Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
70fbf7e1768453c88aeb5736d64711045908133e
[simgrid.git] / docs / source / Configuring_SimGrid.rst
1 .. _options:
2
3 Configuring SimGrid
4 ===================
5
6 .. raw:: html
7
8    <object id="TOC" data="graphical-toc.svg" type="image/svg+xml"></object>
9    <script>
10    window.onload=function() { // Wait for the SVG to be loaded before changing it
11      var elem=document.querySelector("#TOC").contentDocument.getElementById("ConfigBox")
12      elem.style="opacity:0.93999999;fill:#ff0000;fill-opacity:0.1;stroke:#000000;stroke-width:0.35277778;stroke-linecap:round;stroke-linejoin:round;stroke-miterlimit:4;stroke-dasharray:none;stroke-dashoffset:0;stroke-opacity:1";
13    }
14    </script>
15    <br/>
16    <br/>
17
18 A number of options can be given at runtime to change the default
19 SimGrid behavior. For a complete list of all configuration options
20 accepted by the SimGrid version used in your simulator, simply pass
21 the --help configuration flag to your program. If some of the options
22 are not documented on this page, this is a bug that you should please
23 report so that we can fix it. Note that some of the options presented
24 here may not be available in your simulators, depending on the
25 :ref:`compile-time options <install_src_config>` that you used.
26
27 Setting Configuration Items
28 ---------------------------
29
30 There is several way to pass configuration options to the simulators.
31 The most common way is to use the ``--cfg`` command line argument. For
32 example, to set the item ``Item`` to the value ``Value``, simply
33 type the following on the command-line:
34
35 .. code-block:: shell
36
37    my_simulator --cfg=Item:Value (other arguments)
38
39 Several ``--cfg`` command line arguments can naturally be used. If you
40 need to include spaces in the argument, don't forget to quote the
41 argument. You can even escape the included quotes (write ``@'`` for ``'`` if
42 you have your argument between simple quotes).
43
44 Another solution is to use the ``<config>`` tag in the platform file. The
45 only restriction is that this tag must occur before the first
46 platform element (be it ``<zone>``, ``<cluster>``, ``<peer>`` or whatever).
47 The ``<config>`` tag takes an ``id`` attribute, but it is currently
48 ignored so you don't really need to pass it. The important part is that
49 within that tag, you can pass one or several ``<prop>`` tags to specify
50 the configuration to use. For example, setting ``Item`` to ``Value``
51 can be done by adding the following to the beginning of your platform
52 file:
53
54 .. code-block:: xml
55
56   <config>
57     <prop id="Item" value="Value"/>
58   </config>
59
60 A last solution is to pass your configuration directly in your program
61 with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config` or :cpp:func:`MSG_config`.
62
63 .. code-block:: cpp
64
65    #include <simgrid/s4u.hpp>
66
67    int main(int argc, char *argv[]) {
68      simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
69
70      e.set_config("Item:Value");
71
72      // Rest of your code
73    }
74
75 .. _options_list:
76
77 Existing Configuration Items
78 ----------------------------
79
80 .. note::
81   The full list can be retrieved by passing ``--help`` and
82   ``--help-cfg`` to an executable that uses SimGrid. Try passing
83   ``help`` as a value to get the list of values accepted by a given
84   option. For example, ``--cfg=plugin:help`` will give you the list
85   of plugins available in your installation of SimGrid.
86
87 - **contexts/factory:** :ref:`cfg=contexts/factory`
88 - **contexts/guard-size:** :ref:`cfg=contexts/guard-size`
89 - **contexts/nthreads:** :ref:`cfg=contexts/nthreads`
90 - **contexts/stack-size:** :ref:`cfg=contexts/stack-size`
91 - **contexts/synchro:** :ref:`cfg=contexts/synchro`
92
93 - **cpu/maxmin-selective-update:** :ref:`Cpu Optimization Level <options_model_optim>`
94 - **cpu/model:** :ref:`options_model_select`
95 - **cpu/optim:** :ref:`Cpu Optimization Level <options_model_optim>`
96
97 - **debug/breakpoint:** :ref:`cfg=debug/breakpoint`
98 - **debug/clean-atexit:** :ref:`cfg=debug/clean-atexit`
99 - **debug/verbose-exit:** :ref:`cfg=debug/verbose-exit`
100
101 - **exception/cutpath:** :ref:`cfg=exception/cutpath`
102
103 - **host/model:** :ref:`options_model_select`
104
105 - **maxmin/precision:** :ref:`cfg=maxmin/precision`
106 - **maxmin/concurrency-limit:** :ref:`cfg=maxmin/concurrency-limit`
107
108 - **msg/debug-multiple-use:** :ref:`cfg=msg/debug-multiple-use`
109
110 - **model-check:** :ref:`options_modelchecking`
111 - **model-check/checkpoint:** :ref:`cfg=model-check/checkpoint`
112 - **model-check/communications-determinism:** :ref:`cfg=model-check/communications-determinism`
113 - **model-check/dot-output:** :ref:`cfg=model-check/dot-output`
114 - **model-check/max-depth:** :ref:`cfg=model-check/max-depth`
115 - **model-check/property:** :ref:`cfg=model-check/property`
116 - **model-check/reduction:** :ref:`cfg=model-check/reduction`
117 - **model-check/replay:** :ref:`cfg=model-check/replay`
118 - **model-check/send-determinism:** :ref:`cfg=model-check/send-determinism`
119 - **model-check/termination:** :ref:`cfg=model-check/termination`
120 - **model-check/timeout:** :ref:`cfg=model-check/timeout`
121 - **model-check/visited:** :ref:`cfg=model-check/visited`
122
123 - **network/bandwidth-factor:** :ref:`cfg=network/bandwidth-factor`
124 - **network/crosstraffic:** :ref:`cfg=network/crosstraffic`
125 - **network/latency-factor:** :ref:`cfg=network/latency-factor`
126 - **network/loopback-lat:** :ref:`cfg=network/loopback`
127 - **network/loopback-bw:** :ref:`cfg=network/loopback`
128 - **network/maxmin-selective-update:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
129 - **network/model:** :ref:`options_model_select`
130 - **network/optim:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
131 - **network/TCP-gamma:** :ref:`cfg=network/TCP-gamma`
132 - **network/weight-S:** :ref:`cfg=network/weight-S`
133
134 - **ns3/TcpModel:** :ref:`options_pls`
135 - **path:** :ref:`cfg=path`
136 - **plugin:** :ref:`cfg=plugin`
137
138 - **storage/max_file_descriptors:** :ref:`cfg=storage/max_file_descriptors`
139
140 - **surf/precision:** :ref:`cfg=surf/precision`
141
142 - **For collective operations of SMPI,** please refer to Section :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
143 - **smpi/async-small-thresh:** :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh`
144 - **smpi/buffering:** :ref:`cfg=smpi/buffering`
145 - **smpi/bw-factor:** :ref:`cfg=smpi/bw-factor`
146 - **smpi/coll-selector:** :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
147 - **smpi/comp-adjustment-file:** :ref:`cfg=smpi/comp-adjustment-file`
148 - **smpi/cpu-threshold:** :ref:`cfg=smpi/cpu-threshold`
149 - **smpi/display-timing:** :ref:`cfg=smpi/display-timing`
150 - **smpi/grow-injected-times:** :ref:`cfg=smpi/grow-injected-times`
151 - **smpi/host-speed:** :ref:`cfg=smpi/host-speed`
152 - **smpi/IB-penalty-factors:** :ref:`cfg=smpi/IB-penalty-factors`
153 - **smpi/iprobe:** :ref:`cfg=smpi/iprobe`
154 - **smpi/iprobe-cpu-usage:** :ref:`cfg=smpi/iprobe-cpu-usage`
155 - **smpi/init:** :ref:`cfg=smpi/init`
156 - **smpi/keep-temps:** :ref:`cfg=smpi/keep-temps`
157 - **smpi/lat-factor:** :ref:`cfg=smpi/lat-factor`
158 - **smpi/ois:** :ref:`cfg=smpi/ois`
159 - **smpi/or:** :ref:`cfg=smpi/or`
160 - **smpi/os:** :ref:`cfg=smpi/os`
161 - **smpi/papi-events:** :ref:`cfg=smpi/papi-events`
162 - **smpi/privatization:** :ref:`cfg=smpi/privatization`
163 - **smpi/privatize-libs:** :ref:`cfg=smpi/privatize-libs`
164 - **smpi/send-is-detached-thresh:** :ref:`cfg=smpi/send-is-detached-thresh`
165 - **smpi/shared-malloc:** :ref:`cfg=smpi/shared-malloc`
166 - **smpi/shared-malloc-hugepage:** :ref:`cfg=smpi/shared-malloc-hugepage`
167 - **smpi/simulate-computation:** :ref:`cfg=smpi/simulate-computation`
168 - **smpi/test:** :ref:`cfg=smpi/test`
169 - **smpi/wtime:** :ref:`cfg=smpi/wtime`
170
171 - **Tracing configuration options** can be found in Section :ref:`tracing_tracing_options`
172
173 - **storage/model:** :ref:`options_model_select`
174
175 - **vm/model:** :ref:`options_model_select`
176
177 .. _options_model:
178
179 Configuring the Platform Models
180 -------------------------------
181
182 .. _options_model_select:
183
184 Choosing the Platform Models
185 ............................
186
187 SimGrid comes with several network, CPU and disk models built in,
188 and you can change the used model at runtime by changing the passed
189 configuration. The three main configuration items are given below.
190 For each of these items, passing the special ``help`` value gives you
191 a short description of all possible values (for example,
192 ``--cfg=network/model:help`` will present all provided network
193 models). Also, ``--help-models`` should provide information about all
194 models for all existing resources.
195
196 - ``network/model``: specify the used network model. Possible values:
197
198   - **LV08 (default one):** Realistic network analytic model
199     (slow-start modeled by multiplying latency by 13.01, bandwidth by
200     .97; bottleneck sharing uses a payload of S=20537 for evaluating
201     RTT). Described in `Accuracy Study and Improvement of Network
202     Simulation in the SimGrid Framework
203     <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_.
204   - **Constant:** Simplistic network model where all communication
205     take a constant time (one second). This model provides the lowest
206     realism, but is (marginally) faster.
207   - **SMPI:** Realistic network model specifically tailored for HPC
208     settings (accurate modeling of slow start with correction factors on
209     three intervals: < 1KiB, < 64 KiB, >= 64 KiB). This model can be
210     :ref:`further configured <options_model_network>`.
211   - **IB:** Realistic network model specifically tailored for HPC
212     settings with InfiniBand networks (accurate modeling contention
213     behavior, based on the model explained in `this PhD work
214     <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_.
215     This model can be :ref:`further configured <options_model_network>`.
216   - **CM02:** Legacy network analytic model. Very similar to LV08, but
217     without corrective factors. The timings of small messages are thus
218     poorly modeled. This model is described in `A Network Model for
219     Simulation of Grid Application
220     <https://hal.inria.fr/inria-00071989/document>`_.
221   - **ns-3** (only available if you compiled SimGrid accordingly):
222     Use the packet-level network
223     simulators as network models (see :ref:`model_ns3`).
224     This model can be :ref:`further configured <options_pls>`.
225
226 - ``cpu/model``: specify the used CPU model.  We have only one model
227   for now:
228
229   - **Cas01:** Simplistic CPU model (time=size/speed)
230
231 - ``host/model``: The host concept is the aggregation of a CPU with a
232   network card. Three models exists, but actually, only 2 of them are
233   interesting. The "compound" one is simply due to the way our
234   internal code is organized, and can easily be ignored. So at the
235   end, you have two host models: The default one allows aggregation of
236   an existing CPU model with an existing network model, but does not
237   allow parallel tasks because these beasts need some collaboration
238   between the network and CPU model. That is why, ptask_07 is used by
239   default when using SimDag.
240
241   - **default:** Default host model. Currently, CPU:Cas01 and
242     network:LV08 (with cross traffic enabled)
243   - **compound:** Host model that is automatically chosen if
244     you change the network and CPU models
245   - **ptask_L07:** Host model somehow similar to Cas01+CM02 but
246     allowing "parallel tasks", that are intended to model the moldable
247     tasks of the grid scheduling literature.
248
249 - ``storage/model``: specify the used storage model. Only one model is
250   provided so far.
251 - ``vm/model``: specify the model for virtual machines. Only one model
252   is provided so far.
253
254 .. todo: make 'compound' the default host model.
255
256 .. _options_model_optim:
257
258 Optimization Level
259 ..................
260
261 The network and CPU models that are based on lmm_solve (that
262 is, all our analytical models) accept specific optimization
263 configurations.
264
265   - items ``network/optim`` and ``cpu/optim`` (both default to 'Lazy'):
266
267     - **Lazy:** Lazy action management (partial invalidation in lmm +
268       heap in action remaining).
269     - **TI:** Trace integration. Highly optimized mode when using
270       availability traces (only available for the Cas01 CPU model for
271       now).
272     - **Full:** Full update of remaining and variables. Slow but may be
273       useful when debugging.
274
275   - items ``network/maxmin-selective-update`` and
276     ``cpu/maxmin-selective-update``: configure whether the underlying
277     should be lazily updated or not. It should have no impact on the
278     computed timings, but should speed up the computation. |br| It is
279     still possible to disable this feature because it can reveal
280     counter-productive in very specific scenarios where the
281     interaction level is high. In particular, if all your
282     communication share a given backbone link, you should disable it:
283     without it, a simple regular loop is used to update each
284     communication. With it, each of them is still updated (because of
285     the dependency induced by the backbone), but through a complicated
286     and slow pattern that follows the actual dependencies.
287
288 .. _cfg=maxmin/precision:
289 .. _cfg=surf/precision:
290
291 Numerical Precision
292 ...................
293
294 **Option** ``maxmin/precision`` **Default:** 0.00001 (in flops or bytes) |br|
295 **Option** ``surf/precision`` **Default:** 0.00001 (in seconds)
296
297 The analytical models handle a lot of floating point values. It is
298 possible to change the epsilon used to update and compare them through
299 this configuration item. Changing it may speedup the simulation by
300 discarding very small actions, at the price of a reduced numerical
301 precision. You can modify separately the precision used to manipulate
302 timings (in seconds) and the one used to manipulate amounts of work
303 (in flops or bytes).
304
305 .. _cfg=maxmin/concurrency-limit:
306
307 Concurrency Limit
308 .................
309
310 **Option** ``maxmin/concurrency-limit`` **Default:** -1 (no limit)
311
312 The maximum number of variables per resource can be tuned through this
313 option. You can have as many simultaneous actions per resources as you
314 want. If your simulation presents a very high level of concurrency, it
315 may help to use e.g. 100 as a value here. It means that at most 100
316 actions can consume a resource at a given time. The extraneous actions
317 are queued and wait until the amount of concurrency of the considered
318 resource lowers under the given boundary.
319
320 Such limitations help both to the simulation speed and simulation accuracy
321 on highly constrained scenarios, but the simulation speed suffers of this
322 setting on regular (less constrained) scenarios so it is off by default.
323
324 .. _options_model_network:
325
326 Configuring the Network Model
327 .............................
328
329 .. _cfg=network/TCP-gamma:
330
331 Maximal TCP Window Size
332 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
333
334 **Option** ``network/TCP-gamma`` **Default:** 4194304
335
336 The analytical models need to know the maximal TCP window size to take
337 the TCP congestion mechanism into account.  On Linux, this value can
338 be retrieved using the following commands. Both give a set of values,
339 and you should use the last one, which is the maximal size.
340
341 .. code-block:: shell
342
343    cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem # gives the sender window
344    cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem # gives the receiver window
345
346 .. _cfg=smpi/IB-penalty-factors:
347 .. _cfg=network/bandwidth-factor:
348 .. _cfg=network/latency-factor:
349 .. _cfg=network/weight-S:
350
351 Correcting Important Network Parameters
352 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
353
354 SimGrid can take network irregularities such as a slow startup or
355 changing behavior depending on the message size into account.  You
356 should not change these values unless you really know what you're
357 doing.  The corresponding values were computed through data fitting
358 one the timings of packet-level simulators, as described in `Accuracy
359 Study and Improvement of Network Simulation in the SimGrid Framework
360 <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_.
361
362
363 If you are using the SMPI model, these correction coefficients are
364 themselves corrected by constant values depending on the size of the
365 exchange.  By default SMPI uses factors computed on the Stampede
366 Supercomputer at TACC, with optimal deployment of processes on
367 nodes. Again, only hardcore experts should bother about this fact.
368
369 InfiniBand network behavior can be modeled through 3 parameters
370 ``smpi/IB-penalty-factors:"βe;βs;γs"``, as explained in `this PhD
371 thesis
372 <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_.
373
374 .. todo:: This section should be rewritten, and actually explain the
375           options network/bandwidth-factor, network/latency-factor,
376           network/weight-S.
377
378 .. _cfg=network/crosstraffic:
379
380 Simulating Cross-Traffic
381 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
382
383 Since SimGrid v3.7, cross-traffic effects can be taken into account in
384 analytical simulations. It means that ongoing and incoming
385 communication flows are treated independently. In addition, the LV08
386 model adds 0.05 of usage on the opposite direction for each new
387 created flow. This can be useful to simulate some important TCP
388 phenomena such as ack compression.
389
390 For that to work, your platform must have two links for each
391 pair of interconnected hosts. An example of usable platform is
392 available in ``examples/platforms/crosstraffic.xml``.
393
394 This is activated through the ``network/crosstraffic`` item, that
395 can be set to 0 (disable this feature) or 1 (enable it).
396
397 Note that with the default host model this option is activated by default.
398
399 .. _cfg=network/loopback:
400
401 Configuring loopback link
402 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
403
404 Several network model provide an implicit loopback link to account for local 
405 communication on a host. By default it has a 10GBps bandwidth and a null latency.
406 This can be changed with ``network/loopback-lat`` and ``network/loopback-bw`` 
407 items.
408
409 .. _cfg=smpi/async-small-thresh:
410
411 Simulating Asynchronous Send
412 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
413
414 (this configuration item is experimental and may change or disappear)
415
416 It is possible to specify that messages below a certain size (in bytes) will be
417 sent as soon as the call to MPI_Send is issued, without waiting for
418 the correspondant receive. This threshold can be configured through
419 the ``smpi/async-small-thresh`` item. The default value is 0. This
420 behavior can also be manually set for mailboxes, by setting the
421 receiving mode of the mailbox with a call to
422 :cpp:func:`MSG_mailbox_set_async`. After this, all messages sent to
423 this mailbox will have this behavior regardless of the message size.
424
425 This value needs to be smaller than or equals to the threshold set at
426 :ref:`cfg=smpi/send-is-detached-thresh`, because asynchronous messages
427 are meant to be detached as well.
428
429 .. _options_pls:
430
431 Configuring ns-3
432 ^^^^^^^^^^^^^^^^
433
434 **Option** ``ns3/TcpModel`` **Default:** "default" (ns-3 default)
435
436 When using ns-3, there is an extra item ``ns3/TcpModel``, corresponding
437 to the ``ns3::TcpL4Protocol::SocketType`` configuration item in
438 ns-3. The only valid values (enforced on the SimGrid side) are
439 'default' (no change to the ns-3 configuration), 'NewReno' or 'Reno' or
440 'Tahoe'.
441
442 Configuring the Storage model
443 .............................
444
445 .. _cfg=storage/max_file_descriptors:
446
447 File Descriptor Cound per Host
448 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
449
450 **Option** ``storage/max_file_descriptors`` **Default:** 1024
451
452 Each host maintains a fixed-size array of its file descriptors. You
453 can change its size through this item to either enlarge it if your
454 application requires it or to reduce it to save memory space.
455
456 .. _cfg=plugin:
457
458 Activating Plugins
459 ------------------
460
461 SimGrid plugins allow one to extend the framework without changing its
462 source code directly. Read the source code of the existing plugins to
463 learn how to do so (in ``src/plugins``), and ask your questions to the
464 usual channels (Stack Overflow, Mailing list, IRC). The basic idea is
465 that plugins usually register callbacks to some signals of interest.
466 If they need to store some information about a given object (Link, CPU
467 or Actor), they do so through the use of a dedicated object extension.
468
469 Some of the existing plugins can be activated from the command line,
470 meaning that you can activate them from the command line without any
471 modification to your simulation code. For example, you can activate
472 the host energy plugin by adding ``--cfg=plugin:host_energy`` to your
473 command line.
474
475 Here is a partial list of plugins that can be activated this way. You can get
476 the full list by passing ``--cfg=plugin:help`` to your simulator.
477
478   - :ref:`Host Energy <plugin_host_energy>`: models the energy dissipation of the compute units.
479   - :ref:`Link Energy <plugin_link_energy>`: models the energy dissipation of the network.
480   - :ref:`Host Load <plugin_host_load>`: monitors the load of the compute units.
481
482 .. _options_modelchecking:
483
484 Configuring the Model-Checking
485 ------------------------------
486
487 To enable SimGrid's model-checking support, the program should
488 be executed using the simgrid-mc wrapper:
489
490 .. code-block:: shell
491
492    simgrid-mc ./my_program
493
494 Safety properties are expressed as assertions using the function
495 :cpp:func:`void MC_assert(int prop)`.
496
497 .. _cfg=smpi/buffering:
498
499 Specifying the MPI buffering behavior
500 .....................................
501
502 **Option** ``smpi/buffering`` **Default:** infty
503
504 Buffering in MPI has a huge impact on the communication semantic. For example,
505 standard blocking sends are synchronous calls when the system buffers are full
506 while these calls can complete immediately without even requiring a matching
507 receive call for small messages sent when the system buffers are empty.
508
509 In SMPI, this depends on the message size, that is compared against two thresholds:
510
511 - if (size < :ref:`smpi/async-small-thresh <cfg=smpi/async-small-thresh>`) then
512   MPI_Send returns immediately, even if the corresponding receive has not be issued yet.
513 - if (:ref:`smpi/async-small-thresh <cfg=smpi/async-small-thresh>` < size < :ref:`smpi/send-is-detached-thresh <cfg=smpi/send-is-detached-thresh>`) then
514   MPI_Send returns as soon as the corresponding receive has been issued. This is known as the eager mode.
515 - if (:ref:`smpi/send-is-detached-thresh <cfg=smpi/send-is-detached-thresh>` < size) then
516   MPI_Send returns only when the message has actually been sent over the network. This is known as the rendez-vous mode.
517
518 The ``smpi/buffering`` (only valid with MC) option gives an easier interface to choose between these semantics. It can take two values:
519
520 - **zero:** means that buffering should be disabled. All communications are actually blocking.
521 - **infty:** means that buffering should be made infinite. All communications are non-blocking.
522
523 .. _cfg=model-check/property:
524
525 Specifying a liveness property
526 ..............................
527
528 **Option** ``model-check/property`` **Default:** unset
529
530 If you want to specify liveness properties, you have to pass them on
531 the command line, specifying the name of the file containing the
532 property, as formatted by the `ltl2ba <https://github.com/utwente-fmt/ltl2ba>`_ program.
533 Note that ltl2ba is not part of SimGrid and must be installed separatly.
534
535 .. code-block:: shell
536
537    simgrid-mc ./my_program --cfg=model-check/property:<filename>
538
539 .. _cfg=model-check/checkpoint:
540
541 Going for Stateful Verification
542 ...............................
543
544 By default, the system is backtracked to its initial state to explore
545 another path, instead of backtracking to the exact step before the fork
546 that we want to explore (this is called stateless verification). This
547 is done this way because saving intermediate states can rapidly
548 exhaust the available memory. If you want, you can change the value of
549 the ``model-check/checkpoint`` item. For example,
550 ``--cfg=model-check/checkpoint:1`` asks to take a checkpoint every
551 step.  Beware, this will certainly explode your memory. Larger values
552 are probably better, make sure to experiment a bit to find the right
553 setting for your specific system.
554
555 .. _cfg=model-check/reduction:
556
557 Specifying the kind of reduction
558 ................................
559
560 The main issue when using the model-checking is the state space
561 explosion. You can activate some reduction technique with
562 ``--cfg=model-check/reduction:<technique>``. For now, this
563 configuration variable can take 2 values:
564
565  - **none:** Do not apply any kind of reduction (mandatory for
566    liveness properties, as our current DPOR algorithm breaks cycles)
567  - **dpor:** Apply Dynamic Partial Ordering Reduction. Only valid if
568    you verify local safety properties (default value for safety
569    checks).
570
571 Another way to mitigate the state space explosion is to search for
572 cycles in the exploration with the :ref:`cfg=model-check/visited`
573 configuration. Note that DPOR and state-equality reduction may not
574 play well together. You should choose between them.
575
576 Our current DPOR implementation could be improved in may ways. We are
577 currently improving its efficiency (both in term of reduction ability
578 and computational speed), and future work could make it compatible
579 with liveness properties.
580
581 .. _cfg=model-check/visited:
582
583 Size of Cycle Detection Set (state equality reduction)
584 ......................................................
585
586 Mc SimGrid can be asked to search for cycles during the exploration,
587 i.e. situations where a new explored state is in fact the same state
588 than a previous one.. This can prove useful to mitigate the state
589 space explosion with safety properties, and this is the crux when
590 searching for counter-examples to the liveness properties.
591
592 Note that this feature may break the current implementation of the
593 DPOR reduction technique.
594
595 The ``model-check/visited`` item is the maximum number of states, which
596 are stored in memory. If the maximum number of snapshotted state is
597 reached, some states will be removed from the memory and some cycles
598 might be missed. Small values can lead to incorrect verifications, but
599 large values can exhaust your memory and be CPU intensive as each new
600 state must be compared to that amount of older saved states.
601
602 The default settings depend on the kind of exploration. With safety
603 checking, no state is snapshotted and cycles cannot be detected. With
604 liveness checking, all states are snapshotted because missing a cycle
605 could hinder the exploration soundness.
606
607 .. _cfg=model-check/termination:
608
609 Non-Termination Detection
610 .........................
611
612 The ``model-check/termination`` configuration item can be used to
613 report if a non-termination execution path has been found. This is a
614 path with a cycle, which means that the program might never terminate.
615
616 This only works in safety mode, not in liveness mode.
617
618 This options is disabled by default.
619
620 .. _cfg=model-check/dot-output:
621
622 Dot Output
623 ..........
624
625 If set, the ``model-check/dot-output`` configuration item is the name
626 of a file in which to write a dot file of the path leading to the
627 property violation discovered (safety or liveness violation), as well
628 as the cycle for liveness properties. This dot file can then be fed to the
629 graphviz dot tool to generate an corresponding graphical representation.
630
631 .. _cfg=model-check/max-depth:
632
633 Exploration Depth Limit
634 .......................
635
636 The ``model-checker/max-depth`` can set the maximum depth of the
637 exploration graph of the model checker. If this limit is reached, a
638 logging message is sent and the results might not be exact.
639
640 By default, there is no depth limit.
641
642 .. _cfg=model-check/timeout:
643
644 Handling of Timeouts
645 ....................
646
647 By default, the model checker does not handle timeout conditions: the `wait`
648 operations never time out. With the ``model-check/timeout`` configuration item
649 set to **yes**, the model checker will explore timeouts of `wait` operations.
650
651 .. _cfg=model-check/communications-determinism:
652 .. _cfg=model-check/send-determinism:
653
654 Communication Determinism
655 .........................
656
657 The ``model-check/communications-determinism`` and
658 ``model-check/send-determinism`` items can be used to select the
659 communication determinism mode of the model checker, which checks
660 determinism properties of the communications of an application.
661
662 .. _options_mc_perf:
663
664 Verification Performance Considerations
665 .......................................
666
667 The size of the stacks can have a huge impact on the memory
668 consumption when using model-checking. By default, each snapshot will
669 save a copy of the whole stacks and not only of the part that is
670 really meaningful: you should expect the contribution of the memory
671 consumption of the snapshots to be:
672 :math:`\text{number of processes} \times \text{stack size} \times \text{number of states}`.
673
674 When compiled against the model checker, the stacks are not
675 protected with guards: if the stack size is too small for your
676 application, the stack will silently overflow into other parts of the
677 memory (see :ref:`contexts/guard-size <cfg=contexts/guard-size>`).
678
679 .. _cfg=model-check/replay:
680
681 Replaying buggy execution paths from the model checker
682 ......................................................
683
684 Debugging the problems reported by the model checker is challenging:
685 First, the application under verification cannot be debugged with gdb
686 because the model checker already traces it. Then, the model checker may
687 explore several execution paths before encountering the issue, making it
688 very difficult to understand the output. Fortunately, SimGrid provides
689 the execution path leading to any reported issue so that you can replay
690 this path reported by the model checker, enabling the usage of classical
691 debugging tools.
692
693 When the model checker finds an interesting path in the application
694 execution graph (where a safety or liveness property is violated), it
695 generates an identifier for this path. Here is an example of the output:
696
697 .. code-block:: shell
698
699    [  0.000000] (0:@) Check a safety property
700    [  0.000000] (0:@) **************************
701    [  0.000000] (0:@) *** PROPERTY NOT VALID ***
702    [  0.000000] (0:@) **************************
703    [  0.000000] (0:@) Counter-example execution trace:
704    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(3)
705    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(4)
706    [  0.000000] (0:@) Path = 1/3;1/4
707    [  0.000000] (0:@) Expanded states = 27
708    [  0.000000] (0:@) Visited states = 68
709    [  0.000000] (0:@) Executed transitions = 46
710
711 The interesting line is ``Path = 1/3;1/4``, which means that you should use
712 ``--cfg=model-check/replay:1/3;1/4`` to replay your application on the buggy
713 execution path. All options (but the model checker related ones) must
714 remain the same. In particular, if you ran your application with
715 ``smpirun -wrapper simgrid-mc``, then do it again. Remove all
716 MC-related options, keep non-MC-related ones and add
717 ``--cfg=model-check/replay:???``.
718
719 Currently, if the path is of the form ``X;Y;Z``, each number denotes
720 the actor's pid that is selected at each indecision point. If it's of
721 the form ``X/a;Y/b``, the X and Y are the selected pids while the a
722 and b are the return values of their simcalls. In the previouse
723 example, ``1/3;1/4``, you can see from the full output that the actor
724 1 is doing MC_RANDOM simcalls, so the 3 and 4 simply denote the values
725 that these simcall return.
726
727 Configuring the User Code Virtualization
728 ----------------------------------------
729
730 .. _cfg=contexts/factory:
731
732 Selecting the Virtualization Factory
733 ....................................
734
735 **Option** contexts/factory **Default:** "raw"
736
737 In SimGrid, the user code is virtualized in a specific mechanism that
738 allows the simulation kernel to control its execution: when a user
739 process requires a blocking action (such as sending a message), it is
740 interrupted, and only gets released when the simulated clock reaches
741 the point where the blocking operation is done. This is explained
742 graphically in the `relevant tutorial, available online
743 <https://simgrid.org/tutorials/simgrid-simix-101.pdf>`_.
744
745 In SimGrid, the containers in which user processes are virtualized are
746 called contexts. Several context factory are provided, and you can
747 select the one you want to use with the ``contexts/factory``
748 configuration item. Some of the following may not exist on your
749 machine because of portability issues. In any case, the default one
750 should be the most effcient one (please report bugs if the
751 auto-detection fails for you). They are approximately sorted here from
752 the slowest to the most efficient:
753
754  - **thread:** very slow factory using full featured threads (either
755    pthreads or windows native threads). They are slow but very
756    standard. Some debuggers or profilers only work with this factory.
757  - **java:** Java applications are virtualized onto java threads (that
758    are regular pthreads registered to the JVM)
759  - **ucontext:** fast factory using System V contexts (Linux and FreeBSD only)
760  - **boost:** This uses the `context
761    implementation <http://www.boost.org/doc/libs/1_59_0/libs/context/doc/html/index.html>`_
762    of the boost library for a performance that is comparable to our
763    raw implementation.
764    |br| Install the relevant library (e.g. with the
765    libboost-contexts-dev package on Debian/Ubuntu) and recompile
766    SimGrid.
767  - **raw:** amazingly fast factory using a context switching mechanism
768    of our own, directly implemented in assembly (only available for x86
769    and amd64 platforms for now) and without any unneeded system call.
770
771 The main reason to change this setting is when the debugging tools become
772 fooled by the optimized context factories. Threads are the most
773 debugging-friendly contexts, as they allow one to set breakpoints
774 anywhere with gdb and visualize backtraces for all processes, in order
775 to debug concurrency issues. Valgrind is also more comfortable with
776 threads, but it should be usable with all factories (Exception: the
777 callgrind tool really dislikes raw and ucontext factories).
778
779 .. _cfg=contexts/stack-size:
780
781 Adapting the Stack Size
782 .......................
783
784 **Option** ``contexts/stack-size`` **Default:** 8192 KiB
785
786 Each virtualized used process is executed using a specific system
787 stack. The size of this stack has a huge impact on the simulation
788 scalability, but its default value is rather large. This is because
789 the error messages that you get when the stack size is too small are
790 rather disturbing: this leads to stack overflow (overwriting other
791 stacks), leading to segfaults with corrupted stack traces.
792
793 If you want to push the scalability limits of your code, you might
794 want to reduce the ``contexts/stack-size`` item. Its default value is
795 8192 (in KiB), while our Chord simulation works with stacks as small
796 as 16 KiB, for example. You can ensure that some actors have a specific
797 size by simply changing the value of this configuration item before
798 creating these actors. The :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config` 
799 functions are handy for that.
800
801 This *setting is ignored* when using the thread factory (because there
802 is no way to modify the stack size with C++ system threads). Instead,
803 you should compile SimGrid and your application with
804 ``-fsplit-stack``. Note that this compilation flag is not compatible
805 with the model checker right now.
806
807 The operating system should only allocate memory for the pages of the
808 stack which are actually used and you might not need to use this in
809 most cases. However, this setting is very important when using the
810 model checker (see :ref:`options_mc_perf`).
811
812 .. _cfg=contexts/guard-size:
813
814 Disabling Stack Guard Pages
815 ...........................
816
817 **Option** ``contexts/guard-size`` **Default** 1 page in most case (0 pages on Windows or with MC)
818
819 Unless you use the threads context factory (see
820 :ref:`cfg=contexts/factory`), a stack guard page is usually used
821 which prevents the stack of a given actor from overflowing on another
822 stack. But the performance impact may become prohibitive when the
823 amount of actors increases.  The option ``contexts/guard-size`` is the
824 number of stack guard pages used.  By setting it to 0, no guard pages
825 will be used: in this case, you should avoid using small stacks (with
826 :ref:`contexts/stack-size <cfg=contexts/stack-size>`) as the stack
827 will silently overflow on other parts of the memory.
828
829 When no stack guard page is created, stacks may then silently overflow
830 on other parts of the memory if their size is too small for the
831 application.
832
833 .. _cfg=contexts/nthreads:
834 .. _cfg=contexts/synchro:
835
836 Running User Code in Parallel
837 .............................
838
839 Parallel execution of the user code is only considered stable in
840 SimGrid v3.7 and higher, and mostly for MSG simulations. SMPI
841 simulations may well fail in parallel mode. It is described in
842 `INRIA RR-7653 <http://hal.inria.fr/inria-00602216/>`_.
843
844 If you are using the **ucontext** or **raw** context factories, you can
845 request to execute the user code in parallel. Several threads are
846 launched, each of them handling the same number of user contexts at each
847 run. To activate this, set the ``contexts/nthreads`` item to the amount
848 of cores that you have in your computer (or lower than 1 to have the
849 amount of cores auto-detected).
850
851 When parallel execution is activated, you can choose the
852 synchronization schema used with the ``contexts/synchro`` item,
853 which value is either:
854
855  - **futex:** ultra optimized synchronisation schema, based on futexes
856    (fast user-mode mutexes), and thus only available on Linux systems.
857    This is the default mode when available.
858  - **posix:** slow but portable synchronisation using only POSIX
859    primitives.
860  - **busy_wait:** not really a synchronisation: the worker threads
861    constantly request new contexts to execute. It should be the most
862    efficient synchronisation schema, but it loads all the cores of
863    your machine for no good reason. You probably prefer the other less
864    eager schemas.
865
866 Configuring the Tracing
867 -----------------------
868
869 The :ref:`tracing subsystem <outcomes_vizu>` can be configured in
870 several different ways depending on the nature of the simulator (MSG,
871 SimDag, SMPI) and the kind of traces that need to be obtained. See the
872 :ref:`Tracing Configuration Options subsection
873 <tracing_tracing_options>` to get a detailed description of each
874 configuration option.
875
876 We detail here a simple way to get the traces working for you, even if
877 you never used the tracing API.
878
879
880 - Any SimGrid-based simulator (MSG, SimDag, SMPI, ...) and raw traces:
881
882   .. code-block:: shell
883
884      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes
885
886   The first parameter activates the tracing subsystem, and the second
887   tells it to trace host and link utilization (without any
888   categorization).
889
890 - MSG or SimDag-based simulator and categorized traces (you need to
891   declare categories and classify your tasks according to them) 
892
893   .. code-block:: shell
894
895      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes
896
897   The first parameter activates the tracing subsystem, and the second
898   tells it to trace host and link categorized utilization.
899
900 - SMPI simulator and traces for a space/time view:
901
902   .. code-block:: shell
903
904      smpirun -trace ...
905
906   The `-trace` parameter for the smpirun script runs the simulation
907   with ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/smpi:yes``. Check the
908   smpirun's `-help` parameter for additional tracing options.
909
910 Sometimes you might want to put additional information on the trace to
911 correctly identify them later, or to provide data that can be used to
912 reproduce an experiment. You have two ways to do that:
913
914 - Add a string on top of the trace file as comment:
915
916   .. code-block:: shell
917
918      --cfg=tracing/comment:my_simulation_identifier
919
920 - Add the contents of a textual file on top of the trace file as comment:
921
922   .. code-block:: shell
923
924      --cfg=tracing/comment-file:my_file_with_additional_information.txt
925
926 Please, use these two parameters (for comments) to make reproducible
927 simulations. For additional details about this and all tracing
928 options, check See the :ref:`tracing_tracing_options`.
929
930 Configuring MSG
931 ---------------
932
933 .. _cfg=msg/debug-multiple-use:
934
935 Debugging MSG Code
936 ..................
937
938 **Option** ``msg/debug-multiple-use`` **Default:** off
939
940 Sometimes your application may try to send a task that is still being
941 executed somewhere else, making it impossible to send this task. However,
942 for debugging purposes, one may want to know what the other host is/was
943 doing. This option shows a backtrace of the other process.
944
945 Configuring SMPI
946 ----------------
947
948 The SMPI interface provides several specific configuration items.
949 These are not easy to see, since the code is usually launched through the
950 ``smiprun`` script directly.
951
952 .. _cfg=smpi/host-speed:
953 .. _cfg=smpi/cpu-threshold:
954 .. _cfg=smpi/simulate-computation:
955
956 Automatic Benchmarking of SMPI Code
957 ...................................
958
959 In SMPI, the sequential code is automatically benchmarked, and these
960 computations are automatically reported to the simulator. That is to
961 say that if you have a large computation between a ``MPI_Recv()`` and
962 a ``MPI_Send()``, SMPI will automatically benchmark the duration of
963 this code, and create an execution task within the simulator to take
964 this into account. For that, the actual duration is measured on the
965 host machine and then scaled to the power of the corresponding
966 simulated machine. The variable ``smpi/host-speed`` allows one to specify
967 the computational speed of the host machine (in flop/s) to use when
968 scaling the execution times. It defaults to 20000, but you really want
969 to adjust it to get accurate simulation results.
970
971 When the code consists of numerous consecutive MPI calls, the
972 previous mechanism feeds the simulation kernel with numerous tiny
973 computations. The ``smpi/cpu-threshold`` item becomes handy when this
974 impacts badly on the simulation performance. It specifies a threshold (in
975 seconds) below which the execution chunks are not reported to the
976 simulation kernel (default value: 1e-6).
977
978 .. note:: The option ``smpi/cpu-threshold`` ignores any computation
979    time spent below this threshold. SMPI does not consider the
980    `amount of time` of these computations; there is no offset for
981    this. Hence, a value that is too small, may lead to unreliable
982    simulation results.
983
984 In some cases, however, one may wish to disable simulation of
985 the computation of an application. This is the case when SMPI is used not to
986 simulate an MPI application, but instead an MPI code that performs
987 "live replay" of another MPI app (e.g., ScalaTrace's replay tool, or
988 various on-line simulators that run an app at scale). In this case the
989 computation of the replay/simulation logic should not be simulated by
990 SMPI. Instead, the replay tool or on-line simulator will issue
991 "computation events", which correspond to the actual MPI simulation
992 being replayed/simulated. At the moment, these computation events can
993 be simulated using SMPI by calling internal smpi_execute*() functions.
994
995 To disable the benchmarking/simulation of a computation in the simulated
996 application, the variable ``smpi/simulate-computation`` should be set
997 to **no**.  This option just ignores the timings in your simulation; it
998 still executes the computations itself. If you want to stop SMPI from
999 doing that, you should check the SMPI_SAMPLE macros, documented in
1000 Section :ref:`SMPI_use_faster`.
1001
1002 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1003 |  Solution                          | Computations executed?  | Computations simulated?     |
1004 +====================================+=========================+=============================+
1005 | --cfg=smpi/simulate-computation:no | Yes                     | Never                       |
1006 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1007 | --cfg=smpi/cpu-threshold:42        | Yes, in all cases       | If it lasts over 42 seconds |
1008 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1009 | SMPI_SAMPLE() macro                | Only once per loop nest | Always                      |
1010 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1011
1012 .. _cfg=smpi/comp-adjustment-file:
1013
1014 Slow-down or speed-up parts of your code
1015 ........................................
1016
1017 **Option** ``smpi/comp-adjustment-file:`` **Default:** unset
1018
1019 This option allows you to pass a file that contains two columns: The
1020 first column defines the section that will be subject to a speedup;
1021 the second column is the speedup. For instance:
1022
1023 .. code-block:: shell
1024
1025   "start:stop","ratio"
1026   "exchange_1.f:30:exchange_1.f:130",1.18244559422142
1027
1028 The first line is the header - you must include it.  The following
1029 line means that the code between two consecutive MPI calls on line 30
1030 in exchange_1.f and line 130 in exchange_1.f should receive a speedup
1031 of 1.18244559422142. The value for the second column is therefore a
1032 speedup, if it is larger than 1 and a slowdown if it is smaller
1033 than 1. Nothing will be changed if it is equal to 1.
1034
1035 Of course, you can set any arbitrary filenames you want (so the start
1036 and end don't have to be in the same file), but be aware that this
1037 mechanism only supports `consecutive calls!`
1038
1039 Please note that you must pass the ``-trace-call-location`` flag to
1040 smpicc or smpiff, respectively. This flag activates some internal
1041 macro definitions that help with obtaining the call location.
1042
1043 .. _cfg=smpi/bw-factor:
1044
1045 Bandwidth Factors
1046 .................
1047
1048 **Option** ``smpi/bw-factor``
1049 |br| **Default:** 65472:0.940694;15424:0.697866;9376:0.58729;5776:1.08739;3484:0.77493;1426:0.608902;732:0.341987;257:0.338112;0:0.812084
1050
1051 The possible throughput of network links is often dependent on the
1052 message sizes, as protocols may adapt to different message sizes. With
1053 this option, a series of message sizes and factors are given, helping
1054 the simulation to be more realistic. For instance, the current default
1055 value means that messages with size 65472 bytes and more will get a total of
1056 MAX_BANDWIDTH*0.940694, messages of size 15424 to 65471 will get
1057 MAX_BANDWIDTH*0.697866, and so on (where MAX_BANDWIDTH denotes the
1058 bandwidth of the link).
1059
1060 An experimental script to compute these factors is available online. See
1061 https://framagit.org/simgrid/platform-calibration/
1062 https://simgrid.org/contrib/smpi-saturation-doc.html
1063
1064 .. _cfg=smpi/display-timing:
1065
1066 Reporting Simulation Time
1067 .........................
1068
1069 **Option** ``smpi/display-timing`` **Default:** 0 (false)
1070
1071 Most of the time, you run MPI code with SMPI to compute the time it
1072 would take to run it on a platform. But since the code is run through
1073 the ``smpirun`` script, you don't have any control on the launcher
1074 code, making it difficult to report the simulated time when the
1075 simulation ends. If you enable the ``smpi/display-timing`` item,
1076 ``smpirun`` will display this information when the simulation
1077 ends.
1078
1079 .. _cfg=smpi/keep-temps:
1080
1081 Keeping temporary files after simulation
1082 ........................................
1083
1084 **Option** ``smpi/keep-temps`` **default:** 0 (false)
1085
1086 SMPI usually generates a lot of temporary files that are cleaned after
1087 use. This option requests to preserve them, for example to debug or
1088 profile your code. Indeed, the binary files are removed very early
1089 under the dlopen privatization schema, which tends to fool the
1090 debuggers.
1091
1092 .. _cfg=smpi/lat-factor:
1093
1094 Latency factors
1095 ...............
1096
1097 **Option** ``smpi/lat-factor`` |br|
1098 **default:** 65472:11.6436;15424:3.48845;9376:2.59299;5776:2.18796;3484:1.88101;1426:1.61075;732:1.9503;257:1.95341;0:2.01467
1099
1100 The motivation and syntax for this option is identical to the motivation/syntax
1101 of :ref:`cfg=smpi/bw-factor`.
1102
1103 There is an important difference, though: While smpi/bw-factor `reduces` the
1104 actual bandwidth (i.e., values between 0 and 1 are valid), latency factors
1105 increase the latency, i.e., values larger than or equal to 1 are valid here.
1106
1107 .. _cfg=smpi/papi-events:
1108
1109 Trace hardware counters with PAPI
1110 .................................
1111
1112 **Option** ``smpi/papi-events`` **default:** unset
1113
1114 When the PAPI support is compiled into SimGrid, this option takes the
1115 names of PAPI counters and adds their respective values to the trace
1116 files (See Section :ref:`tracing_tracing_options`).
1117
1118 .. warning::
1119
1120    This feature currently requires superuser privileges, as registers
1121    are queried.  Only use this feature with code you trust! Call
1122    smpirun for instance via ``smpirun -wrapper "sudo "
1123    <your-parameters>`` or run ``sudo sh -c "echo 0 >
1124    /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid"`` In the later case, sudo
1125    will not be required.
1126
1127 It is planned to make this feature available on a per-process (or per-thread?) basis.
1128 The first draft, however, just implements a "global" (i.e., for all processes) set
1129 of counters, the "default" set.
1130
1131 .. code-block:: shell
1132
1133    --cfg=smpi/papi-events:"default:PAPI_L3_LDM:PAPI_L2_LDM"
1134
1135 .. _cfg=smpi/privatization:
1136
1137 Automatic Privatization of Global Variables
1138 ...........................................
1139
1140 **Option** ``smpi/privatization`` **default:** "dlopen" (when using smpirun)
1141
1142 MPI executables are usually meant to be executed in separate
1143 processes, but SMPI is executed in only one process. Global variables
1144 from executables will be placed in the same memory region and shared
1145 between processes, causing intricate bugs.  Several options are
1146 possible to avoid this, as described in the main `SMPI publication
1147 <https://hal.inria.fr/hal-01415484>`_ and in the :ref:`SMPI
1148 documentation <SMPI_what_globals>`. SimGrid provides two ways of
1149 automatically privatizing the globals, and this option allows one to
1150 choose between them.
1151
1152   - **no** (default when not using smpirun): Do not automatically
1153     privatize variables.  Pass ``-no-privatize`` to smpirun to disable
1154     this feature.
1155   - **dlopen** or **yes** (default when using smpirun): Link multiple
1156     times against the binary.
1157   - **mmap** (slower, but maybe somewhat more stable):
1158     Runtime automatic switching of the data segments.
1159
1160 .. warning::
1161    This configuration option cannot be set in your platform file. You can only
1162    pass it as an argument to smpirun.
1163
1164 .. _cfg=smpi/privatize-libs:
1165
1166 Automatic privatization of global variables inside external libraries
1167 .....................................................................
1168
1169 **Option** ``smpi/privatize-libs`` **default:** unset
1170
1171 **Linux/BSD only:** When using dlopen (default) privatization,
1172 privatize specific shared libraries with internal global variables, if
1173 they can't be linked statically.  For example libgfortran is usually
1174 used for Fortran I/O and indexes in files can be mixed up.
1175
1176 Multiple libraries can be given, semicolon separated.
1177
1178 This configuration option can only use either full paths to libraries,
1179 or full names.  Check with ldd the name of the library you want to
1180 use.  For example:
1181
1182 .. code-block:: shell
1183
1184    ldd allpairf90
1185       ...
1186       libgfortran.so.3 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3 (0x00007fbb4d91b000)
1187       ...
1188
1189 Then you can use ``--cfg=smpi/privatize-libs:libgfortran.so.3``
1190 or ``--cfg=smpi/privatize-libs:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3``,
1191 but not ``libgfortran`` nor ``libgfortran.so``.
1192
1193 .. _cfg=smpi/send-is-detached-thresh:
1194
1195 Simulating MPI detached send
1196 ............................
1197
1198 **Option** ``smpi/send-is-detached-thresh`` **default:** 65536
1199
1200 This threshold specifies the size in bytes under which the send will
1201 return immediately. This is different from the threshold detailed in
1202 :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh` because the message is not
1203 really sent when the send is posted. SMPI still waits for the
1204 corresponding receive to be posted, in order to perform the communication
1205 operation.
1206
1207 .. _cfg=smpi/coll-selector:
1208
1209 Simulating MPI collective algorithms
1210 ....................................
1211
1212 **Option** ``smpi/coll-selector`` **Possible values:** naive (default), ompi, mpich
1213
1214 SMPI implements more than 100 different algorithms for MPI collective
1215 communication, to accurately simulate the behavior of most of the
1216 existing MPI libraries. The ``smpi/coll-selector`` item can be used to
1217 select the decision logic either of the OpenMPI or the MPICH libraries. (By
1218 default SMPI uses naive version of collective operations.)
1219
1220 Each collective operation can be manually selected with a
1221 ``smpi/collective_name:algo_name``. Available algorithms are listed in
1222 :ref:`SMPI_use_colls`.
1223
1224 .. TODO:: All available collective algorithms will be made available
1225           via the ``smpirun --help-coll`` command.
1226
1227 .. _cfg=smpi/iprobe:
1228
1229 Inject constant times for MPI_Iprobe
1230 ....................................
1231
1232 **Option** ``smpi/iprobe`` **default:** 0.0001
1233
1234 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1235 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function
1236 ``MPI_Iprobe()``
1237
1238 .. _cfg=smpi/iprobe-cpu-usage:
1239
1240 Reduce speed for iprobe calls
1241 .............................
1242
1243 **Option** ``smpi/iprobe-cpu-usage`` **default:** 1 (no change)
1244
1245 MPI_Iprobe calls can be heavily used in applications. To account
1246 correctly for the energy that cores spend probing, it is necessary to
1247 reduce the load that these calls cause inside SimGrid.
1248
1249 For instance, we measured a maximum power consumption of 220 W for a
1250 particular application but only 180 W while this application was
1251 probing. Hence, the correct factor that should be passed to this
1252 option would be 180/220 = 0.81.
1253
1254 .. _cfg=smpi/init:
1255
1256 Inject constant times for MPI_Init
1257 ..................................
1258
1259 **Option** ``smpi/init`` **default:** 0
1260
1261 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1262 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function ``MPI_Init()``.
1263
1264 .. _cfg=smpi/ois:
1265
1266 Inject constant times for MPI_Isend()
1267 .....................................
1268
1269 **Option** ``smpi/ois``
1270
1271 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1272 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Isend()``.
1273
1274 .. _cfg=smpi/os:
1275
1276 Inject constant times for MPI_send()
1277 ....................................
1278
1279 **Option** ``smpi/os``
1280
1281 In several network models such as LogP, send (MPI_Send, MPI_Isend) and
1282 receive (MPI_Recv) operations incur costs (i.e., they consume CPU
1283 time). SMPI can factor these costs in as well, but the user has to
1284 configure SMPI accordingly as these values may vary by machine.  This
1285 can be done by using ``smpi/os`` for MPI_Send operations; for MPI_Isend
1286 and MPI_Recv, use ``smpi/ois`` and ``smpi/or``, respectively. These work
1287 exactly as ``smpi/ois``.
1288
1289 This item can consist of multiple sections; each section takes three
1290 values, for example ``1:3:2;10:5:1``.  The sections are divided by ";"
1291 so this example contains two sections.  Furthermore, each section
1292 consists of three values.
1293
1294 1. The first value denotes the minimum size in bytes for this section to take effect;
1295    read it as "if message size is greater than this value (and other section has a larger
1296    first value that is also smaller than the message size), use this".
1297    In the first section above, this value is "1".
1298
1299 2. The second value is the startup time; this is a constant value that will always
1300    be charged, no matter what the size of the message. In the first section above,
1301    this value is "3".
1302
1303 3. The third value is the `per-byte` cost. That is, it is charged for every
1304    byte of the message (incurring cost messageSize*cost_per_byte)
1305    and hence accounts also for larger messages. In the first
1306    section of the example above, this value is "2".
1307
1308 Now, SMPI always checks which section it should use for a given
1309 message; that is, if a message of size 11 is sent with the
1310 configuration of the example above, only the second section will be
1311 used, not the first, as the first value of the second section is
1312 closer to the message size. Hence, when ``smpi/os=1:3:2;10:5:1``, a
1313 message of size 11 incurs the following cost inside MPI_Send:
1314 ``5+11*1`` because 5 is the startup cost and 1 is the cost per byte.
1315
1316 Note that the order of sections can be arbitrary; they will be ordered internally.
1317
1318 .. _cfg=smpi/or:
1319
1320 Inject constant times for MPI_Recv()
1321 ....................................
1322
1323 **Option** ``smpi/or``
1324
1325 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1326 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Recv()``.
1327
1328 .. _cfg=smpi/test:
1329 .. _cfg=smpi/grow-injected-times:
1330
1331 Inject constant times for MPI_Test
1332 ..................................
1333
1334 **Option** ``smpi/test`` **default:** 0.0001
1335
1336 By setting this option, you can control the amount of time a process
1337 sleeps when MPI_Test() is called; this is important, because SimGrid
1338 normally only advances the time while communication is happening and
1339 thus, MPI_Test will not add to the time, resulting in deadlock if it is
1340 used as a break-condition as in the following example:
1341
1342 .. code-block:: cpp
1343
1344    while(!flag) {
1345        MPI_Test(request, flag, status);
1346        ...
1347    }
1348
1349 To speed up execution, we use a counter to keep track of how often we
1350 checked if the handle is now valid or not. Hence, we actually
1351 use counter*SLEEP_TIME, that is, the time MPI_Test() causes the
1352 process to sleep increases linearly with the number of previously
1353 failed tests. This behavior can be disabled by setting
1354 ``smpi/grow-injected-times`` to **no**. This will also disable this
1355 behavior for MPI_Iprobe.
1356
1357 .. _cfg=smpi/shared-malloc:
1358 .. _cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:
1359
1360 Factorize malloc()s
1361 ...................
1362
1363 **Option** ``smpi/shared-malloc`` **Possible values:** global (default), local
1364
1365 If your simulation consumes too much memory, you may want to modify
1366 your code so that the working areas are shared by all MPI ranks. For
1367 example, in a block-cyclic matrix multiplication, you will only
1368 allocate one set of blocks, and all processes will share them.
1369 Naturally, this will lead to very wrong results, but this will save a
1370 lot of memory. So this is still desirable for some studies. For more on
1371 the motivation for that feature, please refer to the `relevant section
1372 <https://simgrid.github.io/SMPI_CourseWare/topic_understanding_performance/matrixmultiplication>`_
1373 of the SMPI CourseWare (see Activity #2.2 of the pointed
1374 assignment). In practice, change the calls for malloc() and free() into
1375 SMPI_SHARED_MALLOC() and SMPI_SHARED_FREE().
1376
1377 SMPI provides two algorithms for this feature. The first one, called 
1378 ``local``, allocates one block per call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1379 (each call site gets its own block) ,and this block is shared
1380 among all MPI ranks.  This is implemented with the shm_* functions
1381 to create a new POSIX shared memory object (kept in RAM, in /dev/shm)
1382 for each shared block.
1383
1384 With the ``global`` algorithm, each call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1385 returns a new address, but it only points to a shadow block: its memory
1386 area is mapped on a 1 MiB file on disk. If the returned block is of size
1387 N MiB, then the same file is mapped N times to cover the whole bloc.
1388 At the end, no matter how many times you call SMPI_SHARED_MALLOC, this will
1389 only consume 1 MiB in memory.
1390
1391 You can disable this behavior and come back to regular mallocs (for
1392 example for debugging purposes) using ``no`` as a value.
1393
1394 If you want to keep private some parts of the buffer, for instance if these
1395 parts are used by the application logic and should not be corrupted, you
1396 can use SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(size, offsets, offsets_count). For example:
1397
1398 .. code-block:: cpp
1399
1400    mem = SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(500, {27,42 , 100,200}, 2);
1401
1402 This will allocate 500 bytes to mem, such that mem[27..41] and
1403 mem[100..199] are shared while other area remain private.
1404
1405 Then, it can be deallocated by calling SMPI_SHARED_FREE(mem).
1406
1407 When smpi/shared-malloc:global is used, the memory consumption problem
1408 is solved, but it may induce too much load on the kernel's pages table.
1409 In this case, you should use huge pages so that the kernel creates only one
1410 entry per MB of malloced data instead of one entry per 4 kB.
1411 To activate this, you must mount a hugetlbfs on your system and allocate
1412 at least one huge page:
1413
1414 .. code-block:: shell
1415
1416     mkdir /home/huge
1417     sudo mount none /home/huge -t hugetlbfs -o rw,mode=0777
1418     sudo sh -c 'echo 1 > /proc/sys/vm/nr_hugepages' # echo more if you need more
1419
1420 Then, you can pass the option
1421 ``--cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:/home/huge`` to smpirun to
1422 actually activate the huge page support in shared mallocs.
1423
1424 .. _cfg=smpi/wtime:
1425
1426 Inject constant times for MPI_Wtime, gettimeofday and clock_gettime
1427 ...................................................................
1428
1429 **Option** ``smpi/wtime`` **default:** 10 ns
1430
1431 This option controls the amount of (simulated) time spent in calls to
1432 MPI_Wtime(), gettimeofday() and clock_gettime(). If you set this value
1433 to 0, the simulated clock is not advanced in these calls, which leads
1434 to issues if your application contains such a loop:
1435
1436 .. code-block:: cpp
1437
1438    while(MPI_Wtime() < some_time_bound) {
1439         /* some tests, with no communication nor computation */
1440    }
1441
1442 When the option smpi/wtime is set to 0, the time advances only on
1443 communications and computations. So the previous code results in an
1444 infinite loop: the current [simulated] time will never reach
1445 ``some_time_bound``.  This infinite loop is avoided when that option
1446 is set to a small value, as it is by default since SimGrid v3.21.
1447
1448 Note that if your application does not contain any loop depending on
1449 the current time only, then setting this option to a non-zero value
1450 will slow down your simulations by a tiny bit: the simulation loop has
1451 to be broken out of and reset each time your code asks for the current time.
1452 If the simulation speed really matters to you, you can avoid this
1453 extra delay by setting smpi/wtime to 0.
1454
1455 Other Configurations
1456 --------------------
1457
1458 .. _cfg=debug/clean-atexit:
1459
1460 Cleanup at Termination
1461 ......................
1462
1463 **Option** ``debug/clean-atexit`` **default:** on
1464
1465 If your code is segfaulting during its finalization, it may help to
1466 disable this option to request that SimGrid not attempt any cleanups at
1467 the end of the simulation. Since the Unix process is ending anyway,
1468 the operating system will wipe it all.
1469
1470 .. _cfg=path:
1471
1472 Search Path
1473 ...........
1474
1475 **Option** ``path`` **default:** . (current dir)
1476
1477 It is possible to specify a list of directories to search in for the
1478 trace files (see :ref:`pf_trace`) by using this configuration
1479 item. To add several directory to the path, set the configuration
1480 item several times, as in ``--cfg=path:toto --cfg=path:tutu``
1481
1482 .. _cfg=debug/breakpoint:
1483
1484 Set a Breakpoint
1485 ................
1486
1487 **Option** ``debug/breakpoint`` **default:** unset
1488
1489 This configuration option sets a breakpoint: when the simulated clock
1490 reaches the given time, a SIGTRAP is raised.  This can be used to stop
1491 the execution and get a backtrace with a debugger.
1492
1493 It is also possible to set the breakpoint from inside the debugger, by
1494 writing in global variable simgrid::simix::breakpoint. For example,
1495 with gdb:
1496
1497 .. code-block:: shell
1498
1499    set variable simgrid::simix::breakpoint = 3.1416
1500
1501 .. _cfg=debug/verbose-exit:
1502
1503 Behavior on Ctrl-C
1504 ..................
1505
1506 **Option** ``debug/verbose-exit`` **default:** on
1507
1508 By default, when Ctrl-C is pressed, the status of all existing actors
1509 is displayed before exiting the simulation. This is very useful to
1510 debug your code, but it can become troublesome if you have many
1511 actors. Set this configuration item to **off** to disable this
1512 feature.
1513
1514 .. _cfg=exception/cutpath:
1515
1516 Truncate local path from exception backtrace
1517 ............................................
1518
1519 **Option** ``exception/cutpath`` **default:** off
1520
1521 This configuration option is used to remove the path from the
1522 backtrace shown when an exception is thrown. This is mainly useful for
1523 the tests: the full file path would makes the tests non-reproducible because
1524 the paths of source files depend of the build settings. That would
1525 break most of the tests since their output is continually compared.
1526
1527 Logging Configuration
1528 ---------------------
1529
1530 This can be done by using XBT. Go to :ref:`XBT_log` for more details.
1531
1532 .. |br| raw:: html
1533
1534    <br />