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[simgrid.git] / include / simgrid / kernel / resource / Action.hpp
1 /* Copyright (c) 2004-2021. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #ifndef SIMGRID_KERNEL_RESOURCE_ACTION_HPP
7 #define SIMGRID_KERNEL_RESOURCE_ACTION_HPP
8
9 #include <simgrid/forward.h>
10 #include <xbt/signal.hpp>
11 #include <xbt/utility.hpp>
12
13 #include <boost/heap/pairing_heap.hpp>
14 #include <boost/optional.hpp>
15 #include <string>
16
17 static constexpr int NO_MAX_DURATION = -1.0;
18
19 namespace simgrid {
20 namespace kernel {
21 namespace resource {
22
23 using heap_element_type = std::pair<double, Action*>;
24 using heap_type =
25     boost::heap::pairing_heap<heap_element_type, boost::heap::constant_time_size<false>, boost::heap::stable<true>,
26                               boost::heap::compare<simgrid::xbt::HeapComparator<heap_element_type>>>;
27
28 class XBT_PUBLIC ActionHeap : public heap_type {
29   friend Action;
30
31 public:
32   enum class Type {
33     latency = 100, /* this is a heap entry to warn us when the latency is paid */
34     max_duration,  /* this is a heap entry to warn us when the max_duration limit (timeout) is reached */
35     normal,        /* this is a normal heap entry stating the date to finish transmitting */
36     unset
37   };
38
39   double top_date() const;
40   void insert(Action* action, double date, ActionHeap::Type type);
41   void update(Action* action, double date, ActionHeap::Type type);
42   void remove(Action* action);
43   Action* pop();
44 };
45
46 /** @details An action is a consumption on a resource (e.g.: a communication for the network).
47  *
48  * It is related (but still different) from activities, that are the stuff on which an actor can be blocked.
49  *
50  * - A sequential execution activity encompasses 2 actions: one for the exec itself,
51  *   and a time-limited sleep used as timeout detector.
52  * - A point-to-point communication activity encompasses 3 actions: one for the comm itself
53  *   (which spans on all links of the path), and one infinite sleep used as failure detector
54  *   on both sender and receiver hosts.
55  * - Synchronization activities may possibly be connected to no action.
56
57  */
58 class XBT_PUBLIC Action {
59   friend ActionHeap;
60
61 public:
62   /* Lazy update needs this Set hook to maintain a list of the tracked actions */
63   boost::intrusive::list_member_hook<> modified_set_hook_;
64   bool is_within_modified_set() const { return modified_set_hook_.is_linked(); }
65   using ModifiedSet = boost::intrusive::list<
66       Action, boost::intrusive::member_hook<Action, boost::intrusive::list_member_hook<>, &Action::modified_set_hook_>>;
67
68   boost::intrusive::list_member_hook<> state_set_hook_;
69   using StateSet = boost::intrusive::list<
70       Action, boost::intrusive::member_hook<Action, boost::intrusive::list_member_hook<>, &Action::state_set_hook_>>;
71
72   enum class State {
73     INITED,   /**< Created, but not started yet */
74     STARTED,  /**< Currently running */
75     FAILED,   /**< either the resource failed, or the action was canceled */
76     FINISHED, /**< Successfully completed  */
77     IGNORED   /**< e.g. failure detectors: infinite sleep actions that are put on resources which failure should get
78                  noticed  */
79   };
80
81   enum class SuspendStates {
82     RUNNING = 0, /**< Action currently not suspended **/
83     SUSPENDED,
84     SLEEPING
85   };
86
87   /**
88    * @brief Action constructor
89    *
90    * @param model The Model associated to this Action
91    * @param cost The cost of the Action
92    * @param failed If the action is impossible (e.g.: execute something on a switched off host)
93    */
94   Action(Model* model, double cost, bool failed);
95
96   /**
97    * @brief Action constructor
98    *
99    * @param model The Model associated to this Action
100    * @param cost The cost of the Action
101    * @param failed If the action is impossible (e.g.: execute something on a switched off host)
102    * @param var The lmm variable associated to this Action if it is part of a LMM component
103    */
104   Action(Model* model, double cost, bool failed, lmm::Variable* var);
105   Action(const Action&) = delete;
106   Action& operator=(const Action&) = delete;
107
108   virtual ~Action();
109
110   /**
111    * @brief Mark that the action is now finished
112    *
113    * @param state the new [state](@ref simgrid::kernel::resource::Action::State) of the current Action
114    */
115   void finish(Action::State state);
116
117   /** @brief Get the [state](@ref simgrid::kernel::resource::Action::State) of the current Action */
118   Action::State get_state() const; /**< get the state*/
119   /** @brief Set the [state](@ref simgrid::kernel::resource::Action::State) of the current Action */
120   virtual void set_state(Action::State state);
121
122   /** @brief Get the bound of the current Action */
123   double get_bound() const;
124   /** @brief Set the bound of the current Action */
125   void set_bound(double bound);
126
127   /** @brief Get the start time of the current action */
128   double get_start_time() const { return start_time_; }
129   /** @brief Get the finish time of the current action */
130   double get_finish_time() const { return finish_time_; }
131
132   /** @brief Get the user data associated to the current action */
133   void* get_data() const { return data_; }
134   /** @brief Set the user data associated to the current action */
135   void set_data(void* data) { data_ = data; }
136
137   /** @brief Get the user data associated to the current action */
138   activity::ActivityImpl* get_activity() const { return activity_; }
139   /** @brief Set the user data associated to the current action */
140   void set_activity(activity::ActivityImpl* activity) { activity_ = activity; }
141
142   /** @brief Get the cost of the current action */
143   double get_cost() const { return cost_; }
144   /** @brief Set the cost of the current action */
145   void set_cost(double cost) { cost_ = cost; }
146
147   /** @brief Update the maximum duration of the current action
148    *  @param delta Amount to remove from the MaxDuration */
149   void update_max_duration(double delta);
150
151   /** @brief Update the remaining time of the current action
152    *  @param delta Amount to remove from the remaining time */
153   void update_remains(double delta);
154
155   virtual void update_remains_lazy(double now) = 0;
156
157   /** @brief Set the remaining time of the current action */
158   void set_remains(double value) { remains_ = value; }
159
160   /** @brief Get the remaining time of the current action after updating the resource */
161   virtual double get_remains();
162   /** @brief Get the remaining time of the current action without updating the resource */
163   double get_remains_no_update() const { return remains_; }
164
165   /** @brief Set the finish time of the current action */
166   void set_finish_time(double value) { finish_time_ = value; }
167
168   /**@brief Add a reference to the current action (refcounting) */
169   void ref();
170   /** @brief Unref that action (and destroy it if refcount reaches 0)
171    *  @return true if the action was destroyed and false if someone still has references on it */
172   bool unref();
173
174   /** @brief Cancel the current Action if running */
175   virtual void cancel();
176
177   /** @brief Suspend the current Action */
178   virtual void suspend();
179
180   /** @brief Resume the current Action */
181   virtual void resume();
182
183   /** @brief Returns true if the current action is suspended */
184   bool is_suspended() const { return suspended_ == SuspendStates::SUSPENDED; }
185   /** @brief Returns true if the current action is running */
186   bool is_running() const { return suspended_ == SuspendStates::RUNNING; }
187
188   /** @brief Get the maximum duration of the current action */
189   double get_max_duration() const { return max_duration_; }
190   /** @brief Set the maximum duration of the current Action */
191   virtual void set_max_duration(double duration);
192
193   /** @brief Get the tracing category associated to the current action */
194   const std::string& get_category() const { return category_; }
195   /** @brief Set the tracing category of the current Action */
196   void set_category(const std::string& category) { category_ = category; }
197
198   /** @brief Get the sharing_penalty (RTT or 1/thread_count) of the current Action */
199   double get_sharing_penalty() const { return sharing_penalty_; };
200   /** @brief Set the sharing_penalty (RTT or 1/thread_count) of the current Action */
201   virtual void set_sharing_penalty(double sharing_penalty);
202   void set_sharing_penalty_no_update(double sharing_penalty) { sharing_penalty_ = sharing_penalty; }
203
204   /** @brief Get the state set in which the action is */
205   StateSet* get_state_set() const { return state_set_; };
206
207   Model* get_model() const { return model_; }
208
209 private:
210   StateSet* state_set_;
211   Action::SuspendStates suspended_ = Action::SuspendStates::RUNNING;
212   int refcount_            = 1;
213   double sharing_penalty_          = 1.0;             /**< priority (1.0 by default) */
214   double max_duration_   = NO_MAX_DURATION; /*< max_duration (may fluctuate until the task is completed) */
215   double remains_;           /**< How much of that cost remains to be done in the currently running task */
216   double start_time_;        /**< start time  */
217   double finish_time_ = -1;  /**< finish time (may fluctuate until the task is completed) */
218   std::string category_;     /**< tracing category for categorized resource utilization monitoring */
219
220   double cost_;
221   Model* model_;
222   void* data_                       = nullptr; /**< for your convenience */
223   activity::ActivityImpl* activity_ = nullptr;
224
225   /* LMM */
226   double last_update_      = 0;
227   double last_value_       = 0;
228   lmm::Variable* variable_ = nullptr;
229
230   ActionHeap::Type type_                              = ActionHeap::Type::unset;
231   boost::optional<ActionHeap::handle_type> heap_hook_ = boost::none;
232
233 public:
234   ActionHeap::Type get_type() const { return type_; }
235
236   lmm::Variable* get_variable() const { return variable_; }
237   void set_variable(lmm::Variable* var) { variable_ = var; }
238
239   double get_last_update() const { return last_update_; }
240   void set_last_update();
241
242   double get_last_value() const { return last_value_; }
243   void set_last_value(double val) { last_value_ = val; }
244   void set_suspend_state(Action::SuspendStates state) { suspended_ = state; }
245 };
246
247 } // namespace resource
248 } // namespace kernel
249 } // namespace simgrid
250 #endif