src/kernel/EngineImpl.hpp

   1 /* Copyright (c) 2016-2022. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #ifndef SIMGRID_KERNEL_ENGINEIMPL_HPP
   7 #define SIMGRID_KERNEL_ENGINEIMPL_HPP
   8
   9 #include <simgrid/kernel/resource/Model.hpp>
  10 #include <simgrid/s4u/Engine.hpp>
  11 #include <simgrid/s4u/NetZone.hpp>
  12 #include <simgrid/simix.hpp>
  13 #include <xbt/dynar.h>
  14 #include <xbt/functional.hpp>
  15
  16 #include "src/kernel/activity/ExecImpl.hpp"
  17 #include "src/kernel/activity/IoImpl.hpp"
  18 #include "src/kernel/activity/MailboxImpl.hpp"
  19 #include "src/kernel/activity/SleepImpl.hpp"
  20 #include "src/kernel/activity/Synchro.hpp"
  21 #include "src/kernel/actor/ActorImpl.hpp"
  22 #include "src/kernel/resource/SplitDuplexLinkImpl.hpp"
  23
  24 #include <boost/intrusive/list.hpp>
  25 #include <map>
  26 #include <mutex>
  27 #include <set>
  28 #include <string>
  29 #include <unordered_map>
  30 #include <vector>
  31
  32 namespace simgrid::kernel {
  33
  34 class EngineImpl {
  35   std::unordered_map<std::string, routing::NetPoint*> netpoints_;
  36   std::unordered_map<std::string, activity::MailboxImpl*> mailboxes_;
  37
  38   std::unordered_map<std::string, actor::ActorCodeFactory> registered_functions; // Maps function names to actor code
  39   actor::ActorCodeFactory default_function; // Function to use as a fallback when the provided name matches nothing
  40   std::vector<resource::Model*> models_;
  41   std::unordered_map<std::string, std::shared_ptr<resource::Model>> models_prio_;
  42   routing::NetZoneImpl* netzone_root_ = nullptr;
  43   std::set<actor::ActorImpl*> daemons_;
  44   std::vector<actor::ActorImpl*> actors_to_run_;
  45   std::vector<actor::ActorImpl*> actors_that_ran_;
  46   std::map<aid_t, actor::ActorImpl*> actor_list_;
  47   boost::intrusive::list<actor::ActorImpl,
  48                          boost::intrusive::member_hook<actor::ActorImpl, boost::intrusive::list_member_hook<>,
  49                                                        &actor::ActorImpl::kernel_destroy_list_hook>>
  50       actors_to_destroy_;
  51
  52   static double now_;
  53   static EngineImpl* instance_;
  54   actor::ActorImpl* maestro_ = nullptr;
  55   context::ContextFactory* context_factory_ = nullptr;
  56
  57   std::unique_ptr<void, std::function<int(void*)>> platf_handle_; //!< handle for platform library
  58   friend s4u::Engine;
  59
  60 public:
  61   EngineImpl() = default;
  62
  63   /* Currently, only one instance is allowed to exist. This is why you can't copy or move it */
  64 #ifndef DOXYGEN
  65   EngineImpl(const EngineImpl&) = delete;
  66   EngineImpl& operator=(const EngineImpl&) = delete;
  67   virtual ~EngineImpl();
  68   static void shutdown();
  69 #endif
  70
  71   void initialize(int* argc, char** argv);
  72   void load_platform(const std::string& platf);
  73   void load_deployment(const std::string& file) const;
  74   void seal_platform() const;
  75   void register_function(const std::string& name, const actor::ActorCodeFactory& code);
  76   void register_default(const actor::ActorCodeFactory& code);
  77
  78   bool is_maestro(const actor::ActorImpl* actor) const { return actor == maestro_; }
  79   void set_maestro(actor::ActorImpl* actor) { maestro_ = actor; }
  80   actor::ActorImpl* get_maestro() const { return maestro_; }
  81
  82   context::ContextFactory* get_context_factory() const { return context_factory_; }
  83   void set_context_factory(context::ContextFactory* factory) { context_factory_ = factory; }
  84   bool has_context_factory() const { return context_factory_ != nullptr; }
  85
  86   void context_mod_init() const;
  87   /**
  88    * @brief Add a model to engine list
  89    *
  90    * @param model Pointer to model
  91    * @param list  List of dependencies for this model
  92    */
  93   void add_model(std::shared_ptr<simgrid::kernel::resource::Model> model,
  94                  const std::vector<resource::Model*>& dep_models = {});
  95
  96   /** @brief Get list of all models managed by this engine */
  97   const std::vector<resource::Model*>& get_all_models() const { return models_; }
  98
  99   static bool has_instance() { return s4u::Engine::has_instance(); }
 100   static EngineImpl* get_instance() { return s4u::Engine::get_instance()->pimpl; }
 101   static EngineImpl* get_instance(int* argc, char** argv) { return s4u::Engine::get_instance(argc, argv)->pimpl; }
 102
 103   actor::ActorCodeFactory get_function(const std::string& name)
 104   {
 105     auto res = registered_functions.find(name);
 106     if (res == registered_functions.end())
 107       return default_function;
 108     else
 109       return res->second;
 110   }
 111
 112   routing::NetZoneImpl* get_netzone_root() const { return netzone_root_; }
 113
 114   void add_daemon(actor::ActorImpl* d) { daemons_.insert(d); }
 115   void remove_daemon(actor::ActorImpl* d);
 116   void add_actor_to_run_list(actor::ActorImpl* actor);
 117   void add_actor_to_run_list_no_check(actor::ActorImpl* actor);
 118   void add_actor_to_destroy_list(actor::ActorImpl& actor) { actors_to_destroy_.push_back(actor); }
 119
 120   bool has_actors_to_run() const { return not actors_to_run_.empty(); }
 121   const actor::ActorImpl* get_first_actor_to_run() const { return actors_to_run_.front(); }
 122   const actor::ActorImpl* get_actor_to_run_at(unsigned long int i) const { return actors_to_run_[i]; }
 123   unsigned long int get_actor_to_run_count() const { return actors_to_run_.size(); }
 124   size_t get_actor_count() const { return actor_list_.size(); }
 125   actor::ActorImpl* get_actor_by_pid(aid_t pid);
 126   void add_actor(aid_t pid, actor::ActorImpl* actor) { actor_list_[pid] = actor; }
 127   void remove_actor(aid_t pid) { actor_list_.erase(pid); }
 128
 129   const std::map<aid_t, actor::ActorImpl*>& get_actor_list() const { return actor_list_; }
 130   const std::vector<actor::ActorImpl*>& get_actors_to_run() const { return actors_to_run_; }
 131   const std::vector<actor::ActorImpl*>& get_actors_that_ran() const { return actors_that_ran_; }
 132
 133   void handle_ended_actions() const;
 134   /**
 135    * Garbage collection
 136    *
 137    * Should be called some time to time to free the memory allocated for actors that have finished (or killed).
 138    */
 139   void empty_trash();
 140   void display_all_actor_status() const;
 141   void run_all_actors();
 142
 143   /*  @brief Finish simulation initialization
 144    *  This function must be called before the first call to solve()
 145    */
 146   void presolve() const;
 147   /** @brief Performs a part of the simulation
 148    *  @param max_date Maximum date to update the simulation to, or -1
 149    *  @return the elapsed time, or -1.0 if no event could be executed
 150    *
 151    *  This function execute all possible events, update the action states  and returns the time elapsed.
 152    *  When you call execute or communicate on a model, the corresponding actions are not executed immediately but only
 153    *  when you call solve().
 154    *  Note that the returned elapsed time can be zero.
 155    */
 156   double solve(double max_date) const;
 157
 158   /** @brief Run the main simulation loop until the specified date (or infinitly if max_date is negative). */
 159   void run(double max_date);
 160
 161   /** @brief Return the current time in milliseconds. */
 162   static double get_clock();
 163 };
 164
 165 } // namespace simgrid::kernel
 166
 167 #endif