src/s4u/s4u_Host.cpp

   1 /* Copyright (c) 2006-2021. 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 #include "simgrid/host.h"
   7 #include "simgrid/kernel/routing/NetPoint.hpp"
   8 #include "simgrid/s4u/Actor.hpp"
   9 #include "simgrid/s4u/Comm.hpp"
  10 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
  12 #include "simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp"
  13 #include "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
  14 #include "src/surf/HostImpl.hpp"
  15
  16 #include <algorithm>
  17 #include <string>
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(s4u_host, s4u, "Logging specific to the S4U hosts");
  20 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(surf_route);
  21
  22 namespace simgrid {
  23
  24 template class xbt::Extendable<s4u::Host>;
  25
  26 namespace s4u {
  27
  28 xbt::signal<void(Host&)> Host::on_creation;
  29 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_destruction;
  30 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_state_change;
  31 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_speed_change;
  32
  33 Host::Host(const std::string& name) : name_(name)
  34 {
  35   xbt_assert(Host::by_name_or_null(name_) == nullptr, "Refusing to create a second host named '%s'.", get_cname());
  36   Engine::get_instance()->host_register(name_, this);
  37   new surf::HostImpl(this);
  38 }
  39
  40 Host* Host::set_netpoint(kernel::routing::NetPoint* netpoint)
  41 {
  42   pimpl_netpoint_ = netpoint;
  43   return this;
  44 }
  45
  46 Host::~Host()
  47 {
  48   delete pimpl_;
  49   if (pimpl_netpoint_ != nullptr) // not removed yet by a children class
  50     Engine::get_instance()->netpoint_unregister(pimpl_netpoint_);
  51   delete pimpl_cpu;
  52 }
  53
  54 /** @brief Fire the required callbacks and destroy the object
  55  *
  56  * Don't delete directly a host, call h->destroy() instead.
  57  *
  58  * This is cumbersome but this is the simplest solution to ensure that the on_destruction() callback receives a valid
  59  * object (because of the destructor order in a class hierarchy).
  60  */
  61 void Host::destroy()
  62 {
  63   on_destruction(*this);
  64   Engine::get_instance()->host_unregister(std::string(name_));
  65   delete this;
  66 }
  67
  68 Host* Host::by_name(const std::string& name)
  69 {
  70   return Engine::get_instance()->host_by_name(name);
  71 }
  72 Host* Host::by_name_or_null(const std::string& name)
  73 {
  74   return Engine::get_instance()->host_by_name_or_null(name);
  75 }
  76
  77 Host* Host::current()
  78 {
  79   kernel::actor::ActorImpl* self = kernel::actor::ActorImpl::self();
  80   if (self == nullptr)
  81     xbt_die("Cannot call Host::current() from the maestro context");
  82   return self->get_host();
  83 }
  84
  85 void Host::turn_on()
  86 {
  87   if (not is_on()) {
  88     kernel::actor::simcall([this] {
  89       this->pimpl_cpu->turn_on();
  90       this->pimpl_->turn_on();
  91       on_state_change(*this);
  92     });
  93   }
  94 }
  95
  96 /** @brief Stop the host if it is on */
  97 void Host::turn_off()
  98 {
  99   if (is_on()) {
 100     const kernel::actor::ActorImpl* self = kernel::actor::ActorImpl::self();
 101     kernel::actor::simcall([this, self] {
 102       for (VirtualMachine* const& vm : vm::VirtualMachineImpl::allVms_)
 103         if (vm->get_pm() == this) {
 104           vm->shutdown();
 105           vm->turn_off();
 106         }
 107       this->pimpl_cpu->turn_off();
 108       this->pimpl_->turn_off(self);
 109
 110       on_state_change(*this);
 111     });
 112   }
 113 }
 114
 115 bool Host::is_on() const
 116 {
 117   return this->pimpl_cpu->is_on();
 118 }
 119
 120 int Host::get_pstate_count() const
 121 {
 122   return this->pimpl_cpu->get_pstate_count();
 123 }
 124
 125 /**
 126  * @brief Return a copy of the list of actors that are executing on this host.
 127  *
 128  * Daemons and regular actors are all mixed in this list.
 129  */
 130 std::vector<ActorPtr> Host::get_all_actors() const
 131 {
 132   return pimpl_->get_all_actors();
 133 }
 134
 135 /** @brief Returns how many actors (daemonized or not) have been launched on this host */
 136 int Host::get_actor_count() const
 137 {
 138   return pimpl_->get_actor_count();
 139 }
 140
 141 /**
 142  * @brief Find a route toward another host
 143  *
 144  * @param dest [IN] where to
 145  * @param links [OUT] where to store the list of links (must exist, cannot be nullptr).
 146  * @param latency [OUT] where to store the latency experienced on the path (or nullptr if not interested)
 147  *                It is the caller responsibility to initialize latency to 0 (we add to provided route)
 148  * @pre links!=nullptr
 149  *
 150  * walk through the routing components tree and find a route between hosts
 151  * by calling each "get_route" function in each routing component.
 152  */
 153 void Host::route_to(const Host* dest, std::vector<Link*>& links, double* latency) const
 154 {
 155   std::vector<kernel::resource::LinkImpl*> linkImpls;
 156   this->route_to(dest, linkImpls, latency);
 157   for (auto* l : linkImpls)
 158     links.push_back(l->get_iface());
 159 }
 160
 161 /** @brief Just like Host::routeTo, but filling an array of link implementations */
 162 void Host::route_to(const Host* dest, std::vector<kernel::resource::LinkImpl*>& links, double* latency) const
 163 {
 164   kernel::routing::NetZoneImpl::get_global_route(pimpl_netpoint_, dest->get_netpoint(), links, latency);
 165   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_route, xbt_log_priority_debug)) {
 166     XBT_CDEBUG(surf_route, "Route from '%s' to '%s' (latency: %f):", get_cname(), dest->get_cname(),
 167                (latency == nullptr ? -1 : *latency));
 168     for (auto const* link : links)
 169       XBT_CDEBUG(surf_route, "  Link '%s'", link->get_cname());
 170   }
 171 }
 172
 173 /** @brief Returns the networking zone englobing that host */
 174 NetZone* Host::get_englobing_zone()
 175 {
 176   return pimpl_netpoint_->get_englobing_zone()->get_iface();
 177 }
 178
 179 void Host::sendto(Host* dest, double byte_amount)
 180 {
 181   sendto_async(dest, byte_amount)->wait();
 182 }
 183
 184 CommPtr Host::sendto_async(Host* dest, double byte_amount)
 185 {
 186   return Comm::sendto_async(this, dest, byte_amount);
 187 }
 188
 189 /** Get the properties assigned to a host */
 190 const std::unordered_map<std::string, std::string>* Host::get_properties() const
 191 {
 192   return this->pimpl_->get_properties();
 193 }
 194
 195 /** Retrieve the property value (or nullptr if not set) */
 196 const char* Host::get_property(const std::string& key) const
 197 {
 198   return this->pimpl_->get_property(key);
 199 }
 200
 201 Host* Host::set_property(const std::string& key, const std::string& value)
 202 {
 203   kernel::actor::simcall([this, &key, &value] { this->pimpl_->set_property(key, value); });
 204   return this;
 205 }
 206
 207 Host* Host::set_properties(const std::unordered_map<std::string, std::string>& properties)
 208 {
 209   kernel::actor::simcall([this, &properties] { this->pimpl_->set_properties(properties); });
 210   return this;
 211 }
 212
 213 /** Specify a profile turning the host on and off according to an exhaustive list or a stochastic law.
 214  * The profile must contain boolean values. */
 215 void Host::set_state_profile(kernel::profile::Profile* p)
 216 {
 217   return kernel::actor::simcall([this, p] { pimpl_cpu->set_state_profile(p); });
 218 }
 219 /** Specify a profile modeling the external load according to an exhaustive list or a stochastic law.
 220  *
 221  * Each event of the profile represent a peak speed change that is due to external load. The values are given as a rate
 222  * of the initial value. This means that the actual value is obtained by multiplying the initial value (the peek speed
 223  * at this pstate level) by the rate coming from the profile.
 224  */
 225 void Host::set_speed_profile(kernel::profile::Profile* p)
 226 {
 227   return kernel::actor::simcall([this, p] { pimpl_cpu->set_speed_profile(p); });
 228 }
 229
 230 /** @brief Get the peak processor speed (in flops/s), at the specified pstate  */
 231 double Host::get_pstate_speed(int pstate_index) const
 232 {
 233   return this->pimpl_cpu->get_pstate_peak_speed(pstate_index);
 234 }
 235
 236 double Host::get_speed() const
 237 {
 238   return this->pimpl_cpu->get_speed(1.0);
 239 }
 240 double Host::get_load() const
 241 {
 242   return this->pimpl_cpu->get_load();
 243 }
 244 double Host::get_available_speed() const
 245 {
 246   return this->pimpl_cpu->get_speed_ratio();
 247 }
 248
 249 int Host::get_core_count() const
 250 {
 251   return this->pimpl_cpu->get_core_count();
 252 }
 253
 254 /** @brief Set the pstate at which the host should run */
 255 void Host::set_pstate(int pstate_index)
 256 {
 257   kernel::actor::simcall([this, pstate_index] { this->pimpl_cpu->set_pstate(pstate_index); });
 258 }
 259 /** @brief Retrieve the pstate at which the host is currently running */
 260 int Host::get_pstate() const
 261 {
 262   return this->pimpl_cpu->get_pstate();
 263 }
 264
 265 std::vector<Disk*> Host::get_disks() const
 266 {
 267   return kernel::actor::simcall([this] { return this->pimpl_->get_disks(); });
 268 }
 269
 270 Disk* Host::create_disk(const std::string& name, double read_bandwidth, double write_bandwidth)
 271 {
 272   return surf_disk_model->create_disk(name, read_bandwidth, write_bandwidth)->set_host(this)->get_iface();
 273 }
 274
 275 void Host::add_disk(const Disk* disk)
 276 {
 277   kernel::actor::simcall([this, disk] { this->pimpl_->add_disk(disk); });
 278 }
 279
 280 void Host::remove_disk(const std::string& disk_name)
 281 {
 282   kernel::actor::simcall([this, disk_name] { this->pimpl_->remove_disk(disk_name); });
 283 }
 284
 285 ExecPtr Host::exec_init(double flops) const
 286 {
 287   return this_actor::exec_init(flops);
 288 }
 289
 290 ExecPtr Host::exec_async(double flops) const
 291 {
 292   return this_actor::exec_async(flops);
 293 }
 294
 295 void Host::execute(double flops) const
 296 {
 297   execute(flops, 1.0 /* priority */);
 298 }
 299
 300 void Host::execute(double flops, double priority) const
 301 {
 302   this_actor::exec_init(flops)->set_priority(1 / priority)->vetoable_start()->wait();
 303 }
 304
 305 } // namespace s4u
 306 } // namespace simgrid
 307
 308 /* **************************** Public C interface *************************** */
 309 size_t sg_host_count()
 310 {
 311   return simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_host_count();
 312 }
 313 sg_host_t* sg_host_list()
 314 {
 315   const simgrid::s4u::Engine* e = simgrid::s4u::Engine::get_instance();
 316   size_t host_count       = e->get_host_count();
 317   xbt_assert(host_count > 0, "There is no host!");
 318   std::vector<simgrid::s4u::Host*> hosts = e->get_all_hosts();
 319
 320   sg_host_t* res = xbt_new(sg_host_t, hosts.size());
 321   memcpy(res, hosts.data(), sizeof(sg_host_t) * hosts.size());
 322
 323   return res;
 324 }
 325
 326 const char* sg_host_get_name(const_sg_host_t host)
 327 {
 328   return host->get_cname();
 329 }
 330
 331 void* sg_host_extension_get(const_sg_host_t host, size_t ext)
 332 {
 333   return host->extension(ext);
 334 }
 335
 336 size_t sg_host_extension_create(void (*deleter)(void*))
 337 {
 338   return simgrid::s4u::Host::extension_create(deleter);
 339 }
 340
 341 sg_host_t sg_host_by_name(const char* name)
 342 {
 343   return simgrid::s4u::Host::by_name_or_null(name);
 344 }
 345
 346 xbt_dynar_t sg_hosts_as_dynar() // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 347 {
 348   std::vector<simgrid::s4u::Host*> list = simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_all_hosts();
 349
 350   auto last = std::remove_if(begin(list), end(list), [](const simgrid::s4u::Host* host) {
 351     return not host || not host->get_netpoint() || not host->get_netpoint()->is_host();
 352   });
 353   std::sort(begin(list), last,
 354             [](const simgrid::s4u::Host* a, const simgrid::s4u::Host* b) { return a->get_name() < b->get_name(); });
 355
 356   xbt_dynar_t res = xbt_dynar_new(sizeof(sg_host_t), nullptr);
 357   std::for_each(begin(list), last, [res](sg_host_t host) { xbt_dynar_push_as(res, sg_host_t, host); });
 358   return res;
 359 }
 360
 361 // ========= Layering madness ==============*
 362
 363 // ========== User data Layer ==========
 364 void* sg_host_get_data(const_sg_host_t host)
 365 {
 366   return host->get_data();
 367 }
 368 void sg_host_set_data(sg_host_t host, void* userdata)
 369 {
 370   host->set_data(userdata);
 371 }
 372 void* sg_host_data(const_sg_host_t host) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 373 {
 374   return sg_host_get_data(host);
 375 }
 376 void sg_host_data_set(sg_host_t host, void* userdata) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 377 {
 378   sg_host_set_data(host, userdata);
 379 }
 380 void* sg_host_user(sg_host_t host) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v328
 381 {
 382   return host->get_data();
 383 }
 384 void sg_host_user_set(sg_host_t host, void* userdata) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v328
 385 {
 386   host->set_data(userdata);
 387 }
 388 void sg_host_user_destroy(sg_host_t host) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v328
 389 {
 390   host->set_data(nullptr);
 391 }
 392
 393 // ========= Disk related functions ============
 394 void sg_host_get_disks(const_sg_host_t host, unsigned int* disk_count, sg_disk_t** disks)
 395 {
 396   std::vector<sg_disk_t> list = host->get_disks();
 397   *disk_count                 = list.size();
 398   *disks                      = static_cast<sg_disk_t*>(xbt_malloc(sizeof(sg_disk_t) * (*disk_count)));
 399   for (size_t i = 0; i < *disk_count; i++)
 400     (*disks)[i] = list[i];
 401 }
 402
 403 // =========== user-level functions ===============
 404 // ================================================
 405 /** @brief Returns the total speed of a host */
 406 double sg_host_get_speed(const_sg_host_t host)
 407 {
 408   return host->get_speed();
 409 }
 410
 411 double sg_host_speed(const_sg_host_t host) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 412 {
 413   return sg_host_get_speed(host);
 414 }
 415
 416 /** @brief Return the speed of the processor (in flop/s) at a given pstate. See also @ref plugin_energy.
 417  *
 418  * @param  host host to test
 419  * @param pstate_index pstate to test
 420  * @return Returns the processor speed associated with pstate_index
 421  */
 422 double sg_host_get_pstate_speed(const_sg_host_t host, int pstate_index)
 423 {
 424   return host->get_pstate_speed(pstate_index);
 425 }
 426
 427 /** @ingroup m_host_management
 428  * @brief Return the number of cores.
 429  *
 430  * @param host a host
 431  * @return the number of cores
 432  */
 433 int sg_host_core_count(const_sg_host_t host)
 434 {
 435   return host->get_core_count();
 436 }
 437
 438 double sg_host_get_available_speed(const_sg_host_t host)
 439 {
 440   return host->get_available_speed();
 441 }
 442
 443 /** @brief Returns the number of power states for a host.
 444  *
 445  *  See also @ref plugin_energy.
 446  */
 447 int sg_host_get_nb_pstates(const_sg_host_t host)
 448 {
 449   return host->get_pstate_count();
 450 }
 451
 452 /** @brief Gets the pstate at which that host currently runs.
 453  *
 454  *  See also @ref plugin_energy.
 455  */
 456 int sg_host_get_pstate(const_sg_host_t host)
 457 {
 458   return host->get_pstate();
 459 }
 460 /** @brief Sets the pstate at which that host should run.
 461  *
 462  *  See also @ref plugin_energy.
 463  */
 464 void sg_host_set_pstate(sg_host_t host, int pstate)
 465 {
 466   host->set_pstate(pstate);
 467 }
 468
 469 /** @ingroup m_host_management
 470  *
 471  * @brief Start the host if it is off
 472  *
 473  * See also #sg_host_is_on() to test the current state of the host and @ref plugin_energy
 474  * for more info on DVFS.
 475  */
 476 void sg_host_turn_on(sg_host_t host)
 477 {
 478   host->turn_on();
 479 }
 480
 481 /** @ingroup m_host_management
 482  *
 483  * @brief Stop the host if it is on
 484  *
 485  * See also #MSG_host_is_on() to test the current state of the host and @ref plugin_energy
 486  * for more info on DVFS.
 487  */
 488 void sg_host_turn_off(sg_host_t host)
 489 {
 490   host->turn_off();
 491 }
 492
 493 /** @ingroup m_host_management
 494  * @brief Determine if a host is up and running.
 495  *
 496  * See also #sg_host_turn_on() and #sg_host_turn_off() to switch the host ON and OFF and @ref plugin_energy for more
 497  * info on DVFS.
 498  *
 499  * @param host host to test
 500  * @return Returns true if the host is up and running, and false if it's currently down
 501  */
 502 int sg_host_is_on(const_sg_host_t host)
 503 {
 504   return host->is_on();
 505 }
 506
 507 /** @brief Get the properties of a host */
 508 xbt_dict_t sg_host_get_properties(const_sg_host_t host)
 509 {
 510   xbt_dict_t as_dict = xbt_dict_new_homogeneous(xbt_free_f);
 511   const std::unordered_map<std::string, std::string>* props = host->get_properties();
 512   if (props == nullptr)
 513     return nullptr;
 514   for (auto const& elm : *props) {
 515     xbt_dict_set(as_dict, elm.first.c_str(), xbt_strdup(elm.second.c_str()));
 516   }
 517   return as_dict;
 518 }
 519
 520 /** @ingroup m_host_management
 521  * @brief Returns the value of a given host property
 522  *
 523  * @param host a host
 524  * @param name a property name
 525  * @return value of a property (or nullptr if property not set)
 526  */
 527 const char* sg_host_get_property_value(const_sg_host_t host, const char* name)
 528 {
 529   return host->get_property(name);
 530 }
 531
 532 void sg_host_set_property_value(sg_host_t host, const char* name, const char* value)
 533 {
 534   host->set_property(name, value);
 535 }
 536
 537 /**
 538  * @brief Find a route between two hosts
 539  *
 540  * @param from where from
 541  * @param to where to
 542  * @param links [OUT] where to store the list of links (must exist, cannot be nullptr).
 543  */
 544 void sg_host_get_route(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to, xbt_dynar_t links)
 545 {
 546   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
 547   from->route_to(to, vlinks, nullptr);
 548   for (auto const& link : vlinks)
 549     xbt_dynar_push(links, &link);
 550 }
 551 /**
 552  * @brief Find the latency of the route between two hosts
 553  *
 554  * @param from where from
 555  * @param to where to
 556  */
 557 double sg_host_get_route_latency(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to)
 558 {
 559   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
 560   double res = 0;
 561   from->route_to(to, vlinks, &res);
 562   return res;
 563 }
 564 /**
 565  * @brief Find the bandwidth of the route between two hosts
 566  *
 567  * @param from where from
 568  * @param to where to
 569  */
 570 double sg_host_get_route_bandwidth(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to)
 571 {
 572   double min_bandwidth = -1.0;
 573
 574   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
 575   from->route_to(to, vlinks, nullptr);
 576   for (auto const& link : vlinks) {
 577     double bandwidth = link->get_bandwidth();
 578     if (bandwidth < min_bandwidth || min_bandwidth < 0.0)
 579       min_bandwidth = bandwidth;
 580   }
 581   return min_bandwidth;
 582 }
 583
 584 void sg_host_route(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to, xbt_dynar_t links) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 585 {
 586   sg_host_get_route(from, to, links);
 587 }
 588
 589 double sg_host_route_latency(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 590 {
 591   return sg_host_get_route_latency(from, to);
 592 }
 593
 594 double sg_host_route_bandwidth(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 595 {
 596   return sg_host_get_route_bandwidth(from, to);
 597 }
 598
 599 void sg_host_sendto(sg_host_t from, sg_host_t to, double byte_amount)
 600 {
 601   from->sendto(to, byte_amount);
 602 }
 603
 604 /** @brief Displays debugging information about a host */
 605 void sg_host_dump(const_sg_host_t host)
 606 {
 607   XBT_INFO("Displaying host %s", host->get_cname());
 608   XBT_INFO("  - speed: %.0f", host->get_speed());
 609   XBT_INFO("  - available speed: %.2f", sg_host_get_available_speed(host));
 610   const std::unordered_map<std::string, std::string>* props = host->get_properties();
 611
 612   if (not props->empty()) {
 613     XBT_INFO("  - properties:");
 614     for (auto const& elm : *props) {
 615       XBT_INFO("    %s->%s", elm.first.c_str(), elm.second.c_str());
 616     }
 617   }
 618 }
 619
 620 /** @brief Return the list of actors attached to a host.
 621  *
 622  * @param host a host
 623  * @param whereto a dynar in which we should push actors living on that host
 624  */
 625 void sg_host_get_actor_list(const_sg_host_t host, xbt_dynar_t whereto)
 626 {
 627   auto const actors = host->get_all_actors();
 628   for (auto const& actor : actors)
 629     xbt_dynar_push(whereto, &actor);
 630 }
 631
 632 sg_host_t sg_host_self()
 633 {
 634   return SIMIX_is_maestro() ? nullptr : simgrid::kernel::actor::ActorImpl::self()->get_host();
 635 }
 636
 637 /* needs to be public and without simcall for exceptions and logging events */
 638 const char* sg_host_self_get_name()
 639 {
 640   const char* res = "";
 641   if (not SIMIX_is_maestro()) {
 642     const simgrid::s4u::Host* host = simgrid::kernel::actor::ActorImpl::self()->get_host();
 643     if (host != nullptr)
 644       res = host->get_cname();
 645   }
 646   return res;
 647 }
 648
 649 double sg_host_get_load(const_sg_host_t host)
 650 {
 651   return host->get_load();
 652 }
 653
 654 double sg_host_load(const_sg_host_t host) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 655 {
 656   return sg_host_get_load(host);
 657 }