Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
cosmetics
[simgrid.git] / examples / README.rst
1 .. S4U (Simgrid for you) is the modern interface of SimGrid, which new project should use.
2 ..
3 .. This file follows the ReStructured syntax to be included in the
4 .. documentation, but it should remain readable directly.
5
6 .. _s4u_examples:
7
8 Examples
9 ********
10
11 SimGrid comes with an extensive set of examples, documented on this
12 page. Most of them only demonstrate one single feature, with some
13 larger exemplars listed below. 
14
15 The C++ examples can be found under examples/cpp while python examples
16 are in examples/python. Each such directory contains the source code (also listed
17 from this page), and the so-called tesh file containing how to call
18 the binary obtained by compiling this example and also the expected
19 output. Tesh files are used to turn each of our examples into an
20 integration test. Some examples also contain other files, on need.
21
22 A good way to bootstrap your own project is to copy and combine some
23 of the provided examples to constitute the skeleton of what you plan
24 to simulate.
25
26 .. _s4u_ex_actors:
27
28 ===========================
29 Actors: the Active Entities
30 ===========================
31
32 Starting and Stopping Actors
33 ----------------------------
34
35   - **Creating actors:**
36     Most actors are started from the deployment XML file because this
37     is a :ref:`better scientific habit <howto_science>`, but you can
38     also create them directly from your code.
39
40     .. tabs::
41     
42        .. example-tab:: examples/cpp/actor-create/s4u-actor-create.cpp
43        
44           You create actors either:
45              
46           - Directly with :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::create`
47           - From XML with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::register_actor` (if your actor is a class)
48             or :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::register_function` (if your actor is a function)
49             and then :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::load_deployment`
50              
51        .. example-tab:: examples/python/actor-create/actor-create.py
52        
53           You create actors either:
54             
55           - Directly with :py:func:`simgrid.Actor.create()`
56           - From XML with :py:func:`simgrid.Engine.register_actor()` and then :py:func:`simgrid.Engine.load_deployment()`
57              
58        .. example-tab:: examples/c/actor-create/actor-create.c
59        
60           You create actors either:
61             
62           - Directly with :cpp:func:`sg_actor_create` followed by :cpp:func:`sg_actor_start`.
63           - From XML with :cpp:func:`simgrid_register_function` and then :cpp:func:`simgrid_load_deployment`.
64              
65        .. example-tab:: examples/python/actor-create/actor-create_d.xml
66        
67           The following file is used in both C++ and Python.
68
69   - **React to the end of actors:** You can attach callbacks to the end of
70     actors. There are several ways of doing so, depending on whether you want to
71     attach your callback to a given actor and on how you define the end of a
72     given actor. User code probably wants to react to the termination of an actor
73     while some plugins want to react to the destruction (memory collection) of
74     actors.
75
76     .. tabs::
77     
78        .. example-tab:: examples/cpp/actor-exiting/s4u-actor-exiting.cpp
79
80           This example shows how to attach a callback to:
81
82           - the end of a specific actor: :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_exit()`
83           - the end of any actor: :cpp:member:`simgrid::s4u::Actor::on_termination()`
84           - the destruction of any actor: :cpp:member:`simgrid::s4u::Actor::on_destruction()`
85
86        .. example-tab:: examples/c/actor-exiting/actor-exiting.c
87
88           This example shows how to attach a callback to the end of a specific actor with 
89           :cpp:func:`sg_actor_on_exit()`.
90
91   - **Kill actors:**
92     Actors can forcefully stop other actors.
93
94     .. tabs::
95
96        .. example-tab:: examples/cpp/actor-kill/s4u-actor-kill.cpp
97
98           See also :cpp:func:`void simgrid::s4u::Actor::kill(void)`, :cpp:func:`void simgrid::s4u::Actor::kill_all()`,
99           :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exit`, :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_exit`.
100
101        .. example-tab:: examples/python/actor-kill/actor-kill.py
102
103           See also :py:func:`simgrid.Actor.kill`, :py:func:`simgrid.Actor.kill_all`, :py:func:`simgrid.this_actor.exit`,
104           :py:func:`simgrid.this_actor.on_exit`.
105
106        .. example-tab:: examples/c/actor-kill/actor-kill.c
107
108           See also :cpp:func:`sg_actor_kill`, :cpp:func:`sg_actor_kill_all`, :cpp:func:`sg_actor_exit`, :cpp:func:`sg_actor_on_exit`.
109
110   - **Controlling the actor life cycle from the XML:**
111     You can specify a start time and a kill time in the deployment file.
112
113     .. tabs::
114
115        .. example-tab:: examples/cpp/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime.cpp
116
117           This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
118
119        .. example-tab:: examples/cpp/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime_d.xml
120
121           This demonstrates the ``start_time`` and ``kill_time`` attribute of the :ref:`pf_tag_actor` tag.
122
123        .. example-tab:: examples/python/actor-lifetime/actor-lifetime.py
124
125           This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
126
127       .. example-tab:: examples/c/actor-lifetime/actor-lifetime.c
128
129           This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
130
131   - **Daemonize actors:**
132     Some actors may be intended to simulate daemons that run in the background.
133     This example shows how to transform a regular
134     actor into a daemon that will be automatically killed once the simulation is over.
135     
136     .. tabs::
137
138        .. example-tab:: examples/cpp/actor-daemon/s4u-actor-daemon.cpp
139
140           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::daemonize()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::is_daemon()`.
141
142        .. example-tab:: examples/python/actor-daemon/actor-daemon.py
143
144           See also :py:func:`simgrid.Actor.daemonize()` and :py:func:`simgrid.Actor.is_daemon()`.
145
146        .. example-tab:: examples/c/actor-daemon/actor-daemon.c
147
148           See also :cpp:func:`sg_actor_daemonize` and :cpp:func:`sg_actor_is_daemon`.
149
150   - **Specify the stack size to use**
151     The stack size can be specified by default on the command line,
152     globally by changing the configuration with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config`,
153     or for a specific actor using :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_stacksize` before its start.
154     
155     .. tabs::
156
157        .. example-tab:: examples/cpp/actor-stacksize/s4u-actor-stacksize.cpp
158
159        .. example-tab:: examples/c/actor-stacksize/actor-stacksize.c
160
161 Inter-Actors Interactions
162 -------------------------
163
164 See also the examples on :ref:`inter-actors communications
165 <s4u_ex_communication>` and the ones on :ref:`classical
166 synchronization objects <s4u_ex_IPC>`.
167
168   - **Suspend and Resume actors:**    
169     Actors can be suspended and resumed during their executions.
170
171     .. tabs::
172
173        .. example-tab:: examples/cpp/actor-suspend/s4u-actor-suspend.cpp
174
175           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::suspend()`,
176           :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::suspend()`, :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::resume()`, and
177           :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::is_suspended()`.
178
179        .. example-tab:: examples/python/actor-suspend/actor-suspend.py
180
181           See also :py:func:`simgrid.this_actor.suspend()`,
182           :py:func:`simgrid.Actor.suspend()`, :py:func:`simgrid.Actor.resume()`, and
183           :py:func:`simgrid.Actor.is_suspended()`.
184
185        .. example-tab:: examples/c/actor-suspend/actor-suspend.c
186
187           See also :cpp:func:`sg_actor_suspend()`, :cpp:func:`sg_actor_resume()`, and 
188           :cpp:func:`sg_actor_is_suspended()`.
189
190   - **Migrating Actors:**
191     Actors can move or be moved from a host to another very easily. It amounts to setting them on a new host.
192
193     .. tabs::
194
195        .. example-tab:: examples/cpp/actor-migrate/s4u-actor-migrate.cpp
196
197           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::set_host()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_host()`.
198
199        .. example-tab:: examples/python/actor-migrate/actor-migrate.py
200
201           See also :py:func:`simgrid.this_actor.set_host()` and :py:func:`simgrid.Actor.set_host()`.
202
203        .. example-tab:: examples/c/actor-migrate/actor-migrate.c
204
205           See also :cpp:func:`sg_actor_set_host()`.
206
207   - **Waiting for the termination of an actor:** (joining on it)
208     You can block the current actor until the end of another actor.
209
210     .. tabs::
211
212        .. example-tab:: examples/cpp/actor-join/s4u-actor-join.cpp
213
214           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::join()`.
215
216        .. example-tab:: examples/python/actor-join/actor-join.py
217
218           See also :py:func:`simgrid.Actor.join()`.
219
220        .. example-tab:: examples/c/actor-join/actor-join.c
221
222           See also :cpp:func:`sg_actor_join`.
223
224   - **Yielding to other actors**.
225     The ```yield()``` function interrupts the execution of the current
226     actor, leaving a chance to the other actors that are ready to run
227     at this timestamp.
228
229     .. tabs::
230
231        .. example-tab:: examples/cpp/actor-yield/s4u-actor-yield.cpp
232
233           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::yield()`.
234
235        .. example-tab:: examples/python/actor-yield/actor-yield.py
236
237           See also :py:func:`simgrid.this_actor.yield_()`.
238
239        .. example-tab:: examples/c/actor-yield/actor-yield.c
240
241           See also :cpp:func:`sg_actor_yield()`.
242
243 Traces Replay as a Workload
244 ---------------------------
245
246 This section details how to run trace-driven simulations. It is very
247 handy when you want to test an algorithm or protocol that only reacts
248 to external events. For example, many P2P protocols react to user
249 requests, but do nothing if there is no such event.
250
251 In such situations, you should write your protocol in C++, and separate
252 the workload that you want to play onto your protocol in a separate
253 text file. Declare a function handling each type of the events in your
254 trace, register them using :cpp:func:`xbt_replay_action_register()` in
255 your main, and then run the simulation.
256
257 Then, you can either have one trace file containing all your events,
258 or a file per simulated process: the former may be easier to work
259 with, but the second is more efficient on very large traces. Check
260 also the tesh files in the example directories for details.
261
262   - **Communication replay:**
263     Presents a set of event handlers reproducing classical communication
264     primitives (asynchronous send/receive at the moment).
265
266     .. tabs::
267
268        .. example-tab:: examples/cpp/replay-comm/s4u-replay-comm.cpp
269
270   - **I/O replay:**
271     Presents a set of event handlers reproducing classical I/O
272     primitives (open, read, close).
273
274     .. tabs::
275
276        .. example-tab:: examples/cpp/replay-io/s4u-replay-io.cpp
277
278 ==========================
279 Activities: what Actors do
280 ==========================
281
282 .. _s4u_ex_communication:
283
284 Communications on the Network
285 -----------------------------
286
287   - **Basic communications:**
288     This simple example just sends one message back and forth.
289     The tesh file laying in the directory shows how to start the simulator binary, highlighting how to pass options to 
290     the simulators (as detailed in Section :ref:`options`).
291
292     .. tabs::
293
294        .. example-tab:: examples/cpp/comm-pingpong/s4u-comm-pingpong.cpp
295
296        .. example-tab:: examples/c/comm-pingpong/comm-pingpong.c
297
298
299  - **Basic asynchronous communications:**
300    Illustrates how to have non-blocking communications, that are
301    communications running in the background leaving the process free
302    to do something else during their completion. 
303
304    .. tabs::
305
306       .. example-tab:: examples/cpp/comm-wait/s4u-comm-wait.cpp
307
308          See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Mailbox::put_async()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait()`.
309
310       .. example-tab:: examples/python/comm-wait/comm-wait.py
311
312          See also :py:func:`simgrid.Mailbox.put_async()` and :py:func:`simgrid.Comm.wait()`.
313
314       .. example-tab:: examples/c/comm-wait/comm-wait.c
315
316          See also :cpp:func:`sg_mailbox_put_async()` and :cpp:func:`sg_comm__wait()`.
317
318  - **Waiting for communications with timeouts:**
319    This example is very similar to the previous one, simply adding how to declare timeouts when waiting on asynchronous communication.
320
321    .. tabs::
322
323       .. example-tab:: examples/cpp/comm-waituntil/s4u-comm-waituntil.cpp
324
325          See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Mailbox::wait_until()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_for()`.
326
327  - **Suspending communications:**
328    The ``suspend()`` and ``resume()`` functions allow to block the
329    progression of a given communication for a while and then unblock it.
330    ``is_suspended()`` can be used to retrieve whether the activity is
331    currently blocked or not.
332    
333    .. tabs::
334
335       .. example-tab:: examples/cpp/comm-suspend/s4u-comm-suspend.cpp
336
337          See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::suspend()`
338          :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::resume()` and
339          :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::is_suspended()`.
340
341          
342  - **Waiting for all communications in a set:**
343    The ``wait_all()`` function is useful when you want to block until
344    all activities in a given set have been completed. 
345    
346    .. tabs::
347
348       .. example-tab:: examples/cpp/comm-waitall/s4u-comm-waitall.cpp
349
350          See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_all()`.
351
352       .. example-tab:: examples/python/comm-waitall/comm-waitall.py
353
354          See also :py:func:`simgrid.Comm.wait_all()`.
355
356       .. example-tab:: examples/c/comm-waitall/comm-waitall.c
357
358          See also :cpp:func:`sg_comm_wait_all()`.
359
360  - **Waiting for the first completed communication in a set:**
361    The ``wait_any()`` function is useful
362    when you want to block until one activity of the set completes, no
363    matter which terminates first.
364    
365    .. tabs::
366
367       .. example-tab:: examples/cpp/comm-waitany/s4u-comm-waitany.cpp
368
369          See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_any()`.
370
371       .. example-tab:: examples/python/comm-waitany/comm-waitany.py
372
373          See also :py:func:`simgrid.Comm.wait_any()`.
374          
375       .. example-tab:: examples/c/comm-waitany/comm-waitany.c
376
377          See also :cpp:func:`sg_comm_wait_any`.
378      
379 .. _s4u_ex_execution:
380
381 Executions on the CPU
382 ---------------------
383
384   - **Basic execution:**
385     The computations done in your program are not reported to the
386     simulated world unless you explicitly request the simulator to pause
387     the actor until a given amount of flops gets computed on its simulated
388     host. Some executions can be given a higher priority so that they
389     get more resources.
390
391     .. tabs::
392
393        .. example-tab:: examples/cpp/exec-basic/s4u-exec-basic.cpp
394
395           See also :cpp:func:`void simgrid::s4u::this_actor::execute(double)`
396           and :cpp:func:`void simgrid::s4u::this_actor::execute(double, double)`.
397
398        .. example-tab:: examples/python/exec-basic/exec-basic.py
399
400           See also :py:func:`simgrid.this_actor.execute()`.
401
402        .. example-tab:: examples/c/exec-basic/exec-basic.c
403
404           See also :cpp:func:`void sg_actor_execute(double)`
405           and :cpp:func:`void sg_actor_execute_with_priority(double, double)`.
406
407   - **Asynchronous execution:**
408     You can start asynchronous executions, just like you would fire
409     background threads.
410
411     .. tabs::
412
413        .. example-tab:: examples/cpp/exec-async/s4u-exec-async.cpp
414
415           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exec_init()`,
416           :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::start()`,
417           :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::wait()`,
418           :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::get_remaining()`,
419           :cpp:func:`simgrid::s4u::Exec::get_remaining_ratio()`,
420           :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exec_async()` and
421           :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::cancel()`.
422
423        .. example-tab:: examples/python/exec-async/exec-async.py
424     
425           See also :py:func:`simgrid.this_actor::exec_init()`,
426           :py:func:`simgrid.Activity::start()`,
427           :py:func:`simgrid.Activity.wait()`,
428           :py:func:`simgrid.Activity.get_remaining()`,
429           :py:func:`simgrid.Exec.get_remaining_ratio()`,
430           :py:func:`simgrid.this_actor.exec_async()` and
431           :py:func:`simgrid.Activity.cancel()`.
432  
433        .. example-tab:: examples/c/exec-async/exec-async.c
434
435           See also :cpp:func:`sg_actor_exec_init()`,
436           :cpp:func:`sg_exec_start()`,
437           :cpp:func:`sg_exec_wait()`,
438           :cpp:func:`sg_exec_get_remaining()`,
439           :cpp:func:`sg_exec_get_remaining_ratio()`,
440           :cpp:func:`sg_actor_exec_async()` and
441           :cpp:func:`sg_exec_cancel()`,
442           
443   - **Remote execution:**
444     You can start executions on remote hosts, or even change the host
445     on which they occur during their execution.
446
447     .. tabs::
448
449        .. example-tab:: examples/cpp/exec-remote/s4u-exec-remote.cpp
450
451           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Exec::set_host()`.
452
453        .. example-tab:: examples/python/exec-remote/exec-remote.py
454
455           See also :py:func:`simgrid.Exec.set_host()`.
456
457        .. example-tab:: examples/c/exec-remote/exec-remote.c
458
459           See also :cpp:func:`sg_exec_set_host()`.
460
461   - **Parallel executions:**
462     These objects are convenient abstractions of parallel
463     computational kernels that span over several machines, such as a
464     PDGEM and the other ScaLAPACK routines. Note that this only works
465     with the "ptask_L07" host model (``--cfg=host/model:ptask_L07``).
466     
467     This example demonstrates several kinds of parallel tasks: regular
468     ones, communication-only (without computation), computation-only
469     (without communication), synchronization-only (neither
470     communication nor computation). It also shows how to reconfigure a
471     task after its start, to change the number of hosts it runs onto.
472     This allows simulating malleable tasks.
473
474     .. tabs::
475
476        .. example-tab:: examples/cpp/exec-ptask/s4u-exec-ptask.cpp
477     
478           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::parallel_execute()`.
479
480   - **Using Pstates on a host:**
481     This example shows how to define a set of pstates in the XML. The current pstate
482     of a host can then be accessed and changed from the program.
483
484     .. tabs::
485
486        .. example-tab:: examples/cpp/exec-dvfs/s4u-exec-dvfs.cpp
487
488           See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::get_pstate_speed` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::set_pstate`.
489
490        .. example-tab:: examples/c/exec-dvfs/exec-dvfs.c
491
492           See also :cpp:func:`sg_host_get_pstate_speed` and :cpp:func:`sg_host_set_pstate`.
493
494        .. example-tab:: examples/python/exec-dvfs/exec-dvfs.py
495
496           See also :py:func:`Host.get_pstate_speed` and :py:func:`Host.set_pstate`.
497
498        .. example-tab:: examples/platforms/energy_platform.xml
499
500 .. _s4u_ex_disk_io:
501
502 I/O on Disks and Files
503 ----------------------
504
505 SimGrid provides two levels of abstraction to interact with the
506 simulated disks. At the simplest level, you simply create read and
507 write actions on the disk resources.
508
509   - **Access to raw disk devices:**
510     This example illustrates how to simply read and write data on a
511     simulated disk resource.
512
513     .. tabs::
514
515        .. example-tab:: examples/cpp/io-disk-raw/s4u-io-disk-raw.cpp
516
517        .. example-tab:: examples/c/io-disk-raw/io-disk-raw.c
518
519        .. example-tab:: examples/platforms/hosts_with_disks.xml
520
521           This shows how to declare disks in XML.
522
523 The FileSystem plugin provides a more detailed view, with the
524 classical operations over files: open, move, unlink, and of course,
525 read and write. The file and disk sizes are also dealt with and can
526 result in short reads and short writes, as in reality.
527
528   - **File Management:**
529     This example illustrates the use of operations on files
530     (read, write, seek, tell, unlink, etc).
531
532     .. tabs::
533
534        .. example-tab:: examples/cpp/io-file-system/s4u-io-file-system.cpp
535
536   - **Remote I/O:**
537     I/O operations on files can also be done remotely, 
538     i.e. when the accessed disk is not mounted on the caller's host.
539
540     .. tabs::
541
542        .. example-tab:: examples/cpp/io-file-remote/s4u-io-file-remote.cpp
543
544        .. example-tab:: examples/c/io-file-remote/io-file-remote.c
545
546 .. _s4u_ex_IPC:
547
548 Classical synchronization objects
549 ---------------------------------
550
551  - **Barrier:**
552    Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Barrier` synchronization objects.
553
554    .. tabs::
555
556       .. example-tab:: examples/cpp/synchro-barrier/s4u-synchro-barrier.cpp
557
558  - **Condition variable: basic usage**
559    Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::ConditionVariable` synchronization objects.
560
561    .. tabs::
562
563       .. example-tab:: examples/cpp/synchro-condition-variable/s4u-synchro-condition-variable.cpp
564
565  - **Condition variable: timeouts**
566    Shows how to specify timeouts when blocking on condition variables.
567
568    .. tabs::
569
570       .. example-tab:: examples/cpp/synchro-condition-variable-waituntil/s4u-synchro-condition-variable-waituntil.cpp
571
572  - **Mutex:**
573    Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Mutex` synchronization objects.
574
575    .. tabs::
576
577       .. example-tab:: examples/cpp/synchro-mutex/s4u-synchro-mutex.cpp
578
579  - **Semaphore:**
580    Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Semaphore` synchronization objects.
581
582    .. tabs::
583
584       .. example-tab:: examples/cpp/synchro-semaphore/s4u-synchro-semaphore.cpp
585
586       .. example-tab:: examples/c/synchro-semaphore/synchro-semaphore.c
587
588 =============================
589 Interacting with the Platform
590 =============================
591
592  - **User-defined properties:**
593    You can attach arbitrary information to most platform elements from
594    the XML file, and then interact with these values from your
595    program. Note that the changes are not written permanently on disk,
596    in the XML file nor anywhere else. They only last until the end of
597    your simulation.
598
599    .. tabs::
600
601       .. example-tab:: examples/cpp/platform-properties/s4u-platform-properties.cpp
602
603          - :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_property()`
604          - :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::set_property()`
605          - :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::set_property()`
606          - :cpp:func:`simgrid::s4u::NetZone::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::NetZone::set_property()`
607
608       .. example-tab:: examples/c/platform-properties/platform-properties.c
609
610          - :cpp:func:`sg_actor_get_property()` and :cpp:func:`sg_actor_set_property()`
611          - :cpp:func:`sg_host_get_property()` and :cpp:func:sg_host_set_property()`
612          - :cpp:func:`sg_link_get_property()` and :cpp:func:`sg_link_set_property()`
613          - :cpp:func:`sg_link_get_property()` and :cpp:func:`sg_link_set_property()`
614
615       .. group-tab:: XML
616
617          **Deployment file:**
618
619          .. showfile:: examples/cpp/platform-properties/s4u-platform-properties_d.xml
620             :language: xml
621
622          |br|
623          **Platform file:**
624
625          .. showfile:: examples/platforms/prop.xml
626             :language: xml
627
628  - **Retrieving the netzones matching given criteria:**
629    Shows how to filter the cluster netzones.
630
631    .. tabs::
632
633       .. example-tab:: examples/cpp/routing-get-clusters/s4u-routing-get-clusters.cpp
634
635  - **Retrieving the list of hosts matching given criteria:**
636    Shows how to filter the actors that match given criteria.
637
638    .. tabs::
639
640       .. example-tab:: examples/cpp/engine-filtering/s4u-engine-filtering.cpp
641
642  - **Specifying state profiles:** shows how to specify when the
643    resources must be turned off and on again, and how to react to such
644    failures in your code. See also :ref:`howto_churn`.
645
646    .. tabs::
647
648       .. example-tab:: examples/cpp/platform-failures/s4u-platform-failures.cpp
649
650       .. example-tab:: examples/c/platform-failures/platform-failures.c
651
652       .. group-tab:: XML
653
654          .. showfile:: examples/platforms/small_platform_failures.xml
655             :language: xml
656
657          .. showfile:: examples/platforms/profiles/jupiter_state.profile
658
659          .. showfile:: examples/platforms/profiles/bourassa_state.profile
660
661          .. showfile:: examples/platforms/profiles/fafard_state.profile
662
663  - **Specifying speed profiles:** shows how to specify an external
664    load to resources, variating their peak speed over time.
665
666    .. tabs::
667
668       .. example-tab:: examples/cpp/platform-profile/s4u-platform-profile.cpp
669
670       .. group-tab:: XML  
671
672          .. showfile:: examples/platforms/small_platform_profile.xml
673             :language: xml
674
675          .. showfile:: examples/platforms/profiles/jupiter_speed.profile
676
677          .. showfile:: examples/platforms/profiles/link1_bandwidth.profile
678
679          .. showfile:: examples/platforms/profiles/link1_latency.profile
680
681 =================
682 Energy Simulation
683 =================
684
685   - **Describing the energy profiles in the platform:**
686     The first platform file contains the energy profile of each link and
687     host for a wired network, which is necessary to get energy consumption
688     predictions. The second platform file is the equivalent for a wireless
689     network. As usual, you should not trust our example, and you should
690     strive to double-check that your instantiation matches your target
691     platform.
692
693     .. tabs::
694
695        .. group-tab:: XML
696
697           .. showfile:: examples/platforms/energy_platform.xml
698              :language: xml
699
700           .. showfile:: examples/platforms/wifi_energy.xml
701              :language: xml
702
703   - **Consumption due to the CPU:** 
704     This example shows how to retrieve the amount of energy consumed
705     by the CPU during computations, and the impact of the pstate.
706
707     .. tabs::
708
709        .. example-tab:: examples/cpp/energy-exec/s4u-energy-exec.cpp
710
711        .. example-tab:: examples/c/energy-exec/energy-exec.c
712
713   - **Consumption due to the wired network:**
714     This example shows how to retrieve and display the energy consumed
715     by the wired network during communications.
716
717     .. tabs::
718
719        .. example-tab:: examples/cpp/energy-link/s4u-energy-link.cpp
720
721   - **Consumption due to the wireless network:**
722     This example shows how to retrieve and display the energy consumed
723     by the wireless network during communications.
724
725     .. tabs::
726
727        .. example-tab:: examples/cpp/energy-wifi/s4u-energy-wifi.cpp
728
729   - **Modeling the shutdown and boot of hosts:**
730     Simple example of a model for the energy consumption during
731     the host boot and shutdown periods.
732
733     .. tabs::
734
735        .. example-tab:: examples/cpp/energy-boot/platform_boot.xml
736
737        .. example-tab:: examples/cpp/energy-boot/s4u-energy-boot.cpp
738
739 =======================
740 Tracing and Visualizing
741 =======================
742
743 Tracing can be activated by various configuration options which
744 are illustrated in these examples. See also the 
745 :ref:`full list of options related to tracing <tracing_tracing_options>`.
746
747 It is interesting to run the process-create example with the following
748 options to see the task executions:
749
750   - **Platform Tracing:**
751     This program is a toy example just loading the platform so that
752     you can play with the platform visualization. Recommended options:
753     ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes``
754
755     .. tabs::
756
757        .. example-tab:: examples/cpp/trace-platform/s4u-trace-platform.cpp
758
759   - **Setting Categories**
760     This example declares several tracing categories that are used to
761     classify its tasks. When the program is executed, the tracing mechanism
762     registers the resource utilization of hosts and links according to these
763     categories. Recommended options:
764     ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes``
765
766     .. tabs::
767
768        .. example-tab:: examples/cpp/trace-categories/s4u-trace-categories.cpp
769
770   - **Master Workers tracing**
771     This is an augmented version of our basic master/worker example using
772     several tracing features. It traces resource usage, sorted out in several
773     categories; Trace marks and user variables are also used. Recommended
774     options: ``--cfg=tracing/categorized:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes``
775
776     .. tabs::
777
778        .. example-tab:: examples/cpp/trace-masterworkers/s4u-trace-masterworkers.cpp
779
780   - **Process migration tracing**
781     This version is enhanced so that the process migrations can be displayed
782     as arrows in a Gantt-chart visualization. Recommended options to that
783     extend: ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/actor:yes``
784
785     .. tabs::
786
787        .. example-tab:: examples/cpp/trace-process-migration/s4u-trace-process-migration.cpp
788
789 ..
790     TODO: These tracing examples should be integrated in the examples to not
791     duplicate the C++ files. A full command line to see the result in the right
792     tool (vite/FrameSoc) should be given along with some screenshots.
793
794 Tracing user variables
795 ----------------------
796
797 You can also attach your own variables to any resource described in the platform
798 file. The following examples illustrate this feature.  They have to be run with
799 the following options: ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/platform:yes``
800
801   - **Attaching variables to Hosts**
802
803     .. tabs::
804
805        .. example-tab:: examples/cpp/trace-host-user-variables/s4u-trace-host-user-variables.cpp
806
807   - **Attaching variables to Links**
808     The tricky part is that you have to know the name of the link you want to
809     enhance with a variable.
810
811     .. tabs::
812
813        .. example-tab:: examples/cpp/trace-link-user-variables/s4u-trace-link-user-variables.cpp
814
815   - **Attaching variables to network Routes**
816     It is often easier to update a given variable for all links of a given
817     network path (identified by its source and destination hosts) instead of
818     knowing the name of each specific link.
819
820     .. tabs::
821
822        .. example-tab::  examples/cpp/trace-route-user-variables/s4u-trace-route-user-variables.cpp
823
824 ========================
825 Larger SimGrid Exemplars
826 ========================
827
828 This section contains application examples that are somewhat larger
829 than the previous examples.
830
831   - **Token ring:**
832     Shows how to implement a classical communication pattern, where a
833     token is exchanged along a ring to reach every participant.
834
835     .. tabs::
836
837        .. example-tab:: examples/cpp/app-token-ring/s4u-app-token-ring.cpp
838
839        .. example-tab:: examples/c/app-token-ring/app-token-ring.c
840
841   - **Master Workers:**
842     Another good old example, where one Master process has a bunch of tasks to dispatch to a set of several Worker 
843     processes.
844
845     .. tabs::
846
847        .. group-tab:: C++
848
849           This example comes in two equivalent variants, one where the actors
850           are specified as simple functions (which is easier to understand for
851           newcomers) and one where the actors are specified as classes (which is
852           more powerful for the users wanting to build their own projects upon
853           the example).
854
855           .. showfile:: examples/cpp/app-masterworkers/s4u-app-masterworkers-class.cpp
856              :language: cpp
857
858           .. showfile:: examples/cpp/app-masterworkers/s4u-app-masterworkers-fun.cpp
859              :language: cpp
860
861        .. group-tab:: C
862
863           .. showfile:: examples/c/app-masterworker/app-masterworker.c
864              :language: cpp
865     
866 Data diffusion
867 --------------
868
869   - **Bit Torrent:** 
870     Classical protocol for Peer-to-Peer data diffusion.
871
872     .. tabs::
873
874        .. group-tab:: C++
875
876           .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-bittorrent.cpp
877              :language: cpp
878
879           .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-peer.cpp
880              :language: cpp
881
882           .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-tracker.cpp
883              :language: cpp
884
885        .. group-tab:: C
886
887           .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/app-bittorrent.c
888              :language: cpp
889
890           .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/bittorrent-peer.c
891              :language: cpp
892
893           .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/tracker.c
894              :language: cpp
895
896   - **Chained Send:** 
897     Data broadcast over a ring of processes.
898
899     .. tabs::
900
901        .. example-tab:: examples/cpp/app-chainsend/s4u-app-chainsend.cpp
902
903        .. group-tab:: C
904
905           .. showfile:: examples/c/app-chainsend/chainsend.c
906              :language: c
907
908           .. showfile:: examples/c/app-chainsend/broadcaster.c
909              :language: c
910
911           .. showfile:: examples/c/app-chainsend/peer.c
912              :language: c
913
914 Distributed Hash Tables (DHT)
915 -----------------------------
916
917   - **Chord Protocol** 
918     One of the most famous DHT protocol.
919
920     .. tabs::
921
922        .. group-tab:: C++
923
924           .. showfile:: examples/cpp/dht-chord/s4u-dht-chord.cpp
925              :language: cpp
926
927           .. showfile:: examples/cpp/dht-chord/s4u-dht-chord-node.cpp
928              :language: cpp
929
930   - **Kademlia**
931     Another well-known DHT protocol.
932
933     .. tabs::
934
935        .. group-tab:: C++
936
937           .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/s4u-dht-kademlia.cpp
938              :language: cpp
939
940           .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/routing_table.cpp
941              :language: cpp
942
943           .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/answer.cpp
944              :language: cpp
945
946           .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/node.cpp
947              :language: cpp
948
949        .. group-tab:: C
950
951           .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/dht-kademlia.c
952              :language: cpp
953
954           .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/routing_table.c
955              :language: cpp
956
957           .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/answer.c
958              :language: cpp
959
960           .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/message.c
961              :language: cpp
962
963           .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/node.c
964              :language: cpp
965
966 .. _s4u_ex_clouds:
967
968 Simulating Clouds
969 -----------------
970
971   - **Cloud basics**
972     This example starts some computations both on PMs and VMs and
973     migrates some VMs around.
974
975     .. tabs::
976
977        .. example-tab:: examples/cpp/cloud-simple/s4u-cloud-simple.cpp
978
979        .. example-tab:: examples/c/cloud-simple/cloud-simple.c
980
981   - **Migrating VMs**
982     This example shows how to migrate VMs between PMs.
983
984     .. tabs::
985
986        .. example-tab:: examples/cpp/cloud-migration/s4u-cloud-migration.cpp
987
988        .. example-tab:: examples/c/cloud-migration/cloud-migration.c
989
990 =======================
991 Model-Related Examples
992 =======================
993
994   - **ns-3 as a SimGrid Network Model**
995     This simple ping-pong example demonstrates how to use the bindings to the Network
996     Simulator. The most interesting is probably not the C++ files since
997     they are unchanged from the other simulations, but the associated files,
998     such as the platform file to see how to declare a platform to be used 
999     with the ns-3 bindings of SimGrid and the tesh file to see how to 
1000     start a simulation in these settings.
1001
1002     .. tabs::
1003
1004       .. example-tab:: examples/cpp/network-ns3/s4u-network-ns3.cpp
1005
1006       .. group-tab:: XML
1007
1008          **Platform files:**
1009
1010          .. showfile:: examples/platforms/small_platform_one_link_routes.xml
1011             :language: xml
1012             
1013   - **wifi links**
1014   
1015     This demonstrates how to declare a wifi zone in your platform and
1016     how to use it in your simulation. For that, you should have a link
1017     whose sharing policy is set to `WIFI`. Such links can have more
1018     than one bandwidth value (separated by commas), corresponding to
1019     the several SNR level of your wifi link.
1020     
1021     In this case, SimGrid automatically switches to validated
1022     performance models of wifi networks, where the time is shared
1023     between users instead of the bandwidth for wired links (the
1024     corresponding publication is currently being written).
1025     
1026     If your wifi link provides more than one SNR level, you can switch
1027     the level of a given host using
1028     :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::set_host_wifi_rate`. By default,
1029     the first level is used.
1030
1031     .. tabs::
1032
1033       .. example-tab:: examples/cpp/network-wifi/s4u-network-wifi.cpp
1034
1035       .. group-tab:: XML
1036
1037          **Platform files:**
1038
1039          .. showfile:: examples/platforms/wifi.xml
1040             :language: xml
1041
1042 ===============
1043 Plugin Examples
1044 ===============
1045
1046 It is possible to extend SimGrid without modifying its internals by
1047 attaching code to the existing signals and by adding extra data to the
1048 simulation objects through extensions. How to do that is not exactly
1049 documented yet, and you should look for examples in the src/plugins
1050 directory.
1051
1052 This section documents how the existing plugins can be used. Remember
1053 that you are very welcome to modify the plugins to fit your needs. It
1054 should be much easier than modifying the SimGrid kernel.
1055
1056   - **Monitoring the host load**
1057
1058     .. tabs::
1059
1060       .. example-tab:: examples/cpp/plugin-host-load/s4u-plugin-host-load.cpp
1061
1062       .. example-tab:: examples/c/plugin-host-load/plugin-host-load.c
1063
1064   - **Monitoring the link load**
1065
1066     .. tabs::
1067
1068       .. example-tab:: examples/cpp/plugin-link-load/s4u-plugin-link-load.cpp
1069
1070 =======================
1071 Model-Checking Examples
1072 =======================
1073
1074 The model-checker can be used to exhaustively search for issues in the
1075 tested application. It must be activated at compile-time, but this
1076 mode is rather experimental in SimGrid (as of v3.25). You should not
1077 enable it unless you really want to formally verify your applications:
1078 SimGrid is slower and may be less robust when MC is enabled.
1079
1080   - **Failing assert**
1081     In this example, two actors send some data to a central server,
1082     which asserts that the messages are always received in the same order.
1083     This is wrong, and the model-checker correctly finds a
1084     counter-example to that assertion.
1085
1086     .. tabs::
1087
1088        .. example-tab:: examples/cpp/mc-failing-assert/s4u-mc-failing-assert.cpp
1089
1090 .. |br| raw:: html
1091
1092    <br />
1093
1094 .. |cpp| image:: /img/lang_cpp.png
1095    :align: middle
1096    :width: 12
1097
1098 .. |py| image:: /img/lang_python.png
1099    :align: middle
1100    :width: 12