include/simgrid/kernel/resource/Action.hpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
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   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 #include <string_view>
  17
  18 static constexpr double NO_MAX_DURATION = -1.0;
  19
  20 namespace simgrid::kernel::resource {
  21
  22 using heap_element_type = std::pair<double, Action*>;
  23 using heap_type =
  24     boost::heap::pairing_heap<heap_element_type, boost::heap::constant_time_size<false>, boost::heap::stable<true>,
  25                               boost::heap::compare<simgrid::xbt::HeapComparator<heap_element_type>>>;
  26
  27 class XBT_PUBLIC ActionHeap : public heap_type {
  28   friend Action;
  29
  30 public:
  31   enum class Type {
  32     latency = 100, /* this is a heap entry to warn us when the latency is paid */
  33     max_duration,  /* this is a heap entry to warn us when the max_duration limit (timeout) is reached */
  34     normal,        /* this is a normal heap entry stating the date to finish transmitting */
  35     unset
  36   };
  37
  38   double top_date() const;
  39   void insert(Action* action, double date, ActionHeap::Type type);
  40   void update(Action* action, double date, ActionHeap::Type type);
  41   void remove(Action* action);
  42   Action* pop();
  43 };
  44
  45 /** @details An action is a consumption on a resource (e.g.: a communication for the network).
  46  *
  47  * It is related (but still different) from activities, that are the stuff on which an actor can be blocked.
  48  *
  49  * - A sequential execution activity encompasses 2 actions: one for the exec itself,
  50  *   and a time-limited sleep used as timeout detector.
  51  * - A point-to-point communication activity encompasses 3 actions: one for the comm itself
  52  *   (which spans on all links of the path), and one infinite sleep used as failure detector
  53  *   on both sender and receiver hosts.
  54  * - Synchronization activities may possibly be connected to no action.
  55
  56  */
  57 class XBT_PUBLIC Action {
  58   friend ActionHeap;
  59
  60   int refcount_           = 1;
  61   double sharing_penalty_ = 1.0;             /**< priority (1.0 by default) */
  62   double max_duration_    = NO_MAX_DURATION; /*< max_duration (may fluctuate until the task is completed) */
  63   double remains_;          /**< How much of that cost remains to be done in the currently running task */
  64   double start_time_;       /**< start time  */
  65   double finish_time_ = -1; /**< finish time (may fluctuate until the task is completed) */
  66   std::string category_;    /**< tracing category for categorized resource utilization monitoring */
  67
  68   double cost_;
  69   Model* model_;
  70   activity::ActivityImpl* activity_ = nullptr;
  71
  72   /* LMM */
  73   double factor_           = 1.0; /**< Factor for effective rate = var->get_value() * factor_ */
  74   double last_update_      = 0;
  75   double last_value_       = 0;
  76   lmm::Variable* variable_ = nullptr;
  77   double user_bound_       = -1;
  78
  79   ActionHeap::Type type_                              = ActionHeap::Type::unset;
  80   boost::optional<ActionHeap::handle_type> heap_hook_ = boost::none;
  81   boost::intrusive::list_member_hook<> modified_set_hook_;
  82   boost::intrusive::list_member_hook<> state_set_hook_;
  83
  84 public:
  85   /* Lazy update needs this Set hook to maintain a list of the tracked actions */
  86   bool is_within_modified_set() const { return modified_set_hook_.is_linked(); }
  87   using ModifiedSet = boost::intrusive::list<
  88       Action, boost::intrusive::member_hook<Action, boost::intrusive::list_member_hook<>, &Action::modified_set_hook_>>;
  89
  90   using StateSet = boost::intrusive::list<
  91       Action, boost::intrusive::member_hook<Action, boost::intrusive::list_member_hook<>, &Action::state_set_hook_>>;
  92
  93   enum class State {
  94     INITED,   /**< Created, but not started yet */
  95     STARTED,  /**< Currently running */
  96     FAILED,   /**< either the resource failed, or the action was canceled */
  97     FINISHED, /**< Successfully completed  */
  98     IGNORED   /**< e.g. failure detectors: infinite sleep actions that are put on resources which failure should get
  99                  noticed  */
 100   };
 101
 102   enum class SuspendStates {
 103     RUNNING = 0, /**< Action currently not suspended **/
 104     SUSPENDED,
 105     SLEEPING
 106   };
 107
 108 private:
 109   StateSet* state_set_;
 110   Action::SuspendStates suspended_ = Action::SuspendStates::RUNNING;
 111
 112 public:
 113   /**
 114    * @brief Action constructor
 115    *
 116    * @param model The Model associated to this Action
 117    * @param cost The cost of the Action
 118    * @param failed If the action is impossible (e.g.: execute something on a switched off host)
 119    */
 120   Action(Model* model, double cost, bool failed);
 121
 122   /**
 123    * @brief Action constructor
 124    *
 125    * @param model The Model associated to this Action
 126    * @param cost The cost of the Action
 127    * @param failed If the action is impossible (e.g.: execute something on a switched off host)
 128    * @param var The lmm variable associated to this Action if it is part of a LMM component
 129    */
 130   Action(Model* model, double cost, bool failed, lmm::Variable* var);
 131   Action(const Action&) = delete;
 132   Action& operator=(const Action&) = delete;
 133
 134   virtual ~Action();
 135
 136   /**
 137    * @brief Mark that the action is now finished
 138    *
 139    * @param state the new [state](@ref simgrid::kernel::resource::Action::State) of the current Action
 140    */
 141   void finish(Action::State state);
 142
 143   /** @brief Get the [state](@ref simgrid::kernel::resource::Action::State) of the current Action */
 144   Action::State get_state() const; /**< get the state*/
 145   /** @brief Set the [state](@ref simgrid::kernel::resource::Action::State) of the current Action */
 146   virtual void set_state(Action::State state);
 147
 148   /** @brief Get the bound of the current Action */
 149   double get_bound() const;
 150   /** @brief Set the bound of the current Action */
 151   void set_bound(double bound);
 152
 153   /** @brief Get the start time of the current action */
 154   double get_start_time() const { return start_time_; }
 155   /** @brief Get the finish time of the current action */
 156   double get_finish_time() const { return finish_time_; }
 157
 158   /** @brief Get the user data associated to the current action */
 159   activity::ActivityImpl* get_activity() const { return activity_; }
 160   /** @brief Set the user data associated to the current action */
 161   void set_activity(activity::ActivityImpl* activity) { activity_ = activity; }
 162
 163   /** @brief Get the cost of the current action */
 164   double get_cost() const { return cost_; }
 165   /** @brief Set the cost of the current action */
 166   void set_cost(double cost) { cost_ = cost; }
 167
 168   /** @brief Update the maximum duration of the current action
 169    *  @param delta Amount to remove from the MaxDuration */
 170   void update_max_duration(double delta);
 171
 172   /** @brief Update the remaining time of the current action
 173    *  @param delta Amount to remove from the remaining time */
 174   void update_remains(double delta);
 175
 176   virtual void update_remains_lazy(double now) = 0;
 177
 178   /** @brief Set the remaining time of the current action */
 179   void set_remains(double value) { remains_ = value; }
 180
 181   /** @brief Get the remaining time of the current action after updating the resource */
 182   virtual double get_remains();
 183   /** @brief Get the remaining time of the current action without updating the resource */
 184   double get_remains_no_update() const { return remains_; }
 185
 186   /** @brief Set the finish time of the current action */
 187   void set_finish_time(double value) { finish_time_ = value; }
 188
 189   /**@brief Add a reference to the current action (refcounting) */
 190   void ref();
 191   /** @brief Unref that action (and destroy it if refcount reaches 0)
 192    *  @return true if the action was destroyed and false if someone still has references on it */
 193   bool unref();
 194
 195   /** @brief Cancel the current Action if running */
 196   virtual void cancel();
 197
 198   /** @brief Suspend the current Action */
 199   virtual void suspend();
 200
 201   /** @brief Resume the current Action */
 202   virtual void resume();
 203
 204   /** @brief Returns true if the current action is suspended */
 205   bool is_suspended() const { return suspended_ == SuspendStates::SUSPENDED; }
 206   /** @brief Returns true if the current action is running */
 207   bool is_running() const { return suspended_ == SuspendStates::RUNNING; }
 208
 209   /** @brief Get the maximum duration of the current action */
 210   double get_max_duration() const { return max_duration_; }
 211   /** @brief Set the maximum duration of the current Action */
 212   virtual void set_max_duration(double duration);
 213
 214   /** @brief Get the tracing category associated to the current action */
 215   const std::string& get_category() const { return category_; }
 216   /** @brief Set the tracing category of the current Action */
 217   void set_category(std::string_view category) { category_ = category; }
 218
 219   /** @brief Get the sharing_penalty (RTT or 1/thread_count) of the current Action */
 220   double get_sharing_penalty() const { return sharing_penalty_; };
 221   /** @brief Set the sharing_penalty (RTT or 1/thread_count) of the current Action */
 222   virtual void set_sharing_penalty(double sharing_penalty);
 223   void set_sharing_penalty_no_update(double sharing_penalty) { sharing_penalty_ = sharing_penalty; }
 224
 225   /** @brief Get the state set in which the action is */
 226   StateSet* get_state_set() const { return state_set_; };
 227
 228   Model* get_model() const { return model_; }
 229
 230   ActionHeap::Type get_type() const { return type_; }
 231
 232   lmm::Variable* get_variable() const { return variable_; }
 233   void set_variable(lmm::Variable* var) { variable_ = var; }
 234
 235   double get_user_bound() const { return user_bound_; }
 236   void set_user_bound(double bound) { user_bound_ = bound; }
 237
 238   double get_last_update() const { return last_update_; }
 239   void set_last_update();
 240
 241   /**
 242    * @brief Set a factor for this action
 243    *
 244    * Defines a multiplicative factor for the consumption of the underlying resource.
 245    *
 246    * @param factor Multiplicative factor for this action (e.g. 0.97)
 247    */
 248   void set_rate_factor(double factor) { factor_ = factor; }
 249   /**
 250    * @brief Get the effective consumption rate of the resource
 251    *
 252    * The rate is based on the sharing given by the maxmin system underneath.
 253    * However, it depends on the factor defined for this action.
 254    *
 255    * So, the effective rate is equal to var->get_value() * factor_
 256    */
 257   double get_rate() const;
 258   double get_last_value() const { return last_value_; }
 259   void set_last_value(double val) { last_value_ = val; }
 260   void set_suspend_state(Action::SuspendStates state) { suspended_ = state; }
 261 };
 262
 263 } // namespace simgrid::kernel::resource
 264 #endif