Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
a91878feac21fefec7a5dbdb663d6f9fa3b429cd
[simgrid.git] / examples / README.rst
1 .. S4U (Simgrid for you) is the modern interface of SimGrid, which new project should use.
2 ..
3 .. This file follows the ReStructured syntax to be included in the
4 .. documentation, but it should remain readable directly.
5
6 .. _s4u_examples:
7
8 Examples
9 ********
10
11 SimGrid comes with an extensive set of examples, documented on this
12 page. Most of them only demonstrate one single feature, with some
13 larger exemplars listed below.
14
15 The C++ examples can be found under examples/cpp while python examples
16 are in examples/python. Each such directory contains the source code (also listed
17 from this page), and the so-called tesh file containing how to call
18 the binary obtained by compiling this example and also the expected
19 output. Tesh files are used to turn each of our examples into an
20 integration test. Some examples also contain other files, on need.
21
22 A good way to bootstrap your own project is to copy and combine some
23 of the provided examples to constitute the skeleton of what you plan
24 to simulate.
25
26 .. _s4u_ex_actors:
27
28 ===========================
29 Actors: the Active Entities
30 ===========================
31
32 Starting and Stopping Actors
33 ----------------------------
34
35 .. _s4u_ex_actors_create:
36
37 Creating actors
38 ^^^^^^^^^^^^^^^
39
40 Most actors are started from the deployment XML file because this
41 is a :ref:`better scientific habit <howto_science>`, but you can
42 also create them directly from your code.
43
44 .. tabs::
45
46    .. example-tab:: examples/cpp/actor-create/s4u-actor-create.cpp
47
48       You create actors either:
49
50       - Directly with :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::create`
51       - From XML with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::register_actor` (if your actor is a class)
52         or :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::register_function` (if your actor is a function)
53         and then :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::load_deployment`
54
55    .. example-tab:: examples/python/actor-create/actor-create.py
56
57       You create actors either:
58
59       - Directly with :py:func:`simgrid.Actor.create()`
60       - From XML with :py:func:`simgrid.Engine.register_actor()` and then :py:func:`simgrid.Engine.load_deployment()`
61
62    .. example-tab:: examples/c/actor-create/actor-create.c
63
64       You create actors either:
65
66       - Directly with :cpp:func:`sg_actor_create` followed by :cpp:func:`sg_actor_start`.
67       - From XML with :cpp:func:`simgrid_register_function` and then :cpp:func:`simgrid_load_deployment`.
68
69    .. example-tab:: examples/python/actor-create/actor-create_d.xml
70
71       The following file is used in both C++ and Python.
72
73 Reacting to actors' end
74 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
75
76 You can attach callbacks to the end of actors. There are several ways of doing so, depending on whether you want to
77 attach your callback to a given actor and on how you define the end of a
78 given actor. User code probably wants to react to the termination of an actor
79 while some plugins want to react to the destruction (memory collection) of
80 actors.
81
82 .. tabs::
83
84    .. example-tab:: examples/cpp/actor-exiting/s4u-actor-exiting.cpp
85
86       This example shows how to attach a callback to:
87
88       - the end of a specific actor: :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_exit()`
89       - the end of any actor: :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_termination_cb`
90       - the destruction of any actor: :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_destruction_cb`
91
92    .. example-tab:: examples/c/actor-exiting/actor-exiting.c
93
94       This example shows how to attach a callback to the end of a specific actor with
95       :cpp:func:`sg_actor_on_exit()`.
96
97 Killing actors
98 ^^^^^^^^^^^^^^
99
100 Actors can forcefully stop other actors.
101
102 .. tabs::
103
104    .. example-tab:: examples/cpp/actor-kill/s4u-actor-kill.cpp
105
106       See also :cpp:func:`void simgrid::s4u::Actor::kill(void)`, :cpp:func:`void simgrid::s4u::Actor::kill_all()`,
107       :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exit`, :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_exit`.
108
109    .. example-tab:: examples/python/actor-kill/actor-kill.py
110
111       See also :py:func:`simgrid.Actor.kill()`, :py:func:`simgrid.Actor.kill_all()`, :py:func:`simgrid.this_actor.exit()`,
112       :py:func:`simgrid.this_actor.on_exit`.
113
114    .. example-tab:: examples/c/actor-kill/actor-kill.c
115
116       See also :cpp:func:`sg_actor_kill`, :cpp:func:`sg_actor_kill_all`, :cpp:func:`sg_actor_exit`, :cpp:func:`sg_actor_on_exit`.
117
118 Actors' life cycle from XML_reference
119 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
120
121 You can specify a start time and a kill time in the deployment file.
122
123 .. tabs::
124
125    .. example-tab:: examples/cpp/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime.cpp
126
127       This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
128
129    .. example-tab:: examples/cpp/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime_d.xml
130
131       This demonstrates the ``start_time`` and ``kill_time`` attribute of the :ref:`pf_tag_actor` tag.
132
133    .. example-tab:: examples/python/actor-lifetime/actor-lifetime.py
134
135       This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
136
137    .. example-tab:: examples/c/actor-lifetime/actor-lifetime.c
138
139       This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
140
141 Daemon actors
142 ^^^^^^^^^^^^^
143
144 Some actors may be intended to simulate daemons that run in the background.
145 This example shows how to transform a regular
146 actor into a daemon that will be automatically killed once the simulation is over.
147
148 .. tabs::
149
150    .. example-tab:: examples/cpp/actor-daemon/s4u-actor-daemon.cpp
151
152       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::daemonize()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::is_daemon()`.
153
154    .. example-tab:: examples/python/actor-daemon/actor-daemon.py
155
156       See also :py:func:`simgrid.Actor.daemonize()` and :py:func:`simgrid.Actor.is_daemon()`.
157
158    .. example-tab:: examples/c/actor-daemon/actor-daemon.c
159
160       See also :cpp:func:`sg_actor_daemonize` and :cpp:func:`sg_actor_is_daemon`.
161
162 Specifying the stack size
163 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
164
165 The stack size can be specified by default on the command line,
166 globally by changing the configuration with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config`,
167 or for a specific actor using :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_stacksize` before its start.
168
169 .. tabs::
170
171    .. example-tab:: examples/cpp/actor-stacksize/s4u-actor-stacksize.cpp
172
173    .. example-tab:: examples/c/actor-stacksize/actor-stacksize.c
174
175 Inter-Actors Interactions
176 -------------------------
177
178 See also the examples on :ref:`inter-actors communications
179 <s4u_ex_communication>` and the ones on :ref:`classical
180 synchronization objects <s4u_ex_IPC>`.
181
182 Suspending/resuming Actors
183 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
184
185 Actors can be suspended and resumed during their executions.
186
187 .. tabs::
188
189    .. example-tab:: examples/cpp/actor-suspend/s4u-actor-suspend.cpp
190
191       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::suspend()`,
192       :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::suspend()`, :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::resume()`, and
193       :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::is_suspended()`.
194
195    .. example-tab:: examples/python/actor-suspend/actor-suspend.py
196
197       See also :py:func:`simgrid.this_actor.suspend()`,
198       :py:func:`simgrid.Actor.suspend()`, :py:func:`simgrid.Actor.resume()`, and
199       :py:func:`simgrid.Actor.is_suspended()`.
200
201    .. example-tab:: examples/c/actor-suspend/actor-suspend.c
202
203       See also :cpp:func:`sg_actor_suspend()`, :cpp:func:`sg_actor_resume()`, and
204       :cpp:func:`sg_actor_is_suspended()`.
205
206 Migrating Actors
207 ^^^^^^^^^^^^^^^^
208
209 Actors can move or be moved from a host to another very easily. It amounts to setting them on a new host.
210
211 .. tabs::
212
213    .. example-tab:: examples/cpp/actor-migrate/s4u-actor-migrate.cpp
214
215       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::set_host()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_host()`.
216
217    .. example-tab:: examples/python/actor-migrate/actor-migrate.py
218
219       See also :py:attr:`simgrid.Actor.host`.
220
221    .. example-tab:: examples/c/actor-migrate/actor-migrate.c
222
223       See also :cpp:func:`sg_actor_set_host()`.
224
225 Waiting for the termination of an actor (joining on it)
226 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
227
228 You can block the current actor until the end of another actor.
229
230 .. tabs::
231
232    .. example-tab:: examples/cpp/actor-join/s4u-actor-join.cpp
233
234       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::join()`.
235
236    .. example-tab:: examples/python/actor-join/actor-join.py
237
238       See also :py:func:`simgrid.Actor.join()`.
239
240    .. example-tab:: examples/c/actor-join/actor-join.c
241
242       See also :cpp:func:`sg_actor_join`.
243
244 Yielding to other actors
245 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
246
247 The ```yield()``` function interrupts the execution of the current
248 actor, leaving a chance to the other actors that are ready to run
249 at this timestamp.
250
251 .. tabs::
252
253    .. example-tab:: examples/cpp/actor-yield/s4u-actor-yield.cpp
254
255       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::yield()`.
256
257    .. example-tab:: examples/python/actor-yield/actor-yield.py
258
259       See also :py:func:`simgrid.this_actor.yield_()`.
260
261    .. example-tab:: examples/c/actor-yield/actor-yield.c
262
263       See also :cpp:func:`sg_actor_yield()`.
264
265 Traces Replay as a Workload
266 ---------------------------
267
268 This section details how to run trace-driven simulations. It is very
269 handy when you want to test an algorithm or protocol that only reacts
270 to external events. For example, many P2P protocols react to user
271 requests, but do nothing if there is no such event.
272
273 In such situations, you should write your protocol in C++, and separate
274 the workload that you want to play onto your protocol in a separate
275 text file. Declare a function handling each type of the events in your
276 trace, register them using :cpp:func:`xbt_replay_action_register()` in
277 your main, and then run the simulation.
278
279 Then, you can either have one trace file containing all your events,
280 or a file per simulated process: the former may be easier to work
281 with, but the second is more efficient on very large traces. Check
282 also the tesh files in the example directories for details.
283
284 Communication replay
285 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
286
287 Presents a set of event handlers reproducing classical communication primitives (asynchronous send/receive at the moment).
288
289 .. tabs::
290
291    .. example-tab:: examples/cpp/replay-comm/s4u-replay-comm.cpp
292
293 I/O replay
294 ^^^^^^^^^^
295
296 Presents a set of event handlers reproducing classical I/O primitives (open, read, close).
297
298 .. tabs::
299
300    .. example-tab:: examples/cpp/replay-io/s4u-replay-io.cpp
301
302 ==========================
303 Activities: what Actors do
304 ==========================
305
306 .. _s4u_ex_communication:
307
308 Communications on the Network
309 -----------------------------
310
311 Basic communications
312 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
313
314 This simple example just sends one message back and forth.
315 The tesh file laying in the directory shows how to start the simulator binary, highlighting how to pass options to
316 the simulators (as detailed in Section :ref:`options`).
317
318 .. tabs::
319
320    .. example-tab:: examples/cpp/comm-pingpong/s4u-comm-pingpong.cpp
321
322    .. example-tab:: examples/c/comm-pingpong/comm-pingpong.c
323
324
325 Basic asynchronous communications
326 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
327
328 Illustrates how to have non-blocking communications, that are communications running in the background leaving the process 
329 free to do something else during their completion.
330
331 .. tabs::
332
333    .. example-tab:: examples/cpp/comm-wait/s4u-comm-wait.cpp
334
335       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Mailbox::put_async()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait()`.
336
337    .. example-tab:: examples/python/comm-wait/comm-wait.py
338
339       See also :py:func:`simgrid.Mailbox.put_async()` and :py:func:`simgrid.Comm.wait()`.
340
341    .. example-tab:: examples/c/comm-wait/comm-wait.c
342
343       See also :cpp:func:`sg_mailbox_put_async()` and :cpp:func:`sg_comm_wait()`.
344
345 Waiting for communications with timeouts
346 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
347
348 This example is very similar to the previous one, simply adding how to declare timeouts when waiting on asynchronous communication.
349
350 .. tabs::
351
352    .. example-tab:: examples/cpp/comm-waituntil/s4u-comm-waituntil.cpp
353
354       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::wait_until()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_for()`.
355
356    .. example-tab:: examples/python/comm-waitfor/comm-waitfor.py
357
358       See also :py:func:`simgrid.Comm.wait_for()` and :py:func:`simgrid.Comm.wait_any_for()`
359
360 Suspending communications
361 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
362
363 The ``suspend()`` and ``resume()`` functions block the progression of a given communication for a while and then unblock it.
364 ``is_suspended()`` returns whether that activity is currently blocked or not.
365
366 .. tabs::
367
368    .. example-tab:: examples/cpp/comm-suspend/s4u-comm-suspend.cpp
369
370       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::suspend()`
371       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::resume()` and
372       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::is_suspended()`.
373
374 Waiting for all communications in a set
375 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
376
377 The ``wait_all()`` function is useful when you want to block until all activities in a given set have been completed.
378
379 .. tabs::
380
381    .. example-tab:: examples/cpp/comm-waitall/s4u-comm-waitall.cpp
382
383       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_all()`.
384
385    .. example-tab:: examples/python/comm-waitall/comm-waitall.py
386
387       See also :py:func:`simgrid.Comm.wait_all()`.
388
389    .. example-tab:: examples/c/comm-waitall/comm-waitall.c
390
391       See also :cpp:func:`sg_comm_wait_all()`.
392
393 Waiting for the first completed communication in a set
394 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
395
396 The ``wait_any()`` blocks until one activity of the set completes, no matter which terminates first.
397
398 .. tabs::
399
400    .. example-tab:: examples/cpp/comm-waitany/s4u-comm-waitany.cpp
401
402       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_any()`.
403
404    .. example-tab:: examples/python/comm-waitany/comm-waitany.py
405
406       See also :py:func:`simgrid.Comm.wait_any()`.
407
408    .. example-tab:: examples/c/comm-waitany/comm-waitany.c
409
410       See also :cpp:func:`sg_comm_wait_any`.
411
412 Testing whether at least one communication completed
413 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
414
415 The ``test_any()`` returns whether at least one activity of the set has completed, or -1.
416
417 .. tabs::
418
419    .. example-tab:: examples/cpp/comm-testany/s4u-comm-testany.cpp
420
421       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::test_any()`.
422
423
424 .. _s4u_ex_execution:
425
426 Executions on the CPU
427 ---------------------
428
429 Basic execution
430 ^^^^^^^^^^^^^^^
431
432 The computations done in your program are not reported to the
433 simulated world unless you explicitly request the simulator to pause
434 the actor until a given amount of flops gets computed on its simulated
435 host. Some executions can be given a higher priority so that they
436 get more resources.
437
438 .. tabs::
439
440    .. example-tab:: examples/cpp/exec-basic/s4u-exec-basic.cpp
441
442       See also :cpp:func:`void simgrid::s4u::this_actor::execute(double)`
443       and :cpp:func:`void simgrid::s4u::this_actor::execute(double, double)`.
444
445    .. example-tab:: examples/python/exec-basic/exec-basic.py
446
447       See also :py:func:`simgrid.this_actor.execute()`.
448
449    .. example-tab:: examples/c/exec-basic/exec-basic.c
450
451       See also :cpp:func:`void sg_actor_execute(double)`
452       and :cpp:func:`void sg_actor_execute_with_priority(double, double)`.
453
454 Asynchronous execution
455 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
456
457 You can start asynchronous executions, just like you would fire background threads.
458
459 .. tabs::
460
461    .. example-tab:: examples/cpp/exec-async/s4u-exec-async.cpp
462
463       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exec_init()`,
464       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::start()`,
465       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::wait()`,
466       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::get_remaining()`,
467       :cpp:func:`simgrid::s4u::Exec::get_remaining_ratio()`,
468       :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exec_async()` and
469       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::cancel()`.
470
471    .. example-tab:: examples/python/exec-async/exec-async.py
472
473       See also :py:func:`simgrid.this_actor.exec_init()`,
474       :py:func:`simgrid.Activity.start()`,
475       :py:func:`simgrid.Activity.wait()`,
476       :py:attr:`simgrid.Exec.remaining`,
477       :py:attr:`simgrid.Exec.remaining_ratio`,
478       :py:func:`simgrid.this_actor.exec_async()` and
479       :py:func:`simgrid.Activity.cancel()`.
480
481    .. example-tab:: examples/c/exec-async/exec-async.c
482
483       See also :cpp:func:`sg_actor_exec_init()`,
484       :cpp:func:`sg_exec_start()`,
485       :cpp:func:`sg_exec_wait()`,
486       :cpp:func:`sg_exec_get_remaining()`,
487       :cpp:func:`sg_exec_get_remaining_ratio()`,
488       :cpp:func:`sg_actor_exec_async()` and
489       :cpp:func:`sg_exec_cancel()`,
490
491 Remote execution
492 ^^^^^^^^^^^^^^^^
493
494 You can start executions on remote hosts, or even change the host on which they occur during their execution.
495
496 .. tabs::
497
498    .. example-tab:: examples/cpp/exec-remote/s4u-exec-remote.cpp
499
500       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Exec::set_host()`.
501
502    .. example-tab:: examples/python/exec-remote/exec-remote.py
503
504       See also :py:attr:`simgrid.Exec.host`.
505
506    .. example-tab:: examples/c/exec-remote/exec-remote.c
507
508       See also :cpp:func:`sg_exec_set_host()`.
509
510 Parallel executions
511 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
512
513 These objects are convenient abstractions of parallel
514 computational kernels that span over several machines, such as a
515 PDGEM and the other ScaLAPACK routines. Note that this only works
516 with the "ptask_L07" host model (``--cfg=host/model:ptask_L07``).
517
518 This example demonstrates several kinds of parallel tasks: regular
519 ones, communication-only (without computation), computation-only
520 (without communication), synchronization-only (neither
521 communication nor computation). It also shows how to reconfigure a
522 task after its start, to change the number of hosts it runs onto.
523 This allows simulating malleable tasks.
524
525 .. tabs::
526
527    .. example-tab:: examples/cpp/exec-ptask/s4u-exec-ptask.cpp
528
529       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::parallel_execute()`.
530
531 DVFS and pstates
532 ^^^^^^^^^^^^^^^^
533
534 This example shows how to define a set of pstates in the XML. The current pstate
535 of a host can then be accessed and changed from the program.
536
537 .. tabs::
538
539    .. example-tab:: examples/cpp/exec-dvfs/s4u-exec-dvfs.cpp
540
541       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::get_pstate_speed` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::set_pstate`.
542
543    .. example-tab:: examples/c/exec-dvfs/exec-dvfs.c
544
545       See also :cpp:func:`sg_host_get_pstate_speed` and :cpp:func:`sg_host_set_pstate`.
546
547    .. example-tab:: examples/python/exec-dvfs/exec-dvfs.py
548
549       See also :py:attr:`Host.pstate_speed` and :py:func:`Host.set_pstate()`.
550
551    .. example-tab:: examples/platforms/energy_platform.xml
552
553 .. _s4u_ex_disk_io:
554
555 I/O on Disks and Files
556 ----------------------
557
558 SimGrid provides two levels of abstraction to interact with the
559 simulated disks. At the simplest level, you simply create read and
560 write actions on the disk resources.
561
562 Access to raw disk devices
563 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
564
565 This example illustrates how to simply read and write data on a simulated disk resource.
566
567 .. tabs::
568
569    .. example-tab:: examples/cpp/io-disk-raw/s4u-io-disk-raw.cpp
570
571    .. example-tab:: examples/c/io-disk-raw/io-disk-raw.c
572
573    .. example-tab:: examples/platforms/hosts_with_disks.xml
574
575       This shows how to declare disks in XML.
576
577 Filesystem plugin
578 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
579
580 The FileSystem plugin provides a more detailed view, with the
581 classical operations over files: open, move, unlink, and of course,
582 read and write. The file and disk sizes are also dealt with and can
583 result in short reads and short writes, as in reality.
584
585   - **File Management:**
586     This example illustrates the use of operations on files
587     (read, write, seek, tell, unlink, etc).
588
589     .. tabs::
590
591        .. example-tab:: examples/cpp/io-file-system/s4u-io-file-system.cpp
592
593   - **Remote I/O:**
594     I/O operations on files can also be done remotely,
595     i.e. when the accessed disk is not mounted on the caller's host.
596
597     .. tabs::
598
599        .. example-tab:: examples/cpp/io-file-remote/s4u-io-file-remote.cpp
600
601        .. example-tab:: examples/c/io-file-remote/io-file-remote.c
602
603 .. _s4u_ex_IPC:
604
605 Classical synchronization objects
606 ---------------------------------
607
608 Barrier
609 ^^^^^^^
610
611 Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Barrier` synchronization objects.
612
613 .. tabs::
614
615    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-barrier/s4u-synchro-barrier.cpp
616
617    .. example-tab:: examples/python/synchro-barrier/synchro-barrier.py
618
619 Condition variable: basic usage
620 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
621
622 Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::ConditionVariable` synchronization objects.
623
624 .. tabs::
625
626    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-condition-variable/s4u-synchro-condition-variable.cpp
627
628 Condition variable: timeouts
629 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
630
631 Shows how to specify timeouts when blocking on condition variables.
632
633 .. tabs::
634
635    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-condition-variable-waituntil/s4u-synchro-condition-variable-waituntil.cpp
636
637 Mutex
638 ^^^^^
639
640 Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Mutex` synchronization objects.
641
642 .. tabs::
643
644    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-mutex/s4u-synchro-mutex.cpp
645
646    .. example-tab:: examples/python/synchro-mutex/synchro-mutex.py
647
648 Semaphore
649 ^^^^^^^^^
650
651 Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Semaphore` synchronization objects.
652
653 .. tabs::
654
655    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-semaphore/s4u-synchro-semaphore.cpp
656
657    .. example-tab:: examples/c/synchro-semaphore/synchro-semaphore.c
658
659 =============================
660 Interacting with the Platform
661 =============================
662
663 User-defined properties
664 -----------------------
665
666 You can attach arbitrary information to most platform elements from the XML file, and then interact with these values from your
667 program. Note that the changes are not written permanently on disk, in the XML file nor anywhere else. They only last until the end of
668 your simulation.
669
670 .. tabs::
671
672    .. example-tab:: examples/cpp/platform-properties/s4u-platform-properties.cpp
673
674       - :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_property()`
675       - :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::set_property()`
676       - :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::set_property()`
677       - :cpp:func:`simgrid::s4u::NetZone::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::NetZone::set_property()`
678
679    .. example-tab:: examples/c/platform-properties/platform-properties.c
680
681       - :cpp:func:`sg_actor_get_property_value()`
682       - :cpp:func:`sg_host_get_property_value()` and :cpp:func:sg_host_set_property_value()`
683       - :cpp:func:`sg_zone_get_property_value()` and :cpp:func:`sg_zone_set_property_value()`
684
685    .. group-tab:: XML
686
687       **Platform file:**
688
689       .. showfile:: examples/platforms/prop.xml
690          :language: xml
691
692 Element filtering
693 -----------------
694
695 Retrieving the netzones matching given criteria
696 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
697
698 Shows how to filter the cluster netzones.
699
700 .. tabs::
701
702    .. example-tab:: examples/cpp/routing-get-clusters/s4u-routing-get-clusters.cpp
703
704 Retrieving the list of hosts matching given criteria
705 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
706
707 Shows how to filter the actors that match given criteria.
708
709 .. tabs::
710
711    .. example-tab:: examples/cpp/engine-filtering/s4u-engine-filtering.cpp
712
713 Profiles
714 --------
715
716 Specifying state profiles
717 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
718
719 Shows how to specify when the resources must be turned off and on again, and how to react to such
720 failures in your code. See also :ref:`howto_churn`.
721
722 .. tabs::
723
724    .. example-tab:: examples/cpp/platform-failures/s4u-platform-failures.cpp
725
726    .. example-tab:: examples/c/platform-failures/platform-failures.c
727
728    .. group-tab:: XML
729
730       .. showfile:: examples/platforms/small_platform_failures.xml
731          :language: xml
732
733       .. showfile:: examples/platforms/profiles/jupiter_state.profile
734
735       .. showfile:: examples/platforms/profiles/fafard_state.profile
736
737 Specifying speed profiles
738 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
739
740 Shows how to specify an external load to resources, variating their peak speed over time.
741
742    .. tabs::
743
744       .. example-tab:: examples/cpp/platform-profile/s4u-platform-profile.cpp
745
746       .. example-tab:: examples/python/platform-profile/platform-profile.py
747
748       .. group-tab:: XML
749
750          .. showfile:: examples/platforms/small_platform_profile.xml
751             :language: xml
752
753          .. showfile:: examples/platforms/profiles/jupiter_speed.profile
754
755          .. showfile:: examples/platforms/profiles/link1_bandwidth.profile
756
757          .. showfile:: examples/platforms/profiles/link1_latency.profile
758
759 =================
760 Energy Simulation
761 =================
762
763 Setup
764 -----
765
766 Describing the energy profiles in the platform
767 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
768
769 The first platform file contains the energy profile of each link and host for a wired network, which is necessary to get energy consumption
770 predictions. The second platform file is the equivalent for a wireless network. As usual, you should not trust our example, and you should
771 strive to double-check that your instantiation matches your target platform.
772
773 .. tabs::
774
775    .. group-tab:: XML
776
777 .. showfile:: examples/platforms/energy_platform.xml
778    :language: xml
779
780 .. showfile:: examples/platforms/wifi_energy.xml
781    :language: xml
782
783 Usage
784 -----
785
786 CPU energy consumption
787 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
788
789 This example shows how to retrieve the amount of energy consumed by the CPU during computations, and the impact of the pstate.
790
791 .. tabs::
792
793    .. example-tab:: examples/cpp/energy-exec/s4u-energy-exec.cpp
794
795    .. example-tab:: examples/c/energy-exec/energy-exec.c
796
797 Virtual machines consumption
798 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
799
800 This example is very similar to the previous one, adding VMs to the picture.
801
802 .. tabs::
803
804    .. example-tab:: examples/cpp/energy-vm/s4u-energy-vm.cpp
805
806    .. example-tab:: examples/c/energy-vm/energy-vm.c
807
808 Wired network energy consumption
809 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
810
811 This example shows how to retrieve and display the energy consumed by the wired network during communications.
812
813 .. tabs::
814
815    .. example-tab:: examples/cpp/energy-link/s4u-energy-link.cpp
816
817 WiFi network energy consumption
818 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
819
820 This example shows how to retrieve and display the energy consumed by the wireless network during communications.
821
822 .. tabs::
823
824    .. example-tab:: examples/cpp/energy-wifi/s4u-energy-wifi.cpp
825
826 Modeling the shutdown and boot of hosts
827 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
828
829 Simple example of a model for the energy consumption during the host boot and shutdown periods.
830
831 .. tabs::
832
833    .. example-tab:: examples/platforms/energy_boot.xml
834
835    .. example-tab:: examples/cpp/energy-boot/s4u-energy-boot.cpp
836
837 =======================
838 Tracing and Visualizing
839 =======================
840
841 Tracing can be activated by various configuration options which are illustrated in these examples. See also the
842 :ref:`full list of options related to tracing <tracing_tracing_options>`.
843 The following introduces  some option sets of interest that you may want to pass to your simulators.
844
845 .. todo::
846    These tracing examples should be integrated in the examples to not duplicate the C++ files.
847    A full command line to see the result in the right tool (vite/FrameSoc) should be given along with some screenshots.
848
849 Platform Tracing
850 ----------------
851
852 Basic example
853 ^^^^^^^^^^^^^
854
855 This program is a toy example just loading the platform so that you can play with the platform visualization. Recommended options:
856 ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes``
857
858 .. tabs::
859
860    .. example-tab:: examples/cpp/trace-platform/s4u-trace-platform.cpp
861
862 Setting Categories
863 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
864
865 This example declares several tracing categories that are used to
866 classify its tasks. When the program is executed, the tracing mechanism
867 registers the resource utilization of hosts and links according to these
868 categories. Recommended options:
869 ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes``
870
871 .. tabs::
872
873    .. example-tab:: examples/cpp/trace-categories/s4u-trace-categories.cpp
874
875 Master Workers tracing
876 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
877
878 This is an augmented version of our basic master/worker example using
879 several tracing features. It traces resource usage, sorted out in several
880 categories; Trace marks and user variables are also used. Recommended
881 options: ``--cfg=tracing/categorized:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes``
882
883 .. tabs::
884
885    .. example-tab:: examples/cpp/trace-masterworkers/s4u-trace-masterworkers.cpp
886
887    .. example-tab:: examples/python/app-masterworkers/app-masterworkers.py
888
889 Process migration tracing
890 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
891
892 This version is enhanced so that the process migrations can be displayed
893 as arrows in a Gantt-chart visualization. Recommended options to that
894 extend: ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/actor:yes``
895
896 .. tabs::
897
898    .. example-tab:: examples/cpp/trace-process-migration/s4u-trace-process-migration.cpp
899
900 Tracing user variables
901 ----------------------
902
903 You can also attach your own variables to any resource described in the platform
904 file. The following examples illustrate this feature.  They have to be run with
905 the following options: ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/platform:yes``
906
907 Attaching variables to Hosts
908 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
909
910 .. tabs::
911
912    .. example-tab:: examples/cpp/trace-host-user-variables/s4u-trace-host-user-variables.cpp
913
914 Attaching variables to Links
915 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
916
917 The tricky part is that you have to know the name of the link you want to enhance with a variable.
918
919 .. tabs::
920
921    .. example-tab:: examples/cpp/trace-link-user-variables/s4u-trace-link-user-variables.cpp
922
923 Attaching variables to network routes
924 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
925
926 It is often easier to update a given variable for all links of a given network path (identified by its source and destination hosts) instead of
927 knowing the name of each specific link.
928
929 .. tabs::
930
931    .. example-tab::  examples/cpp/trace-route-user-variables/s4u-trace-route-user-variables.cpp
932
933 ========================
934 Larger SimGrid Exemplars
935 ========================
936
937 This section contains application examples that are somewhat larger than the previous examples.
938
939 Classical examples
940 ------------------
941
942 Token ring
943 ^^^^^^^^^^
944
945 Shows how to implement a classical communication pattern, where a token is exchanged along a ring to reach every participant.
946
947 .. tabs::
948
949    .. example-tab:: examples/cpp/app-token-ring/s4u-app-token-ring.cpp
950
951    .. example-tab:: examples/c/app-token-ring/app-token-ring.c
952
953 Master Workers
954 ^^^^^^^^^^^^^^
955
956 Another good old example, where one Master acto$ has a bunch of tasks to dispatch to a set of several Worker actors. 
957 This example is used in the :ref:`SimGrid tutorial <usecase_simalgo>`.
958
959 .. tabs::
960
961    .. group-tab:: C++
962
963       This example comes in two equivalent variants, one where the actors
964       are specified as simple functions (which is easier to understand for
965       newcomers) and one where the actors are specified as classes (which is
966       more powerful for the users wanting to build their own projects upon
967       the example).
968
969       .. showfile:: examples/cpp/app-masterworkers/s4u-app-masterworkers-class.cpp
970          :language: cpp
971
972       .. showfile:: examples/cpp/app-masterworkers/s4u-app-masterworkers-fun.cpp
973          :language: cpp
974
975    .. group-tab:: C
976
977       .. showfile:: examples/c/app-masterworker/app-masterworker.c
978          :language: cpp
979
980 Data diffusion
981 --------------
982
983 Bit Torrent
984 ^^^^^^^^^^^
985
986 Classical protocol for Peer-to-Peer data diffusion.
987
988 .. tabs::
989
990    .. group-tab:: C++
991
992       .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-bittorrent.cpp
993          :language: cpp
994
995       .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-peer.cpp
996          :language: cpp
997
998       .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-tracker.cpp
999          :language: cpp
1000
1001    .. group-tab:: C
1002
1003       .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/app-bittorrent.c
1004          :language: cpp
1005
1006       .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/bittorrent-peer.c
1007          :language: cpp
1008
1009       .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/tracker.c
1010          :language: cpp
1011
1012 Chained Send
1013 ^^^^^^^^^^^^
1014
1015 Data broadcast over a ring of processes.
1016
1017 .. tabs::
1018
1019    .. example-tab:: examples/cpp/app-chainsend/s4u-app-chainsend.cpp
1020
1021    .. group-tab:: C
1022
1023       .. showfile:: examples/c/app-chainsend/chainsend.c
1024          :language: c
1025
1026       .. showfile:: examples/c/app-chainsend/broadcaster.c
1027          :language: c
1028
1029       .. showfile:: examples/c/app-chainsend/peer.c
1030          :language: c
1031
1032 Distributed Hash Tables (DHT)
1033 -----------------------------
1034
1035 Chord Protocol
1036 ^^^^^^^^^^^^^^
1037
1038 One of the most famous DHT protocol.
1039
1040 .. tabs::
1041
1042    .. group-tab:: C++
1043
1044       .. showfile:: examples/cpp/dht-chord/s4u-dht-chord.cpp
1045          :language: cpp
1046
1047       .. showfile:: examples/cpp/dht-chord/s4u-dht-chord-node.cpp
1048          :language: cpp
1049
1050 Kademlia
1051 ^^^^^^^^
1052
1053 Another well-known DHT protocol.
1054
1055 .. tabs::
1056
1057    .. group-tab:: C++
1058
1059       .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/s4u-dht-kademlia.cpp
1060          :language: cpp
1061
1062       .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/routing_table.cpp
1063          :language: cpp
1064
1065       .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/answer.cpp
1066          :language: cpp
1067
1068       .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/node.cpp
1069          :language: cpp
1070
1071    .. group-tab:: C
1072
1073       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/dht-kademlia.c
1074          :language: cpp
1075
1076       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/routing_table.c
1077          :language: cpp
1078
1079       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/answer.c
1080          :language: cpp
1081
1082       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/message.c
1083          :language: cpp
1084
1085       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/node.c
1086          :language: cpp
1087
1088 Pastry
1089 ^^^^^^
1090
1091 Yet another well-known DHT protocol.
1092
1093 .. tabs::
1094
1095    .. example-tab:: examples/c/dht-pastry/dht-pastry.c
1096
1097 .. _s4u_ex_clouds:
1098
1099 Simulating Clouds
1100 -----------------
1101
1102 Cloud basics
1103 ^^^^^^^^^^^^
1104
1105 This example starts some computations both on PMs and VMs and migrates some VMs around.
1106
1107 .. tabs::
1108
1109    .. example-tab:: examples/cpp/cloud-simple/s4u-cloud-simple.cpp
1110
1111    .. example-tab:: examples/c/cloud-simple/cloud-simple.c
1112
1113 Migrating VMs
1114 ^^^^^^^^^^^^^
1115
1116 This example shows how to migrate VMs between PMs.
1117
1118 .. tabs::
1119
1120    .. example-tab:: examples/cpp/cloud-migration/s4u-cloud-migration.cpp
1121
1122    .. example-tab:: examples/c/cloud-migration/cloud-migration.c
1123
1124 =======================
1125 Model-Related Examples
1126 =======================
1127
1128 ns-3 as a model
1129 ---------------
1130
1131 This simple ping-pong example demonstrates how to use the bindings to the Network
1132 Simulator. The most interesting is probably not the C++ files since
1133 they are unchanged from the other simulations, but the associated files,
1134 such as the platform file to see how to declare a platform to be used
1135 with the ns-3 bindings of SimGrid and the tesh file to see how to
1136 start a simulation in these settings.
1137
1138 .. tabs::
1139
1140    .. example-tab:: examples/cpp/network-ns3/s4u-network-ns3.cpp
1141
1142    .. group-tab:: XML
1143
1144       **Platform files:**
1145
1146       .. showfile:: examples/platforms/small_platform_one_link_routes.xml
1147          :language: xml
1148
1149 WiFi links
1150 ----------
1151
1152 This demonstrates how to declare a wifi zone in your platform and
1153 how to use it in your simulation. For that, you should have a link
1154 whose sharing policy is set to `WIFI`. Such links can have more
1155 than one bandwidth value (separated by commas), corresponding to
1156 the several SNR level of your wifi link.
1157
1158 In this case, SimGrid automatically switches to validated
1159 performance models of wifi networks, where the time is shared
1160 between users instead of the bandwidth for wired links (the
1161 corresponding publication is currently being written).
1162
1163 If your wifi link provides more than one SNR level, you can switch
1164 the level of a given host using
1165 :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::set_host_wifi_rate`. By default,
1166 the first level is used.
1167
1168 .. tabs::
1169
1170    .. example-tab:: examples/cpp/network-wifi/s4u-network-wifi.cpp
1171
1172    .. group-tab:: XML
1173
1174       **Platform files:**
1175
1176       .. showfile:: examples/platforms/wifi.xml
1177          :language: xml
1178
1179 ===============
1180 Plugin Examples
1181 ===============
1182
1183 It is possible to extend SimGrid without modifying its internals by
1184 attaching code to the existing signals and by adding extra data to the
1185 simulation objects through extensions. How to do that is not exactly
1186 documented yet, and you should look for examples in the src/plugins
1187 directory.
1188
1189 This section documents how the existing plugins can be used. Remember
1190 that you are very welcome to modify the plugins to fit your needs. It
1191 should be much easier than modifying the SimGrid kernel.
1192
1193 Monitoring the host load
1194 ------------------------
1195
1196 .. tabs::
1197
1198    .. example-tab:: examples/cpp/plugin-host-load/s4u-plugin-host-load.cpp
1199
1200    .. example-tab:: examples/c/plugin-host-load/plugin-host-load.c
1201
1202 Monitoring the link load
1203 ------------------------
1204
1205 .. tabs::
1206
1207    .. example-tab:: examples/cpp/plugin-link-load/s4u-plugin-link-load.cpp
1208
1209 =======================
1210 Model-Checking Examples
1211 =======================
1212
1213 The model-checker can be used to exhaustively search for issues in the tested application. It must be activated at compile-time, but this
1214 mode is rather experimental in SimGrid (as of v3.25). We are working on it :)
1215
1216 Failing assert
1217 --------------
1218
1219 In this example, two actors send some data to a central server, which asserts that the messages are always received in the same order.
1220 This is wrong, and the model-checker correctly finds a counter-example to that assertion.
1221
1222 .. tabs::
1223
1224    .. example-tab:: examples/cpp/mc-failing-assert/s4u-mc-failing-assert.cpp
1225
1226 .. |br| raw:: html
1227
1228    <br />