-injected-times:** :ref:`cfg=smpi/grow-injected-times`
158 - **smpi/host-speed:** :ref:`cfg=smpi/host-speed`
159 - **smpi/IB-penalty-factors:** :ref:`cfg=smpi/IB-penalty-factors`
160 - **smpi/iprobe:** :ref:`cfg=smpi/iprobe`
161 - **smpi/iprobe-cpu-usage:** :ref:`cfg=smpi/iprobe-cpu-usage`
162 - **smpi/init:** :ref:`cfg=smpi/init`
163 - **smpi/keep-temps:** :ref:`cfg=smpi/keep-temps`
164 - **smpi/ois:** :ref:`cfg=smpi/ois`
165 - **smpi/or:** :ref:`cfg=smpi/or`
166 - **smpi/os:** :ref:`cfg=smpi/os`
167 - **smpi/papi-events:** :ref:`cfg=smpi/papi-events`
168 - **smpi/pedantic:** :ref:`cfg=smpi/pedantic`
169 - **smpi/privatization:** :ref:`cfg=smpi/privatization`
170 - **smpi/privatize-libs:** :ref:`cfg=smpi/privatize-libs`
171 - **smpi/send-is-detached-thresh:** :ref:`cfg=smpi/send-is-detached-thresh`
172 - **smpi/shared-malloc:** :ref:`cfg=smpi/shared-malloc`
173 - **smpi/shared-malloc-hugepage:** :ref:`cfg=smpi/shared-malloc-hugepage`
174 - **smpi/simulate-computation:** :ref:`cfg=smpi/simulate-computation`
175 - **smpi/test:** :ref:`cfg=smpi/test`
176 - **smpi/wtime:** :ref:`cfg=smpi/wtime`
177 - **smpi/list-leaks** :ref:`cfg=smpi/list-leaks`
178
179 - **Tracing configuration options** can be found in Section :ref:`tracing_tracing_options`
180
181 - **storage/model:** :ref:`options_model_select`
182
183 - **vm/model:** :ref:`options_model_select`
184
185 .. _options_model:
186
187 Configuring the Platform Models
188 -------------------------------
189
190 .. _options_model_select:
191
192 Choosing the Platform Models
193 ............................
194
195 SimGrid comes with several network, CPU and disk models built in,
196 and you can change the used model at runtime by changing the passed
197 configuration. The three main configuration items are given below.
198 For each of these items, passing the special ``help`` value gives you
199 a short description of all possible values (for example,
200 ``--cfg=network/model:help`` will present all provided network
201 models). Also, ``--help-models`` should provide information about all
202 models for all existing resources.
203
204 - ``network/model``: specify the used network model. Possible values:
205
206   - **LV08 (default one):** Realistic network analytic model
207     (slow-start modeled by multiplying latency by 13.01, bandwidth by
208     .97; bottleneck sharing uses a payload of S=20537 for evaluating
209     RTT). Described in `Accuracy Study and Improvement of Network
210     Simulation in the SimGrid Framework
211     <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_.
212   - **Constant:** Simplistic network model where all communication
213     take a constant time (one second). This model provides the lowest
214     realism, but is (marginally) faster.
215   - **SMPI:** Realistic network model specifically tailored for HPC
216     settings (accurate modeling of slow start with correction factors on
217     three intervals: < 1KiB, < 64 KiB, >= 64 KiB). This model can be
218     :ref:`further configured <options_model_network>`.
219   - **IB:** Realistic network model specifically tailored for HPC
220     settings with InfiniBand networks (accurate modeling contention
221     behavior, based on the model explained in `this PhD work
222     <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_.
223     This model can be :ref:`further configured <options_model_network>`.
224   - **CM02:** Legacy network analytic model. Very similar to LV08, but
225     without corrective factors. The timings of small messages are thus
226     poorly modeled. This model is described in `A Network Model for
227     Simulation of Grid Application
228     <https://hal.inria.fr/inria-00071989/document>`_.
229   - **ns-3** (only available if you compiled SimGrid accordingly):
230     Use the packet-level network
231     simulators as network models (see :ref:`models_ns3`).
232     This model can be :ref:`further configured <options_pls>`.
233
234 - ``cpu/model``: specify the used CPU model.  We have only one model for now:
235
236   - **Cas01:** Simplistic CPU model (time=size/speed)
237
238 - ``host/model``: we have two such models for now. 
239
240   - **default:** Default host model. It simply uses the otherwise configured models for cpu, disk and network (i.e. CPU:Cas01,
241     disk:S19 and network:LV08 by default)
242   - **ptask_L07:** This model is mandatory if you plan to use parallel tasks (and useless otherwise). ptasks are intended to
243     model the moldable tasks of the grid scheduling literature. A specific host model is necessary because each such activity
244     has a both compute and communicate components, so the CPU and network models must be mixed together.
245
246 - ``storage/model``: specify the used storage model. Only one model is
247   provided so far.
248 - ``vm/model``: specify the model for virtual machines. Only one model
249   is provided so far.
250
251 .. todo: make 'compound' the default host model.
252
253 .. _options_model_solver:
254
255 Solver
256 ......
257
258 The different models rely on a linear inequalities solver to share
259 the underlying resources. SimGrid allows you to change the solver, but
260 be cautious, **don't change it unless you are 100% sure**.
261
262   - items ``cpu/solver``, ``network/solver``, ``disk/solver`` and  ``host/solver``
263     allow you to change the solver for each model:
264
265     - **maxmin:** The default solver for all models except ptask. Provides a
266       max-min fairness allocation.
267     - **fairbottleneck:** The default solver for ptasks. Extends max-min to
268       allow heterogeneous resources.
269     - **bmf:** More realistic solver for heterogeneous resource sharing.
270       Implements BMF (Bottleneck max fairness) fairness. To be used with
271       parallel tasks instead of fair-bottleneck.
272
273 .. _options_model_optim:
274
275 Optimization Level
276 ..................
277
278 The network and CPU models that are based on linear inequalities solver (that
279 is, all our analytical models) accept specific optimization
280 configurations.
281
282   - items ``network/optim`` and ``cpu/optim`` (both default to 'Lazy'):
283
284     - **Lazy:** Lazy action management (partial invalidation in lmm +
285       heap in action remaining).
286     - **TI:** Trace integration. Highly optimized mode when using
287       availability traces (only available for the Cas01 CPU model for
288       now).
289     - **Full:** Full update of remaining and variables. Slow but may be
290       useful when debugging.
291
292   - items ``network/maxmin-selective-update`` and
293     ``cpu/maxmin-selective-update``: configure whether the underlying
294     should be lazily updated or not. It should have no impact on the
295     computed timings, but should speed up the computation. |br| It is
296     still possible to disable this feature because it can reveal
297     counter-productive in very specific scenarios where the
298     interaction level is high. In particular, if all your
299     communication share a given backbone link, you should disable it:
300     without it, a simple regular loop is used to update each
301     communication. With it, each of them is still updated (because of
302     the dependency induced by the backbone), but through a complicated
303     and slow pattern that follows the actual dependencies.
304
305 .. _cfg=bmf/precision:
306 .. _cfg=precision/timing:
307 .. _cfg=precision/work-amount:
308
309 Numerical Precision
310 ...................
311
312 **Option** ``precision/timing`` **Default:** 1e-9 (in seconds) |br|
313 **Option** ``precision/work-amount`` **Default:** 1e-5 (in flops or bytes) |br|
314 **Option** ``bmf/precision`` **Default:** 1e-12 (no unit)
315
316 The analytical models handle a lot of floating point values. It is
317 possible to change the epsilon used to update and compare them through
318 this configuration item. Changing it may speedup the simulation by
319 discarding very small actions, at the price of a reduced numerical
320 precision. You can modify separately the precision used to manipulate
321 timings (in seconds) and the one used to manipulate amounts of work
322 (in flops or bytes).
323
324 .. _cfg=maxmin/concurrency-limit:
325
326 Concurrency Limit
327 .................
328
329 **Option** ``maxmin/concurrency-limit`` **Default:** -1 (no limit)
330
331 The maximum number of variables per resource can be tuned through this
332 option. You can have as many simultaneous actions per resources as you
333 want. If your simulation presents a very high level of concurrency, it
334 may help to use e.g. 100 as a value here. It means that at most 100
335 actions can consume a resource at a given time. The extraneous actions
336 are queued and wait until the amount of concurrency of the considered
337 resource lowers under the given boundary.
338
339 Such limitations help both to the simulation speed and simulation accuracy
340 on highly constrained scenarios, but the simulation speed suffers of this
341 setting on regular (less constrained) scenarios so it is off by default.
342
343 .. _cfg=bmf/max-iterations:
344
345 BMF settings
346 ............
347
348 **Option** ``bmf/max-iterations`` **Default:** 1000
349
350 It may happen in some settings that the BMF solver fails to converge to
351 a solution, so there is a hard limit on the amount of iteration count to
352 avoid infinite loops.
353
354 .. _options_model_network:
355
356 Configuring the Network Model
357 .............................
358
359 .. _cfg=network/TCP-gamma:
360
361 Maximal TCP Window Size
362 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
363
364 **Option** ``network/TCP-gamma`` **Default:** 4194304
365
366 The analytical models need to know the maximal TCP window size to take the TCP congestion mechanism into account (see
367 :ref:`this page <understanding_cm02>` for details). On Linux, this value can be retrieved using the following commands.
368 Both give a set of values, and you should use the last one, which is the maximal size.
369
370 .. code-block:: console
371
372    $ cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem # gives the sender window
373    $ cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem # gives the receiver window
374
375 If you want to disable the TCP windowing mechanism, set this parameter to 0.
376
377 .. _cfg=network/bandwidth-factor:
378 .. _cfg=network/latency-factor:
379 .. _cfg=network/weight-S:
380
381 Manual calibration factors
382 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
383
384 SimGrid can take network irregularities such as a slow startup or changing behavior depending on the message size into account.
385 The values provided by default were computed a long time ago through data fitting one the timings of either packet-level
386 simulators or direct experiments on real platforms. These default values should be OK for most users, but if simulation realism
387 is really important to you, you probably want to recalibrate the models (i.e., devise sensible values for your specific
388 settings). This section only describes how to pass new values to the models while the calibration process involved in the
389 computation of these values is described :ref:`in the relevant chapter <models_calibration>`.
390
391 We found out that many networking effects can be realistically accounted for with the three following correction factors. They
392 were shown to be enough to capture slow-start effects, the different transmission modes of MPI systems (eager vs. rendez-vous
393 mode), or the non linear effects of wifi sharing.
394
395 **Option** ``network/latency-factor`` **Default:** 1.0, but overridden by most models
396
397 This option specifies a multiplier to apply to the *physical* latency (i.e., the one described in the platform) of the set of
398 links involved in a communication. The factor can either be a constant to apply to any communication, or it may depend on the
399 message size. The ``CM02`` model does not use any correction factor, so the latency-factor remains to 1. The ``LV08`` model sets
400 it to 13.01 to model slow-start, while the ``SMPI`` model has several possible values depending on the interval in which the
401 message size falls. The default SMPI setting given below specifies for example that a message smaller than 257 bytes will get a
402 latency multiplier of 2.01467 while a message whose size is in [15424, 65472] will get a latency multiplier of 3.48845. The
403 ``wifi`` model goes further and uses a callback in the program to compute the factor that must be non-linear in this case.
404
405 This multiplier is applied to the latency computed from the platform, that is the sum of all link *physical* latencies over the
406 :ref:`network path <platform_routing>` used by the considered communication, to derive the *effective* end-to-end latency.
407
408 Constant factors are easy to express, but the interval-based syntax used in SMPI is somewhat complex. It expects a set of
409 factors separated by semicolons, each of the form ``boundary:factor``. For example if your specification is
410 ``0:1;1000:2;5000:3``, it means that on [0, 1000) the factor is 1. On [1000,5000), the factor is 2 while the factor is 3 for
411 5000 and beyond. If your first interval does include size=0, then the default value of 1 is used before. Changing the factor
412 callback is not possible from the command line and must be done from your code, as shown in `this example
413 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/tree/master/examples/cpp/network-factors/s4u-network-factors.cpp>`_. Note that the chosen
414 model only provides some default settings. You may pick a ``LV08`` model to get some of the settings, and override the latency
415 with interval-based values.
416
417 SMPI default value: 65472:11.6436; 15424:3.48845; 9376:2.59299; 5776:2.18796; 3484:1.88101; 1426:1.61075; 732:1.9503;
418 257:1.95341;0:2.01467 (interval boundaries are sorted automatically). These values were computed by data fitting on the Stampede
419 Supercomputer at TACC, with optimal deployment of processes on nodes. To accurately model your settings, you should redo the
420 :ref:`calibration <models_calibration>`.
421
422 **Option** ``network/bandwidth-factor`` **Default:** 1.0, but overridden by most models
423
424 Setting this option automatically adjusts the *effective* bandwidth (i.e., the one perceived by the application) used by any
425 given communication. As with latency-factor above, the value can be a constant (``CM02`` uses 1 -- no correction -- while
426 ``LV08`` uses 0.97 to discount TCP headers while computing the payload bandwidth), interval-based (as the default provided by
427 the ``SMPI``), or using in-program callbacks (as with ``wifi``).
428
429 SMPI default value: 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
430 This was also computed on the Stampede Supercomputer.
431
432 **Option** ``network/weight-S`` **Default:** depends on the model
433
434 Value used to account for RTT-unfairness when sharing a bottleneck (network connections with a large RTT are generally penalized
435 against those with a small one). See :ref:`models_TCP` and also this scientific paper: `Accuracy Study and Improvement of Network
436 Simulation in the SimGrid Framework <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_
437
438 Default values for ``CM02`` is 0. ``LV08`` sets it to 20537 while both ``SMPI`` and ``IB`` set it to 8775.
439
440 .. _cfg=network/loopback:
441
442 Configuring loopback link
443 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
444
445 Several network models provide an implicit loopback link to account for local
446 communication on a host. By default it has a 10GBps bandwidth and a null latency.
447 This can be changed with ``network/loopback-lat`` and ``network/loopback-bw``
448 items. Note that this loopback is conveniently modeled with a :ref:`single FATPIPE link  <pf_loopback>`
449 for the whole platform. If modeling contention inside nodes is important then you should
450 rather add such loopback links (one for each host) yourself.
451
452 .. _cfg=smpi/IB-penalty-factors:
453
454 Infiniband model
455 ^^^^^^^^^^^^^^^^
456
457 InfiniBand network behavior can be modeled through 3 parameters
458 ``smpi/IB-penalty-factors:"βe;βs;γs"``, as explained in `the PhD
459 thesis of Jérôme Vienne
460 <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_ (in French)
461 or more concisely in `this paper <https://hal.inria.fr/hal-00953618/document>`_,
462 even if that paper does only describe models for myrinet and ethernet.
463 You can see in Fig 2 some results for Infiniband, for example. This model
464 may be outdated by now for modern infiniband, anyway, so a new
465 validation would be good.
466
467 The three paramaters are defined as follows:
468
469 - Î²s: penalty factor for outgoing messages, computed by running a simple send to
470   two nodes and checking slowdown compared to a single send to one node,
471   dividing by 2
472 - Î²e: penalty factor for ingoing messages, same computation method but with one
473   node receiving several messages
474 - Î³r: slowdown factor when communication buffer memory is saturated. It needs a
475   more complicated pattern to run in order to be computed (5.3 in the thesis,
476   page 107), and formula in the end is Î³r = time(c)/(3×βe×time(ref)), where
477   time(ref) is the time of a single comm with no contention).
478
479 Once these values are computed, a penalty is assessed for each message (this is
480 the part implemented in the simulator) as shown page 106 of the thesis. Here is
481 a simple translation of this text. First, some notations:
482
483 - âˆ†e(e) which corresponds to the incoming degree of node e, that is to say the number of communications having as destination node e.
484 - âˆ†s (s) which corresponds to the degree outgoing from node s, that is to say the number of communications sent by node s.
485 - Î¦ (e) which corresponds to the number of communications destined for the node e but coming from a different node.
486 - Î© (s, e) which corresponds to the number of messages coming from node s to node e. If node e only receives communications from different nodes then Î¦ (e) = âˆ†e (e). On the other hand if, for example, there are three messages coming from node s and going from node e then Î¦ (e) 6 = âˆ†e (e) and Î© (s, e) = 3
487
488 To determine the penalty for a communication, two values need to be calculated. First, the penalty caused by the conflict in transmission, noted ps.
489
490
491 - if âˆ†s (i) = 1 then ps = 1.
492 - if âˆ†s (i) â‰¥ 2 and âˆ†e (i) â‰¥ 3 then ps = âˆ†s (i) Ã— Î²s Ã— Î³r
493 - else, ps = âˆ†s (i) Ã— Î²s
494
495
496 Then,  the penalty caused by the conflict in reception (noted pe) should be computed as follows:
497
498 - if âˆ†e (i) = 1 then pe = 1
499 - else, pe = Î¦ (e) Ã— Î²e Ã— Î© (s, e)
500
501 Finally, the penalty associated with the communication is:
502 p = max (ps âˆˆ s, pe)
503
504 .. _cfg=network/crosstraffic:
505
506 Simulating Cross-Traffic
507 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
508
509 Since SimGrid v3.7, cross-traffic effects can be taken into account in
510 analytical simulations. It means that ongoing and incoming
511 communication flows are treated independently. In addition, the LV08
512 model adds 0.05 of usage on the opposite direction for each new
513 created flow. This can be useful to simulate some important TCP
514 phenomena such as ack compression.
515
516 For that to work, your platform must have two links for each
517 pair of interconnected hosts. An example of usable platform is
518 available in ``examples/platforms/crosstraffic.xml``.
519
520 This is activated through the ``network/crosstraffic`` item, that
521 can be set to 0 (disable this feature) or 1 (enable it).
522
523 Note that with the default host model this option is activated by default.
524
525 .. _cfg=smpi/async-small-thresh:
526
527 Simulating Asynchronous Send
528 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
529
530 (this configuration item is experimental and may change or disappear)
531
532 It is possible to specify that messages below a certain size (in bytes) will be
533 sent as soon as the call to MPI_Send is issued, without waiting for
534 the correspondent receive. This threshold can be configured through
535 the ``smpi/async-small-thresh`` item. The default value is 0. This
536 behavior can also be manually set for mailboxes, by setting the
537 receiving mode of the mailbox with a call to
538 :cpp:func:`sg_mailbox_set_receiver`. After this, all messages sent to
539 this mailbox will have this behavior regardless of the message size.
540
541 This value needs to be smaller than or equals to the threshold set at
542 :ref:`cfg=smpi/send-is-detached-thresh`, because asynchronous messages
543 are meant to be detached as well.
544
545 .. _options_pls:
546
547 Configuring ns-3
548 ^^^^^^^^^^^^^^^^
549
550 **Option** ``ns3/TcpModel`` **Default:** "default" (ns-3 default)
551
552 When using ns-3, there is an extra item ``ns3/TcpModel``, corresponding
553 to the ``ns3::TcpL4Protocol::SocketType`` configuration item in
554 ns-3. The only valid values (enforced on the SimGrid side) are
555 'default' (no change to the ns-3 configuration), 'NewReno' or 'Reno' or
556 'Tahoe'.
557
558 **Option** ``ns3/seed`` **Default:** "" (don't set the seed in ns-3)
559
560 This option is the random seed to provide to ns-3 with
561 ``ns3::RngSeedManager::SetSeed`` and ``ns3::RngSeedManager::SetRun``.
562
563 If left blank, no seed is set in ns-3. If the value 'time' is
564 provided, the current amount of seconds since epoch is used as a seed.
565 Otherwise, the provided value must be a number to use as a seed.
566
567 Configuring the Storage model
568 .............................
569
570 .. _cfg=storage/max_file_descriptors:
571
572 File Descriptor Count per Host
573 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
574
575 **Option** ``storage/max_file_descriptors`` **Default:** 1024
576
577 Each host maintains a fixed-size array of its file descriptors. You
578 can change its size through this item to either enlarge it if your
579 application requires it or to reduce it to save memory space.
580
581 .. _cfg=plugin:
582
583 Activating Plugins
584 ------------------
585
586 SimGrid plugins allow one to extend the framework without changing its
587 source code directly. Read the source code of the existing plugins to
588 learn how to do so (in ``src/plugins``), and ask your questions to the
589 usual channels (Stack Overflow, Mailing list, IRC). The basic idea is
590 that plugins usually register callbacks to some signals of interest.
591 If they need to store some information about a given object (Link, CPU
592 or Actor), they do so through the use of a dedicated object extension.
593
594 Some of the existing plugins can be activated from the command line,
595 meaning that you can activate them from the command line without any
596 modification to your simulation code. For example, you can activate
597 the host energy plugin by adding ``--cfg=plugin:host_energy`` to your
598 command line.
599
600 Here is a partial list of plugins that can be activated this way. You can get
601 the full list by passing ``--cfg=plugin:help`` to your simulator.
602
603   - :ref:`Host Energy <plugin_host_energy>`: models the energy dissipation of the compute units.
604   - :ref:`Link Energy <plugin_link_energy>`: models the energy dissipation of the network.
605   - :ref:`Host Load <plugin_host_load>`: monitors the load of the compute units.
606
607 .. _options_modelchecking:
608
609 Configuring the Model-Checking
610 ------------------------------
611
612 To enable SimGrid's model-checking support, the program should
613 be executed using the simgrid-mc wrapper:
614
615 .. code-block:: console
616
617    $ simgrid-mc ./my_program
618
619 Safety properties are expressed as assertions using the function
620 :cpp:func:`void MC_assert(int prop)`.
621
622 .. _cfg=smpi/buffering:
623
624 Specifying the MPI buffering behavior
625 .....................................
626
627 **Option** ``smpi/buffering`` **Default:** infty
628
629 Buffering in MPI has a huge impact on the communication semantic. For example,
630 standard blocking sends are synchronous calls when the system buffers are full
631 while these calls can complete immediately without even requiring a matching
632 receive call for small messages sent when the system buffers are empty.
633
634 In SMPI, this depends on the message size, that is compared against two thresholds:
635
636 - if (size < :ref:`smpi/async-small-thresh <cfg=smpi/async-small-thresh>`) then
637   MPI_Send returns immediately, and the message is sent even if the
638   corresponding receive has not be issued yet.
639 - if (:ref:`smpi/async-small-thresh <cfg=smpi/async-small-thresh>` < size <
640   :ref:`smpi/send-is-detached-thresh <cfg=smpi/send-is-detached-thresh>`) then
641   MPI_Send also returns immediately, but SMPI waits for the corresponding
642   receive to be posted, in order to perform the communication operation. This is
643   known as the eager mode.
644 - if (:ref:`smpi/send-is-detached-thresh <cfg=smpi/send-is-detached-thresh>` < size) then
645   MPI_Send returns only when the message has actually been sent over the network. This is known as the rendez-vous mode.
646
647 The ``smpi/buffering`` (only valid with MC) option gives an easier interface to choose between these semantics. It can take two values:
648
649 - **zero:** means that buffering should be disabled. All communications are actually blocking.
650 - **infty:** means that buffering should be made infinite. All communications are non-blocking.
651
652 .. _cfg=model-check/property:
653
654 Specifying a liveness property
655 ..............................
656
657 **Option** ``model-check/property`` **Default:** unset
658
659 If you want to specify liveness properties, you have to pass them on
660 the command line, specifying the name of the file containing the
661 property, as formatted by the `ltl2ba <https://github.com/utwente-fmt/ltl2ba>`_ program.
662 Note that ltl2ba is not part of SimGrid and must be installed separately.
663
664 .. code-block:: console
665
666    $ simgrid-mc ./my_program --cfg=model-check/property:<filename>
667
668 .. _cfg=model-check/checkpoint:
669
670 Going for Stateful Verification
671 ...............................
672
673 By default, the system is backtracked to its initial state to explore
674 another path, instead of backtracking to the exact step before the fork
675 that we want to explore (this is called stateless verification). This
676 is done this way because saving intermediate states can rapidly
677 exhaust the available memory. If you want, you can change the value of
678 the ``model-check/checkpoint`` item. For example,
679 ``--cfg=model-check/checkpoint:1`` asks to take a checkpoint every
680 step.  Beware, this will certainly explode your memory. Larger values
681 are probably better, make sure to experiment a bit to find the right
682 setting for your specific system.
683
684 .. _cfg=model-check/reduction:
685
686 Specifying the kind of reduction
687 ................................
688
689 The main issue when using the model-checking is the state space
690 explosion. You can activate some reduction technique with
691 ``--cfg=model-check/reduction:<technique>``. For now, this
692 configuration variable can take 2 values:
693
694  - **none:** Do not apply any kind of reduction (mandatory for
695    liveness properties, as our current DPOR algorithm breaks cycles)
696  - **dpor:** Apply Dynamic Partial Ordering Reduction. Only valid if
697    you verify local safety properties (default value for safety
698    checks).
699
700 Another way to mitigate the state space explosion is to search for
701 cycles in the exploration with the :ref:`cfg=model-check/visited`
702 configuration. Note that DPOR and state-equality reduction may not
703 play well together. You should choose between them.
704
705 Our current DPOR implementation could be improved in may ways. We are
706 currently improving its efficiency (both in term of reduction ability
707 and computational speed), and future work could make it compatible
708 with liveness properties.
709
710 .. _cfg=model-check/visited:
711
712 Size of Cycle Detection Set (state equality reduction)
713 ......................................................
714
715 Mc SimGrid can be asked to search for cycles during the exploration,
716 i.e. situations where a new explored state is in fact the same state
717 than a previous one.. This can prove useful to mitigate the state
718 space explosion with safety properties, and this is the crux when
719 searching for counter-examples to the liveness properties.
720
721 Note that this feature may break the current implementation of the
722 DPOR reduction technique.
723
724 The ``model-check/visited`` item is the maximum number of states, which
725 are stored in memory. If the maximum number of snapshotted state is
726 reached, some states will be removed from the memory and some cycles
727 might be missed. Small values can lead to incorrect verifications, but
728 large values can exhaust your memory and be CPU intensive as each new
729 state must be compared to that amount of older saved states.
730
731 The default settings depend on the kind of exploration. With safety
732 checking, no state is snapshotted and cycles cannot be detected. With
733 liveness checking, all states are snapshotted because missing a cycle
734 could hinder the exploration soundness.
735
736 .. _cfg=model-check/termination:
737
738 Non-Termination Detection
739 .........................
740
741 The ``model-check/termination`` configuration item can be used to
742 report if a non-termination execution path has been found. This is a
743 path with a cycle, which means that the program might never terminate.
744
745 This only works in safety mode, not in liveness mode.
746
747 This options is disabled by default.
748
749 .. _cfg=model-check/dot-output:
750
751 Dot Output
752 ..........
753
754 If set, the ``model-check/dot-output`` configuration item is the name
755 of a file in which to write a dot file of the path leading to the
756 property violation discovered (safety or liveness violation), as well
757 as the cycle for liveness properties. This dot file can then be fed to the
758 graphviz dot tool to generate a corresponding graphical representation.
759
760 .. _cfg=model-check/max-depth:
761
762 Exploration Depth Limit
763 .......................
764
765 The ``model-check/max-depth`` can set the maximum depth of the
766 exploration graph of the model checker. If this limit is reached, a
767 logging message is sent and the results might not be exact.
768
769 By default, the exploration is limited to the depth of 1000.
770
771 .. _cfg=model-check/timeout:
772
773 Handling of Timeouts
774 ....................
775
776 By default, the model checker does not handle timeout conditions: the `wait`
777 operations never time out. With the ``model-check/timeout`` configuration item
778 set to **yes**, the model checker will explore timeouts of `wait` operations.
779
780 .. _cfg=model-check/communications-determinism:
781 .. _cfg=model-check/send-determinism:
782
783 Communication Determinism
784 .........................
785
786 The ``model-check/communications-determinism`` and
787 ``model-check/send-determinism`` items can be used to select the
788 communication determinism mode of the model checker, which checks
789 determinism properties of the communications of an application.
790
791 .. _cfg=model-check/setenv:
792
793 Passing environment variables
794 .............................
795
796 You can specify extra environment variables to be set in the verified application
797 with ``model-check/setenv``. For example, you can preload a library as follows:
798 ``-cfg=model-check/setenv:LD_PRELOAD=toto;LD_LIBRARY_PATH=/tmp``.
799
800 .. _options_mc_perf:
801
802 Verification Performance Considerations
803 .......................................
804
805 The size of the stacks can have a huge impact on the memory
806 consumption when using model-checking. By default, each snapshot will
807 save a copy of the whole stacks and not only of the part that is
808 really meaningful: you should expect the contribution of the memory
809 consumption of the snapshots to be:
810 :math:`\text{number of processes} \times \text{stack size} \times \text{number of states}`.
811
812 When compiled against the model checker, the stacks are not
813 protected with guards: if the stack size is too small for your
814 application, the stack will silently overflow into other parts of the
815 memory (see :ref:`contexts/guard-size <cfg=contexts/guard-size>`).
816
817 .. _cfg=model-check/replay:
818
819 Replaying buggy execution paths from the model checker
820 ......................................................
821
822 Debugging the problems reported by the model checker is challenging:
823 First, the application under verification cannot be debugged with gdb
824 because the model checker already traces it. Then, the model checker may
825 explore several execution paths before encountering the issue, making it
826 very difficult to understand the output. Fortunately, SimGrid provides
827 the execution path leading to any reported issue so that you can replay
828 this path reported by the model checker, enabling the usage of classical
829 debugging tools.
830
831 When the model checker finds an interesting path in the application
832 execution graph (where a safety or liveness property is violated), it
833 generates an identifier for this path. Here is an example of the output:
834
835 .. code-block:: console
836
837    [  0.000000] (0:@) Check a safety property
838    [  0.000000] (0:@) **************************
839    [  0.000000] (0:@) *** PROPERTY NOT VALID ***
840    [  0.000000] (0:@) **************************
841    [  0.000000] (0:@) Counter-example execution trace:
842    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(3)
843    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(4)
844    [  0.000000] (0:@) Path = 1/3;1/4
845    [  0.000000] (0:@) Expanded states = 27
846    [  0.000000] (0:@) Visited states = 68
847    [  0.000000] (0:@) Executed transitions = 46
848
849 The interesting line is ``Path = 1/3;1/4``, which means that you should use
850 ``--cfg=model-check/replay:1/3;1/4`` to replay your application on the buggy
851 execution path. All options (but the model checker related ones) must
852 remain the same. In particular, if you ran your application with
853 ``smpirun -wrapper simgrid-mc``, then do it again. Remove all
854 MC-related options, keep non-MC-related ones and add
855 ``--cfg=model-check/replay:???``.
856
857 Currently, if the path is of the form ``X;Y;Z``, each number denotes
858 the actor's pid that is selected at each indecision point. If it's of
859 the form ``X/a;Y/b``, the X and Y are the selected pids while the a
860 and b are the return values of their simcalls. In the previous
861 example, ``1/3;1/4``, you can see from the full output that the actor
862 1 is doing MC_RANDOM simcalls, so the 3 and 4 simply denote the values
863 that these simcall return on the execution branch leading to the
864 violation.
865
866 Configuring the User Code Virtualization
867 ----------------------------------------
868
869 .. _cfg=contexts/factory:
870
871 Selecting the Virtualization Factory
872 ....................................
873
874 **Option** contexts/factory **Default:** "raw"
875
876 In SimGrid, the user code is virtualized in a specific mechanism that
877 allows the simulation kernel to control its execution: when a user
878 process requires a blocking action (such as sending a message), it is
879 interrupted, and only gets released when the simulated clock reaches
880 the point where the blocking operation is done. This is explained
881 graphically in the `relevant tutorial, available online
882 <https://simgrid.org/tutorials/simgrid-simix-101.pdf>`_.
883
884 In SimGrid, the containers in which user processes are virtualized are
885 called contexts. Several context factory are provided, and you can
886 select the one you want to use with the ``contexts/factory``
887 configuration item. Some of the following may not exist on your
888 machine because of portability issues. In any case, the default one
889 should be the most effcient one (please report bugs if the
890 auto-detection fails for you). They are approximately sorted here from
891 the slowest to the most efficient:
892
893  - **thread:** very slow factory using full featured, standard threads.
894    They are slow but very standard. Some debuggers or profilers only work with this factory.
895  - **ucontext:** fast factory using System V contexts (Linux and FreeBSD only)
896  - **boost:** This uses the `context
897    implementation <http://www.boost.org/doc/libs/1_59_0/libs/context/doc/html/index.html>`_
898    of the boost library for a performance that is comparable to our
899    raw implementation.
900    |br| Install the relevant library (e.g. with the
901    libboost-contexts-dev package on Debian/Ubuntu) and recompile
902    SimGrid.
903  - **raw:** amazingly fast factory using a context switching mechanism
904    of our own, directly implemented in assembly (only available for x86
905    and amd64 platforms for now) and without any unneeded system call.
906
907 The main reason to change this setting is when the debugging tools become
908 fooled by the optimized context factories. Threads are the most
909 debugging-friendly contexts, as they allow one to set breakpoints
910 anywhere with gdb and visualize backtraces for all processes, in order
911 to debug concurrency issues. Valgrind is also more comfortable with
912 threads, but it should be usable with all factories (Exception: the
913 callgrind tool really dislikes raw and ucontext factories).
914
915 .. _cfg=contexts/stack-size:
916
917 Adapting the Stack Size
918 .......................
919
920 **Option** ``contexts/stack-size`` **Default:** 8192 KiB
921
922 Each virtualized used process is executed using a specific system
923 stack. The size of this stack has a huge impact on the simulation
924 scalability, but its default value is rather large. This is because
925 the error messages that you get when the stack size is too small are
926 rather disturbing: this leads to stack overflow (overwriting other
927 stacks), leading to segfaults with corrupted stack traces.
928
929 If you want to push the scalability limits of your code, you might
930 want to reduce the ``contexts/stack-size`` item. Its default value is
931 8192 (in KiB), while our Chord simulation works with stacks as small
932 as 16 KiB, for example. You can ensure that some actors have a specific
933 size by simply changing the value of this configuration item before
934 creating these actors. The :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config`
935 functions are handy for that.
936
937 This *setting is ignored* when using the thread factory (because there
938 is no way to modify the stack size with C++ system threads). Instead,
939 you should compile SimGrid and your application with
940 ``-fsplit-stack``. Note that this compilation flag is not compatible
941 with the model checker right now.
942
943 The operating system should only allocate memory for the pages of the
944 stack which are actually used and you might not need to use this in
945 most cases. However, this setting is very important when using the
946 model checker (see :ref:`options_mc_perf`).
947
948 .. _cfg=contexts/guard-size:
949
950 Disabling Stack Guard Pages
951 ...........................
952
953 **Option** ``contexts/guard-size`` **Default** 1 page in most case (0 pages with MC)
954
955 Unless you use the threads context factory (see
956 :ref:`cfg=contexts/factory`), a stack guard page is usually used
957 which prevents the stack of a given actor from overflowing on another
958 stack. But the performance impact may become prohibitive when the
959 amount of actors increases.  The option ``contexts/guard-size`` is the
960 number of stack guard pages used.  By setting it to 0, no guard pages
961 will be used: in this case, you should avoid using small stacks (with
962 :ref:`contexts/stack-size <cfg=contexts/stack-size>`) as the stack
963 will silently overflow on other parts of the memory.
964
965 When no stack guard page is created, stacks may then silently overflow
966 on other parts of the memory if their size is too small for the
967 application.
968
969 .. _cfg=contexts/nthreads:
970 .. _cfg=contexts/synchro:
971
972 Running User Code in Parallel
973 .............................
974
975 Parallel execution of the user code is only considered stable in
976 SimGrid v3.7 and higher, and mostly for S4U simulations. SMPI
977 simulations may well fail in parallel mode. It is described in
978 `INRIA RR-7653 <http://hal.inria.fr/inria-00602216/>`_.
979
980 If you are using the **ucontext** or **raw** context factories, you can
981 request to execute the user code in parallel. Several threads are
982 launched, each of them handling the same number of user contexts at each
983 run. To activate this, set the ``contexts/nthreads`` item to the amount
984 of cores that you have in your computer (or lower than 1 to have the
985 amount of cores auto-detected).
986
987 When parallel execution is activated, you can choose the
988 synchronization schema used with the ``contexts/synchro`` item,
989 which value is either:
990
991  - **futex:** ultra optimized synchronisation schema, based on futexes
992    (fast user-mode mutexes), and thus only available on Linux systems.
993    This is the default mode when available.
994  - **posix:** slow but portable synchronisation using only POSIX
995    primitives.
996  - **busy_wait:** not really a synchronisation: the worker threads
997    constantly request new contexts to execute. It should be the most
998    efficient synchronisation schema, but it loads all the cores of
999    your machine for no good reason. You probably prefer the other less
1000    eager schemas.
1001
1002 Configuring the Tracing
1003 -----------------------
1004
1005 The :ref:`tracing subsystem <outcome_vizu>` can be configured in
1006 several different ways depending on the used interface (S4U, SMPI)
1007 and the kind of traces that needs to be obtained. See the
1008 :ref:`Tracing Configuration Options subsection
1009 <tracing_tracing_options>` for a full description of each
1010 configuration option.
1011
1012 We detail here a simple way to get the traces working for you, even if
1013 you never used the tracing API.
1014
1015
1016 - Any SimGrid-based simulator (S4U, SMPI, ...) and raw traces:
1017
1018   .. code-block:: none
1019
1020      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes
1021
1022   The first parameter activates the tracing subsystem, and the second
1023   tells it to trace host and link utilization (without any
1024   categorization).
1025
1026 - S4U-based simulator and categorized traces (you need to
1027   declare categories and classify your tasks according to them)
1028
1029   .. code-block:: none
1030
1031      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes
1032
1033   The first parameter activates the tracing subsystem, and the second
1034   tells it to trace host and link categorized utilization.
1035
1036 - SMPI simulator and traces for a space/time view:
1037
1038   .. code-block:: console
1039
1040      $ smpirun -trace ...
1041
1042   The `-trace` parameter for the smpirun script runs the simulation
1043   with ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/smpi:yes``. Check the
1044   smpirun's `-help` parameter for additional tracing options.
1045
1046 Sometimes you might want to put additional information on the trace to
1047 correctly identify them later, or to provide data that can be used to
1048 reproduce an experiment. You have two ways to do that:
1049
1050 - Add a string on top of the trace file as comment:
1051
1052   .. code-block:: none
1053
1054      --cfg=tracing/comment:my_simulation_identifier
1055
1056 - Add the contents of a textual file on top of the trace file as comment:
1057
1058   .. code-block:: none
1059
1060      --cfg=tracing/comment-file:my_file_with_additional_information.txt
1061
1062 Please, use these two parameters (for comments) to make reproducible
1063 simulations. For additional details about this and all tracing
1064 options, check See the :ref:`tracing_tracing_options`.
1065
1066 Configuring SMPI
1067 ----------------
1068
1069 The SMPI interface provides several specific configuration items.
1070 These are not easy to see with ``--help-cfg``, since SMPI binaries are usually launched through the ``smiprun`` script.
1071
1072 .. _cfg=smpi/host-speed:
1073 .. _cfg=smpi/cpu-threshold:
1074 .. _cfg=smpi/simulate-computation:
1075
1076 Automatic Benchmarking of SMPI Code
1077 ...................................
1078
1079 In SMPI, the sequential code is automatically benchmarked, and these
1080 computations are automatically reported to the simulator. That is to
1081 say that if you have a large computation between a ``MPI_Recv()`` and
1082 a ``MPI_Send()``, SMPI will automatically benchmark the duration of
1083 this code, and create an execution task within the simulator to take
1084 this into account. For that, the actual duration is measured on the
1085 host machine and then scaled to the power of the corresponding
1086 simulated machine. The variable ``smpi/host-speed`` allows one to
1087 specify the computational speed of the host machine (in flop/s by
1088 default) to use when scaling the execution times.
1089
1090 The default value is ``smpi/host-speed=20kf`` (= 20,000 flop/s). This
1091 is probably underestimated for most machines, leading SimGrid to
1092 overestimate the amount of flops in the execution blocks that are
1093 automatically injected in the simulator. As a result, the execution
1094 time of the whole application will probably be overestimated until you
1095 use a realistic value.
1096
1097 When the code consists of numerous consecutive MPI calls, the
1098 previous mechanism feeds the simulation kernel with numerous tiny
1099 computations. The ``smpi/cpu-threshold`` item becomes handy when this
1100 impacts badly on the simulation performance. It specifies a threshold (in
1101 seconds) below which the execution chunks are not reported to the
1102 simulation kernel (default value: 1e-6).
1103
1104 .. note:: The option ``smpi/cpu-threshold`` ignores any computation
1105    time spent below this threshold. SMPI does not consider the
1106    `amount of time` of these computations; there is no offset for
1107    this. Hence, a value that is too small, may lead to unreliable
1108    simulation results.
1109
1110 In some cases, however, one may wish to disable simulation of
1111 the computation of an application. This is the case when SMPI is used not to
1112 simulate an MPI application, but instead an MPI code that performs
1113 "live replay" of another MPI app (e.g., ScalaTrace's replay tool, or
1114 various on-line simulators that run an app at scale). In this case the
1115 computation of the replay/simulation logic should not be simulated by
1116 SMPI. Instead, the replay tool or on-line simulator will issue
1117 "computation events", which correspond to the actual MPI simulation
1118 being replayed/simulated. At the moment, these computation events can
1119 be simulated using SMPI by calling internal smpi_execute*() functions.
1120
1121 To disable the benchmarking/simulation of a computation in the simulated
1122 application, the variable ``smpi/simulate-computation`` should be set
1123 to **no**.  This option just ignores the timings in your simulation; it
1124 still executes the computations itself. If you want to stop SMPI from
1125 doing that, you should check the SMPI_SAMPLE macros, documented in
1126 Section :ref:`SMPI_use_faster`.
1127
1128 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1129 |  Solution                          | Computations executed?  | Computations simulated?     |
1130 +====================================+=========================+=============================+
1131 | --cfg=smpi/simulate-computation:no | Yes                     | Never                       |
1132 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1133 | --cfg=smpi/cpu-threshold:42        | Yes, in all cases       | If it lasts over 42 seconds |
1134 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1135 | SMPI_SAMPLE() macro                | Only once per loop nest | Always                      |
1136 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1137
1138 .. _cfg=smpi/comp-adjustment-file:
1139
1140 Slow-down or speed-up parts of your code
1141 ........................................
1142
1143 **Option** ``smpi/comp-adjustment-file:`` **Default:** unset
1144
1145 This option allows you to pass a file that contains two columns: The
1146 first column defines the section that will be subject to a speedup;
1147 the second column is the speedup. For instance:
1148
1149 .. code-block:: none
1150
1151   "start:stop","ratio"
1152   "exchange_1.f:30:exchange_1.f:130",1.18244559422142
1153
1154 The first line is the header - you must include it.  The following
1155 line means that the code between two consecutive MPI calls on line 30
1156 in exchange_1.f and line 130 in exchange_1.f should receive a speedup
1157 of 1.18244559422142. The value for the second column is therefore a
1158 speedup, if it is larger than 1 and a slowdown if it is smaller
1159 than 1. Nothing will be changed if it is equal to 1.
1160
1161 Of course, you can set any arbitrary filenames you want (so the start
1162 and end don't have to be in the same file), but be aware that this
1163 mechanism only supports `consecutive calls!`
1164
1165 Please note that you must pass the ``-trace-call-location`` flag to
1166 smpicc or smpiff, respectively. This flag activates some internal
1167 macro definitions that help with obtaining the call location.
1168
1169 Bandwidth and latency factors
1170 .............................
1171
1172 Adapting the bandwidth and latency acurately to the network conditions is of a paramount importance to get realistic results.
1173 This is done through the :ref:`network/bandwidth-factor <cfg=network/bandwidth-factor>` and :ref:`network/latency-factor
1174 <cfg=network/latency-factor>` items. You probably also want to read the following section: :ref:`models_calibration`.
1175
1176 .. _cfg=smpi/display-timing:
1177
1178 Reporting Simulation Time
1179 .........................
1180
1181 **Option** ``smpi/display-timing`` **Default:** 0 (false)
1182
1183 Most of the time, you run MPI code with SMPI to compute the time it
1184 would take to run it on a platform. But since the code is run through
1185 the ``smpirun`` script, you don't have any control on the launcher
1186 code, making it difficult to report the simulated time when the
1187 simulation ends. If you enable the ``smpi/display-timing`` item,
1188 ``smpirun`` will display this information when the simulation
1189 ends.
1190 SMPI will also display information about the amout of real time spent
1191 in application code and in SMPI internals, to provide hints about the
1192 need to use sampling to reduce simulation time.
1193
1194 .. _cfg=smpi/display-allocs:
1195
1196 Reporting memory allocations
1197 ............................
1198
1199 **Option** ``smpi/display-allocs`` **Default:** 0 (false)
1200
1201 SMPI intercepts malloc and calloc calls performed inside the running
1202 application, if it wasn't compiled with SMPI_NO_OVERRIDE_MALLOC.
1203 With this option, SMPI will show at the end of execution the amount of
1204 memory allocated through these calls, and locate the most expensive one.
1205 This helps finding the targets for manual memory sharing, or the threshold
1206 to use for smpi/auto-shared-malloc-thresh option (see :ref:`cfg=smpi/auto-shared-malloc-thresh`).
1207
1208 .. _cfg=smpi/keep-temps:
1209
1210 Keeping temporary files after simulation
1211 ........................................
1212
1213 **Option** ``smpi/keep-temps`` **default:** 0 (false)
1214
1215 SMPI usually generates a lot of temporary files that are cleaned after
1216 use. This option requests to preserve them, for example to debug or
1217 profile your code. Indeed, the binary files are removed very early
1218 under the dlopen privatization schema, which tends to fool the
1219 debuggers.
1220
1221 .. _cfg=smpi/papi-events:
1222
1223 Trace hardware counters with PAPI
1224 .................................
1225
1226 **Option** ``smpi/papi-events`` **default:** unset
1227
1228 When the PAPI support is compiled into SimGrid, this option takes the
1229 names of PAPI counters and adds their respective values to the trace
1230 files (See Section :ref:`tracing_tracing_options`).
1231
1232 .. warning::
1233
1234    This feature currently requires superuser privileges, as registers
1235    are queried.  Only use this feature with code you trust! Call
1236    smpirun for instance via ``smpirun -wrapper "sudo "
1237    <your-parameters>`` or run ``sudo sh -c "echo 0 >
1238    /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid"`` In the later case, sudo
1239    will not be required.
1240
1241 It is planned to make this feature available on a per-process (or per-thread?) basis.
1242 The first draft, however, just implements a "global" (i.e., for all processes) set
1243 of counters, the "default" set.
1244
1245 .. code-block:: none
1246
1247    --cfg=smpi/papi-events:"default:PAPI_L3_LDM:PAPI_L2_LDM"
1248
1249 .. _cfg=smpi/privatization:
1250
1251 Automatic Privatization of Global Variables
1252 ...........................................
1253
1254 **Option** ``smpi/privatization`` **default:** "dlopen" (when using smpirun)
1255
1256 MPI executables are usually meant to be executed in separate
1257 processes, but SMPI is executed in only one process. Global variables
1258 from executables will be placed in the same memory region and shared
1259 between processes, causing intricate bugs.  Several options are
1260 possible to avoid this, as described in the main `SMPI publication
1261 <https://hal.inria.fr/hal-01415484>`_ and in the :ref:`SMPI
1262 documentation <SMPI_what_globals>`. SimGrid provides two ways of
1263 automatically privatizing the globals, and this option allows one to
1264 choose between them.
1265
1266   - **no** (default when not using smpirun): Do not automatically
1267     privatize variables.  Pass ``-no-privatize`` to smpirun to disable
1268     this feature.
1269   - **dlopen** or **yes** (default when using smpirun): Link multiple
1270     times against the binary.
1271   - **mmap** (slower, but maybe somewhat more stable):
1272     Runtime automatic switching of the data segments.
1273
1274 .. warning::
1275    This configuration option cannot be set in your platform file. You can only
1276    pass it as an argument to smpirun.
1277
1278 .. _cfg=smpi/privatize-libs:
1279
1280 Automatic privatization of global variables inside external libraries
1281 .....................................................................
1282
1283 **Option** ``smpi/privatize-libs`` **default:** unset
1284
1285 **Linux/BSD only:** When using dlopen (default) privatization,
1286 privatize specific shared libraries with internal global variables, if
1287 they can't be linked statically.  For example libgfortran is usually
1288 used for Fortran I/O and indexes in files can be mixed up.
1289
1290 Multiple libraries can be given, semicolon separated.
1291
1292 This configuration option can only use either full paths to libraries,
1293 or full names.  Check with ldd the name of the library you want to
1294 use.  For example:
1295
1296 .. code-block:: console
1297
1298    $ ldd allpairf90
1299       ...
1300       libgfortran.so.3 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3 (0x00007fbb4d91b000)
1301       ...
1302
1303 Then you can use ``--cfg=smpi/privatize-libs:libgfortran.so.3``
1304 or ``--cfg=smpi/privatize-libs:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3``,
1305 but not ``libgfortran`` nor ``libgfortran.so``.
1306
1307 .. _cfg=smpi/send-is-detached-thresh:
1308
1309 Simulating MPI detached send
1310 ............................
1311
1312 **Option** ``smpi/send-is-detached-thresh`` **default:** 65536
1313
1314 This threshold specifies the size in bytes under which the send will
1315 return immediately. This is different from the threshold detailed in
1316 :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh` because the message is not
1317 really sent when the send is posted. SMPI still waits for the
1318 corresponding receive to be posted, in order to perform the communication
1319 operation.
1320
1321 .. _cfg=smpi/coll-selector:
1322
1323 Simulating MPI collective algorithms
1324 ....................................
1325
1326 **Option** ``smpi/coll-selector`` **Possible values:** naive (default), ompi, mpich
1327
1328 SMPI implements more than 100 different algorithms for MPI collective
1329 communication, to accurately simulate the behavior of most of the
1330 existing MPI libraries. The ``smpi/coll-selector`` item can be used to
1331 select the decision logic either of the OpenMPI or the MPICH libraries. (By
1332 default SMPI uses naive version of collective operations.)
1333
1334 Each collective operation can be manually selected with a
1335 ``smpi/collective_name:algo_name``. Available algorithms are listed in
1336 :ref:`SMPI_use_colls`.
1337
1338 .. TODO:: All available collective algorithms will be made available
1339           via the ``smpirun --help-coll`` command.
1340
1341 .. _cfg=smpi/barrier-collectives:
1342
1343 Add a barrier in all collectives
1344 ................................
1345
1346 **Option** ``smpi/barrier-collectives`` **default:** off
1347
1348 This option adds a simple barrier in some collective operations to catch dangerous
1349 code that may or may not work depending on the MPI implementation: Bcast, Exscan,
1350 Gather, Gatherv, Scan, Scatter, Scatterv and Reduce.
1351
1352 For example, the following code works with OpenMPI while it deadlocks in MPICH and
1353 Intel MPI. Broadcast seem to be "fire and forget" in OpenMPI while other
1354 implementations expect to receive a message.
1355
1356 .. code-block:: C
1357
1358   if (rank == 0) {
1359     MPI_Bcast(buf1, buff_size, MPI_CHAR, 0, newcom);
1360     MPI_Send(&buf2, buff_size, MPI_CHAR, 1, tag, newcom);
1361   } else if (rank==1) {
1362     MPI_Recv(&buf2, buff_size, MPI_CHAR, 0, tag, newcom, MPI_STATUS_IGNORE);
1363     MPI_Bcast(buf1, buff_size, MPI_CHAR, 0, newcom);
1364   }
1365
1366 The barrier is only simulated and does not involve any additional message (it is a S4U barrier).
1367 This option is disabled by default, and activated by the `-analyze` flag of smpirun.
1368
1369 .. _cfg=smpi/barrier-finalization:
1370
1371 Add a barrier in MPI_Finalize
1372 .............................
1373
1374 **Option** ``smpi/finalization-barrier`` **default:** off
1375
1376 By default, SMPI processes are destroyed as soon as soon as their code ends,
1377 so after a successful MPI_Finalize call returns. In some rare cases, some data
1378 might have been attached to MPI objects still active in the remaining processes,
1379 and can be destroyed eagerly by the finished process.
1380 If your code shows issues at finalization, such as segmentation fault, triggering
1381 this option will add an explicit MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD) call inside the
1382 MPI_Finalize, so that all processes will terminate at almost the same point.
1383 It might affect the total timing by the cost of a barrier.
1384
1385 .. _cfg=smpi/errors-are-fatal:
1386
1387 Disable MPI fatal errors
1388 ........................
1389
1390 **Option** ``smpi/errors-are-fatal`` **default:** on
1391
1392 By default, SMPI processes will crash if a MPI error code is returned. MPI allows
1393 to explicitely set MPI_ERRORS_RETURN errhandler to avoid this behaviour. This flag
1394 will turn on this behaviour by default (for all concerned types and errhandlers).
1395 This can ease debugging by going after the first reported error.
1396
1397 .. _cfg=smpi/pedantic:
1398
1399 Disable pedantic MPI errors
1400 ...........................
1401
1402 **Option** ``smpi/pedantic`` **default:** on
1403
1404 By default, SMPI will report all errors it finds in MPI codes. Some of these errors
1405 may not be considered as errors by all developers. This flag can be turned off to
1406 avoid reporting some usually harmless mistakes.
1407 Concerned errors list (will be expanded in the future):
1408
1409  - Calling MPI_Win_fence only once in a program, hence just opening an epoch without
1410    ever closing it.
1411
1412 .. _cfg=smpi/iprobe:
1413
1414 Inject constant times for MPI_Iprobe
1415 ....................................
1416
1417 **Option** ``smpi/iprobe`` **default:** 0.0001
1418
1419 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1420 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function
1421 ``MPI_Iprobe()``
1422
1423 .. _cfg=smpi/iprobe-cpu-usage:
1424
1425 Reduce speed for iprobe calls
1426 .............................
1427
1428 **Option** ``smpi/iprobe-cpu-usage`` **default:** 1 (no change)
1429
1430 MPI_Iprobe calls can be heavily used in applications. To account
1431 correctly for the energy that cores spend probing, it is necessary to
1432 reduce the load that these calls cause inside SimGrid.
1433
1434 For instance, we measured a maximum power consumption of 220 W for a
1435 particular application but only 180 W while this application was
1436 probing. Hence, the correct factor that should be passed to this
1437 option would be 180/220 = 0.81.
1438
1439 .. _cfg=smpi/init:
1440
1441 Inject constant times for MPI_Init
1442 ..................................
1443
1444 **Option** ``smpi/init`` **default:** 0
1445
1446 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1447 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function ``MPI_Init()``.
1448
1449 .. _cfg=smpi/ois:
1450
1451 Inject constant times for MPI_Isend()
1452 .....................................
1453
1454 **Option** ``smpi/ois``
1455
1456 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1457 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Isend()``.
1458
1459 .. _cfg=smpi/os:
1460
1461 Inject constant times for MPI_send()
1462 ....................................
1463
1464 **Option** ``smpi/os``
1465
1466 In several network models such as LogP, send (MPI_Send, MPI_Isend) and
1467 receive (MPI_Recv) operations incur costs (i.e., they consume CPU
1468 time). SMPI can factor these costs in as well, but the user has to
1469 configure SMPI accordingly as these values may vary by machine.  This
1470 can be done by using ``smpi/os`` for MPI_Send operations; for MPI_Isend
1471 and MPI_Recv, use ``smpi/ois`` and ``smpi/or``, respectively. These work
1472 exactly as ``smpi/ois``.
1473
1474 This item can consist of multiple sections; each section takes three
1475 values, for example ``1:3:2;10:5:1``.  The sections are divided by ";"
1476 so this example contains two sections.  Furthermore, each section
1477 consists of three values.
1478
1479 1. The first value denotes the minimum size in bytes for this section to take effect;
1480    read it as "if message size is greater than this value (and other section has a larger
1481    first value that is also smaller than the message size), use this".
1482    In the first section above, this value is "1".
1483
1484 2. The second value is the startup time; this is a constant value that will always
1485    be charged, no matter what the size of the message. In the first section above,
1486    this value is "3".
1487
1488 3. The third value is the `per-byte` cost. That is, it is charged for every
1489    byte of the message (incurring cost messageSize*cost_per_byte)
1490    and hence accounts also for larger messages. In the first
1491    section of the example above, this value is "2".
1492
1493 Now, SMPI always checks which section it should use for a given
1494 message; that is, if a message of size 11 is sent with the
1495 configuration of the example above, only the second section will be
1496 used, not the first, as the first value of the second section is
1497 closer to the message size. Hence, when ``smpi/os=1:3:2;10:5:1``, a
1498 message of size 11 incurs the following cost inside MPI_Send:
1499 ``5+11*1`` because 5 is the startup cost and 1 is the cost per byte.
1500
1501 Note that the order of sections can be arbitrary; they will be ordered internally.
1502
1503 .. _cfg=smpi/or:
1504
1505 Inject constant times for MPI_Recv()
1506 ....................................
1507
1508 **Option** ``smpi/or``
1509
1510 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1511 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Recv()``.
1512
1513 .. _cfg=smpi/test:
1514 .. _cfg=smpi/grow-injected-times:
1515
1516 Inject constant times for MPI_Test
1517 ..................................
1518
1519 **Option** ``smpi/test`` **default:** 0.0001
1520
1521 By setting this option, you can control the amount of time a process
1522 sleeps when MPI_Test() is called; this is important, because SimGrid
1523 normally only advances the time while communication is happening and
1524 thus, MPI_Test will not add to the time, resulting in deadlock if it is
1525 used as a break-condition as in the following example:
1526
1527 .. code-block:: cpp
1528
1529    while(!flag) {
1530        MPI_Test(request, flag, status);
1531        ...
1532    }
1533
1534 To speed up execution, we use a counter to keep track of how often we
1535 checked if the handle is now valid or not. Hence, we actually
1536 use counter*SLEEP_TIME, that is, the time MPI_Test() causes the
1537 process to sleep increases linearly with the number of previously
1538 failed tests. This behavior can be disabled by setting
1539 ``smpi/grow-injected-times`` to **no**. This will also disable this
1540 behavior for MPI_Iprobe.
1541
1542 .. _cfg=smpi/shared-malloc:
1543 .. _cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:
1544
1545 Factorize malloc()s
1546 ...................
1547
1548 **Option** ``smpi/shared-malloc`` **Possible values:** global (default), local
1549
1550 If your simulation consumes too much memory, you may want to modify
1551 your code so that the working areas are shared by all MPI ranks. For
1552 example, in a block-cyclic matrix multiplication, you will only
1553 allocate one set of blocks, and all processes will share them.
1554 Naturally, this will lead to very wrong results, but this will save a
1555 lot of memory. So this is still desirable for some studies. For more on
1556 the motivation for that feature, please refer to the `relevant section
1557 <https://simgrid.github.io/SMPI_CourseWare/topic_understanding_performance/matrixmultiplication>`_
1558 of the SMPI CourseWare (see Activity #2.2 of the pointed
1559 assignment). In practice, change the calls for malloc() and free() into
1560 SMPI_SHARED_MALLOC() and SMPI_SHARED_FREE().
1561
1562 SMPI provides two algorithms for this feature. The first one, called
1563 ``local``, allocates one block per call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1564 (each call site gets its own block) ,and this block is shared
1565 among all MPI ranks.  This is implemented with the shm_* functions
1566 to create a new POSIX shared memory object (kept in RAM, in /dev/shm)
1567 for each shared block.
1568
1569 With the ``global`` algorithm, each call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1570 returns a new address, but it only points to a shadow block: its memory
1571 area is mapped on a 1 MiB file on disk. If the returned block is of size
1572 N MiB, then the same file is mapped N times to cover the whole block.
1573 At the end, no matter how many times you call SMPI_SHARED_MALLOC, this will
1574 only consume 1 MiB in memory.
1575
1576 You can disable this behavior and come back to regular mallocs (for
1577 example for debugging purposes) using ``no`` as a value.
1578
1579 If you want to keep private some parts of the buffer, for instance if these
1580 parts are used by the application logic and should not be corrupted, you
1581 can use SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(size, offsets, offsets_count). For example:
1582
1583 .. code-block:: cpp
1584
1585    mem = SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(500, {27,42 , 100,200}, 2);
1586
1587 This will allocate 500 bytes to mem, such that mem[27..41] and
1588 mem[100..199] are shared while other area remain private.
1589
1590 Then, it can be deallocated by calling SMPI_SHARED_FREE(mem).
1591
1592 When smpi/shared-malloc:global is used, the memory consumption problem
1593 is solved, but it may induce too much load on the kernel's pages table.
1594 In this case, you should use huge pages so that the kernel creates only one
1595 entry per MB of malloced data instead of one entry per 4 kB.
1596 To activate this, you must mount a hugetlbfs on your system and allocate
1597 at least one huge page:
1598
1599 .. code-block:: console
1600
1601     $ mkdir /home/huge
1602     $ sudo mount none /home/huge -t hugetlbfs -o rw,mode=0777
1603     $ sudo sh -c 'echo 1 > /proc/sys/vm/nr_hugepages' # echo more if you need more
1604
1605 Then, you can pass the option
1606 ``--cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:/home/huge`` to smpirun to
1607 actually activate the huge page support in shared mallocs.
1608
1609 .. _cfg=smpi/auto-shared-malloc-thresh:
1610
1611 Automatically share allocations
1612 ...............................
1613
1614 **Option** ``smpi/auto-shared-malloc-thresh:`` **Default:** 0 (false)
1615    This value in bytes represents the size above which all allocations
1616    will be "shared" by default (as if they were performed through
1617    SMPI_SHARED_MALLOC macros). Default = 0 = disabled feature.
1618    The value must be carefully chosen to only select data buffers which
1619    will not modify execution path or cause crash if their content is false.
1620    Option :ref:`cfg=smpi/display-allocs` can be used to locate the largest
1621    allocation detected in a run, and provide a good starting threshold.
1622    Note : malloc, calloc and free are overridden by smpicc/cxx by default.
1623    This can cause some troubles if codes are already overriding these. If this
1624    is the case, defining SMPI_NO_OVERRIDE_MALLOC in the compilation flags can
1625    help, but will make this feature unusable.
1626
1627 .. _cfg=smpi/wtime:
1628
1629 Inject constant times for MPI_Wtime, gettimeofday and clock_gettime
1630 ...................................................................
1631
1632 **Option** ``smpi/wtime`` **default:** 10 ns
1633
1634 This option controls the amount of (simulated) time spent in calls to
1635 MPI_Wtime(), gettimeofday() and clock_gettime(). If you set this value
1636 to 0, the simulated clock is not advanced in these calls, which leads
1637 to issues if your application contains such a loop:
1638
1639 .. code-block:: cpp
1640
1641    while(MPI_Wtime() < some_time_bound) {
1642         /* some tests, with no communication nor computation */
1643    }
1644
1645 When the option smpi/wtime is set to 0, the time advances only on
1646 communications and computations. So the previous code results in an
1647 infinite loop: the current [simulated] time will never reach
1648 ``some_time_bound``.  This infinite loop is avoided when that option
1649 is set to a small value, as it is by default since SimGrid v3.21.
1650
1651 Note that if your application does not contain any loop depending on
1652 the current time only, then setting this option to a non-zero value
1653 will slow down your simulations by a tiny bit: the simulation loop has
1654 to be broken out of and reset each time your code asks for the current time.
1655 If the simulation speed really matters to you, you can avoid this
1656 extra delay by setting smpi/wtime to 0.
1657
1658 .. _cfg=smpi/list-leaks:
1659
1660 Report leaked MPI objects
1661 .........................
1662
1663 **Option** ``smpi/list-leaks`` **default:** 0
1664
1665 This option controls whether to report leaked MPI objects.
1666 The parameter is the number of leaks to report.
1667
1668 Other Configurations
1669 --------------------
1670
1671 .. _cfg=debug/clean-atexit:
1672
1673 Cleanup at Termination
1674 ......................
1675
1676 **Option** ``debug/clean-atexit`` **default:** on
1677
1678 If your code is segfaulting during its finalization, it may help to
1679 disable this option to request that SimGrid not attempt any cleanups at
1680 the end of the simulation. Since the Unix process is ending anyway,
1681 the operating system will wipe it all.
1682
1683 .. _cfg=path:
1684
1685 Search Path
1686 ...........
1687
1688 **Option** ``path`` **default:** . (current dir)
1689
1690 It is possible to specify a list of directories to search in for the
1691 trace files (see :ref:`pf_trace`) by using this configuration
1692 item. To add several directory to the path, set the configuration
1693 item several times, as in ``--cfg=path:toto --cfg=path:tutu``
1694
1695 .. _cfg=debug/breakpoint:
1696
1697 Set a Breakpoint
1698 ................
1699
1700 **Option** ``debug/breakpoint`` **default:** unset
1701
1702 This configuration option sets a breakpoint: when the simulated clock
1703 reaches the given time, a SIGTRAP is raised.  This can be used to stop
1704 the execution and get a backtrace with a debugger.
1705
1706 It is also possible to set the breakpoint from inside the debugger, by
1707 writing in global variable simgrid::kernel::cfg_breakpoint. For example,
1708 with gdb:
1709
1710 .. code-block:: none
1711
1712    set variable simgrid::kernel::cfg_breakpoint = 3.1416
1713
1714 .. _cfg=debug/verbose-exit:
1715
1716 Behavior on Ctrl-C
1717 ..................
1718
1719 **Option** ``debug/verbose-exit`` **default:** on
1720
1721 By default, when Ctrl-C is pressed, the status of all existing actors
1722 is displayed before exiting the simulation. This is very useful to
1723 debug your code, but it can become troublesome if you have many
1724 actors. Set this configuration item to **off** to disable this
1725 feature.
1726
1727 .. _cfg=exception/cutpath:
1728
1729 Truncate local path from exception backtrace
1730 ............................................
1731
1732 **Option** ``exception/cutpath`` **default:** off
1733
1734 This configuration option is used to remove the path from the
1735 backtrace shown when an exception is thrown. This is mainly useful for
1736 the tests: the full file path would makes the tests non-reproducible because
1737 the paths of source files depend of the build settings. That would
1738 break most of the tests since their output is continually compared.
1739
1740 .. _logging_config:
1741
1742 Logging configuration
1743 ---------------------
1744
1745 As introduced in :ref:`outcome_logs`, the SimGrid logging mechanism allows to configure at runtime the messages that should be displayed and those that should be omitted. Each
1746 message produced in the code is given a category (denoting its topic) and a priority. Then at runtime, each category is given a threshold (only messages of priority higher than
1747 that threshold are displayed), a layout (deciding how the messages in this category are formatted), and an appender (deciding what to do with the message: either print on stderr or
1748 to a file).
1749
1750 This section explains how to configure this logging features. You can also refer to the documentation of the :ref:`programmer's interface <logging_prog>`, that allows to produce
1751 messages from your code.
1752
1753 Most of the time, the logging mechanism is configured at runtime using the ``--log`` command-line argument, even if you can also use :c:func:`xbt_log_control_set()` to control it from
1754 your program. To pass configure more than one setting, you can either pass several ``--log`` arguments, or separate your settings with spaces, that must be quoted accordingly. In
1755 practice, the following is equivalent to the above settings: ``--log=root.thresh:error --log=s4u_host.thresh:debug``.
1756
1757 If you want to specify more than one setting, you can either pass several ``--log`` argument to your program as above, or separate them with spaces. In this case, you want to quote
1758 your settings, as in ``--log="root.thresh:error s4u_host.thresh:debug"``. The parameters are interpreted in order, from left to right.
1759
1760
1761 Threshold configuration
1762 .......................
1763
1764 The keyword ``threshold`` controls which logging event will get displayed in a given category. For example, ``--log=root.threshold:debug`` displays *every* message produced in the
1765 ``root`` category and its subcategories (i.e., every message produced -- this is *extremely* verbose), while ``--log=root.thres:critical`` turns almost everything off. As you can
1766 see, ``threshold`` can be abbreviated here.
1767
1768 Existing thresholds:
1769
1770  - ``trace`` some functions display a message at this level when entering or returning
1771  - ``debug`` output that is mostly useful when debugging the corresponding module.
1772  - ``verbose`` verbose output that is only mildly interesting and can easily be ignored
1773  - ``info`` usual output (this is the default threshold of all categories)
1774  - ``warning`` minor issue encountered
1775  - ``error`` issue encountered
1776  - ``critical`` major issue encountered, such as assertions failures
1777
1778 .. _log/fmt:
1779
1780 Format configuration
1781 ....................
1782
1783 The keyword ``fmt`` controls the layout (the format) of a logging category. For example, ``--log=root.fmt:%m`` reduces the output to the user-message only, removing any decoration such
1784 as the date, or the actor ID, everything. Existing format directives:
1785
1786  - %%: the % char
1787  - %n: line separator (LOG4J compatible)
1788  - %e: plain old space (SimGrid extension)
1789
1790  - %m: user-provided message
1791
1792  - %c: Category name (LOG4J compatible)
1793  - %p: Priority name (LOG4J compatible)
1794
1795  - %h: Hostname (SimGrid extension)
1796  - %a: Actor name (SimGrid extension -- note that with SMPI this is the integer value of the process rank)
1797  - %i: Actor PID (SimGrid extension -- this is a 'i' as in 'i'dea)
1798  - %t: Thread "name" (LOG4J compatible -- actually the address of the thread in memory)
1799
1800  - %F: file name where the log event was raised (LOG4J compatible)
1801  - %l: location where the log event was raised (LOG4J compatible, like '%%F:%%L' -- this is a l as in 'l'etter)
1802  - %L: line number where the log event was raised (LOG4J compatible)
1803  - %M: function name (LOG4J compatible -- called method name here of course).
1804
1805  - %d: date (UNIX-like epoch)
1806  - %r: application age (time elapsed since the beginning of the application)
1807
1808
1809 ``--log=root.fmt:'[%h:%a:(%i) %r] %l: %m%n'`` gives you the default layout used for info messages while ``--log=root.fmt:'[%h:%a:(%i) %r] %l: [%c/%p] %m%n'`` gives you the default
1810 layout for the other priorities (it adds the source code location). Also, the actor identification is omitted by the default layout for the messages coming directly from the
1811 SimGrid kernel, so info messages are formatted with ``[%r] [%c/%p] %m%n`` in this case. When specifying the layout manually, such distinctions are currently impossible, and the
1812 provided layout is used for every messages.
1813
1814 As with printf, you can specify the precision and width of the fields. For example, ``%.4r`` limits the date precision to four digits while ``%15h`` limits the host name to at most
1815 15 chars.
1816
1817
1818 If you want to have spaces in your log format, you should protect it. Otherwise, SimGrid will consider that this is a space-separated list of several parameters. But you should
1819 also protect it from the shell that also splits command line arguments on spaces. At the end, you should use something such as ``--log="'root.fmt:%l: [%p/%c]: %m%n'"``.
1820 Another option is to use the ``%e`` directive for spaces, as in ``--log=root.fmt:%l:%e[%p/%c]:%e%m%n``.
1821
1822 Category appender
1823 .................
1824
1825 The keyword ``app`` controls the appended of a logging category. For example ``--log=root.app:file:mylogfile`` redirects every output to the file ``mylogfile``.
1826
1827 With the ``splitfile`` appender, a new file is created when the size of the output reaches the specified size. The format is ``--log=root.app:splitfile:<size>:<file name>``. For
1828 example, ``--log=root.app:splitfile:500:mylog_%`` creates log files of at most 500 bytes, using the names ``mylog_0``, ``mylog_1``, ``mylog_2``, etc.
1829
1830 The ``rollfile`` appender uses one file only, but the file is emptied and recreated when its size reaches the specified maximum. For example, ``--log=root.app:rollfile:500:mylog``
1831 ensures that the log file ``mylog`` will never overpass 500 bytes in size.
1832
1833 Any appender setup this way have its own layout format, that you may change afterward. When specifying a new appender, its additivity is set to false to prevent log event displayed
1834 by this appender to "leak" to any other appender higher in the hierarchy. You can naturally change that if you want your messages to be displayed twice.
1835
1836 Category additivity
1837 ...................
1838
1839 The keyword ``add`` controls the additivity of a logging category. By default, the messages are only passed one appender only: the more specific, i.e. the first one found when
1840 climbing the tree from the category in which they were produced. In Log4J parlance, it is said that the default additivity of appenders is false. If you change this setting to
1841 ``on`` (or ``yes`` or ``1``), the produced messages will also be passed to the upper appender.
1842
1843 Let's consider a more complex example: ``--log="root.app:file:all.log s4u.app:file:iface.log xbt.app:file:xbt.log xbt.add:yes``. Here, the logging of s4u will be sent to the
1844 ``iface.log`` file; the logging of the xbt toolbox will be sent to both the ``xbt.log`` file and the ``all.log`` file (because xbt additivity was enabled); and every other loggings
1845 will only be sent to ``all.log``.
1846
1847 Other options
1848 .............
1849
1850 ``--help-logs`` displays a complete help message about logging in SimGrid.
1851
1852 ``--help-log-categories`` displays the actual hierarchy of log categories for this binary.
1853
1854 ``--log=no_loc`` hides the source locations (file names and line numbers) from the messages. This is useful to make tests reproducible.
1855
1856
1857 .. |br| raw:: html
1858
1859    <br />