include/simgrid/s4u/Engine.hpp

   1 /* Copyright (c) 2006-2018. 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 #ifndef SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP
   7 #define SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP
   8
   9 #include <string>
  10 #include <utility>
  11 #include <vector>
  12
  13 #include <xbt/base.h>
  14 #include <xbt/functional.hpp>
  15
  16 #include <simgrid/forward.h>
  17 #include <simgrid/simix.hpp>
  18
  19 #include <simgrid/s4u/NetZone.hpp>
  20
  21 namespace simgrid {
  22 namespace s4u {
  23 /** @brief Simulation engine
  24  *
  25  * This class is an interface to the simulation engine.
  26  */
  27 class XBT_PUBLIC Engine {
  28 public:
  29   /** Constructor, taking the command line parameters of your main function */
  30   explicit Engine(int* argc, char** argv);
  31   /** Currently, only one instance is allowed to exist. This is why you can't copy or move it */
  32   Engine(const Engine&) = delete;
  33   Engine(Engine&&)      = delete;
  34
  35   ~Engine();
  36   /** Finalize the default engine and all its dependencies */
  37   static void shutdown();
  38
  39   /** @brief Run the simulation */
  40   void run();
  41
  42   /** @brief Retrieve the simulation time */
  43   static double get_clock();
  44   /** @brief Retrieve the engine singleton */
  45   static s4u::Engine* get_instance();
  46
  47   /** @brief Load a platform file describing the environment
  48    *
  49    * The environment is either a XML file following the simgrid.dtd formalism, or a lua file.
  50    * Some examples can be found in the directory examples/platforms.
  51    */
  52   void load_platform(std::string platf);
  53
  54   /** Registers the main function of an actor that will be launched from the deployment file */
  55   void register_function(std::string name, int (*code)(int, char**));
  56   // FIXME: provide a register_function(std::string, std::vector<std::string>)
  57
  58   /** Registers a function as the default main function of actors
  59    *
  60    * It will be used as fallback when the function requested from the deployment file was not registered.
  61    * It is used for trace-based simulations (see examples/s4u/replay-comms and similar).
  62    */
  63   void register_default(int (*code)(int, char**));
  64
  65   template <class F> void register_actor(std::string name)
  66   {
  67     simgrid::simix::register_function(name, [](std::vector<std::string> args) {
  68       return simgrid::simix::ActorCode([args] {
  69         F code(std::move(args));
  70         code();
  71       });
  72     });
  73   }
  74
  75   template <class F> void register_actor(std::string name, F code)
  76   {
  77     simgrid::simix::register_function(name, [code](std::vector<std::string> args) {
  78       return simgrid::simix::ActorCode([code, args] { code(std::move(args)); });
  79     });
  80   }
  81
  82   /** @brief Load a deployment file and launch the actors that it contains */
  83   void load_deployment(std::string deploy);
  84
  85 protected:
  86   friend s4u::Host;
  87   friend s4u::Link;
  88   friend s4u::Storage;
  89   friend kernel::routing::NetPoint;
  90   friend kernel::routing::NetZoneImpl;
  91   friend kernel::resource::LinkImpl;
  92   void host_register(std::string name, simgrid::s4u::Host* host);
  93   void host_unregister(std::string name);
  94   void link_register(std::string name, simgrid::s4u::Link* link);
  95   void link_unregister(std::string name);
  96   void storage_register(std::string name, simgrid::s4u::Storage* storage);
  97   void storage_unregister(std::string name);
  98   void netpoint_register(simgrid::kernel::routing::NetPoint* card);
  99   void netpoint_unregister(simgrid::kernel::routing::NetPoint* card);
 100
 101 public:
 102   size_t get_host_count();
 103   std::vector<Host*> get_all_hosts();
 104   std::vector<Host*> get_filtered_hosts(std::function<bool(Host*)> filter);
 105   simgrid::s4u::Host* host_by_name(std::string name);
 106   simgrid::s4u::Host* host_by_name_or_null(std::string name);
 107
 108   size_t get_link_count();
 109   std::vector<Link*> get_all_links();
 110   std::vector<Link*> get_filtered_links(std::function<bool(Link*)> filter);
 111   simgrid::s4u::Link* link_by_name(std::string name);
 112   simgrid::s4u::Link* link_by_name_or_null(std::string name);
 113
 114   size_t get_actor_count();
 115   std::vector<ActorPtr> get_all_actors();
 116   std::vector<ActorPtr> get_filtered_actors(std::function<bool(ActorPtr)> filter);
 117
 118   size_t get_storage_count();
 119   std::vector<Storage*> get_all_storages();
 120   simgrid::s4u::Storage* storage_by_name(std::string name);
 121   simgrid::s4u::Storage* storage_by_name_or_null(std::string name);
 122
 123   std::vector<simgrid::kernel::routing::NetPoint*> get_all_netpoints();
 124   simgrid::kernel::routing::NetPoint* netpoint_by_name_or_null(std::string name);
 125
 126   simgrid::s4u::NetZone* get_netzone_root();
 127   void set_netzone_root(s4u::NetZone* netzone);
 128
 129   simgrid::s4u::NetZone* netzone_by_name_or_null(std::string name);
 130
 131   /** @brief Retrieves all netzones of the type indicated by the template argument */
 132   template <class T> std::vector<T*> get_filtered_netzones()
 133   {
 134     static_assert(std::is_base_of<kernel::routing::NetZoneImpl, T>::value,
 135                   "Filtering netzones is only possible for subclasses of kernel::routing::NetZoneImpl");
 136     std::vector<T*> res;
 137     get_filtered_netzones_recursive(get_netzone_root(), &res);
 138     return res;
 139   }
 140
 141   /** Returns whether SimGrid was initialized yet -- mostly for internal use */
 142   static bool is_initialized();
 143   /** @brief set a configuration variable
 144    *
 145    * Do --help on any simgrid binary to see the list of currently existing configuration variables (see also @ref
 146    * options).
 147    *
 148    * Example:
 149    * e->set_config("host/model:ptask_L07");
 150    */
 151   void set_config(std::string str);
 152
 153 private:
 154   simgrid::kernel::EngineImpl* pimpl;
 155   static s4u::Engine* instance_;
 156
 157   //////////////// Deprecated functions
 158 public:
 159   /** @deprecated See Engine::load_platform() */
 160   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::load_platform()") void loadPlatform(std::string platf)
 161   {
 162     load_platform(platf);
 163   }
 164   /** @deprecated See Engine::register_function() */
 165   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::register_function()") void registerFunction(std::string name,
 166                                                                                              int (*code)(int, char**))
 167   {
 168     register_function(name, code);
 169   }
 170   /** @deprecated See Engine::register_default() */
 171   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::register_default()") void registerDefault(int (*code)(int, char**))
 172   {
 173     register_default(code);
 174   }
 175   /** @deprecated See Engine::register_actor() */
 176   template <class F>
 177   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::register_actor()") void registerFunction(std::string name)
 178   {
 179     register_actor<F>(name);
 180   }
 181   /** @deprecated See Engine::register_actor() */
 182   template <class F>
 183   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::register_actor()") void registerFunction(std::string name, F code)
 184   {
 185     register_actor<F>(name, code);
 186   }
 187
 188   /** @deprecated See Engine::load_deployment() */
 189   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::load_deployment()") void loadDeployment(std::string deploy)
 190   {
 191     load_deployment(deploy);
 192   }
 193   /** @deprecated See Engine::host_by_name() */
 194   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::host_by_name()") simgrid::s4u::Host* hostByName(std::string name)
 195   {
 196     return host_by_name(name);
 197   }
 198   /** @deprecated See Engine::host_by_name_or_null() */
 199   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::host_by_name_or_null()") simgrid::s4u::Host* hostByNameOrNull(
 200       std::string name)
 201   {
 202     return host_by_name_or_null(name);
 203   }
 204   /** @deprecated See Engine::storage_by_name() */
 205   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::storage_by_name()") simgrid::s4u::Storage* storageByName(
 206       std::string name)
 207   {
 208     return storage_by_name(name);
 209   }
 210   /** @deprecated See Engine::storage_by_name_or_null() */
 211   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::storage_by_name_or_null()") simgrid::s4u::Storage* storageByNameOrNull(
 212       std::string name)
 213   {
 214     return storage_by_name_or_null(name);
 215   }
 216
 217   /** @deprecated See Engine::get_host_count() */
 218   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_host_count()") size_t getHostCount() { return get_host_count(); }
 219   /** @deprecated See Engine::get_all_hosts() */
 220   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v322("Please use Engine::get_all_hosts()") void getHostList(std::vector<Host*>* whereTo);
 221   /** @deprecated See Engine::get_all_hosts() */
 222   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_all_hosts()") std::vector<Host*> getAllHosts()
 223   {
 224     return get_all_hosts();
 225   }
 226   /** @deprecated See Engine::get_link_count() */
 227   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_link_count()") size_t getLinkCount() { return get_link_count(); }
 228   /** @deprecated See Engine::get_all_links() */
 229   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v322("Please use Engine::get_all_links()") void getLinkList(std::vector<Link*>* list);
 230   /** @deprecated See Engine::get_link_list() */
 231   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_link_list()") std::vector<Link*> getAllLinks()
 232   {
 233     return get_all_links();
 234   }
 235   /** @deprecated See Engine::get_all_storages() */
 236   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_all_storages()") std::vector<Storage*> getAllStorages()
 237   {
 238     return get_all_storages();
 239   }
 240   /** @deprecated See Engine::get_clock() */
 241   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_clock()") static double getClock() { return get_clock(); }
 242   /** @deprecated See Engine::get_all_netpoints() */
 243   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_all_netpoints()") void getNetpointList(
 244       std::vector<simgrid::kernel::routing::NetPoint*>* list);
 245   /** @deprecated See Engine::netpoint_by_name_or_null() */
 246   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::netpoint_by_name_or_null()") simgrid::kernel::routing::NetPoint* getNetpointByNameOrNull(std::string name)
 247   {
 248     return netpoint_by_name_or_null(name);
 249   }
 250   /** @deprecated See Engine::get_netzone_root() */
 251   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_netzone_root()") simgrid::s4u::NetZone* getNetRoot()
 252   {
 253     return get_netzone_root();
 254   }
 255   /** @deprecated See Engine::netzone_by_name_or_null() */
 256   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323(
 257       "Please use Engine::netzone_by_name_or_null()") simgrid::s4u::NetZone* getNetzoneByNameOrNull(std::string name)
 258   {
 259     return netzone_by_name_or_null(name);
 260   }
 261   /** @deprecated See Engine::filter_netzones_by_type() */
 262   template <class T>
 263   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::filter_netzones_by_type()") void getNetzoneByType(
 264       std::vector<T*>* whereto)
 265   {
 266     get_filtered_netzones_recursive(get_netzone_root(), whereto);
 267   }
 268
 269   /** @deprecated See Engine::get_instance() */
 270   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::get_instance()") static s4u::Engine* getInstance()
 271   {
 272     return get_instance();
 273   }
 274   /** @deprecated See Engine::is_initialized() */
 275   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::is_initialized()") static bool isInitialized()
 276   {
 277     return is_initialized();
 278   }
 279   /** @deprecated See Engine::set_config() */
 280   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v323("Please use Engine::set_config()") void setConfig(std::string str) { set_config(str); }
 281 };
 282
 283 /** Callback fired when the platform is created (ie, the xml file parsed),
 284  * right before the actual simulation starts. */
 285 extern XBT_PUBLIC xbt::signal<void()> on_platform_created;
 286
 287 /** Callback fired when the platform is about to be created
 288  * (ie, after any configuration change and just before the resource creation) */
 289 extern XBT_PUBLIC xbt::signal<void()> on_platform_creation;
 290
 291 /** Callback fired when the main simulation loop ends, just before the end of Engine::run() */
 292 extern XBT_PUBLIC xbt::signal<void()> on_simulation_end;
 293
 294 /** Callback fired when the time jumps into the future */
 295 extern XBT_PUBLIC xbt::signal<void(double)> on_time_advance;
 296
 297 /** Callback fired when the time cannot advance because of inter-actors deadlock */
 298 extern XBT_PUBLIC xbt::signal<void(void)> on_deadlock;
 299
 300 template <class T> XBT_PRIVATE void get_filtered_netzones_recursive(s4u::NetZone* current, std::vector<T*>* whereto)
 301 {
 302   static_assert(std::is_base_of<kernel::routing::NetZoneImpl, T>::value,
 303                 "Filtering netzones is only possible for subclasses of kernel::routing::NetZoneImpl");
 304   for (auto const& elem : current->get_children()) {
 305     get_filtered_netzones_recursive(elem, whereto);
 306     if (elem->get_impl() == dynamic_cast<T*>(elem->get_impl()))
 307       whereto->push_back(dynamic_cast<T*>(elem->get_impl()));
 308   }
 309 }
 310 }
 311 } // namespace simgrid::s4u
 312
 313 #endif /* SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP */