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