Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Refactor Host and HostImpl
[simgrid.git] / src / s4u / s4u_Host.cpp
1 /* Copyright (c) 2006-2021. 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/Exception.hpp"
7 #include "simgrid/host.h"
8 #include "simgrid/kernel/routing/NetPoint.hpp"
9 #include "simgrid/s4u/Actor.hpp"
10 #include "simgrid/s4u/Comm.hpp"
11 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
12 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
13 #include "simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp"
14 #include "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
15 #include "src/surf/HostImpl.hpp"
16 #include "xbt/parse_units.hpp"
17
18 #include <algorithm>
19 #include <string>
20
21 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(s4u_host, s4u, "Logging specific to the S4U hosts");
22 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(surf_route);
23
24 namespace simgrid {
25
26 template class xbt::Extendable<s4u::Host>;
27
28 namespace s4u {
29
30 xbt::signal<void(Host&)> Host::on_creation;
31 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_destruction;
32 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_state_change;
33 xbt::signal<void(Host const&)> Host::on_speed_change;
34
35 Host* Host::set_netpoint(kernel::routing::NetPoint* netpoint)
36 {
37   pimpl_netpoint_ = netpoint;
38   return this;
39 }
40
41 Host::~Host()
42 {
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 }
47
48 /** @brief Fire the required callbacks and destroy the object
49  *
50  * Don't delete directly a host, call h->destroy() instead.
51  *
52  * This is cumbersome but this is the simplest solution to ensure that the on_destruction() callback receives a valid
53  * object (because of the destructor order in a class hierarchy).
54  */
55 void Host::destroy()
56 {
57   kernel::actor::simcall([this] { this->pimpl_->destroy(); });
58 }
59
60 Host* Host::by_name(const std::string& name)
61 {
62   return Engine::get_instance()->host_by_name(name);
63 }
64 Host* Host::by_name_or_null(const std::string& name)
65 {
66   return Engine::get_instance()->host_by_name_or_null(name);
67 }
68
69 Host* Host::current()
70 {
71   kernel::actor::ActorImpl* self = kernel::actor::ActorImpl::self();
72   if (self == nullptr)
73     xbt_die("Cannot call Host::current() from the maestro context");
74   return self->get_host();
75 }
76
77 xbt::string const& Host::get_name() const
78 {
79   return this->pimpl_->get_name();
80 }
81
82 const char* Host::get_cname() const
83 {
84   return this->pimpl_->get_cname();
85 }
86
87 void Host::turn_on()
88 {
89   if (not is_on()) {
90     kernel::actor::simcall([this] {
91       this->pimpl_cpu->turn_on();
92       this->pimpl_->turn_on();
93       on_state_change(*this);
94     });
95   }
96 }
97
98 /** @brief Stop the host if it is on */
99 void Host::turn_off()
100 {
101   if (is_on()) {
102     const kernel::actor::ActorImpl* self = kernel::actor::ActorImpl::self();
103     kernel::actor::simcall([this, self] {
104       for (VirtualMachine* const& vm : vm::VirtualMachineImpl::allVms_)
105         if (vm->get_pm() == this) {
106           vm->shutdown();
107           vm->turn_off();
108         }
109       this->pimpl_cpu->turn_off();
110       this->pimpl_->turn_off(self);
111
112       on_state_change(*this);
113     });
114   }
115 }
116
117 bool Host::is_on() const
118 {
119   return this->pimpl_cpu->is_on();
120 }
121
122 int Host::get_pstate_count() const
123 {
124   return this->pimpl_cpu->get_pstate_count();
125 }
126
127 /**
128  * @brief Return a copy of the list of actors that are executing on this host.
129  *
130  * Daemons and regular actors are all mixed in this list.
131  */
132 std::vector<ActorPtr> Host::get_all_actors() const
133 {
134   return pimpl_->get_all_actors();
135 }
136
137 /** @brief Returns how many actors (daemonized or not) have been launched on this host */
138 int Host::get_actor_count() const
139 {
140   return pimpl_->get_actor_count();
141 }
142
143 /**
144  * @brief Find a route toward another host
145  *
146  * @param dest [IN] where to
147  * @param links [OUT] where to store the list of links (must exist, cannot be nullptr).
148  * @param latency [OUT] where to store the latency experienced on the path (or nullptr if not interested)
149  *                It is the caller responsibility to initialize latency to 0 (we add to provided route)
150  * @pre links!=nullptr
151  *
152  * walk through the routing components tree and find a route between hosts
153  * by calling each "get_route" function in each routing component.
154  */
155 void Host::route_to(const Host* dest, std::vector<Link*>& links, double* latency) const
156 {
157   std::vector<kernel::resource::LinkImpl*> linkImpls;
158   this->route_to(dest, linkImpls, latency);
159   for (auto* l : linkImpls)
160     links.push_back(l->get_iface());
161 }
162
163 /** @brief Just like Host::routeTo, but filling an array of link implementations */
164 void Host::route_to(const Host* dest, std::vector<kernel::resource::LinkImpl*>& links, double* latency) const
165 {
166   kernel::routing::NetZoneImpl::get_global_route(pimpl_netpoint_, dest->get_netpoint(), links, latency);
167   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_route, xbt_log_priority_debug)) {
168     XBT_CDEBUG(surf_route, "Route from '%s' to '%s' (latency: %f):", get_cname(), dest->get_cname(),
169                (latency == nullptr ? -1 : *latency));
170     for (auto const* link : links)
171       XBT_CDEBUG(surf_route, "  Link '%s'", link->get_cname());
172   }
173 }
174
175 /** @brief Returns the networking zone englobing that host */
176 NetZone* Host::get_englobing_zone()
177 {
178   return pimpl_netpoint_->get_englobing_zone()->get_iface();
179 }
180
181 void Host::sendto(Host* dest, double byte_amount) // deprecated 331
182 {
183   Comm::sendto_async(this, dest, byte_amount)->wait();
184 }
185
186 CommPtr Host::sendto_async(Host* dest, double byte_amount) // deprecated 331
187 {
188   return Comm::sendto_async(this, dest, byte_amount);
189 }
190
191 void Host::send_to(Host* dest, double byte_amount) // deprecated 330
192 {
193   Comm::sendto(this, dest, byte_amount);
194 }
195
196 /** Get the properties assigned to a host */
197 const std::unordered_map<std::string, std::string>* Host::get_properties() const
198 {
199   return this->pimpl_->get_properties();
200 }
201
202 /** Retrieve the property value (or nullptr if not set) */
203 const char* Host::get_property(const std::string& key) const
204 {
205   return this->pimpl_->get_property(key);
206 }
207
208 Host* Host::set_property(const std::string& key, const std::string& value)
209 {
210   kernel::actor::simcall([this, &key, &value] { this->pimpl_->set_property(key, value); });
211   return this;
212 }
213
214 Host* Host::set_properties(const std::unordered_map<std::string, std::string>& properties)
215 {
216   kernel::actor::simcall([this, &properties] { this->pimpl_->set_properties(properties); });
217   return this;
218 }
219
220 /** Specify a profile turning the host on and off according to an exhaustive list or a stochastic law.
221  * The profile must contain boolean values. */
222 Host* Host::set_state_profile(kernel::profile::Profile* p)
223 {
224   kernel::actor::simcall([this, p] { pimpl_cpu->set_state_profile(p); });
225   return this;
226 }
227 /** Specify a profile modeling the external load according to an exhaustive list or a stochastic law.
228  *
229  * Each event of the profile represent a peak speed change that is due to external load. The values are given as a rate
230  * of the initial value. This means that the actual value is obtained by multiplying the initial value (the peek speed
231  * at this pstate level) by the rate coming from the profile.
232  */
233 Host* Host::set_speed_profile(kernel::profile::Profile* p)
234 {
235   kernel::actor::simcall([this, p] { pimpl_cpu->set_speed_profile(p); });
236   return this;
237 }
238
239 /** @brief Get the peak processor speed (in flops/s), at the specified pstate  */
240 double Host::get_pstate_speed(int pstate_index) const
241 {
242   return this->pimpl_cpu->get_pstate_peak_speed(pstate_index);
243 }
244
245 double Host::get_speed() const
246 {
247   return this->pimpl_cpu->get_speed(1.0);
248 }
249 double Host::get_load() const
250 {
251   return this->pimpl_cpu->get_load();
252 }
253 double Host::get_available_speed() const
254 {
255   return this->pimpl_cpu->get_speed_ratio();
256 }
257
258 int Host::get_core_count() const
259 {
260   return this->pimpl_cpu->get_core_count();
261 }
262
263 Host* Host::set_core_count(int core_count)
264 {
265   kernel::actor::simcall([this, core_count] { this->pimpl_cpu->set_core_count(core_count); });
266   return this;
267 }
268
269 Host* Host::set_pstate_speed(const std::vector<double>& speed_per_state)
270 {
271   kernel::actor::simcall([this, &speed_per_state] { pimpl_cpu->set_pstate_speed(speed_per_state); });
272   return this;
273 }
274
275 Host* Host::set_pstate_speed(const std::vector<std::string>& speed_per_state)
276 {
277   std::vector<double> speed_list(speed_per_state.size());
278   for (const auto& speed_str : speed_per_state) {
279     try {
280       double speed = xbt_parse_get_speed("", 0, speed_str.c_str(), nullptr, "");
281       speed_list.push_back(speed);
282     } catch (const simgrid::ParseError& e) {
283       xbt_die("Host(%s): Impossible to set_pstate_speed, invalid speed %s", get_cname(), speed_str.c_str());
284     }
285   }
286   set_pstate_speed(speed_list);
287   return this;
288 }
289
290 /** @brief Set the pstate at which the host should run */
291 Host* Host::set_pstate(int pstate_index)
292 {
293   kernel::actor::simcall([this, pstate_index] { this->pimpl_cpu->set_pstate(pstate_index); });
294   return this;
295 }
296
297 /** @brief Retrieve the pstate at which the host is currently running */
298 int Host::get_pstate() const
299 {
300   return this->pimpl_cpu->get_pstate();
301 }
302
303 std::vector<Disk*> Host::get_disks() const
304 {
305   return this->pimpl_->get_disks();
306 }
307
308 Disk* Host::create_disk(const std::string& name, double read_bandwidth, double write_bandwidth)
309 {
310   auto disk =
311       this->get_netpoint()->get_englobing_zone()->get_disk_model()->create_disk(name, read_bandwidth, write_bandwidth);
312   return disk->set_host(this)->get_iface();
313 }
314
315 void Host::add_disk(const Disk* disk)
316 {
317   kernel::actor::simcall([this, disk] { this->pimpl_->add_disk(disk); });
318 }
319
320 void Host::remove_disk(const std::string& disk_name)
321 {
322   kernel::actor::simcall([this, disk_name] { this->pimpl_->remove_disk(disk_name); });
323 }
324
325 ExecPtr Host::exec_init(double flops) const
326 {
327   return this_actor::exec_init(flops);
328 }
329
330 ExecPtr Host::exec_async(double flops) const
331 {
332   return this_actor::exec_async(flops);
333 }
334
335 void Host::execute(double flops) const
336 {
337   execute(flops, 1.0 /* priority */);
338 }
339
340 void Host::execute(double flops, double priority) const
341 {
342   this_actor::exec_init(flops)->set_priority(1 / priority)->vetoable_start()->wait();
343 }
344
345 } // namespace s4u
346 } // namespace simgrid
347
348 /* **************************** Public C interface *************************** */
349 size_t sg_host_count()
350 {
351   return simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_host_count();
352 }
353 sg_host_t* sg_host_list()
354 {
355   const simgrid::s4u::Engine* e = simgrid::s4u::Engine::get_instance();
356   size_t host_count             = e->get_host_count();
357
358   xbt_assert(host_count > 0, "There is no host!");
359   std::vector<simgrid::s4u::Host*> hosts = e->get_all_hosts();
360
361   sg_host_t* res = xbt_new(sg_host_t, hosts.size());
362   std::copy(begin(hosts), end(hosts), res);
363
364   return res;
365 }
366
367 const char* sg_host_get_name(const_sg_host_t host)
368 {
369   return host->get_cname();
370 }
371
372 void* sg_host_extension_get(const_sg_host_t host, size_t ext)
373 {
374   return host->extension(ext);
375 }
376
377 size_t sg_host_extension_create(void (*deleter)(void*))
378 {
379   return simgrid::s4u::Host::extension_create(deleter);
380 }
381
382 sg_host_t sg_host_by_name(const char* name)
383 {
384   return simgrid::s4u::Host::by_name_or_null(name);
385 }
386
387 xbt_dynar_t sg_hosts_as_dynar() // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
388 {
389   std::vector<simgrid::s4u::Host*> list = simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_all_hosts();
390
391   auto last = std::remove_if(begin(list), end(list), [](const simgrid::s4u::Host* host) {
392     return not host || not host->get_netpoint() || not host->get_netpoint()->is_host();
393   });
394   std::sort(begin(list), last,
395             [](const simgrid::s4u::Host* a, const simgrid::s4u::Host* b) { return a->get_name() < b->get_name(); });
396
397   xbt_dynar_t res = xbt_dynar_new(sizeof(sg_host_t), nullptr);
398   std::for_each(begin(list), last, [res](sg_host_t host) { xbt_dynar_push_as(res, sg_host_t, host); });
399   return res;
400 }
401
402 // ========= Layering madness ==============*
403
404 // ========== User data Layer ==========
405 void* sg_host_get_data(const_sg_host_t host)
406 {
407   return host->get_data();
408 }
409 void sg_host_set_data(sg_host_t host, void* userdata)
410 {
411   host->set_data(userdata);
412 }
413 void* sg_host_data(const_sg_host_t host) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
414 {
415   return sg_host_get_data(host);
416 }
417 void sg_host_data_set(sg_host_t host, void* userdata) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
418 {
419   sg_host_set_data(host, userdata);
420 }
421
422 // ========= Disk related functions ============
423 void sg_host_get_disks(const_sg_host_t host, unsigned int* disk_count, sg_disk_t** disks)
424 {
425   std::vector<sg_disk_t> list = host->get_disks();
426   *disk_count                 = list.size();
427   *disks                      = xbt_new(sg_disk_t, list.size());
428   std::copy(begin(list), end(list), *disks);
429 }
430
431 // =========== user-level functions ===============
432 // ================================================
433 /** @brief Returns the total speed of a host */
434 double sg_host_get_speed(const_sg_host_t host)
435 {
436   return host->get_speed();
437 }
438
439 double sg_host_speed(const_sg_host_t host) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
440 {
441   return sg_host_get_speed(host);
442 }
443
444 /** @brief Return the speed of the processor (in flop/s) at a given pstate. See also @ref plugin_energy.
445  *
446  * @param  host host to test
447  * @param pstate_index pstate to test
448  * @return Returns the processor speed associated with pstate_index
449  */
450 double sg_host_get_pstate_speed(const_sg_host_t host, int pstate_index)
451 {
452   return host->get_pstate_speed(pstate_index);
453 }
454
455 /** @ingroup m_host_management
456  * @brief Return the number of cores.
457  *
458  * @param host a host
459  * @return the number of cores
460  */
461 int sg_host_core_count(const_sg_host_t host)
462 {
463   return host->get_core_count();
464 }
465
466 double sg_host_get_available_speed(const_sg_host_t host)
467 {
468   return host->get_available_speed();
469 }
470
471 /** @brief Returns the number of power states for a host.
472  *
473  *  See also @ref plugin_energy.
474  */
475 int sg_host_get_nb_pstates(const_sg_host_t host)
476 {
477   return host->get_pstate_count();
478 }
479
480 /** @brief Gets the pstate at which that host currently runs.
481  *
482  *  See also @ref plugin_energy.
483  */
484 int sg_host_get_pstate(const_sg_host_t host)
485 {
486   return host->get_pstate();
487 }
488 /** @brief Sets the pstate at which that host should run.
489  *
490  *  See also @ref plugin_energy.
491  */
492 void sg_host_set_pstate(sg_host_t host, int pstate)
493 {
494   host->set_pstate(pstate);
495 }
496
497 /** @ingroup m_host_management
498  *
499  * @brief Start the host if it is off
500  *
501  * See also #sg_host_is_on() to test the current state of the host and @ref plugin_energy
502  * for more info on DVFS.
503  */
504 void sg_host_turn_on(sg_host_t host)
505 {
506   host->turn_on();
507 }
508
509 /** @ingroup m_host_management
510  *
511  * @brief Stop the host if it is on
512  *
513  * See also #MSG_host_is_on() to test the current state of the host and @ref plugin_energy
514  * for more info on DVFS.
515  */
516 void sg_host_turn_off(sg_host_t host)
517 {
518   host->turn_off();
519 }
520
521 /** @ingroup m_host_management
522  * @brief Determine if a host is up and running.
523  *
524  * See also #sg_host_turn_on() and #sg_host_turn_off() to switch the host ON and OFF and @ref plugin_energy for more
525  * info on DVFS.
526  *
527  * @param host host to test
528  * @return Returns true if the host is up and running, and false if it's currently down
529  */
530 int sg_host_is_on(const_sg_host_t host)
531 {
532   return host->is_on();
533 }
534
535 /** @brief Get the properties of a host */
536 xbt_dict_t sg_host_get_properties(const_sg_host_t host)
537 {
538   const std::unordered_map<std::string, std::string>* props = host->get_properties();
539   xbt_dict_t as_dict                                        = xbt_dict_new_homogeneous(xbt_free_f);
540
541   if (props == nullptr)
542     return nullptr;
543   for (auto const& elm : *props) {
544     xbt_dict_set(as_dict, elm.first.c_str(), xbt_strdup(elm.second.c_str()));
545   }
546   return as_dict;
547 }
548
549 /** @ingroup m_host_management
550  * @brief Returns the value of a given host property
551  *
552  * @param host a host
553  * @param name a property name
554  * @return value of a property (or nullptr if property not set)
555  */
556 const char* sg_host_get_property_value(const_sg_host_t host, const char* name)
557 {
558   return host->get_property(name);
559 }
560
561 void sg_host_set_property_value(sg_host_t host, const char* name, const char* value)
562 {
563   host->set_property(name, value);
564 }
565
566 /**
567  * @brief Find a route between two hosts
568  *
569  * @param from where from
570  * @param to where to
571  * @param links [OUT] where to store the list of links (must exist, cannot be nullptr).
572  */
573 void sg_host_get_route(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to, xbt_dynar_t links)
574 {
575   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
576   from->route_to(to, vlinks, nullptr);
577   for (auto const& link : vlinks)
578     xbt_dynar_push(links, &link);
579 }
580 /**
581  * @brief Find the latency of the route between two hosts
582  *
583  * @param from where from
584  * @param to where to
585  */
586 double sg_host_get_route_latency(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to)
587 {
588   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
589   double res = 0;
590   from->route_to(to, vlinks, &res);
591   return res;
592 }
593 /**
594  * @brief Find the bandwidth of the route between two hosts
595  *
596  * @param from where from
597  * @param to where to
598  */
599 double sg_host_get_route_bandwidth(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to)
600 {
601   double min_bandwidth = -1.0;
602
603   std::vector<simgrid::s4u::Link*> vlinks;
604   from->route_to(to, vlinks, nullptr);
605   for (auto const& link : vlinks) {
606     double bandwidth = link->get_bandwidth();
607     if (bandwidth < min_bandwidth || min_bandwidth < 0.0)
608       min_bandwidth = bandwidth;
609   }
610   return min_bandwidth;
611 }
612
613 void sg_host_route(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to, xbt_dynar_t links) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
614 {
615   sg_host_get_route(from, to, links);
616 }
617
618 double sg_host_route_latency(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
619 {
620   return sg_host_get_route_latency(from, to);
621 }
622
623 double sg_host_route_bandwidth(const_sg_host_t from, const_sg_host_t to) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
624 {
625   return sg_host_get_route_bandwidth(from, to);
626 }
627
628 void sg_host_sendto(sg_host_t from, sg_host_t to, double byte_amount)
629 {
630   simgrid::s4u::Comm::sendto(from, to, byte_amount);
631 }
632
633 /** @brief Displays debugging information about a host */
634 void sg_host_dump(const_sg_host_t host)
635 {
636   XBT_INFO("Displaying host %s", host->get_cname());
637   XBT_INFO("  - speed: %.0f", host->get_speed());
638   XBT_INFO("  - available speed: %.2f", sg_host_get_available_speed(host));
639   const std::unordered_map<std::string, std::string>* props = host->get_properties();
640
641   if (not props->empty()) {
642     XBT_INFO("  - properties:");
643     for (auto const& elm : *props) {
644       XBT_INFO("    %s->%s", elm.first.c_str(), elm.second.c_str());
645     }
646   }
647 }
648
649 /** @brief Return the list of actors attached to a host.
650  *
651  * @param host a host
652  * @param whereto a dynar in which we should push actors living on that host
653  */
654 void sg_host_get_actor_list(const_sg_host_t host, xbt_dynar_t whereto)
655 {
656   auto const actors = host->get_all_actors();
657   for (auto const& actor : actors)
658     xbt_dynar_push(whereto, &actor);
659 }
660
661 sg_host_t sg_host_self()
662 {
663   return SIMIX_is_maestro() ? nullptr : simgrid::kernel::actor::ActorImpl::self()->get_host();
664 }
665
666 /* needs to be public and without simcall for exceptions and logging events */
667 const char* sg_host_self_get_name()
668 {
669   const char* res = "";
670   if (not SIMIX_is_maestro()) {
671     const simgrid::s4u::Host* host = simgrid::kernel::actor::ActorImpl::self()->get_host();
672     if (host != nullptr)
673       res = host->get_cname();
674   }
675   return res;
676 }
677
678 double sg_host_get_load(const_sg_host_t host)
679 {
680   return host->get_load();
681 }
682
683 double sg_host_load(const_sg_host_t host) // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330
684 {
685   return sg_host_get_load(host);
686 }