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Public GIT Repository
Update copyright lines for 2023.
[simgrid.git] / docs / source / Installing_SimGrid.rst
1 .. Copyright 2005-2023
2
3 .. _install:
4
5 Installing SimGrid
6 ==================
7
8
9 SimGrid should work out of the box on Linux, macOS, FreeBSD, and
10 Windows (under Windows, you need to install the Windows Subsystem
11 Linux to get more than the Java bindings).
12
13 Pre-compiled Packages
14 ---------------------
15
16 Binaries for Linux
17 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
18
19 To get all of SimGrid on Debian or Ubuntu, simply type one of the
20 following lines, or several lines if you need several languages.
21
22 .. code-block:: console
23
24    $ apt install libsimgrid-dev  # if you want to develop in C or C++
25    $ apt install simgrid-java    # if you want to develop in Java
26    $ apt install python3-simgrid # if you want to develop in Python
27
28 If you use the Nix_ package manager, the latest SimGrid release is packaged as ``simgrid`` in Nixpkgs_.
29 Previous SimGrid versions are maintained in `NUR-Kapack`_ and are available
30 pre-compiled in release and debug modes on the `capack cachix binary cache`_
31 — refer to `NUR-Kapack's documentation`_ for usage instructions.
32
33 If you use a pacman-based system (*e.g.*, Arch Linux and derived distributions),
34 the latest SimGrid is available in the `simgrid AUR package`_
35 — refer to `AUR official documentation`_ for installation instructions.
36
37 If you build pre-compiled packages for other distributions, drop us an
38 email.
39
40 .. _Nix: https://nixos.org/
41 .. _Nixpkgs: https://github.com/NixOS/nixpkgs
42 .. _NUR-Kapack: https://github.com/oar-team/nur-kapack
43 .. _capack cachix binary cache: https://app.cachix.org/cache/capack
44 .. _NUR-Kapack's documentation: https://github.com/oar-team/nur-kapack
45 .. _simgrid AUR package: https://aur.archlinux.org/packages/simgrid/
46 .. _AUR official documentation: https://wiki.archlinux.org/title/Arch_User_Repository
47
48 .. _install_java_precompiled:
49
50 Stable Java Package
51 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
52
53 The jar file can be retrieved from the `Release page
54 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/-/releases>`_. This file is
55 self-contained, including the native components for Linux, macOS and
56 Windows. Copy it to your project's classpath and you're set.
57
58 Nightly built Java Package
59 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
60
61 Head to the corresponding `GitHub Action <https://github.com/simgrid/simgrid/actions/workflows/jarfile.yml>`_
62 and pick the last green build. At the bottom of the build page, click on the ``jar-final`` artefact.
63 Open this zip file to find the jar you need. This jar can be used under Linux, Mac OSX or Windows, as you wish.
64
65 Binary Java Troubleshooting
66 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
67
68 Here are some error messages that you may get when trying to use the
69 binary Java package.
70
71 Your architecture is not supported by this jarfile
72    If your system is not supported, you should compile your
73    own jarfile :ref:`by compiling SimGrid <install_src>` from the source.
74 Library not found: boost-context
75    You should obviously install the ``boost-context`` library on your
76    machine, for example with ``apt``.
77
78 .. _deprecation_policy:
79
80 Version numbering and deprecation
81 ---------------------------------
82
83 SimGrid tries to be both a research instrument that you can trust, and
84 a vivid project targeting the future issues. We have 4 stable versions
85 per year, numbered 3.24 or 3.25. Backward compatibility is ensured for
86 one year: Code compiling without warning on 3.24 will still compile
87 with 3.28, but maybe with some deprecation warnings. You should update
88 your SimGrid installation at least once a year and fix those
89 deprecation warnings: the compatibility wrappers are usually removed
90 after 4 versions. Another approach is to never update your SimGrid
91 installation, but we don't provide any support to old versions.
92
93 Interim versions (also called pre-versions) may be released between
94 stable releases. They are numbered 3.X.Y, with even Y (for example,
95 3.23.2 was released on July 8. 2019 as a pre-version of 3.24). These
96 versions should be as usable as regular stable releases, even if they
97 may be somewhat less tested and documented. They play no role in our
98 deprecation handling, and they are not really announced to not spam
99 our users.
100
101 Version numbered 3.X.Y with odd Y are git versions. They often work,
102 but no guarantee is given whatsoever (all releases are given "as is",
103 but that's even more so for these unreleased versions).
104
105 .. _install_src:
106
107 Installing from the Source
108 --------------------------
109
110 Getting the Dependencies
111 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
112
113 C++ compiler (either g++, clang, or icc).
114   We use the C++17 standard, and older compilers tend to fail on
115   us. It seems that g++ 7.0 or higher is required nowadays (because of
116   boost).  SimGrid compiles well with `clang` or `icc` too.
117 Python 3.
118   SimGrid should build without Python. That is only needed by our regression test suite.
119 cmake (v3.5).
120   ``ccmake`` provides a nicer graphical interface compared to ``cmake``.
121   Press ``t`` in ``ccmake`` if you need to see absolutely all
122   configuration options (e.g., if your Python installation is not standard).
123 boost (at least v1.48, v1.59 recommended)
124   - On Debian / Ubuntu: ``apt install libboost-dev libboost-context-dev``
125   - On CentOS / Fedora: ``dnf install boost-devel``
126   - On macOS with homebrew: ``brew install boost``
127 Eigen3 (optional)
128   - On Debian / Ubuntu: ``apt install libeigen3-dev``
129   - On CentOS / Fedora: ``dnf install eigen3-devel``
130   - On macOS with homebrew: ``brew install eigen``
131   - Use EIGEN3_HINT to specify where it's installed if cmake doesn't find it automatically.
132 Java (optional):
133   - Debian / Ubuntu: ``apt install default-jdk libgcj18-dev`` (or
134     any version of libgcj)
135   - macOS or Windows: Grab a `full JDK <http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads>`_
136
137 For platform-specific details, please see below.
138
139 Getting the Sources
140 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
141
142 Grab the last **stable release** from `FramaGit
143 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/-/releases>`_, and compile it as follows:
144
145 .. code-block:: console
146
147    $ tar xf simgrid-3-XX.tar.gz
148    $ cd simgrid-*
149    $ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/simgrid -GNinja.
150    $ make
151    $ make install
152
153 If you want to stay on the **bleeding edge**, get the current git version,
154 and recompile it as with stable archives. You may need some extra
155 dependencies.
156
157 .. code-block:: console
158
159    $ git clone https://framagit.org/simgrid/simgrid.git
160    $ cd simgrid
161    $ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/simgrid .
162    $ make
163    $ make install
164
165 .. _install_src_config:
166
167 Build Configuration
168 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
169
170 This section is about **compile-time options**, which are very
171 different from :ref:`run-time options <options>`. Compile-time options
172 fall into two categories. **SimGrid-specific options** define which part
173 of the framework to compile while **Generic options** are provided by
174 cmake itself.
175
176 .. warning::
177
178    Our build system often gets mixed up if you change something on
179    your machine after the build configuration.  For example, if
180    SimGrid fails to detect your fortran compiler, it is not enough to
181    install a fortran compiler. You also need to delete all Cmake
182    files, such as ``CMakeCache.txt``. Since Cmake also generates some
183    files in the tree, you may need to wipe out your complete tree and
184    start with a fresh one when you install new dependencies.
185
186    Another (better) solution is to :ref:`build out of the source tree
187    <install_cmake_outsrc>`.
188
189 Generic build-time options
190 """"""""""""""""""""""""""
191
192 These options specify, for example, the path to various system elements (Python
193 path, compiler to use, etc). In most case, CMake automatically discovers the
194 right value for these elements, but you can set them manually as needed.
195 Notably, such variables include ``CC`` and ``CXX``, defining the paths to the C
196 and C++ compilers; ``CFLAGS`` and ``CXXFLAGS`` specifying extra options to pass
197 to the C and C++ compilers; and ``PYTHON_EXECUTABLE`` specifying the path to the
198 Python executable.
199
200 The best way to discover the exact name of the option that you need to
201 change is to press ``t`` in the ``ccmake`` graphical interface, as all
202 options are shown (and documented) in the advanced mode.
203
204 Once you know their name, there are several ways to change the values of
205 build-time options. You can naturally use the ccmake graphical
206 interface for that, or you can use environment variables, or you can
207 prefer the ``-D`` flag of ``cmake``.
208
209 For example, you can change the compilers by issuing these commands to set some
210 environment variables before launching cmake:
211
212 .. code-block:: console
213
214    $ export CC=gcc-5.1
215    $ export CXX=g++-5.1
216
217 The same can be done by passing ``-D`` parameters to cmake, as follows.
218 Note that the dot at the end is mandatory (see :ref:`install_cmake_outsrc`).
219
220 .. code-block:: console
221
222    $ cmake -DCC=clang -DCXX=clang++ .
223
224 SimGrid compilation options
225 """""""""""""""""""""""""""
226
227 Here is the list of all SimGrid-specific compile-time options (the
228 default choice is in upper case).
229
230 CMAKE_INSTALL_PREFIX (path)
231   Where to install SimGrid (/opt/simgrid, /usr/local, or elsewhere).
232
233 enable_compile_optimizations (ON/off)
234   Ask the compiler to produce efficient code. You probably want to
235   leave this option activated, unless you plan to modify SimGrid itself:
236   efficient code takes more time to compile, and appears mangled to some debuggers.
237
238 enable_compile_warnings (on/OFF)
239   Ask the compiler to issue error messages whenever the source
240   code is not perfectly clean. If you are a SimGrid developer, you
241   have to activate this option to enforce the code quality. As a
242   regular user, this option is of little use.
243
244 enable_debug (ON/off)
245   Disabling this option discards all log messages of severity
246   debug or below at compile time (see :ref:`outcome_logs`). The resulting
247   code is marginaly faster than if you discard these messages at
248   runtime, but it obviously becomes impossible to get any debug
249   info from SimGrid when things go wrong.
250
251 enable_documentation (on/OFF)
252   Generates the documentation pages. Building the documentation is not
253   as easy as it used to be, and you should probably use the online
254   version for now.
255
256 enable_java (on/OFF)
257   Generates the java bindings of SimGrid. You must also enable MSG for
258   this to work.
259
260 enable_lib_in_jar (ON/off)
261   Embeds the native java bindings into the produced jar file.
262
263 enable_lto (ON/off)
264   Enables the *Link Time Optimization* in the C++ compiler.
265   This feature really speeds up the code produced, but it is fragile
266   with older gcc versions.
267
268 enable_maintainer_mode (on/OFF)
269   (dev only) Regenerates the XML parsers whenever the DTD is modified (requires flex and flexml).
270
271 enable_mallocators (ON/off)
272   Activates our internal memory caching mechanism. This produces faster
273   code, but it may fool the debuggers.
274
275 enable_model-checking (on/OFF)
276   Activates the formal verification mode. This will **hinder
277   simulation speed** even when the model checker is not activated at
278   run time.
279
280 enable_msg (on/OFF)
281   Activates the :ref:`MSG <MSG_doc>` legacy interface.
282
283 enable_ns3 (on/OFF)
284   Activates the ns-3 bindings. See section :ref:`model_ns3`.
285
286 enable_smpi (ON/off)
287   Allows one to run MPI code on top of SimGrid.
288
289 enable_smpi_MBI_testsuite (on/OFF)
290   Adds many extra tests for the model checker module.
291
292 enable_smpi_MPICH3_testsuite (on/OFF)
293   Adds many extra tests for the MPI module.
294
295 minimal-bindings (on/OFF)
296   Take as few optional dependencies as possible, to get minimal
297   library bindings in Java and Python.
298
299 NS3_HINT (empty by default)
300   Alternative path into which ns-3 should be searched for.
301
302 EIGEN3_HINT (empty by default)
303   Alternative path into which Eigen3 should be searched for.
304
305 SIMGRID_PYTHON_LIBDIR (auto-detected)
306   Where to install the Python module library. By default, it is set to the cmake Python3_SITEARCH variable if installing to /usr, 
307   and a modified version of that variable if installing to another path. Just force another value if the auto-detected default 
308   does not fit your setup.
309
310 SMPI_C_FLAGS, SMPI_CXX_FLAGS, SMPI_Fortran_FLAGS (string)
311   Default compiler options to use in smpicc, smpicxx, or smpiff.
312   This can be useful to set options like "-m32" or "-m64".
313
314 Reset the build configuration
315 """""""""""""""""""""""""""""
316
317 To empty the CMake cache (either when you add a new library or when
318 things go seriously wrong), simply delete your ``CMakeCache.txt``. You
319 may also want to directly edit this file in some circumstances.
320
321 .. _install_cmake_outsrc:
322
323 Out of Tree Compilation
324 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
325
326 By default, the files produced during the compilation are placed in
327 the source directory. It is however often better to put them all in a
328 separate directory: cleaning the tree becomes as easy as removing this
329 directory, and you can have several such directories to test several
330 parameter sets or architectures.
331
332 For that, go to the directory where the files should be produced, and
333 invoke cmake (or ccmake) with the full path to the SimGrid source as
334 last argument.
335
336 .. code-block:: console
337
338   $ mkdir build
339   $ cd build
340   $ cmake [options] ..
341   $ make
342
343 Existing Compilation Targets
344 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
345
346 In most cases, compiling and installing SimGrid is enough:
347
348 .. code-block:: console
349
350   $ make
351   $ make install # try "sudo make install" if you don't have the permission to write
352
353 In addition, several compilation targets are provided in SimGrid. If
354 your system is well configured, the full list of targets is available
355 for completion when using the ``Tab`` key. Note that some of the
356 existing targets are not really for public consumption so don't worry
357 if some do not work for you.
358
359 - **make**: Build the core of SimGrid that gets installed, but not any example.
360 - **make tests**: Build the tests and examples.
361 - **make simgrid**: Build only the SimGrid library. Not any example nor the helper tools.
362 - **make s4u-comm-pingpong**: Build only this example (works for any example)
363 - **make java-all**: Build all Java examples and their dependencies
364 - **make python-bindings**: Build the Python bindings
365 - **make clean**: Clean the results of a previous compilation
366 - **make install**: Install the project (doc/ bin/ lib/ include/)
367 - **make dist**: Build a distribution archive (tar.gz)
368 - **make distcheck**: Check the dist (make + make dist + tests on the distribution)
369 - **make documentation**: Create SimGrid documentation
370
371 If you want to see what is really happening, try adding ``VERBOSE=1`` to
372 your compilation requests:
373
374 .. code-block:: console
375
376   $ make VERBOSE=1
377
378 .. _install_src_test:
379
380 Testing your build
381 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
382
383 Once everything is built, you may want to test the result. SimGrid
384 comes with an extensive set of regression tests (as described in the
385 @ref inside_tests "insider manual"). The tests are not built by
386 default, so you first have to build them with ``make tests``. You can
387 then run them with ``ctest``, that comes with CMake.  We run them
388 every commit and the results are on `our Jenkins <https://ci.inria.fr/simgrid/>`_.
389
390 .. code-block:: console
391
392   $ make tests                # Build the tests
393   $ ctest                     # Launch all tests
394   $ ctest -R s4u              # Launch only the tests whose names match the string "s4u"
395   $ ctest -j4                 # Launch all tests in parallel, at most 4 concurrent jobs
396   $ ctest --verbose           # Display all details on what's going on
397   $ ctest --output-on-failure # Only get verbose for the tests that fail
398
399   $ ctest -R s4u -j4 --output-on-failure # You changed S4U and want to check that you  \
400                                          # didn't break anything, huh?                 \
401                                          # That's fine, I do so all the time myself.
402
403 .. _install_cmake_mac:
404
405 macOS-specific instructions
406 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
407
408 SimGrid compiles like a charm with clang (version 3.0 or higher) on macOS:
409
410 .. code-block:: console
411
412   $ cmake -DCMAKE_C_COMPILER=/path/to/clang -DCMAKE_CXX_COMPILER=/path/to/clang++ .
413   $ make
414
415
416 Troubleshooting your macOS build.
417
418 CMake Error: Parse error in cache file build_dir/CMakeCache.txt. Offending entry: /SDKs/MacOSX10.8.sdk
419   This was reported with the XCode version of clang 4.1. The work
420   around is to edit the ``CMakeCache.txt`` file directly, to change
421   the following entry:
422
423   ``CMAKE_OSX_SYSROOT:PATH=/Applications/XCode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer``
424
425   You can safely ignore the warning about "-pthread" not being used, if it appears.
426
427 /usr/include does not seem to exist
428   This directory does not exist by default on modern macOS versions,
429   and you may need to create it with ``xcode-select -install``
430
431 .. _install_cmake_windows:
432
433 Windows-specific instructions
434 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
435
436 The best solution to get SimGrid working on windows is to install the
437 Ubuntu subsystem of Windows 10. All of SimGrid (but the model checker)
438 works in this setting.
439
440 Native builds not very well supported. Have a look to our `appveypor
441 configuration file
442 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/blob/master/.appveyor.yml>`_ to
443 see how we manage to use mingw-64 to build the DLL that the Java file
444 needs.
445
446 The drawback of MinGW-64 is that the produced DLL are not compatible
447 with MS Visual C. Some clang-based tools seem promising to fix this,
448 but this is of rather low priority for us. It it's important for you
449 and if you get it working, please @ref community_contact "tell us".
450
451 Python-specific instructions
452 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
453
454 Once you have the Python development headers installed as well as a
455 recent version of the `pybind11 <https://pybind11.readthedocs.io/en/stable/>`
456 module (version at least 2.4), recompiling the Python bindings from
457 the source should be as easy as:
458
459 .. code-block:: console
460
461   # cd simgrid-source-tree
462   $ python setup.py build install
463
464 Starting with SimGrid 3.13, it should even be possible to install
465 simgrid without downloading the source with pip:
466
467 .. code-block:: console
468
469   $ pip install simgrid
470
471 Java-specific instructions
472 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
473
474 Once you have the `full JDK <http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads>`_ installed,
475 things should be as simple as:
476
477 .. code-block:: console
478
479    $ cmake -Denable_java=ON -Dminimal-bindings=ON .
480    $ make  simgrid-java_jar # Only build the jarfile
481
482 After the compilation, the file ```simgrid.jar``` is produced in the
483 root directory.
484
485 **Troubleshooting Java Builds**
486
487 Sometimes, the build system fails to find the JNI headers. First locate them as follows:
488
489 .. code-block:: console
490
491   $ locate jni.h
492   /usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/include/jni.h
493   /usr/lib/jvm/java-9-openjdk-amd64/include/jni.h
494   /usr/lib/jvm/java-10-openjdk-amd64/include/jni.h
495
496
497 Then, set the JAVA_INCLUDE_PATH environment variable to the right
498 path, and relaunch cmake. If you have several versions of JNI installed
499 (as above), pick the one corresponding to the report of
500 ``javac -version``
501
502 .. code-block:: console
503
504   $ export JAVA_INCLUDE_PATH=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/include/
505   $ cmake -Denable_java=ON .
506   $ make
507
508 Note that the filename ```jni.h``` was removed from the path.
509
510 Linux Multi-Arch specific instructions
511 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
512
513 On a multiarch x86_64 Linux, it should be possible to compile a 32-bit
514 version of SimGrid with something like:
515
516 .. code-block:: console
517
518   $ CFLAGS=-m32                                                      \
519     CXXFLAGS=-m32                                                    \
520     FFLAGS=-m32                                                      \
521     PKG_CONFIG_LIBDIR=/usr/lib/i386-linux-gnu/pkgconfig/             \
522     cmake .                                                          \
523       -DCMAKE_SYSTEM_PROCESSOR=i386                                  \
524       -DCMAKE_Fortran_COMPILER=/some/path/to/i686-linux-gnu-gfortran \
525       -DGFORTRAN_EXE=/some/path/to/i686-linux-gnu-gfortran           \
526       -DSMPI_C_FLAGS=-m32                                            \
527       -DSMPI_CXX_FLAGS=-m32                                          \
528       -DSMPI_Fortran_FLAGS=-m32
529
530 If needed, implement ``i686-linux-gnu-gfortran`` as a script:
531
532 .. code-block:: shell
533
534   #!/usr/bin/env sh
535   exec gfortran -m32 "$@"