src/surf/network_interface.hpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2015. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #ifndef SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_
   8 #define SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_
   9
  10 #include <xbt/base.h>
  11
  12 #include <boost/unordered_map.hpp>
  13
  14 #include "xbt/fifo.h"
  15 #include "xbt/dict.h"
  16 #include "surf_interface.hpp"
  17 #include "surf_routing.hpp"
  18 #include "src/surf/PropertyHolder.hpp"
  19
  20 #include "simgrid/link.h"
  21
  22 /***********
  23  * Classes *
  24  ***********/
  25
  26 namespace simgrid {
  27   namespace surf {
  28
  29     class NetworkModel;
  30     class NetworkAction;
  31
  32     /*************
  33      * Callbacks *
  34      *************/
  35
  36
  37     /** @brief Callback signal fired when the state of a NetworkAction changes
  38      *  Signature: `void(NetworkAction *action, e_surf_action_state_t old, e_surf_action_state_t current)` */
  39     XBT_PUBLIC_DATA(simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::NetworkAction*, e_surf_action_state_t, e_surf_action_state_t)>) networkActionStateChangedCallbacks;
  40
  41     /** @brief Callback signal fired when a NetworkAction is created (when a communication starts)
  42      *  Signature: `void(NetworkAction *action, RoutingEdge *src, RoutingEdge *dst, double size, double rate)` */
  43     XBT_PUBLIC_DATA(simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::NetworkAction*, simgrid::surf::NetCard *src, simgrid::surf::NetCard *dst, double size, double rate)>) networkCommunicateCallbacks;
  44
  45   }
  46 }
  47
  48 /*********
  49  * Tools *
  50  *********/
  51 XBT_PUBLIC(void) netlink_parse_init(sg_platf_link_cbarg_t link);
  52
  53 /*********
  54  * Model *
  55  *********/
  56
  57 namespace simgrid {
  58   namespace surf {
  59
  60     /** @ingroup SURF_network_interface
  61      * @brief SURF network model interface class
  62      * @details A model is an object which handles the interactions between its Resources and its Actions
  63      */
  64     class NetworkModel : public Model {
  65     public:
  66       /** @brief Constructor */
  67       NetworkModel() : Model() { }
  68
  69       /** @brief Destructor */
  70       ~NetworkModel() {
  71         if (maxminSystem_)
  72           lmm_system_free(maxminSystem_);
  73         if (actionHeap_)
  74           xbt_heap_free(actionHeap_);
  75         delete modifiedSet_;
  76       }
  77
  78       /**
  79        * @brief Create a Link
  80        *
  81        * @param name The name of the Link
  82        * @param bandwidth The initial bandwidth of the Link in bytes per second
  83        * @param latency The initial latency of the Link in seconds
  84        * @param policy The sharing policy of the Link
  85        * @param properties Dictionary of properties associated to this Resource
  86        * @return The created Link
  87        */
  88       virtual Link* createLink(const char *name, double bandwidth, double latency,
  89           e_surf_link_sharing_policy_t policy, xbt_dict_t properties)=0;
  90
  91       /**
  92        * @brief Create a communication between two hosts.
  93        * @details It makes calls to the routing part, and execute the communication
  94        * between the two end points.
  95        *
  96        * @param src The source of the communication
  97        * @param dst The destination of the communication
  98        * @param size The size of the communication in bytes
  99        * @param rate Allows to limit the transfer rate. Negative value means
 100        * unlimited.
 101        * @return The action representing the communication
 102        */
 103       virtual Action *communicate(NetCard *src, NetCard *dst,
 104           double size, double rate)=0;
 105
 106       /** @brief Function pointer to the function to use to solve the lmm_system_t
 107        *
 108        * @param system The lmm_system_t to solve
 109        */
 110       void (*f_networkSolve)(lmm_system_t) = lmm_solve;
 111
 112       /**
 113        * @brief Get the right multiplicative factor for the latency.
 114        * @details Depending on the model, the effective latency when sending
 115        * a message might be different from the theoretical latency of the link,
 116        * in function of the message size. In order to account for this, this
 117        * function gets this factor.
 118        *
 119        * @param size The size of the message.
 120        * @return The latency factor.
 121        */
 122       virtual double latencyFactor(double size);
 123
 124       /**
 125        * @brief Get the right multiplicative factor for the bandwidth.
 126        * @details Depending on the model, the effective bandwidth when sending
 127        * a message might be different from the theoretical bandwidth of the link,
 128        * in function of the message size. In order to account for this, this
 129        * function gets this factor.
 130        *
 131        * @param size The size of the message.
 132        * @return The bandwidth factor.
 133        */
 134       virtual double bandwidthFactor(double size);
 135
 136       /**
 137        * @brief Get definitive bandwidth.
 138        * @details It gives the minimum bandwidth between the one that would
 139        * occur if no limitation was enforced, and the one arbitrary limited.
 140        * @param rate The desired maximum bandwidth.
 141        * @param bound The bandwidth with only the network taken into account.
 142        * @param size The size of the message.
 143        * @return The new bandwidth.
 144        */
 145       virtual double bandwidthConstraint(double rate, double bound, double size);
 146       double next_occuring_event_full(double now) override;
 147     };
 148
 149     /************
 150      * Resource *
 151      ************/
 152     /** @ingroup SURF_network_interface
 153      * @brief SURF network link interface class
 154      * @details A Link represents the link between two [hosts](\ref Host)
 155      */
 156     class Link :
 157         public simgrid::surf::Resource,
 158         public simgrid::surf::PropertyHolder {
 159         public:
 160       /**
 161        * @brief Link constructor
 162        *
 163        * @param model The NetworkModel associated to this Link
 164        * @param name The name of the Link
 165        * @param props Dictionary of properties associated to this Link
 166        */
 167       Link(simgrid::surf::NetworkModel *model, const char *name, xbt_dict_t props);
 168
 169       /**
 170        * @brief Link constructor
 171        *
 172        * @param model The NetworkModel associated to this Link
 173        * @param name The name of the Link
 174        * @param props Dictionary of properties associated to this Link
 175        * @param constraint The lmm constraint associated to this Cpu if it is part of a LMM component
 176        */
 177       Link(simgrid::surf::NetworkModel *model, const char *name, xbt_dict_t props, lmm_constraint_t constraint);
 178
 179       /* Link destruction logic */
 180       /**************************/
 181         protected:
 182       ~Link();
 183         public:
 184       void destroy(); // Must be called instead of the destructor
 185         private:
 186       bool currentlyDestroying_ = false;
 187
 188         public:
 189       /** @brief Callback signal fired when a new Link is created.
 190        *  Signature: void(Link*) */
 191       static simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::Link*)> onCreation;
 192
 193       /** @brief Callback signal fired when a Link is destroyed.
 194        *  Signature: void(Link*) */
 195       static simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::Link*)> onDestruction;
 196
 197       /** @brief Callback signal fired when the state of a Link changes (when it is turned on or off)
 198        *  Signature: `void(Link*)` */
 199       static simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::Link*)> onStateChange;
 200
 201
 202       /** @brief Get the bandwidth in bytes per second of current Link */
 203       virtual double getBandwidth();
 204
 205       /** @brief Update the bandwidth in bytes per second of current Link */
 206       virtual void updateBandwidth(double value)=0;
 207
 208       /** @brief Get the latency in seconds of current Link */
 209       virtual double getLatency();
 210
 211       /** @brief Update the latency in seconds of current Link */
 212       virtual void updateLatency(double value)=0;
 213
 214       /** @brief The sharing policy is a @{link e_surf_link_sharing_policy_t::EType} (0: FATPIPE, 1: SHARED, 2: FULLDUPLEX) */
 215       virtual int sharingPolicy();
 216
 217       /** @brief Check if the Link is used */
 218       bool isUsed() override;
 219
 220       void turnOn() override;
 221       void turnOff() override;
 222
 223       virtual void setStateTrace(tmgr_trace_t trace); /*< setup the trace file with states events (ON or OFF). Trace must contain boolean values. */
 224       virtual void setBandwidthTrace(tmgr_trace_t trace); /*< setup the trace file with bandwidth events (peak speed changes due to external load). Trace must contain percentages (value between 0 and 1). */
 225       virtual void setLatencyTrace(tmgr_trace_t trace); /*< setup the trace file with latency events (peak latency changes due to external load). Trace must contain absolute values */
 226
 227       tmgr_trace_iterator_t m_stateEvent = NULL;
 228       s_surf_metric_t m_latency = {1.0,0,NULL};
 229       s_surf_metric_t m_bandwidth = {1.0,0,NULL};
 230
 231       /* User data */
 232         public:
 233       void *getData()        { return userData;}
 234       void  setData(void *d) { userData=d;}
 235         private:
 236       void *userData = NULL;
 237
 238       /* List of all links */
 239         private:
 240       static boost::unordered_map<std::string, Link *> *links;
 241         public:
 242       static Link *byName(const char* name);
 243       static int linksCount();
 244       static Link **linksList();
 245       static void linksExit();
 246     };
 247
 248     /**********
 249      * Action *
 250      **********/
 251     /** @ingroup SURF_network_interface
 252      * @brief SURF network action interface class
 253      * @details A NetworkAction represents a communication between two [hosts](\ref Host)
 254      */
 255     class NetworkAction : public simgrid::surf::Action {
 256     public:
 257       /** @brief Constructor
 258        *
 259        * @param model The NetworkModel associated to this NetworkAction
 260        * @param cost The cost of this  NetworkAction in [TODO]
 261        * @param failed [description]
 262        */
 263       NetworkAction(simgrid::surf::Model *model, double cost, bool failed)
 264     : simgrid::surf::Action(model, cost, failed) {}
 265
 266       /**
 267        * @brief NetworkAction constructor
 268        *
 269        * @param model The NetworkModel associated to this NetworkAction
 270        * @param cost The cost of this  NetworkAction in [TODO]
 271        * @param failed [description]
 272        * @param var The lmm variable associated to this Action if it is part of a
 273        * LMM component
 274        */
 275       NetworkAction(simgrid::surf::Model *model, double cost, bool failed, lmm_variable_t var)
 276       : simgrid::surf::Action(model, cost, failed, var) {};
 277
 278       void setState(e_surf_action_state_t state);
 279
 280       double m_latency;
 281       double m_latCurrent;
 282       double m_weight;
 283       double m_rate;
 284       const char* p_senderLinkName;
 285       double m_senderSize;
 286       xbt_fifo_item_t p_senderFifoItem;
 287     };
 288   }
 289 }
 290
 291 #endif /* SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_ */
 292
 293