Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Add eigen dependency to dockerfiles
[simgrid.git] / docs / source / Installing_SimGrid.rst
1 .. Copyright 2005-2022
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++14 standard, and older compilers tend to fail on
115   us. It seems that g++ 5.0 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: ``yum install boost-devel``
126   - On macOS with homebrew: ``brew install boost``
127 Eigen3
128   - On Debian / Ubuntu: ``apt install libeigen3-dev``
129   - On CentOS / Fedora: ``yum install eigen3-devel``
130   - On macOS with homebrew: ``brew install eigen``
131 Java (optional):
132   - Debian / Ubuntu: ``apt install default-jdk libgcj18-dev`` (or
133     any version of libgcj)
134   - macOS or Windows: Grab a `full JDK <http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads>`_
135
136 For platform-specific details, please see below.
137
138 Getting the Sources
139 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
140
141 Grab the last **stable release** from `FramaGit
142 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/-/releases>`_, and compile it as follows:
143
144 .. code-block:: console
145
146    $ tar xf simgrid-3-XX.tar.gz
147    $ cd simgrid-*
148    $ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/simgrid .
149    $ make
150    $ make install
151
152 If you want to stay on the **bleeding edge**, get the current git version,
153 and recompile it as with stable archives. You may need some extra
154 dependencies.
155
156 .. code-block:: console
157
158    $ git clone https://framagit.org/simgrid/simgrid.git
159    $ cd simgrid
160    $ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/simgrid .
161    $ make
162    $ make install
163
164 .. _install_src_config:
165
166 Build Configuration
167 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
168
169 This section is about **compile-time options**, which are very
170 different from :ref:`run-time options <options>`. Compile-time options
171 fall into two categories. **SimGrid-specific options** define which part
172 of the framework to compile while **Generic options** are provided by
173 cmake itself.
174
175 .. warning::
176
177    Our build system often gets mixed up if you change something on
178    your machine after the build configuration.  For example, if
179    SimGrid fails to detect your fortran compiler, it is not enough to
180    install a fortran compiler. You also need to delete all Cmake
181    files, such as ``CMakeCache.txt``. Since Cmake also generates some
182    files in the tree, you may need to wipe out your complete tree and
183    start with a fresh one when you install new dependencies.
184
185    Another (better) solution is to :ref:`build out of the source tree
186    <install_cmake_outsrc>`.
187
188 Generic build-time options
189 """"""""""""""""""""""""""
190
191 These options specify, for example, the path to various system elements (Python
192 path, compiler to use, etc). In most case, CMake automatically discovers the
193 right value for these elements, but you can set them manually as needed.
194 Notably, such variables include ``CC`` and ``CXX``, defining the paths to the C
195 and C++ compilers; ``CFLAGS`` and ``CXXFLAGS`` specifying extra options to pass
196 to the C and C++ compilers; and ``PYTHON_EXECUTABLE`` specifying the path to the
197 Python executable.
198
199 The best way to discover the exact name of the option that you need to
200 change is to press ``t`` in the ``ccmake`` graphical interface, as all
201 options are shown (and documented) in the advanced mode.
202
203 Once you know their name, there are several ways to change the values of
204 build-time options. You can naturally use the ccmake graphical
205 interface for that, or you can use environment variables, or you can
206 prefer the ``-D`` flag of ``cmake``.
207
208 For example, you can change the compilers by issuing these commands to set some
209 environment variables before launching cmake:
210
211 .. code-block:: console
212
213    $ export CC=gcc-5.1
214    $ export CXX=g++-5.1
215
216 The same can be done by passing ``-D`` parameters to cmake, as follows.
217 Note that the dot at the end is mandatory (see :ref:`install_cmake_outsrc`).
218
219 .. code-block:: console
220
221    $ cmake -DCC=clang -DCXX=clang++ .
222
223 SimGrid compilation options
224 """""""""""""""""""""""""""
225
226 Here is the list of all SimGrid-specific compile-time options (the
227 default choice is in upper case).
228
229 CMAKE_INSTALL_PREFIX (path)
230   Where to install SimGrid (/opt/simgrid, /usr/local, or elsewhere).
231
232 enable_compile_optimizations (ON/off)
233   Ask the compiler to produce efficient code. You probably want to
234   leave this option activated, unless you plan to modify SimGrid itself:
235   efficient code takes more time to compile, and appears mangled to some debuggers.
236
237 enable_compile_warnings (on/OFF)
238   Ask the compiler to issue error messages whenever the source
239   code is not perfectly clean. If you are a SimGrid developer, you
240   have to activate this option to enforce the code quality. As a
241   regular user, this option is of little use.
242
243 enable_debug (ON/off)
244   Disabling this option discards all log messages of severity
245   debug or below at compile time (see :ref:`outcome_logs`). The resulting
246   code is marginaly faster than if you discard these messages at
247   runtime, but it obviously becomes impossible to get any debug
248   info from SimGrid when things go wrong.
249
250 enable_documentation (on/OFF)
251   Generates the documentation pages. Building the documentation is not
252   as easy as it used to be, and you should probably use the online
253   version for now.
254
255 enable_java (on/OFF)
256   Generates the java bindings of SimGrid. You must also enable MSG for
257   this to work.
258
259 enable_lib_in_jar (ON/off)
260   Embeds the native java bindings into the produced jar file.
261
262 enable_lto (ON/off)
263   Enables the *Link Time Optimization* in the C++ compiler.
264   This feature really speeds up the code produced, but it is fragile
265   with older gcc versions.
266
267 enable_maintainer_mode (on/OFF)
268   (dev only) Regenerates the XML parsers whenever the DTD is modified (requires flex and flexml).
269
270 enable_mallocators (ON/off)
271   Activates our internal memory caching mechanism. This produces faster
272   code, but it may fool the debuggers.
273
274 enable_model-checking (on/OFF)
275   Activates the formal verification mode. This will **hinder
276   simulation speed** even when the model checker is not activated at
277   run time.
278
279 enable_msg (on/OFF)
280   Activates the :ref:`MSG <MSG_doc>` legacy interface.
281
282 enable_ns3 (on/OFF)
283   Activates the ns-3 bindings. See section :ref:`model_ns3`.
284
285 enable_smpi (ON/off)
286   Allows one to run MPI code on top of SimGrid.
287
288 enable_smpi_MBI_testsuite (on/OFF)
289   Adds many extra tests for the model checker module.
290
291 enable_smpi_MPICH3_testsuite (on/OFF)
292   Adds many extra tests for the MPI module.
293
294 minimal-bindings (on/OFF)
295   Take as few optional dependencies as possible, to get minimal
296   library bindings in Java and Python.
297
298 NS3_HINT (empty by default)
299   Alternative path into which ns-3 should be searched for.
300
301 SIMGRID_PYTHON_LIBDIR (auto-detected)
302   Where to install the Python module library. By default, it is set to the cmake Python3_SITEARCH variable if installing to /usr, 
303   and a modified version of that variable if installing to another path. Just force another value if the auto-detected default 
304   does not fit your setup.
305
306 SMPI_C_FLAGS, SMPI_CXX_FLAGS, SMPI_Fortran_FLAGS (string)
307   Default compiler options to use in smpicc, smpicxx, or smpiff.
308   This can be useful to set options like "-m32" or "-m64".
309
310 Reset the build configuration
311 """""""""""""""""""""""""""""
312
313 To empty the CMake cache (either when you add a new library or when
314 things go seriously wrong), simply delete your ``CMakeCache.txt``. You
315 may also want to directly edit this file in some circumstances.
316
317 .. _install_cmake_outsrc:
318
319 Out of Tree Compilation
320 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
321
322 By default, the files produced during the compilation are placed in
323 the source directory. It is however often better to put them all in a
324 separate directory: cleaning the tree becomes as easy as removing this
325 directory, and you can have several such directories to test several
326 parameter sets or architectures.
327
328 For that, go to the directory where the files should be produced, and
329 invoke cmake (or ccmake) with the full path to the SimGrid source as
330 last argument.
331
332 .. code-block:: console
333
334   $ mkdir build
335   $ cd build
336   $ cmake [options] ..
337   $ make
338
339 Existing Compilation Targets
340 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
341
342 In most cases, compiling and installing SimGrid is enough:
343
344 .. code-block:: console
345
346   $ make
347   $ make install # try "sudo make install" if you don't have the permission to write
348
349 In addition, several compilation targets are provided in SimGrid. If
350 your system is well configured, the full list of targets is available
351 for completion when using the ``Tab`` key. Note that some of the
352 existing targets are not really for public consumption so don't worry
353 if some do not work for you.
354
355 - **make**: Build the core of SimGrid that gets installed, but not any example.
356 - **make tests**: Build the tests and examples.
357 - **make simgrid**: Build only the SimGrid library. Not any example nor the helper tools.
358 - **make s4u-comm-pingpong**: Build only this example (works for any example)
359 - **make java-all**: Build all Java examples and their dependencies
360 - **make clean**: Clean the results of a previous compilation
361 - **make install**: Install the project (doc/ bin/ lib/ include/)
362 - **make uninstall**: Uninstall the project (doc/ bin/ lib/ include/)
363 - **make dist**: Build a distribution archive (tar.gz)
364 - **make distcheck**: Check the dist (make + make dist + tests on the distribution)
365 - **make documentation**: Create SimGrid documentation
366
367 If you want to see what is really happening, try adding ``VERBOSE=1`` to
368 your compilation requests:
369
370 .. code-block:: console
371
372   $ make VERBOSE=1
373
374 .. _install_src_test:
375
376 Testing your build
377 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
378
379 Once everything is built, you may want to test the result. SimGrid
380 comes with an extensive set of regression tests (as described in the
381 @ref inside_tests "insider manual"). The tests are not built by
382 default, so you first have to build them with ``make tests``. You can
383 then run them with ``ctest``, that comes with CMake.  We run them
384 every commit and the results are on `our Jenkins <https://ci.inria.fr/simgrid/>`_.
385
386 .. code-block:: console
387
388   $ make tests                # Build the tests
389   $ ctest                     # Launch all tests
390   $ ctest -R s4u              # Launch only the tests whose names match the string "s4u"
391   $ ctest -j4                 # Launch all tests in parallel, at most 4 concurrent jobs
392   $ ctest --verbose           # Display all details on what's going on
393   $ ctest --output-on-failure # Only get verbose for the tests that fail
394
395   $ ctest -R s4u -j4 --output-on-failure # You changed S4U and want to check that you  \
396                                          # didn't break anything, huh?                 \
397                                          # That's fine, I do so all the time myself.
398
399 .. _install_cmake_mac:
400
401 macOS-specific instructions
402 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
403
404 SimGrid compiles like a charm with clang (version 3.0 or higher) on macOS:
405
406 .. code-block:: console
407
408   $ cmake -DCMAKE_C_COMPILER=/path/to/clang -DCMAKE_CXX_COMPILER=/path/to/clang++ .
409   $ make
410
411
412 Troubleshooting your macOS build.
413
414 CMake Error: Parse error in cache file build_dir/CMakeCache.txt. Offending entry: /SDKs/MacOSX10.8.sdk
415   This was reported with the XCode version of clang 4.1. The work
416   around is to edit the ``CMakeCache.txt`` file directly, to change
417   the following entry:
418
419   ``CMAKE_OSX_SYSROOT:PATH=/Applications/XCode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer``
420
421   You can safely ignore the warning about "-pthread" not being used, if it appears.
422
423 /usr/include does not seem to exist
424   This directory does not exist by default on modern macOS versions,
425   and you may need to create it with ``xcode-select -install``
426
427 .. _install_cmake_windows:
428
429 Windows-specific instructions
430 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
431
432 The best solution to get SimGrid working on windows is to install the
433 Ubuntu subsystem of Windows 10. All of SimGrid (but the model checker)
434 works in this setting.
435
436 Native builds not very well supported. Have a look to our `appveypor
437 configuration file
438 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/blob/master/.appveyor.yml>`_ to
439 see how we manage to use mingw-64 to build the DLL that the Java file
440 needs.
441
442 The drawback of MinGW-64 is that the produced DLL are not compatible
443 with MS Visual C. Some clang-based tools seem promising to fix this,
444 but this is of rather low priority for us. It it's important for you
445 and if you get it working, please @ref community_contact "tell us".
446
447 Python-specific instructions
448 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
449
450 Once you have the Python development headers installed as well as a
451 recent version of the `pybind11 <https://pybind11.readthedocs.io/en/stable/>`
452 module (version at least 2.4), recompiling the Python bindings from
453 the source should be as easy as:
454
455 .. code-block:: console
456
457   # cd simgrid-source-tree
458   $ python setup.py build install
459
460 Starting with SimGrid 3.13, it should even be possible to install
461 simgrid without downloading the source with pip:
462
463 .. code-block:: console
464
465   $ pip install simgrid
466
467 Java-specific instructions
468 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
469
470 Once you have the `full JDK <http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads>`_ installed,
471 things should be as simple as:
472
473 .. code-block:: console
474
475    $ cmake -Denable_java=ON -Dminimal-bindings=ON .
476    $ make  simgrid-java_jar # Only build the jarfile
477
478 After the compilation, the file ```simgrid.jar``` is produced in the
479 root directory.
480
481 **Troubleshooting Java Builds**
482
483 Sometimes, the build system fails to find the JNI headers. First locate them as follows:
484
485 .. code-block:: console
486
487   $ locate jni.h
488   /usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/include/jni.h
489   /usr/lib/jvm/java-9-openjdk-amd64/include/jni.h
490   /usr/lib/jvm/java-10-openjdk-amd64/include/jni.h
491
492
493 Then, set the JAVA_INCLUDE_PATH environment variable to the right
494 path, and relaunch cmake. If you have several versions of JNI installed
495 (as above), pick the one corresponding to the report of
496 ``javac -version``
497
498 .. code-block:: console
499
500   $ export JAVA_INCLUDE_PATH=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/include/
501   $ cmake -Denable_java=ON .
502   $ make
503
504 Note that the filename ```jni.h``` was removed from the path.
505
506 Linux Multi-Arch specific instructions
507 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
508
509 On a multiarch x86_64 Linux, it should be possible to compile a 32-bit
510 version of SimGrid with something like:
511
512 .. code-block:: console
513
514   $ CFLAGS=-m32                                                      \
515     CXXFLAGS=-m32                                                    \
516     FFLAGS=-m32                                                      \
517     PKG_CONFIG_LIBDIR=/usr/lib/i386-linux-gnu/pkgconfig/             \
518     cmake .                                                          \
519       -DCMAKE_SYSTEM_PROCESSOR=i386                                  \
520       -DCMAKE_Fortran_COMPILER=/some/path/to/i686-linux-gnu-gfortran \
521       -DGFORTRAN_EXE=/some/path/to/i686-linux-gnu-gfortran           \
522       -DSMPI_C_FLAGS=-m32                                            \
523       -DSMPI_CXX_FLAGS=-m32                                          \
524       -DSMPI_Fortran_FLAGS=-m32
525
526 If needed, implement ``i686-linux-gnu-gfortran`` as a script:
527
528 .. code-block:: shell
529
530   #!/usr/bin/env sh
531   exec gfortran -m32 "$@"