Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Move collective algorithms to separate folders
[simgrid.git] / src / msg / msg_process.cpp
1 /* Copyright (c) 2004-2017. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #include "msg_private.h"
7 #include "simgrid/s4u/host.hpp"
8 #include "src/simix/ActorImpl.hpp"
9
10 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(msg_process, msg, "Logging specific to MSG (process)");
11
12 SG_BEGIN_DECL()
13
14 /** @addtogroup m_process_management
15  *
16  *  Processes (#msg_process_t) are independent agents that can do stuff on their own. They are in charge of executing
17  *  your code interacting with the simulated world.
18  *  A process may be defined as a <em>code</em> with some <em>private data</em>.
19  *  Processes must be located on <em>hosts</em> (#msg_host_t), and they exchange data by sending tasks (#msg_task_t)
20  *  that are similar to envelops containing data.
21  */
22
23 /******************************** Process ************************************/
24 /**
25  * \brief Cleans the MSG data of a process.
26  * \param smx_proc a SIMIX process
27  */
28 void MSG_process_cleanup_from_SIMIX(smx_actor_t smx_actor)
29 {
30   simgrid::MsgActorExt* msg_actor;
31
32   // get the MSG process from the SIMIX process
33   if (smx_actor == SIMIX_process_self()) {
34     /* avoid a SIMIX request if this function is called by the process itself */
35     msg_actor = (simgrid::MsgActorExt*)SIMIX_process_self_get_data();
36     SIMIX_process_self_set_data(nullptr);
37   } else {
38     msg_actor = (simgrid::MsgActorExt*)smx_actor->data;
39     simcall_process_set_data(smx_actor, nullptr);
40   }
41
42   TRACE_msg_process_destroy(smx_actor->name.c_str(), smx_actor->pid);
43   // free the data if a function was provided
44   if (msg_actor && msg_actor->data && msg_global->process_data_cleanup) {
45     msg_global->process_data_cleanup(msg_actor->data);
46   }
47
48   delete msg_actor;
49   SIMIX_process_cleanup(smx_actor);
50 }
51
52 /* This function creates a MSG process. It has the prototype enforced by SIMIX_function_register_process_create */
53 smx_actor_t MSG_process_create_from_SIMIX(const char* name, std::function<void()> code, void* data, sg_host_t host,
54                                           xbt_dict_t properties, smx_actor_t parent_process)
55 {
56   msg_process_t p = MSG_process_create_from_stdfunc(name, std::move(code), data, host, properties);
57   return p == nullptr ? nullptr : p->getImpl();
58 }
59
60 /** \ingroup m_process_management
61  * \brief Creates and runs a new #msg_process_t.
62  *
63  * Does exactly the same as #MSG_process_create_with_arguments but without providing standard arguments
64  * (\a argc, \a argv, \a start_time, \a kill_time).
65  * \sa MSG_process_create_with_arguments
66  */
67 msg_process_t MSG_process_create(const char *name, xbt_main_func_t code, void *data, msg_host_t host)
68 {
69   return MSG_process_create_with_environment(name, code, data, host, 0, nullptr, nullptr);
70 }
71
72 /** \ingroup m_process_management
73  * \brief Creates and runs a new #msg_process_t.
74
75  * A constructor for #msg_process_t taking four arguments and returning the corresponding object. The structure (and
76  * the corresponding thread) is created, and put in the list of ready process.
77  * \param name a name for the object. It is for user-level information and can be nullptr.
78  * \param code is a function describing the behavior of the process. It should then only use functions described
79  * in \ref m_process_management (to create a new #msg_process_t for example),
80    in \ref m_host_management (only the read-only functions i.e. whose name contains the word get),
81    in \ref m_task_management (to create or destroy some #msg_task_t for example) and
82    in \ref msg_task_usage (to handle file transfers and task processing).
83  * \param data a pointer to any data one may want to attach to the new object.  It is for user-level information and
84  *        can be nullptr. It can be retrieved with the function \ref MSG_process_get_data.
85  * \param host the location where the new process is executed.
86  * \param argc first argument passed to \a code
87  * \param argv second argument passed to \a code
88  * \see msg_process_t
89  * \return The new corresponding object.
90  */
91
92 msg_process_t MSG_process_create_with_arguments(const char *name, xbt_main_func_t code, void *data, msg_host_t host,
93                                               int argc, char **argv)
94 {
95   return MSG_process_create_with_environment(name, code, data, host, argc, argv, nullptr);
96 }
97
98 /** \ingroup m_process_management
99  * \brief Creates and runs a new #msg_process_t.
100
101  * A constructor for #msg_process_t taking four arguments and returning the corresponding object. The structure (and
102  * the corresponding thread) is created, and put in the list of ready process.
103  * \param name a name for the object. It is for user-level information and can be nullptr.
104  * \param code is a function describing the behavior of the process. It should then only use functions described
105  * in \ref m_process_management (to create a new #msg_process_t for example),
106    in \ref m_host_management (only the read-only functions i.e. whose name contains the word get),
107    in \ref m_task_management (to create or destroy some #msg_task_t for example) and
108    in \ref msg_task_usage (to handle file transfers and task processing).
109  * \param data a pointer to any data one may want to attach to the new object.  It is for user-level information and
110  *        can be nullptr. It can be retrieved with the function \ref MSG_process_get_data.
111  * \param host the location where the new process is executed.
112  * \param argc first argument passed to \a code
113  * \param argv second argument passed to \a code. WARNING, these strings are freed by the SimGrid kernel when the
114  *             process exits, so they cannot be static nor shared between several processes.
115  * \param properties list a properties defined for this process
116  * \see msg_process_t
117  * \return The new corresponding object.
118  */
119 msg_process_t MSG_process_create_with_environment(const char *name, xbt_main_func_t code, void *data, msg_host_t host,
120                                                   int argc, char **argv, xbt_dict_t properties)
121 {
122   std::function<void()> function;
123   if (code)
124     function = simgrid::xbt::wrapMain(code, argc, const_cast<const char*const*>(argv));
125   msg_process_t res = MSG_process_create_from_stdfunc(name, std::move(function), data, host, properties);
126   for (int i = 0; i != argc; ++i)
127     xbt_free(argv[i]);
128   xbt_free(argv);
129   return res;
130 }
131
132 SG_END_DECL()
133
134 msg_process_t MSG_process_create_from_stdfunc(const char* name, std::function<void()> code, void* data, msg_host_t host,
135                                               xbt_dict_t properties)
136 {
137   xbt_assert(code != nullptr && host != nullptr, "Invalid parameters: host and code params must not be nullptr");
138   simgrid::MsgActorExt* msgExt = new simgrid::MsgActorExt(data);
139
140   smx_actor_t process = simcall_process_create(name, std::move(code), msgExt, host, properties);
141
142   if (!process) { /* Undo everything */
143     delete msgExt;
144     return nullptr;
145   }
146
147   simcall_process_on_exit(process, (int_f_pvoid_pvoid_t)TRACE_msg_process_kill, process);
148   return process->ciface();
149 }
150
151 SG_BEGIN_DECL()
152
153 /* Become a process in the simulation
154  *
155  * Currently this can only be called by the main thread (once) and only work with some thread factories
156  * (currently ThreadContextFactory).
157  *
158  * In the future, it might be extended in order to attach other threads created by a third party library.
159  */
160 msg_process_t MSG_process_attach(const char *name, void *data, msg_host_t host, xbt_dict_t properties)
161 {
162   xbt_assert(host != nullptr, "Invalid parameters: host and code params must not be nullptr");
163
164   /* Let's create the process: SIMIX may decide to start it right now, even before returning the flow control to us */
165   smx_actor_t process = SIMIX_process_attach(name, new simgrid::MsgActorExt(data), host->cname(), properties, nullptr);
166   if (!process)
167     xbt_die("Could not attach");
168   simcall_process_on_exit(process,(int_f_pvoid_pvoid_t)TRACE_msg_process_kill,process);
169   return process->ciface();
170 }
171
172 /** Detach a process attached with `MSG_process_attach()`
173  *
174  *  This is called when the current process has finished its job.
175  *  Used in the main thread, it waits for the simulation to finish before  returning. When it returns, the other
176  *  simulated processes and the maestro are destroyed.
177  */
178 void MSG_process_detach()
179 {
180   SIMIX_process_detach();
181 }
182
183 /** \ingroup m_process_management
184  * \param process poor victim
185  *
186  * This function simply kills a \a process... scary isn't it ? :)
187  */
188 void MSG_process_kill(msg_process_t process)
189 {
190   simcall_process_kill(process->getImpl());
191 }
192
193 /**
194 * \brief Wait for the completion of a #msg_process_t.
195 *
196 * \param process the process to wait for
197 * \param timeout wait until the process is over, or the timeout occurs
198 */
199 msg_error_t MSG_process_join(msg_process_t process, double timeout){
200   simcall_process_join(process->getImpl(), timeout);
201   return MSG_OK;
202 }
203
204 /** \ingroup m_process_management
205  * \brief Migrates a process to another location.
206  *
207  * This function checks whether \a process and \a host are valid pointers and change the value of the #msg_host_t on
208  * which \a process is running.
209  */
210 msg_error_t MSG_process_migrate(msg_process_t process, msg_host_t host)
211 {
212   TRACE_msg_process_change_host(process, MSG_process_get_host(process), host);
213   simcall_process_set_host(process->getImpl(), host);
214   return MSG_OK;
215 }
216
217 /** Yield the current actor; let the other actors execute first */
218 void MSG_process_yield()
219 {
220   simgrid::simix::kernelImmediate([] { /* do nothing*/ });
221 }
222
223 /** \ingroup m_process_management
224  * \brief Returns the user data of a process.
225  *
226  * This function checks whether \a process is a valid pointer and returns the user data associated to this process.
227  */
228 void* MSG_process_get_data(msg_process_t process)
229 {
230   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: first parameter must not be nullptr!");
231
232   /* get from SIMIX the MSG process data, and then the user data */
233   simgrid::MsgActorExt* msgExt = (simgrid::MsgActorExt*)process->getImpl()->data;
234   if (msgExt)
235     return msgExt->data;
236   else
237     return nullptr;
238 }
239
240 /** \ingroup m_process_management
241  * \brief Sets the user data of a process.
242  *
243  * This function checks whether \a process is a valid pointer and sets the user data associated to this process.
244  */
245 msg_error_t MSG_process_set_data(msg_process_t process, void *data)
246 {
247   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: first parameter must not be nullptr!");
248
249   static_cast<simgrid::MsgActorExt*>(process->getImpl()->data)->data = data;
250
251   return MSG_OK;
252 }
253
254 /** \ingroup m_process_management
255  * \brief Sets a cleanup function to be called to free the userdata of a process when a process is destroyed.
256  * \param data_cleanup a cleanup function for the userdata of a process, or nullptr to call no function
257  */
258 XBT_PUBLIC(void) MSG_process_set_data_cleanup(void_f_pvoid_t data_cleanup) {
259   msg_global->process_data_cleanup = data_cleanup;
260 }
261
262 /** \ingroup m_process_management
263  * \brief Return the location on which a process is running.
264  * \param process a process (nullptr means the current one)
265  * \return the msg_host_t corresponding to the location on which \a process is running.
266  */
267 msg_host_t MSG_process_get_host(msg_process_t process)
268 {
269   if (process == nullptr) {
270     return SIMIX_process_self()->host;
271   } else {
272     return process->getImpl()->host;
273   }
274 }
275
276 /** \ingroup m_process_management
277  *
278  * \brief Return a #msg_process_t given its PID.
279  *
280  * This function search in the list of all the created msg_process_t for a msg_process_t  whose PID is equal to \a PID.
281  * If no host is found, \c nullptr is returned.
282    Note that the PID are uniq in the whole simulation, not only on a given host.
283  */
284 msg_process_t MSG_process_from_PID(int PID)
285 {
286   return SIMIX_process_from_PID(PID)->ciface();
287 }
288
289 /** @brief returns a list of all currently existing processes */
290 xbt_dynar_t MSG_processes_as_dynar() {
291   return SIMIX_processes_as_dynar();
292 }
293
294 /** @brief Return the current number MSG processes. */
295 int MSG_process_get_number()
296 {
297   return SIMIX_process_count();
298 }
299
300 /** \ingroup m_process_management
301  * \brief Set the kill time of a process.
302  *
303  * \param process a process
304  * \param kill_time the time when the process is killed.
305  */
306 msg_error_t MSG_process_set_kill_time(msg_process_t process, double kill_time)
307 {
308   simcall_process_set_kill_time(process->getImpl(), kill_time);
309   return MSG_OK;
310 }
311
312 /** \ingroup m_process_management
313  * \brief Returns the process ID of \a process.
314  *
315  * This function checks whether \a process is a valid pointer and return its PID (or 0 in case of problem).
316  */
317 int MSG_process_get_PID(msg_process_t process)
318 {
319   /* Do not raise an exception here: this function is called by the logs
320    * and the exceptions, so it would be called back again and again */
321   if (process == nullptr || process->getImpl() == nullptr)
322     return 0;
323   return process->getImpl()->pid;
324 }
325
326 /** \ingroup m_process_management
327  * \brief Returns the process ID of the parent of \a process.
328  *
329  * This function checks whether \a process is a valid pointer and return its PID.
330  * Returns -1 if the process has not been created by any other process.
331  */
332 int MSG_process_get_PPID(msg_process_t process)
333 {
334   return process->getImpl()->ppid;
335 }
336
337 /** \ingroup m_process_management
338  * \brief Return the name of a process.
339  *
340  * This function checks whether \a process is a valid pointer and return its name.
341  */
342 const char *MSG_process_get_name(msg_process_t process)
343 {
344   return process->cname();
345 }
346
347 /** \ingroup m_process_management
348  * \brief Returns the value of a given process property
349  *
350  * \param process a process
351  * \param name a property name
352  * \return value of a property (or nullptr if the property is not set)
353  */
354 const char *MSG_process_get_property_value(msg_process_t process, const char *name)
355 {
356   return (char*) xbt_dict_get_or_null(MSG_process_get_properties(process), name);
357 }
358
359 /** \ingroup m_process_management
360  * \brief Return the list of properties
361  *
362  * This function returns all the parameters associated with a process
363  */
364 xbt_dict_t MSG_process_get_properties(msg_process_t process)
365 {
366   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
367   return simcall_process_get_properties(process->getImpl());
368 }
369
370 /** \ingroup m_process_management
371  * \brief Return the PID of the current process.
372  *
373  * This function returns the PID of the currently running #msg_process_t.
374  */
375 int MSG_process_self_PID()
376 {
377   smx_actor_t self = SIMIX_process_self();
378   return self == nullptr ? 0 : self->pid;
379 }
380
381 /** \ingroup m_process_management
382  * \brief Return the PPID of the current process.
383  *
384  * This function returns the PID of the parent of the currently running #msg_process_t.
385  */
386 int MSG_process_self_PPID()
387 {
388   return MSG_process_get_PPID(MSG_process_self());
389 }
390
391 /** \ingroup m_process_management
392  * \brief Return the current process.
393  *
394  * This function returns the currently running #msg_process_t.
395  */
396 msg_process_t MSG_process_self()
397 {
398   return SIMIX_process_self()->ciface();
399 }
400
401 /** \ingroup m_process_management
402  * \brief Suspend the process.
403  *
404  * This function suspends the process by suspending the task on which it was waiting for the completion.
405  */
406 msg_error_t MSG_process_suspend(msg_process_t process)
407 {
408   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
409
410   TRACE_msg_process_suspend(process);
411   simcall_process_suspend(process->getImpl());
412   return MSG_OK;
413 }
414
415 /** \ingroup m_process_management
416  * \brief Resume a suspended process.
417  *
418  * This function resumes a suspended process by resuming the task on which it was waiting for the completion.
419  */
420 msg_error_t MSG_process_resume(msg_process_t process)
421 {
422   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
423
424   TRACE_msg_process_resume(process);
425   simcall_process_resume(process->getImpl());
426   return MSG_OK;
427 }
428
429 /** \ingroup m_process_management
430  * \brief Returns true if the process is suspended .
431  *
432  * This checks whether a process is suspended or not by inspecting the task on which it was waiting for the completion.
433  */
434 int MSG_process_is_suspended(msg_process_t process)
435 {
436   return simcall_process_is_suspended(process->getImpl());
437 }
438
439 smx_context_t MSG_process_get_smx_ctx(msg_process_t process) {
440   return SIMIX_process_get_context(process->getImpl());
441 }
442 /**
443  * \ingroup m_process_management
444  * \brief Add a function to the list of "on_exit" functions for the current process.
445  * The on_exit functions are the functions executed when your process is killed.
446  * You should use them to free the data used by your process.
447  */
448 void MSG_process_on_exit(int_f_pvoid_pvoid_t fun, void *data) {
449   simcall_process_on_exit(SIMIX_process_self(), fun, data);
450 }
451 /**
452  * \ingroup m_process_management
453  * \brief Sets the "auto-restart" flag of the process.
454  * If the flag is set to 1, the process will be automatically restarted when its host comes back up.
455  */
456 XBT_PUBLIC(void) MSG_process_auto_restart_set(msg_process_t process, int auto_restart) {
457   simcall_process_auto_restart_set(process->getImpl(), auto_restart);
458 }
459 /**
460  * \ingroup m_process_management
461  * \brief Restarts a process from the beginning.
462  */
463 XBT_PUBLIC(msg_process_t) MSG_process_restart(msg_process_t process) {
464   return simcall_process_restart(process->getImpl())->ciface();
465 }
466
467 /** @ingroup m_process_management
468  * @brief This process will be terminated automatically when the last non-daemon process finishes
469  */
470 XBT_PUBLIC(void) MSG_process_daemonize(msg_process_t process)
471 {
472   simgrid::simix::kernelImmediate([process]() {
473     process->getImpl()->daemonize();
474   });
475 }
476
477 /** @ingroup m_process_management
478  * @brief Take an extra reference on that process to prevent it to be garbage-collected
479  */
480 XBT_PUBLIC(void) MSG_process_ref(msg_process_t process)
481 {
482   intrusive_ptr_add_ref(process);
483 }
484 /** @ingroup m_process_management
485  * @brief Release a reference on that process so that it can get be garbage-collected
486  */
487 XBT_PUBLIC(void) MSG_process_unref(msg_process_t process)
488 {
489   intrusive_ptr_release(process);
490 }
491
492 SG_END_DECL()