Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
858750bc816d194b483f46894c51e8de70a027ee
[simgrid.git] / src / s4u / s4u_Host.cpp
1 /* Copyright (c) 2006-2020. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #include "simgrid/kernel/routing/NetPoint.hpp"
7 #include "simgrid/s4u/Actor.hpp"
8 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
9 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
10 #include "simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp"
11 #include "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
12 #include "src/surf/HostImpl.hpp"
13
14 #include <algorithm>
15 #include <string>
16
17 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(s4u_host, s4u, "Logging specific to the S4U hosts");
18 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(surf_route);
19
20 namespace simgrid {
21
22 template class xbt::Extendable<s4u::Host>;
23
24 namespace s4u {
25
26 xbt::signal<void(Host&)> Host::on_creation;
27 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_destruction;
28 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_state_change;
29 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_speed_change;
30
31 Host::Host(const std::string& name) : name_(name)
32 {
33   xbt_assert(Host::by_name_or_null(name_) == nullptr, "Refusing to create a second host named '%s'.", get_cname());
34   Engine::get_instance()->host_register(name_, this);
35   new surf::HostImpl(this);
36 }
37
38 Host::~Host()
39 {
40   xbt_assert(currently_destroying_, "Please call h->destroy() instead of manually deleting it.");
41
42   delete pimpl_;
43   if (pimpl_netpoint_ != nullptr) // not removed yet by a children class
44     Engine::get_instance()->netpoint_unregister(pimpl_netpoint_);
45   delete pimpl_cpu;
46   delete mounts_;
47 }
48
49 /** @brief Fire the required callbacks and destroy the object
50  *
51  * Don't delete directly a host, call h->destroy() instead.
52  *
53  * This is cumbersome but this is the simplest solution to ensure that the onDestruction() callback receives a valid
54  * object (because of the destructor order in a class hierarchy).
55  */
56 void Host::destroy()
57 {
58   if (not currently_destroying_) {
59     currently_destroying_ = true;
60     on_destruction(*this);
61     Engine::get_instance()->host_unregister(std::string(name_));
62     delete this;
63   }
64 }
65
66 Host* Host::by_name(const std::string& name)
67 {
68   return Engine::get_instance()->host_by_name(name);
69 }
70 Host* Host::by_name_or_null(const std::string& name)
71 {
72   return Engine::get_instance()->host_by_name_or_null(name);
73 }
74
75 Host* Host::current()
76 {
77   kernel::actor::ActorImpl* self = kernel::actor::ActorImpl::self();
78   if (self == nullptr)
79     xbt_die("Cannot call Host::current() from the maestro context");
80   return self->get_host();
81 }
82
83 void Host::turn_on()
84 {
85   if (not is_on()) {
86     kernel::actor::simcall([this] {
87       this->pimpl_cpu->turn_on();
88       this->pimpl_->turn_on();
89       on_state_change(*this);
90     });
91   }
92 }
93
94 /** @brief Stop the host if it is on */
95 void Host::turn_off()
96 {
97   if (is_on()) {
98     kernel::actor::ActorImpl* self = kernel::actor::ActorImpl::self();
99     kernel::actor::simcall([this, self] {
100       for (VirtualMachine* const& vm : vm::VirtualMachineImpl::allVms_)
101         if (vm->get_pm() == this) {
102           vm->shutdown();
103           vm->turn_off();
104         }
105       this->pimpl_cpu->turn_off();
106       this->pimpl_->turn_off(self);
107
108       on_state_change(*this);
109     });
110   }
111 }
112
113 bool Host::is_on() const
114 {
115   return this->pimpl_cpu->is_on();
116 }
117
118 int Host::get_pstate_count() const
119 {
120   return this->pimpl_cpu->get_pstate_count();
121 }
122
123 /**
124  * @brief Return a copy of the list of actors that are executing on this host.
125  *
126  * Daemons and regular actors are all mixed in this list.
127  */
128 std::vector<ActorPtr> Host::get_all_actors() const
129 {
130   return pimpl_->get_all_actors();
131 }
132
133 /** @brief Returns how many actors (daemonized or not) have been launched on this host */
134 int Host::get_actor_count() const
135 {
136   return pimpl_->get_actor_count();
137 }
138
139 /**
140  * @brief Find a route toward another host
141  *
142  * @param dest [IN] where to
143  * @param links [OUT] where to store the list of links (must exist, cannot be nullptr).
144  * @param latency [OUT] where to store the latency experienced on the path (or nullptr if not interested)
145  *                It is the caller responsibility to initialize latency to 0 (we add to provided route)
146  * @pre links!=nullptr
147  *
148  * walk through the routing components tree and find a route between hosts
149  * by calling each "get_route" function in each routing component.
150  */
151 void Host::route_to(const Host* dest, std::vector<Link*>& links, double* latency) const
152 {
153   std::vector<kernel::resource::LinkImpl*> linkImpls;
154   this->route_to(dest, linkImpls, latency);
155   for (kernel::resource::LinkImpl* const& l : linkImpls)
156     links.push_back(l->get_iface());
157 }
158
159 /** @brief Just like Host::routeTo, but filling an array of link implementations */
160 void Host::route_to(const Host* dest, std::vector<kernel::resource::LinkImpl*>& links, double* latency) const
161 {
162   kernel::routing::NetZoneImpl::get_global_route(pimpl_netpoint_, dest->get_netpoint(), links, latency);
163   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_route, xbt_log_priority_debug)) {
164     XBT_CDEBUG(surf_route, "Route from '%s' to '%s' (latency: %f):", get_cname(), dest->get_cname(),
165                (latency == nullptr ? -1 : *latency));
166     for (auto const& link : links)
167       XBT_CDEBUG(surf_route, "Link %s", link->get_cname());
168   }
169 }
170
171 /** @brief Returns the networking zone englobing that host */
172 NetZone* Host::get_englobing_zone()
173 {
174   return pimpl_netpoint_->get_englobing_zone()->get_iface();
175 }
176
177 void Host::send_to(Host* dest, double byte_amount)
178 {
179   std::vector<Host*> m_host_list   = {this, dest};
180   std::vector<double> flops_amount = {0, 0};
181   std::vector<double> bytes_amount = {0, byte_amount, 0, 0};
182   this_actor::parallel_execute(m_host_list, flops_amount, bytes_amount);
183 }
184
185 /** Get the properties assigned to a host */
186 const std::unordered_map<std::string, std::string>* Host::get_properties() const
187 {
188   return this->pimpl_->get_properties();
189 }
190
191 /** Retrieve the property value (or nullptr if not set) */
192 const char* Host::get_property(const std::string& key) const
193 {
194   return this->pimpl_->get_property(key);
195 }
196
197 void Host::set_property(const std::string& key, const std::string& value)
198 {
199   kernel::actor::simcall([this, &key, &value] { this->pimpl_->set_property(key, value); });
200 }
201
202 void Host::set_properties(const std::map<std::string, std::string>& properties)
203 {
204   kernel::actor::simcall([this, &properties] { this->pimpl_->set_properties(properties); });
205 }
206
207 /** Specify a profile turning the host on and off according to a exhaustive list or a stochastic law.
208  * The profile must contain boolean values. */
209 void Host::set_state_profile(kernel::profile::Profile* p)
210 {
211   return kernel::actor::simcall([this, p] { pimpl_cpu->set_state_profile(p); });
212 }
213 /** Specify a profile modeling the external load according to a exhaustive list or a stochastic law.
214  *
215  * Each event of the profile represent a peak speed change that is due to external load. The values are given as a rate
216  * of the initial value. This means that the actual value is obtained by multiplying the initial value (the peek speed
217  * at this pstate level) by the rate coming from the profile.
218  */
219 void Host::set_speed_profile(kernel::profile::Profile* p)
220 {
221   return kernel::actor::simcall([this, p] { pimpl_cpu->set_speed_profile(p); });
222 }
223
224 /** @brief Get the peak processor speed (in flops/s), at the specified pstate  */
225 double Host::get_pstate_speed(int pstate_index) const
226 {
227   return this->pimpl_cpu->get_pstate_peak_speed(pstate_index);
228 }
229
230 /** @brief Get the peak computing speed in flops/s at the current pstate, NOT taking the external load into account.
231  *
232  *  The amount of flops per second available for computing depends on several things:
233  *    - The current pstate determines the maximal peak computing speed (use @ref get_pstate_speed() to retrieve the
234  *      computing speed you would get at another pstate)
235  *    - If you declared an external load (with @ref simgrid::surf::Cpu::set_speed_profile()), you must multiply the
236  * result of get_speed() by get_available_speed() to retrieve what a new computation would get.
237  *
238  *  The remaining speed is then shared between the executions located on this host.
239  *  You can retrieve the amount of tasks currently running on this host with @ref get_load().
240  *
241  *  The host may have multiple cores, and your executions may be able to use more than a single core.
242  *
243  *  Finally, executions of priority 2 get twice the amount of flops than executions of priority 1.
244  */
245 double Host::get_speed() const
246 {
247   return this->pimpl_cpu->get_speed(1.0);
248 }
249 /** @brief Returns the current computation load (in flops per second)
250  *
251  * The external load (coming from an availability trace) is not taken in account.
252  * You may also be interested in the load plugin.
253  */
254 double Host::get_load() const
255 {
256   return this->pimpl_cpu->get_load();
257 }
258 /** @brief Get the available speed ratio, between 0 and 1.
259  *
260  * This accounts for external load (see @ref simgrid::surf::Cpu::set_speed_profile()).
261  */
262 double Host::get_available_speed() const
263 {
264   return this->pimpl_cpu->get_speed_ratio();
265 }
266
267 /** @brief Returns the number of core of the processor. */
268 int Host::get_core_count() const
269 {
270   return this->pimpl_cpu->get_core_count();
271 }
272
273 /** @brief Set the pstate at which the host should run */
274 void Host::set_pstate(int pstate_index)
275 {
276   kernel::actor::simcall([this, pstate_index] { this->pimpl_cpu->set_pstate(pstate_index); });
277 }
278 /** @brief Retrieve the pstate at which the host is currently running */
279 int Host::get_pstate() const
280 {
281   return this->pimpl_cpu->get_pstate();
282 }
283
284 std::vector<Disk*> Host::get_disks() const
285 {
286   return kernel::actor::simcall([this] { return this->pimpl_->get_disks(); });
287 }
288
289 void Host::add_disk(Disk* disk)
290 {
291   kernel::actor::simcall([this, disk] { this->pimpl_->add_disk(disk); });
292 }
293
294 void Host::remove_disk(const std::string& disk_name)
295 {
296   kernel::actor::simcall([this, disk_name] { this->pimpl_->remove_disk(disk_name); });
297 }
298 /**
299  * @ingroup simix_storage_management
300  * @brief Returns the list of storages attached to a host.
301  * @return a vector containing all storages attached to the host
302  */
303 std::vector<const char*> Host::get_attached_storages() const
304 {
305   return kernel::actor::simcall([this] { return this->pimpl_->get_attached_storages(); });
306 }
307
308 std::unordered_map<std::string, Storage*> const& Host::get_mounted_storages()
309 {
310   if (mounts_ == nullptr) {
311     mounts_ = new std::unordered_map<std::string, Storage*>();
312     for (auto const& m : this->pimpl_->storage_) {
313       mounts_->insert({m.first, m.second->get_iface()});
314     }
315   }
316   return *mounts_;
317 }
318
319 ExecPtr Host::exec_async(double flops)
320 {
321   return this_actor::exec_init(flops);
322 }
323
324 void Host::execute(double flops)
325 {
326   execute(flops, 1.0 /* priority */);
327 }
328
329 void Host::execute(double flops, double priority)
330 {
331   this_actor::exec_init(flops)->set_priority(1 / priority)->start()->wait();
332 }
333
334 } // namespace s4u
335 } // namespace simgrid
336
337 /* **************************** Public C interface *************************** */
338 size_t sg_host_count()
339 {
340   return simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_host_count();
341 }
342 /** @brief Returns the host list
343  *
344  * Uses sg_host_count() to know the array size.
345  *
346  * @return an array of @ref sg_host_t containing all the hosts in the platform.
347  * @remark The host order in this array is generally different from the
348  * creation/declaration order in the XML platform (we use a hash table
349  * internally).
350  * @see sg_host_count()
351  */
352 sg_host_t* sg_host_list()
353 {
354   xbt_assert(sg_host_count() > 0, "There is no host!");
355   std::vector<simgrid::s4u::Host*> hosts = simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_all_hosts();
356
357   sg_host_t* res = xbt_new(sg_host_t, hosts.size());
358   memcpy(res, hosts.data(), sizeof(sg_host_t) * hosts.size());
359
360   return res;
361 }
362
363 const char* sg_host_get_name(const_sg_host_t host)
364 {
365   return host->get_cname();
366 }
367
368 void* sg_host_extension_get(const_sg_host_t host, size_t ext)
369 {
370   return host->extension(ext);
371 }
372
373 size_t sg_host_extension_create(void (*deleter)(void*))
374 {
375   return simgrid::s4u::Host::extension_create(deleter);
376 }
377
378 sg_host_t sg_host_by_name(const char* name)
379 {
380   return simgrid::s4u::Host::by_name_or_null(name);
381 }
382
383 xbt_dynar_t sg_hosts_as_dynar()
384 {
385   std::vector<simgrid::s4u::Host*> list = simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_all_hosts();
386
387   auto last = std::remove_if(begin(list), end(list), [](const simgrid::s4u::Host* host) {
388     return not host || not host->get_netpoint() || not host->get_netpoint()->is_host();
389   });
390   std::sort(begin(list), last,
391             [](const simgrid::s4u::Host* a, const simgrid::s4u::Host* b) { return a->get_name() < b->get_name(); });
392
393   xbt_dynar_t res = xbt_dynar_new(sizeof(sg_host_t), nullptr);
394   std::for_each(begin(list), last, [res](sg_host_t host) { xbt_dynar_push_as(res, sg_host_t, host); });
395   return res;
396 }
397
398 // ========= Layering madness ==============*
399
400 // ========== User data Layer ==========
401 void* sg_host_data(const_sg_host_t host)
402 {
403   return host->get_data();
404 }
405 void sg_host_data_set(sg_host_t host, void* userdata)
406 {
407   host->set_data(userdata);
408 }
409 void* sg_host_user(sg_host_t host) // deprecated
410 {
411   return host->get_data();
412 }
413 void sg_host_user_set(sg_host_t host, void* userdata) // deprecated
414 {
415   host->set_data(userdata);
416 }
417 void sg_host_user_destroy(sg_host_t host) // deprecated
418 {
419   host->set_data(nullptr);
420 }
421
422 // ========= storage related functions ============
423 xbt_dict_t sg_host_get_mounted_storage_list(sg_host_t host)
424 {
425   xbt_assert((host != nullptr), "Invalid parameters");
426   xbt_dict_t res = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
427   for (auto const& elm : host->get_mounted_storages()) {
428     const char* mount_name = elm.first.c_str();
429     const simgrid::s4u::Storage* storage = elm.second;
430     xbt_dict_set(res, mount_name, (void*)storage->get_cname());
431   }
432
433   return res;
434 }
435
436 xbt_dynar_t sg_host_get_attached_storage_list(const_sg_host_t host)
437 {
438   xbt_dynar_t storage_dynar               = xbt_dynar_new(sizeof(const char*), nullptr);
439   std::vector<const char*> storage_vector = host->get_attached_storages();
440   for (auto const& name : storage_vector)
441     xbt_dynar_push(storage_dynar, &name);
442   return storage_dynar;
443 }
444
445 // =========== user-level functions ===============
446 // ================================================
447 /** @brief Returns the total speed of a host */
448 double sg_host_speed(const_sg_host_t host)
449 {
450   return host->get_speed();
451 }
452
453 /** @brief Return the speed of the processor (in flop/s) at a given pstate. See also @ref plugin_energy.
454  *
455  * @param  host host to test
456  * @param pstate_index pstate to test
457  * @return Returns the processor speed associated with pstate_index
458  */
459 double sg_host_get_pstate_speed(const_sg_host_t host, int pstate_index)
460 {
461   return host->get_pstate_speed(pstate_index);
462 }
463
464 /** @ingroup m_host_management
465  * @brief Return the number of cores.
466  *
467  * @param host a host
468  * @return the number of cores
469  */
470 int sg_host_core_count(const_sg_host_t host)
471 {
472   return host->get_core_count();
473 }
474
475 double sg_host_get_available_speed(const_sg_host_t host)
476 {
477   return host->get_available_speed();
478 }
479
480 /** @brief Returns the number of power states for a host.
481  *
482  *  See also @ref plugin_energy.
483  */
484 int sg_host_get_nb_pstates(const_sg_host_t host)
485 {
486   return host->get_pstate_count();
487 }
488
489 /** @brief Gets the pstate at which that host currently runs.
490  *
491  *  See also @ref plugin_energy.
492  */
493 int sg_host_get_pstate(const_sg_host_t host)
494 {
495   return host->get_pstate();
496 }
497 /** @brief Sets the pstate at which that host should run.
498  *
499  *  See also @ref plugin_energy.
500  */
501 void sg_host_set_pstate(sg_host_t host, int pstate)
502 {
503   host->set_pstate(pstate);
504 }
505
506 /** @ingroup m_host_management
507  *
508  * @brief Start the host if it is off
509  *
510  * See also #sg_host_is_on() to test the current state of the host and @ref plugin_energy
511  * for more info on DVFS.
512  */
513 void sg_host_turn_on(sg_host_t host)
514 {
515   host->turn_on();
516 }
517
518 /** @ingroup m_host_management
519  *
520  * @brief Stop the host if it is on
521  *
522  * See also #MSG_host_is_on() to test the current state of the host and @ref plugin_energy
523  * for more info on DVFS.
524  */
525 void sg_host_turn_off(sg_host_t host)
526 {
527   host->turn_off();
528 }
529
530 /** @ingroup m_host_management
531  * @brief Determine if a host is up and running.
532  *
533  * See also #sg_host_turn_on() and #sg_host_turn_off() to switch the host ON and OFF and @ref plugin_energy for more
534  * info on DVFS.
535  *
536  * @param host host to test
537  * @return Returns true if the host is up and running, and false if it's currently down
538  */
539 int sg_host_is_on(const_sg_host_t host)
540 {
541   return host->is_on();
542 }
543
544 /** @brief Get the properties of a host */
545 xbt_dict_t sg_host_get_properties(const_sg_host_t host)
546 {
547   xbt_dict_t as_dict = xbt_dict_new_homogeneous(xbt_free_f);
548   const std::unordered_map<std::string, std::string>* props = host->get_properties();
549   if (props == nullptr)
550     return nullptr;
551   for (auto const& elm : *props) {
552     xbt_dict_set(as_dict, elm.first.c_str(), xbt_strdup(elm.second.c_str()));
553   }
554   return as_dict;
555 }
556
557 /** @ingroup m_host_management
558  * @brief Returns the value of a given host property
559  *
560  * @param host a host
561  * @param name a property name
562  * @return value of a property (or nullptr if property not set)
563  */
564 const char* sg_host_get_property_value(const_sg_host_t host, const char* name)
565 {
566   return host->get_property(name);
567 }
568
569 void sg_host_set_property_value(sg_host_t host, const char* name, const char* value)
570 {
571   host->set_property(name, value);
572 }
573
574 /**
575  * @brief Find a route between two hosts
576  *
577  * @param from where from
578  * @param to where to
579  * @param links [OUT] where to store the list of links (must exist, cannot be nullptr).
580  */
581 void sg_host_route(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to, xbt_dynar_t links)
582 {
583   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
584   from->route_to(to, vlinks, nullptr);
585   for (auto const& link : vlinks)
586     xbt_dynar_push(links, &link);
587 }
588 /**
589  * @brief Find the latency of the route between two hosts
590  *
591  * @param from where from
592  * @param to where to
593  */
594 double sg_host_route_latency(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to)
595 {
596   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
597   double res = 0;
598   from->route_to(to, vlinks, &res);
599   return res;
600 }
601 /**
602  * @brief Find the bandwidth of the route between two hosts
603  *
604  * @param from where from
605  * @param to where to
606  */
607 double sg_host_route_bandwidth(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to)
608 {
609   double min_bandwidth = -1.0;
610
611   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
612   from->route_to(to, vlinks, nullptr);
613   for (auto const& link : vlinks) {
614     double bandwidth = link->get_bandwidth();
615     if (bandwidth < min_bandwidth || min_bandwidth < 0.0)
616       min_bandwidth = bandwidth;
617   }
618   return min_bandwidth;
619 }
620
621 void sg_host_send_to(sg_host_t from, sg_host_t to, double byte_amount)
622 {
623   from->send_to(to, byte_amount);
624 }
625
626 /** @brief Displays debugging information about a host */
627 void sg_host_dump(const_sg_host_t host)
628 {
629   XBT_INFO("Displaying host %s", host->get_cname());
630   XBT_INFO("  - speed: %.0f", host->get_speed());
631   XBT_INFO("  - available speed: %.2f", sg_host_get_available_speed(host));
632   const std::unordered_map<std::string, std::string>* props = host->get_properties();
633
634   if (not props->empty()) {
635     XBT_INFO("  - properties:");
636     for (auto const& elm : *props) {
637       XBT_INFO("    %s->%s", elm.first.c_str(), elm.second.c_str());
638     }
639   }
640 }
641
642 /** @brief Return the list of actors attached to a host.
643  *
644  * @param host a host
645  * @param whereto a dynar in which we should push actors living on that host
646  */
647 void sg_host_get_actor_list(const_sg_host_t host, xbt_dynar_t whereto)
648 {
649   auto const actors = host->get_all_actors();
650   for (auto const& actor : actors)
651     xbt_dynar_push(whereto, &actor);
652 }
653
654 sg_host_t sg_host_self()
655 {
656   return SIMIX_is_maestro() ? nullptr : simgrid::kernel::actor::ActorImpl::self()->get_host();
657 }
658
659 /* needs to be public and without simcall for exceptions and logging events */
660 const char* sg_host_self_get_name()
661 {
662   const char* res = "";
663   if (not SIMIX_is_maestro()) {
664     const simgrid::s4u::Host* host = simgrid::kernel::actor::ActorImpl::self()->get_host();
665     if (host != nullptr)
666       res = host->get_cname();
667   }
668   return res;
669 }
670
671 double sg_host_load(const_sg_host_t host)
672 {
673   return host->get_load();
674 }