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Public GIT Repository
Merge branch 'public_smpi_func' into 'master'
[simgrid.git] / docs / source / Installing_SimGrid.rst
1 .. Copyright 2005-2021
2
3 .. _install:
4
5 Installing SimGrid
6 ==================
7
8
9 SimGrid should work out of the box on Linux, macOS, FreeBSD, and
10 Windows (under Windows, you need to install the Windows Subsystem
11 Linux to get more than the Java bindings).
12
13 Pre-compiled Packages
14 ---------------------
15
16 Binaries for Linux
17 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
18
19 To get all of SimGrid on Debian or Ubuntu, simply type one of the
20 following lines, or several lines if you need several languages.
21
22 .. code-block:: console
23
24    $ apt install libsimgrid-dev  # if you want to develop in C or C++
25    $ apt install simgrid-java    # if you want to develop in Java
26    $ apt install python3-simgrid # if you want to develop in Python
27
28 If you use the Nix_ package manager, the latest SimGrid release is packaged as ``simgrid`` in Nixpkgs_.
29 Previous SimGrid versions are maintained in `NUR-Kapack`_ and are available
30 pre-compiled in release and debug modes on the `capack cachix binary cache`_
31 — refer to `NUR-Kapack's documentation`_ for usage instructions.
32
33 If you use a pacman-based system (*e.g.*, Arch Linux and derived distributions),
34 the latest SimGrid is available in the `simgrid AUR package`_
35 — refer to `AUR official documentation`_ for installation instructions.
36
37 If you build pre-compiled packages for other distributions, drop us an
38 email.
39
40 .. _Nix: https://nixos.org/
41 .. _Nixpkgs: https://github.com/NixOS/nixpkgs
42 .. _NUR-Kapack: https://github.com/oar-team/nur-kapack
43 .. _capack cachix binary cache: https://app.cachix.org/cache/capack
44 .. _NUR-Kapack's documentation: https://github.com/oar-team/nur-kapack
45 .. _simgrid AUR package: https://aur.archlinux.org/packages/simgrid/
46 .. _AUR official documentation: https://wiki.archlinux.org/title/Arch_User_Repository
47
48 .. _install_java_precompiled:
49
50 Stable Java Package
51 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
52
53 The jar file can be retrieved from the `Release page
54 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/-/releases>`_. This file is
55 self-contained, including the native components for Linux, macOS and
56 Windows. Copy it to your project's classpath and you're set.
57
58 Nightly built Java Package
59 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
60
61 Head to the corresponding `GitHub Action <https://github.com/simgrid/simgrid/actions/workflows/jarfile.yml>`_
62 and pick the last green build. At the bottom of the build page, click on the ``jar-final`` artefact. 
63 Open this zip file to find the jar you need. This jar can be used under Linux, Mac OSX or Windows, as you wish.
64
65 Binary Java Troubleshooting
66 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
67
68 Here are some error messages that you may get when trying to use the
69 binary Java package.
70
71 Your architecture is not supported by this jarfile
72    If your system is not supported, you should compile your
73    own jarfile :ref:`by compiling SimGrid <install_src>` from the source.
74 Library not found: boost-context
75    You should obviously install the ``boost-context`` library on your
76    machine, for example with ``apt``.
77
78 .. _deprecation_policy:
79
80 Version numbering and deprecation
81 ---------------------------------
82
83 SimGrid tries to be both a research instrument that you can trust, and
84 a vivid project targeting the future issues. We have 4 stable versions
85 per year, numbered 3.24 or 3.25. Backward compatibility is ensured for
86 one year: Code compiling without warning on 3.24 will still compile
87 with 3.28, but maybe with some deprecation warnings. You should update
88 your SimGrid installation at least once a year and fix those
89 deprecation warnings: the compatibility wrappers are usually removed
90 after 4 versions. Another approach is to never update your SimGrid
91 installation, but we don't provide any support to old versions.
92
93 Interim versions (also called pre-versions) may be released between
94 stable releases. They are numbered 3.X.Y, with even Y (for example,
95 3.23.2 was released on July 8. 2019 as a pre-version of 3.24). These
96 versions should be as usable as regular stable releases, even if they
97 may be somewhat less tested and documented. They play no role in our
98 deprecation handling, and they are not really announced to not spam
99 our users.
100
101 Version numbered 3.X.Y with odd Y are git versions. They often work,
102 but no guarantee is given whatsoever (all releases are given "as is",
103 but that's even more so for these unreleased versions).
104
105 .. _install_src:
106
107 Installing from the Source
108 --------------------------
109
110 Getting the Dependencies
111 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
112
113 C++ compiler (either g++, clang, or icc).
114   We use the C++14 standard, and older compilers tend to fail on
115   us. It seems that g++ 5.0 or higher is required nowadays (because of
116   boost).  SimGrid compiles well with `clang` or `icc` too.
117 Python 3.
118   SimGrid should build without Python. That is only needed by our regression test suite.
119 cmake (v3.5).
120   ``ccmake`` provides a nicer graphical interface compared to ``cmake``.
121   Press ``t`` in ``ccmake`` if you need to see absolutely all
122   configuration options (e.g., if your Python installation is not standard).
123 boost (at least v1.48, v1.59 recommended)
124   - On Debian / Ubuntu: ``apt install libboost-dev libboost-context-dev``
125   - On macOS with homebrew: ``brew install boost``
126 Java (optional):
127   - Debian / Ubuntu: ``apt install default-jdk libgcj18-dev`` (or
128     any version of libgcj)
129   - macOS or Windows: Grab a `full JDK <http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads>`_
130 Lua (optional -- must be v5.3)
131   - SimGrid won't work with any other version of Lua.
132   - Debian / Ubuntu: ``apt install liblua5.3-dev lua5.3``
133   - Windows: ``choco install lua53``
134   - From the source
135       - You need to patch the sources to build dynamic libraries. First `download lua 5.3 <http://www.lua.org/download.html>`_
136       - Open the archive: ``tar xvfz lua-5.3.*.tar.gz``
137       - Enter the directory: ``cd lua-5.3*``
138       - Patch the sources: ``patch -p1 < /path/to/simgrid/...../tools/lualib.patch``
139       - Build and install lua: ``make linux && sudo make install``
140
141 For platform-specific details, please see below.
142
143 Getting the Sources
144 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
145
146 Grab the last **stable release** from `FramaGit
147 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/-/releases>`_, and compile it as follows:
148
149 .. code-block:: console
150
151    $ tar xf simgrid-3-XX.tar.gz
152    $ cd simgrid-*
153    $ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/simgrid .
154    $ make
155    $ make install
156
157 If you want to stay on the **bleeding edge**, get the current git version,
158 and recompile it as with stable archives. You may need some extra
159 dependencies.
160
161 .. code-block:: console
162
163    $ git clone https://framagit.org/simgrid/simgrid.git
164    $ cd simgrid
165    $ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/simgrid .
166    $ make
167    $ make install
168
169 .. _install_src_config:
170    
171 Build Configuration
172 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
173
174 This section is about **compile-time options**, which are very
175 different from :ref:`run-time options <options>`. Compile-time options
176 fall into two categories. **SimGrid-specific options** define which part
177 of the framework to compile while **Generic options** are provided by
178 cmake itself.
179
180 .. warning::
181
182    Our build system often gets mixed up if you change something on
183    your machine after the build configuration.  For example, if
184    SimGrid fails to detect your fortran compiler, it is not enough to
185    install a fortran compiler. You also need to delete all Cmake
186    files, such as ``CMakeCache.txt``. Since Cmake also generates some
187    files in the tree, you may need to wipe out your complete tree and
188    start with a fresh one when you install new dependencies.
189    
190    Another (better) solution is to :ref:`build out of the source tree
191    <install_cmake_outsrc>`.
192
193 Generic build-time options
194 """"""""""""""""""""""""""
195
196 These options specify, for example, the path to various system elements (Python
197 path, compiler to use, etc). In most case, CMake automatically discovers the
198 right value for these elements, but you can set them manually as needed.
199 Notably, such variables include ``CC`` and ``CXX``, defining the paths to the C
200 and C++ compilers; ``CFLAGS`` and ``CXXFLAGS`` specifying extra options to pass
201 to the C and C++ compilers; and ``PYTHON_EXECUTABLE`` specifying the path to the
202 Python executable.
203
204 The best way to discover the exact name of the option that you need to
205 change is to press ``t`` in the ``ccmake`` graphical interface, as all
206 options are shown (and documented) in the advanced mode.
207
208 Once you know their name, there are several ways to change the values of
209 build-time options. You can naturally use the ccmake graphical
210 interface for that, or you can use environment variables, or you can
211 prefer the ``-D`` flag of ``cmake``.
212
213 For example, you can change the compilers by issuing these commands to set some
214 environment variables before launching cmake:
215
216 .. code-block:: console
217
218    $ export CC=gcc-5.1
219    $ export CXX=g++-5.1
220
221 The same can be done by passing ``-D`` parameters to cmake, as follows.
222 Note that the dot at the end is mandatory (see :ref:`install_cmake_outsrc`).
223
224 .. code-block:: console
225
226    $ cmake -DCC=clang -DCXX=clang++ .
227
228 SimGrid compilation options
229 """""""""""""""""""""""""""
230
231 Here is the list of all SimGrid-specific compile-time options (the
232 default choice is in upper case).
233
234 CMAKE_INSTALL_PREFIX (path)
235   Where to install SimGrid (/opt/simgrid, /usr/local, or elsewhere).
236
237 enable_compile_optimizations (ON/off)
238   Ask the compiler to produce efficient code. You probably want to
239   leave this option activated, unless you plan to modify SimGrid itself:
240   efficient code takes more time to compile, and appears mangled to some debuggers.
241
242 enable_compile_warnings (on/OFF)
243   Ask the compiler to issue error messages whenever the source
244   code is not perfectly clean. If you are a SimGrid developer, you
245   have to activate this option to enforce the code quality. As a
246   regular user, this option is of little use.
247
248 enable_debug (ON/off)
249   Disabling this option discards all log messages of severity
250   debug or below at compile time (see :ref:`outcome_logs`). The resulting
251   code is marginaly faster than if you discard these messages at
252   runtime, but it obviously becomes impossible to get any debug
253   info from SimGrid when things go wrong.
254
255 enable_documentation (on/OFF)
256   Generates the documentation pages. Building the documentation is not
257   as easy as it used to be, and you should probably use the online
258   version for now.
259
260 enable_java (on/OFF)
261   Generates the java bindings of SimGrid. You must also enable MSG for
262   this to work.
263
264 enable_jedule (on/OFF)
265   Produces execution traces from SimDag simulations, which can then be visualized with the
266   Jedule external tool.
267
268 enable_lua (on/OFF)
269   Generate the lua bindings to the SimGrid internals (requires lua-5.3).
270
271 enable_lib_in_jar (ON/off)
272   Embeds the native java bindings into the produced jar file.
273
274 enable_lto (ON/off)
275   Enables the *Link Time Optimization* in the C++ compiler.
276   This feature really speeds up the code produced, but it is fragile
277   with older gcc versions.
278
279 enable_maintainer_mode (on/OFF)
280   (dev only) Regenerates the XML parsers whenever the DTD is modified (requires flex and flexml).
281
282 enable_mallocators (ON/off)
283   Activates our internal memory caching mechanism. This produces faster
284   code, but it may fool the debuggers.
285
286 enable_model-checking (on/OFF)
287   Activates the formal verification mode. This will **hinder
288   simulation speed** even when the model checker is not activated at
289   run time.
290
291 enable_msg (on/OFF)
292   Activates the :ref:`MSG <MSG_doc>` legacy interface.
293
294 enable_ns3 (on/OFF)
295   Activates the ns-3 bindings. See section :ref:`model_ns3`.
296
297 enable_smpi (ON/off)
298   Allows one to run MPI code on top of SimGrid.
299
300 enable_smpi_ISP_testsuite (on/OFF)
301   Adds many extra tests for the model checker module.
302
303 enable_smpi_MPICH3_testsuite (on/OFF)
304   Adds many extra tests for the MPI module.
305
306 minimal-bindings (on/OFF)
307   Take as few optional dependencies as possible, to get minimal
308   library bindings in Java and Python.
309
310 SMPI_C_FLAGS, SMPI_CXX_FLAGS, SMPI_Fortran_FLAGS (string)
311   Default compiler options to use in smpicc, smpicxx, or smpiff.
312   This can be useful to set options like "-m32" or "-m64".
313
314 Reset the build configuration
315 """""""""""""""""""""""""""""
316
317 To empty the CMake cache (either when you add a new library or when
318 things go seriously wrong), simply delete your ``CMakeCache.txt``. You
319 may also want to directly edit this file in some circumstances.
320
321 .. _install_cmake_outsrc:
322
323 Out of Tree Compilation
324 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
325
326 By default, the files produced during the compilation are placed in
327 the source directory. It is however often better to put them all in a
328 separate directory: cleaning the tree becomes as easy as removing this
329 directory, and you can have several such directories to test several
330 parameter sets or architectures.
331
332 For that, go to the directory where the files should be produced, and
333 invoke cmake (or ccmake) with the full path to the SimGrid source as
334 last argument.
335
336 .. code-block:: console
337
338   $ mkdir build
339   $ cd build
340   $ cmake [options] ..
341   $ make
342
343 Existing Compilation Targets
344 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
345
346 In most cases, compiling and installing SimGrid is enough:
347
348 .. code-block:: console
349
350   $ make
351   $ make install # try "sudo make install" if you don't have the permission to write
352
353 In addition, several compilation targets are provided in SimGrid. If
354 your system is well configured, the full list of targets is available
355 for completion when using the ``Tab`` key. Note that some of the
356 existing targets are not really for public consumption so don't worry
357 if some do not work for you.
358
359 - **make**: Build the core of SimGrid that gets installed, but not any example.
360 - **make tests**: Build the tests and examples.
361 - **make simgrid**: Build only the SimGrid library. Not any example nor the helper tools.
362 - **make s4u-comm-pingpong**: Build only this example (works for any example)
363 - **make java-all**: Build all Java examples and their dependencies
364 - **make clean**: Clean the results of a previous compilation
365 - **make install**: Install the project (doc/ bin/ lib/ include/)
366 - **make uninstall**: Uninstall the project (doc/ bin/ lib/ include/)
367 - **make dist**: Build a distribution archive (tar.gz)
368 - **make distcheck**: Check the dist (make + make dist + tests on the distribution)
369 - **make documentation**: Create SimGrid documentation
370
371 If you want to see what is really happening, try adding ``VERBOSE=1`` to
372 your compilation requests:
373
374 .. code-block:: console
375
376   $ make VERBOSE=1
377
378 .. _install_src_test:
379
380 Testing your build
381 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
382
383 Once everything is built, you may want to test the result. SimGrid
384 comes with an extensive set of regression tests (as described in the
385 @ref inside_tests "insider manual"). The tests are not built by
386 default, so you first have to build them with ``make tests``. You can
387 then run them with ``ctest``, that comes with CMake.  We run them
388 every commit and the results are on `our Jenkins <https://ci.inria.fr/simgrid/>`_.
389
390 .. code-block:: console
391
392   $ make tests                # Build the tests
393   $ ctest                     # Launch all tests
394   $ ctest -R s4u              # Launch only the tests whose names match the string "s4u"
395   $ ctest -j4                 # Launch all tests in parallel, at most 4 concurrent jobs
396   $ ctest --verbose           # Display all details on what's going on
397   $ ctest --output-on-failure # Only get verbose for the tests that fail
398
399   $ ctest -R s4u -j4 --output-on-failure # You changed S4U and want to check that you  \
400                                          # didn't break anything, huh?                 \
401                                          # That's fine, I do so all the time myself.
402
403 .. _install_cmake_mac:
404
405 macOS-specific instructions
406 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
407
408 SimGrid compiles like a charm with clang (version 3.0 or higher) on macOS:
409
410 .. code-block:: console
411
412   $ cmake -DCMAKE_C_COMPILER=/path/to/clang -DCMAKE_CXX_COMPILER=/path/to/clang++ .
413   $ make
414
415
416 Troubleshooting your macOS build.
417
418 CMake Error: Parse error in cache file build_dir/CMakeCache.txt. Offending entry: /SDKs/MacOSX10.8.sdk
419   This was reported with the XCode version of clang 4.1. The work
420   around is to edit the ``CMakeCache.txt`` file directly, to change
421   the following entry:
422
423   ``CMAKE_OSX_SYSROOT:PATH=/Applications/XCode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer``
424
425   You can safely ignore the warning about "-pthread" not being used, if it appears.
426
427 /usr/include does not seem to exist
428   This directory does not exist by default on modern macOS versions,
429   and you may need to create it with ``xcode-select -install``
430
431 .. _install_cmake_windows:
432
433 Windows-specific instructions
434 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
435
436 The best solution to get SimGrid working on windows is to install the
437 Ubuntu subsystem of Windows 10. All of SimGrid (but the model checker)
438 works in this setting.
439
440 Native builds not very well supported. Have a look to our `appveypor
441 configuration file
442 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/blob/master/.appveyor.yml>`_ to
443 see how we manage to use mingw-64 to build the DLL that the Java file
444 needs.
445
446 The drawback of MinGW-64 is that the produced DLL are not compatible
447 with MS Visual C. Some clang-based tools seem promising to fix this,
448 but this is of rather low priority for us. It it's important for you
449 and if you get it working, please @ref community_contact "tell us".
450
451 Python-specific instructions
452 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
453
454 Once you have the Python development headers installed as well as a
455 recent version of the `pybind11 <https://pybind11.readthedocs.io/en/stable/>` 
456 module (version at least 2.4), recompiling the Python bindings from
457 the source should be as easy as: 
458
459 .. code-block:: console
460
461   # cd simgrid-source-tree
462   $ python setup.py build install
463   
464 Starting with SimGrid 3.13, it should even be possible to install
465 simgrid without downloading the source with pip:
466
467 .. code-block:: console
468
469   $ pip install simgrid
470
471 Java-specific instructions
472 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
473
474 Once you have the `full JDK <http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads>`_ installed,
475 things should be as simple as:
476
477 .. code-block:: console
478
479    $ cmake -Denable_java=ON -Dminimal-bindings=ON .
480    $ make  simgrid-java_jar # Only build the jarfile
481
482 After the compilation, the file ```simgrid.jar``` is produced in the
483 root directory.
484
485 **Troubleshooting Java Builds**
486
487 Sometimes, the build system fails to find the JNI headers. First locate them as follows:
488
489 .. code-block:: console
490
491   $ locate jni.h
492   /usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/include/jni.h
493   /usr/lib/jvm/java-9-openjdk-amd64/include/jni.h
494   /usr/lib/jvm/java-10-openjdk-amd64/include/jni.h
495
496
497 Then, set the JAVA_INCLUDE_PATH environment variable to the right
498 path, and relaunch cmake. If you have several versions of JNI installed
499 (as above), pick the one corresponding to the report of
500 ``javac -version``
501
502 .. code-block:: console
503
504   $ export JAVA_INCLUDE_PATH=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/include/
505   $ cmake -Denable_java=ON .
506   $ make
507
508 Note that the filename ```jni.h``` was removed from the path.
509
510 Linux Multi-Arch specific instructions
511 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
512
513 On a multiarch x86_64 Linux, it should be possible to compile a 32-bit
514 version of SimGrid with something like:
515
516 .. code-block:: console
517
518   $ CFLAGS=-m32                                                      \
519     CXXFLAGS=-m32                                                    \
520     FFLAGS=-m32                                                      \
521     PKG_CONFIG_LIBDIR=/usr/lib/i386-linux-gnu/pkgconfig/             \
522     cmake .                                                          \
523       -DCMAKE_SYSTEM_PROCESSOR=i386                                  \
524       -DCMAKE_Fortran_COMPILER=/some/path/to/i686-linux-gnu-gfortran \
525       -DGFORTRAN_EXE=/some/path/to/i686-linux-gnu-gfortran           \
526       -DSMPI_C_FLAGS=-m32                                            \
527       -DSMPI_CXX_FLAGS=-m32                                          \
528       -DSMPI_Fortran_FLAGS=-m32
529
530 If needed, implement ``i686-linux-gnu-gfortran`` as a script:
531
532 .. code-block:: shell
533
534   #!/usr/bin/env sh
535   exec gfortran -m32 "$@"
536