src/s4u/s4u_Engine.cpp

   1 /* s4u::Engine Simulation Engine and global functions. */
   2
   3 /* Copyright (c) 2006-2021. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include "mc/mc.h"
   9 #include "simgrid/kernel/routing/NetPoint.hpp"
  10 #include "simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Disk.hpp"
  12 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
  13 #include "simgrid/s4u/Host.hpp"
  14 #include "simgrid/s4u/Mailbox.hpp"
  15 #include "simgrid/s4u/NetZone.hpp"
  16 #include "simgrid/simix.h"
  17 #include "src/instr/instr_private.hpp"
  18 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  19 #include "src/kernel/activity/CommImpl.hpp"
  20 #include "src/mc/mc_replay.hpp"
  21 #include "src/surf/network_interface.hpp"
  22 #include "surf/surf.hpp" // routing_platf. FIXME:KILLME. SOON
  23 #include <simgrid/Exception.hpp>
  24
  25 #include <algorithm>
  26 #include <string>
  27
  28 XBT_LOG_NEW_CATEGORY(s4u, "Log channels of the S4U (Simgrid for you) interface");
  29 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(s4u_engine, s4u, "Logging specific to S4U (engine)");
  30
  31 namespace simgrid {
  32 namespace s4u {
  33 xbt::signal<void()> Engine::on_platform_creation;
  34 xbt::signal<void()> Engine::on_platform_created;
  35 xbt::signal<void()> Engine::on_simulation_end;
  36 xbt::signal<void(double)> Engine::on_time_advance;
  37 xbt::signal<void(void)> Engine::on_deadlock;
  38
  39 Engine* Engine::instance_ = nullptr; /* That singleton is awful, but I don't see no other solution right now. */
  40
  41 void Engine::initialize(int* argc, char** argv)
  42 {
  43   xbt_assert(Engine::instance_ == nullptr, "It is currently forbidden to create more than one instance of s4u::Engine");
  44   Engine::instance_ = this;
  45   instr::init();
  46   SIMIX_global_init(argc, argv);
  47 }
  48
  49 Engine::Engine(std::string name) : pimpl(new kernel::EngineImpl())
  50 {
  51   int argc   = 1;
  52   char* argv = &name[0];
  53   initialize(&argc, &argv);
  54 }
  55
  56 Engine::Engine(int* argc, char** argv) : pimpl(new kernel::EngineImpl())
  57 {
  58   initialize(argc, argv);
  59 }
  60
  61 Engine::~Engine()
  62 {
  63   delete pimpl;
  64   Engine::instance_ = nullptr;
  65 }
  66
  67 /** @brief Retrieve the engine singleton */
  68 Engine* Engine::get_instance()
  69 {
  70   if (Engine::instance_ == nullptr) {
  71     auto e = new Engine(nullptr, nullptr);
  72     xbt_assert(Engine::instance_ == e);
  73   }
  74   return Engine::instance_;
  75 }
  76
  77 void Engine::shutdown()
  78 {
  79   delete Engine::instance_;
  80   Engine::instance_ = nullptr;
  81 }
  82
  83 double Engine::get_clock()
  84 {
  85   if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
  86     return MC_process_clock_get(SIMIX_process_self());
  87   } else {
  88     return surf_get_clock();
  89   }
  90 }
  91
  92 void Engine::add_model(std::shared_ptr<kernel::resource::Model> model,
  93                        const std::vector<kernel::resource::Model*>& dependencies)
  94 {
  95   simgrid::kernel::actor::simcall([this, &model, &dependencies] { pimpl->add_model(std::move(model), dependencies); });
  96 }
  97
  98 const std::vector<simgrid::kernel::resource::Model*>& Engine::get_all_models() const
  99 {
 100   return pimpl->get_all_models();
 101 }
 102
 103 /**
 104  * Creates a new platform, including hosts, links, and the routing table.
 105  *
 106  * @beginrst
 107  * See also: :ref:`platform`.
 108  * @endrst
 109  */
 110 void Engine::load_platform(const std::string& platf) const
 111 {
 112   pimpl->load_platform(platf);
 113 }
 114
 115 void Engine::register_function(const std::string& name, int (*code)(int, char**)) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 116 {
 117   kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [code](std::vector<std::string> args) {
 118     return xbt::wrap_main(code, std::move(args));
 119   };
 120   register_function(name, code_factory);
 121 }
 122 void Engine::register_default(int (*code)(int, char**)) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 123 {
 124   register_default([code](std::vector<std::string> args) { return xbt::wrap_main(code, std::move(args)); });
 125 }
 126
 127 /** Registers the main function of an actor that will be launched from the deployment file */
 128 void Engine::register_function(const std::string& name, const std::function<void(int, char**)>& code)
 129 {
 130   kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [code](std::vector<std::string> args) {
 131     return xbt::wrap_main(code, std::move(args));
 132   };
 133   register_function(name, code_factory);
 134 }
 135
 136 /** Registers the main function of an actor that will be launched from the deployment file */
 137 void Engine::register_function(const std::string& name, const std::function<void(std::vector<std::string>)>& code)
 138 {
 139   kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [code{code}](std::vector<std::string> args) mutable {
 140     return std::bind(std::move(code), std::move(args));
 141   };
 142   register_function(name, code_factory);
 143 }
 144 /** Registers a function as the default main function of actors
 145  *
 146  * It will be used as fallback when the function requested from the deployment file was not registered.
 147  * It is used for trace-based simulations (see examples/cpp/replay-comms and similar).
 148  */
 149 void Engine::register_default(const std::function<void(int, char**)>& code)
 150 {
 151   register_default([code](std::vector<std::string> args) { return xbt::wrap_main(code, std::move(args)); });
 152 }
 153 void Engine::register_default(const kernel::actor::ActorCodeFactory& code)
 154 {
 155   simgrid::kernel::actor::simcall([this, &code]() { pimpl->register_default(code); });
 156 }
 157
 158 void Engine::register_function(const std::string& name, const kernel::actor::ActorCodeFactory& code)
 159 {
 160   simgrid::kernel::actor::simcall([this, name, &code]() { pimpl->register_function(name, code); });
 161 }
 162
 163 /** Load a deployment file and launch the actors that it contains
 164  *
 165  * @beginrst
 166  * See also: :ref:`deploy`.
 167  * @endrst
 168  */
 169 void Engine::load_deployment(const std::string& deploy) const
 170 {
 171   pimpl->load_deployment(deploy);
 172 }
 173
 174 /** Returns the amount of hosts in the platform */
 175 size_t Engine::get_host_count() const
 176 {
 177   return pimpl->hosts_.size();
 178 }
 179
 180 std::vector<Host*> Engine::get_all_hosts() const
 181 {
 182   std::vector<Host*> res;
 183   for (auto const& kv : pimpl->hosts_)
 184     res.push_back(kv.second);
 185   return res;
 186 }
 187
 188 std::vector<Host*> Engine::get_filtered_hosts(const std::function<bool(Host*)>& filter) const
 189 {
 190   std::vector<Host*> hosts;
 191   for (auto const& kv : pimpl->hosts_) {
 192     if (filter(kv.second))
 193       hosts.push_back(kv.second);
 194   }
 195
 196   return hosts;
 197 }
 198
 199 void Engine::host_register(const std::string& name, Host* host)
 200 {
 201   pimpl->hosts_[name] = host;
 202 }
 203
 204 void Engine::host_unregister(const std::string& name)
 205 {
 206   pimpl->hosts_.erase(name);
 207 }
 208
 209 /** @brief Find a host from its name.
 210  *
 211  *  @throw std::invalid_argument if the searched host does not exist.
 212  */
 213 Host* Engine::host_by_name(const std::string& name) const
 214 {
 215   auto host = pimpl->hosts_.find(name);
 216   if (host == pimpl->hosts_.end())
 217     throw std::invalid_argument(std::string("Host not found: '") + name + std::string("'"));
 218   return host->second;
 219 }
 220
 221 /** @brief Find a host from its name (or nullptr if that host does not exist) */
 222 Host* Engine::host_by_name_or_null(const std::string& name) const
 223 {
 224   auto host = pimpl->hosts_.find(name);
 225   return host == pimpl->hosts_.end() ? nullptr : host->second;
 226 }
 227
 228 /** @brief Find a link from its name.
 229  *
 230  *  @throw std::invalid_argument if the searched link does not exist.
 231  */
 232 Link* Engine::link_by_name(const std::string& name) const
 233 {
 234   auto link = pimpl->links_.find(name);
 235   if (link == pimpl->links_.end())
 236     throw std::invalid_argument(std::string("Link not found: ") + name);
 237   return link->second->get_iface();
 238 }
 239
 240 SplitDuplexLink* Engine::split_duplex_link_by_name(const std::string& name) const
 241 {
 242   auto link = pimpl->split_duplex_links_.find(name);
 243   if (link == pimpl->split_duplex_links_.end())
 244     throw std::invalid_argument(std::string("Link not found: ") + name);
 245   return link->second->get_iface();
 246 }
 247
 248 /** @brief Find a link from its name (or nullptr if that link does not exist) */
 249 Link* Engine::link_by_name_or_null(const std::string& name) const
 250 {
 251   auto link = pimpl->links_.find(name);
 252   return link == pimpl->links_.end() ? nullptr : link->second->get_iface();
 253 }
 254
 255 /** @brief Find a mailox from its name or create one if it does not exist) */
 256 Mailbox* Engine::mailbox_by_name_or_create(const std::string& name) const
 257 {
 258   /* two actors may have pushed the same mbox_create simcall at the same time */
 259   kernel::activity::MailboxImpl* mbox = kernel::actor::simcall([&name, this] {
 260     auto m = pimpl->mailboxes_.emplace(name, nullptr);
 261     if (m.second) {
 262       m.first->second = new kernel::activity::MailboxImpl(name);
 263       XBT_DEBUG("Creating a mailbox at %p with name %s", m.first->second, name.c_str());
 264     }
 265     return m.first->second;
 266   });
 267   return mbox->get_iface();
 268 }
 269
 270 void Engine::link_register(const std::string& name, const Link* link)
 271 {
 272   pimpl->links_[name] = link->get_impl();
 273 }
 274
 275 void Engine::link_unregister(const std::string& name)
 276 {
 277   pimpl->links_.erase(name);
 278 }
 279
 280 /** @brief Returns the amount of links in the platform */
 281 size_t Engine::get_link_count() const
 282 {
 283   return pimpl->links_.size();
 284 }
 285
 286 /** @brief Returns the list of all links found in the platform */
 287 std::vector<Link*> Engine::get_all_links() const
 288 {
 289   std::vector<Link*> res;
 290   for (auto const& kv : pimpl->links_)
 291     res.push_back(kv.second->get_iface());
 292   return res;
 293 }
 294
 295 std::vector<Link*> Engine::get_filtered_links(const std::function<bool(Link*)>& filter) const
 296 {
 297   std::vector<Link*> filtered_list;
 298   for (auto const& kv : pimpl->links_) {
 299     Link* l = kv.second->get_iface();
 300     if (filter(l))
 301       filtered_list.push_back(l);
 302   }
 303   return filtered_list;
 304 }
 305
 306 size_t Engine::get_actor_count() const
 307 {
 308   return pimpl->get_actor_count();
 309 }
 310
 311 std::vector<ActorPtr> Engine::get_all_actors() const
 312 {
 313   std::vector<ActorPtr> actor_list;
 314   for (auto const& kv : pimpl->get_actor_list()) {
 315     actor_list.push_back(kv.second->get_iface());
 316   }
 317   return actor_list;
 318 }
 319
 320 std::vector<ActorPtr> Engine::get_filtered_actors(const std::function<bool(ActorPtr)>& filter) const
 321 {
 322   std::vector<ActorPtr> actor_list;
 323   for (auto const& kv : pimpl->get_actor_list()) {
 324     if (filter(kv.second->get_iface()))
 325       actor_list.push_back(kv.second->get_iface());
 326   }
 327   return actor_list;
 328 }
 329
 330 void Engine::run() const
 331 {
 332   /* sealing resources before run: links */
 333   for (auto* link : get_all_links())
 334     link->seal();
 335   /* seal netzone root, recursively seal children netzones, hosts and disks */
 336   get_netzone_root()->seal();
 337
 338   /* Clean IO before the run */
 339   fflush(stdout);
 340   fflush(stderr);
 341
 342   if (MC_is_active()) {
 343     MC_run();
 344   } else {
 345     pimpl->run();
 346   }
 347 }
 348
 349 /** @brief Retrieve the root netzone, containing all others */
 350 s4u::NetZone* Engine::get_netzone_root() const
 351 {
 352   if (pimpl->netzone_root_)
 353     return pimpl->netzone_root_->get_iface();
 354   return nullptr;
 355 }
 356 /** @brief Set the root netzone, containing all others. Once set, it cannot be changed. */
 357 void Engine::set_netzone_root(const s4u::NetZone* netzone)
 358 {
 359   xbt_assert(pimpl->netzone_root_ == nullptr, "The root NetZone cannot be changed once set");
 360   pimpl->netzone_root_ = netzone->get_impl();
 361 }
 362
 363 static NetZone* netzone_by_name_recursive(NetZone* current, const std::string& name)
 364 {
 365   if (current->get_name() == name)
 366     return current;
 367
 368   for (auto const& elem : current->get_children()) {
 369     NetZone* tmp = netzone_by_name_recursive(elem, name);
 370     if (tmp != nullptr) {
 371       return tmp;
 372     }
 373   }
 374   return nullptr;
 375 }
 376
 377 /** @brief Retrieve the NetZone of the given name (or nullptr if not found) */
 378 NetZone* Engine::netzone_by_name_or_null(const std::string& name) const
 379 {
 380   return netzone_by_name_recursive(get_netzone_root(), name);
 381 }
 382
 383 /** @brief Retrieve the netpoint of the given name (or nullptr if not found) */
 384 kernel::routing::NetPoint* Engine::netpoint_by_name_or_null(const std::string& name) const
 385 {
 386   auto netp = pimpl->netpoints_.find(name);
 387   return netp == pimpl->netpoints_.end() ? nullptr : netp->second;
 388 }
 389
 390 kernel::routing::NetPoint* Engine::netpoint_by_name(const std::string& name) const
 391 {
 392   auto netp = netpoint_by_name_or_null(name);
 393   if (netp == nullptr) {
 394     throw std::invalid_argument(std::string("Netpoint not found: %s") + name);
 395   }
 396   return netp;
 397 }
 398
 399 std::vector<kernel::routing::NetPoint*> Engine::get_all_netpoints() const
 400 {
 401   std::vector<kernel::routing::NetPoint*> res;
 402   for (auto const& kv : pimpl->netpoints_)
 403     res.push_back(kv.second);
 404   return res;
 405 }
 406
 407 /** @brief Register a new netpoint to the system */
 408 void Engine::netpoint_register(kernel::routing::NetPoint* point)
 409 {
 410   simgrid::kernel::actor::simcall([this, point] { pimpl->netpoints_[point->get_name()] = point; });
 411 }
 412
 413 /** @brief Unregister a given netpoint */
 414 void Engine::netpoint_unregister(kernel::routing::NetPoint* point)
 415 {
 416   kernel::actor::simcall([this, point] {
 417     pimpl->netpoints_.erase(point->get_name());
 418     delete point;
 419   });
 420 }
 421
 422 bool Engine::is_initialized()
 423 {
 424   return Engine::instance_ != nullptr;
 425 }
 426 void Engine::set_config(const std::string& str)
 427 {
 428   config::set_parse(str);
 429 }
 430 void Engine::set_config(const std::string& name, int value)
 431 {
 432   config::set_value(name.c_str(), value);
 433 }
 434 void Engine::set_config(const std::string& name, double value)
 435 {
 436   config::set_value(name.c_str(), value);
 437 }
 438 void Engine::set_config(const std::string& name, bool value)
 439 {
 440   config::set_value(name.c_str(), value);
 441 }
 442 void Engine::set_config(const std::string& name, const std::string& value)
 443 {
 444   config::set_value(name.c_str(), value);
 445 }
 446
 447 Engine* Engine::set_default_comm_data_copy_callback(void (*callback)(kernel::activity::CommImpl*, void*, size_t))
 448 {
 449   kernel::activity::CommImpl::set_copy_data_callback(callback);
 450   return this;
 451 }
 452 } // namespace s4u
 453 } // namespace simgrid
 454
 455 /* **************************** Public C interface *************************** */
 456 void simgrid_init(int* argc, char** argv)
 457 {
 458   simgrid::s4u::Engine e(argc, argv);
 459 }
 460 void simgrid_load_platform(const char* file)
 461 {
 462   simgrid::s4u::Engine::get_instance()->load_platform(file);
 463 }
 464
 465 void simgrid_load_deployment(const char* file)
 466 {
 467   simgrid::s4u::Engine::get_instance()->load_deployment(file);
 468 }
 469 void simgrid_run()
 470 {
 471   simgrid::s4u::Engine::get_instance()->run();
 472 }
 473 void simgrid_register_function(const char* name, void (*code)(int, char**))
 474 {
 475   simgrid::s4u::Engine::get_instance()->register_function(name, code);
 476 }
 477 void simgrid_register_default(void (*code)(int, char**))
 478 {
 479   simgrid::s4u::Engine::get_instance()->register_default(code);
 480 }
 481 double simgrid_get_clock()
 482 {
 483   return simgrid::s4u::Engine::get_clock();
 484 }
 485
 486 int simgrid_get_actor_count() // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
 487 {
 488   return simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_actor_count();
 489 }