Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[mc] Remove the --cfg=model-check:1 flag
[simgrid.git] / doc / doxygen / options.doc
1 /*! \page options Simgrid options and configurations
2
3 A number of options can be given at runtime to change the default
4 SimGrid behavior. For a complete list of all configuration options
5 accepted by the SimGrid version used in your simulator, simply pass
6 the --help configuration flag to your program. If some of the options
7 are not documented on this page, this is a bug that you should please
8 report so that we can fix it. Note that some of the options presented
9 here may not be available in your simulators, depending on the
10 @ref install_src_config "compile-time options" that you used.
11
12 \section options_using Passing configuration options to the simulators
13
14 There is several way to pass configuration options to the simulators.
15 The most common way is to use the \c --cfg command line argument. For
16 example, to set the item \c Item to the value \c Value, simply
17 type the following: \verbatim
18 my_simulator --cfg=Item:Value (other arguments)
19 \endverbatim
20
21 Several \c `--cfg` command line arguments can naturally be used. If you
22 need to include spaces in the argument, don't forget to quote the
23 argument. You can even escape the included quotes (write \' for ' if
24 you have your argument between ').
25
26 Another solution is to use the \c \<config\> tag in the platform file. The
27 only restriction is that this tag must occure before the first
28 platform element (be it \c \<AS\>, \c \<cluster\>, \c \<peer\> or whatever).
29 The \c \<config\> tag takes an \c id attribute, but it is currently
30 ignored so you don't really need to pass it. The important par is that
31 within that tag, you can pass one or several \c \<prop\> tags to specify
32 the configuration to use. For example, setting \c Item to \c Value
33 can be done by adding the following to the beginning of your platform
34 file:
35 \verbatim
36 <config>
37   <prop id="Item" value="Value"/>
38 </config>
39 \endverbatim
40
41 A last solution is to pass your configuration directly using the C
42 interface. If you happen to use the MSG interface, this is very easy
43 with the MSG_config() function. If you do not use MSG, that's a bit
44 more complex, as you have to mess with the internal configuration set
45 directly as follows. Check the \ref XBT_config "relevant page" for
46 details on all the functions you can use in this context, \c
47 _sg_cfg_set being the only configuration set currently used in
48 SimGrid.
49
50 @code
51 #include <xbt/config.h>
52
53 extern xbt_cfg_t _sg_cfg_set;
54
55 int main(int argc, char *argv[]) {
56      SD_init(&argc, argv);
57
58      /* Prefer MSG_config() if you use MSG!! */
59      xbt_cfg_set_parse(_sg_cfg_set,"Item:Value");
60
61      // Rest of your code
62 }
63 @endcode
64
65 \section options_model Configuring the platform models
66
67 \anchor options_storage_model
68 \anchor options_vm_model
69 \subsection options_model_select Selecting the platform models
70
71 SimGrid comes with several network, CPU and storage models built in, and you
72 can change the used model at runtime by changing the passed
73 configuration. The three main configuration items are given below.
74 For each of these items, passing the special \c help value gives
75 you a short description of all possible values. Also, \c --help-models
76 should provide information about all models for all existing resources.
77    - \b network/model: specify the used network model
78    - \b cpu/model: specify the used CPU model
79    - \b host/model: specify the used host model
80    - \b storage/model: specify the used storage model (there is currently only one such model - this option is hence only useful for future releases)
81    - \b vm/model: specify the model for virtual machines (there is currently only one such model - this option is hence only useful for future releases)
82
83 %As of writing, the following network models are accepted. Over
84 the time new models can be added, and some experimental models can be
85 removed; check the values on your simulators for an uptodate
86 information. Note that the CM02 model is described in the research report
87 <a href="ftp://ftp.ens-lyon.fr/pub/LIP/Rapports/RR/RR2002/RR2002-40.ps.gz">A
88 Network Model for Simulation of Grid Application</a> while LV08 is
89 described in
90 <a href="http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf">Accuracy Study and Improvement of Network Simulation in the SimGrid Framework</a>.
91
92   - \b LV08 (default one): Realistic network analytic model
93     (slow-start modeled by multiplying latency by 10.4, bandwidth by
94     .92; bottleneck sharing uses a payload of S=8775 for evaluating RTT)
95   - \b Constant: Simplistic network model where all communication
96     take a constant time (one second). This model provides the lowest
97     realism, but is (marginally) faster.
98   - \b SMPI: Realistic network model specifically tailored for HPC
99     settings (accurate modeling of slow start with correction factors on
100     three intervals: < 1KiB, < 64 KiB, >= 64 KiB). See also \ref
101     options_model_network_coefs "this section" for more info.
102   - \b IB: Realistic network model specifically tailored for HPC
103     settings with InfiniBand networks (accurate modeling contention
104     behavior, based on the model explained in
105     http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf).
106     See also \ref options_model_network_coefs "this section" for more info.
107   - \b CM02: Legacy network analytic model (Very similar to LV08, but
108     without corrective factors. The timings of small messages are thus
109     poorly modeled)
110   - \b Reno: Model from Steven H. Low using lagrange_solve instead of
111     lmm_solve (experts only; check the code for more info).
112   - \b Reno2: Model from Steven H. Low using lagrange_solve instead of
113     lmm_solve (experts only; check the code for more info).
114   - \b Vegas: Model from Steven H. Low using lagrange_solve instead of
115     lmm_solve (experts only; check the code for more info).
116
117 If you compiled SimGrid accordingly, you can use packet-level network
118 simulators as network models (see \ref pls). In that case, you have
119 two extra models, described below, and some \ref options_pls "specific
120 additional configuration flags".
121   - \b NS3: Network pseudo-model using the NS3 tcp model instead of an
122     analytic model
123
124 Concerning the CPU, we have only one model for now:
125   - \b Cas01: Simplistic CPU model (time=size/power)
126
127 The host concept is the aggregation of a CPU with a network
128 card. Three models exists, but actually, only 2 of them are
129 interesting. The "compound" one is simply due to the way our internal
130 code is organized, and can easily be ignored. So at the end, you have
131 two host models: The default one allows to aggregate an
132 existing CPU model with an existing network model, but does not allow
133 parallel tasks because these beasts need some collaboration between
134 the network and CPU model. That is why, ptask_07 is used by default
135 when using SimDag.
136   - \b default: Default host model. Currently, CPU:Cas01 and
137     network:LV08 (with cross traffic enabled)
138   - \b compound: Host model that is automatically chosen if
139     you change the network and CPU models
140   - \b ptask_L07: Host model somehow similar to Cas01+CM02 but
141     allowing parallel tasks
142
143 \subsection options_generic_plugin Plugins
144
145 SimGrid supports the use of plugins; currently, no known plugins
146 can be activated but there are use-cases where you may want to write
147 your own plugin (for instance, for logging).
148
149 Plugins can for instance define own classes that inherit from
150 existing classes (for instance, a class "CpuEnergy" inherits from
151 "Cpu" to assess energy consumption).
152
153 The plugin connects to the code by registering callbacks using
154 ``surf_callback_register`` (see file ``src/surf/plugins/energy.cpp`` for details).
155
156 \verbatim
157     --cfg=plugin:Energy
158 \endverbatim
159
160 \note
161     This option is case-sensitive: Energy and energy are not the same!
162
163 \subsection options_model_optim Optimization level of the platform models
164
165 The network and CPU models that are based on lmm_solve (that
166 is, all our analytical models) accept specific optimization
167 configurations.
168   - items \b network/optim and \b CPU/optim (both default to 'Lazy'):
169     - \b Lazy: Lazy action management (partial invalidation in lmm +
170       heap in action remaining).
171     - \b TI: Trace integration. Highly optimized mode when using
172       availability traces (only available for the Cas01 CPU model for
173       now).
174     - \b Full: Full update of remaining and variables. Slow but may be
175       useful when debugging.
176   - items \b network/maxmin_selective_update and
177     \b cpu/maxmin_selective_update: configure whether the underlying
178     should be lazily updated or not. It should have no impact on the
179     computed timings, but should speed up the computation.
180
181 It is still possible to disable the \c maxmin_selective_update feature
182 because it can reveal counter-productive in very specific scenarios
183 where the interaction level is high. In particular, if all your
184 communication share a given backbone link, you should disable it:
185 without \c maxmin_selective_update, every communications are updated
186 at each step through a simple loop over them. With that feature
187 enabled, every communications will still get updated in this case
188 (because of the dependency induced by the backbone), but through a
189 complicated pattern aiming at following the actual dependencies.
190
191 \subsection options_model_precision Numerical precision of the platform models
192
193 The analytical models handle a lot of floating point values. It is
194 possible to change the epsilon used to update and compare them through
195 the \b maxmin/precision item (default value: 0.00001). Changing it
196 may speedup the simulation by discarding very small actions, at the
197 price of a reduced numerical precision.
198
199 \subsection options_model_nthreads Parallel threads for model updates
200
201 By default, Surf computes the analytical models sequentially to share their
202 resources and update their actions. It is possible to run them in parallel,
203 using the \b surf/nthreads item (default value: 1). If you use a
204 negative or null value, the amount of available cores is automatically
205 detected  and used instead.
206
207 Depending on the workload of the models and their complexity, you may get a
208 speedup or a slowdown because of the synchronization costs of threads.
209
210 \subsection options_model_network Configuring the Network model
211
212 \subsubsection options_model_network_gamma Maximal TCP window size
213
214 The analytical models need to know the maximal TCP window size to take
215 the TCP congestion mechanism into account. This is set to 20000 by
216 default, but can be changed using the \b network/TCP_gamma item.
217
218 On linux, this value can be retrieved using the following
219 commands. Both give a set of values, and you should use the last one,
220 which is the maximal size.\verbatim
221 cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem # gives the sender window
222 cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem # gives the receiver window
223 \endverbatim
224
225 \subsubsection options_model_network_coefs Correcting important network parameters
226
227 SimGrid can take network irregularities such as a slow startup or
228 changing behavior depending on the message size into account.
229 You should not change these values unless you really know what you're doing.
230
231 The corresponding values were computed through data fitting one the
232 timings of packet-level simulators.
233
234 See
235 <a href="http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf">Accuracy Study and Improvement of Network Simulation in the SimGrid Framework</a>
236 for more information about these parameters.
237
238 If you are using the SMPI model, these correction coefficients are
239 themselves corrected by constant values depending on the size of the
240 exchange. Again, only hardcore experts should bother about this fact.
241
242 InfiniBand network behavior can be modeled through 3 parameters, as explained in
243 <a href="http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf">this PhD thesis</a>.
244 These factors can be changed through the following option:
245
246 \verbatim
247 smpi/IB_penalty_factors:"βe;βs;γs"
248 \endverbatim
249
250 By default SMPI uses factors computed on the Stampede Supercomputer at TACC, with optimal
251 deployment of processes on nodes.
252
253 \subsubsection options_model_network_crosstraffic Simulating cross-traffic
254
255 As of SimGrid v3.7, cross-traffic effects can be taken into account in
256 analytical simulations. It means that ongoing and incoming
257 communication flows are treated independently. In addition, the LV08
258 model adds 0.05 of usage on the opposite direction for each new
259 created flow. This can be useful to simulate some important TCP
260 phenomena such as ack compression.
261
262 For that to work, your platform must have two links for each
263 pair of interconnected hosts. An example of usable platform is
264 available in <tt>examples/platforms/crosstraffic.xml</tt>.
265
266 This is activated through the \b network/crosstraffic item, that
267 can be set to 0 (disable this feature) or 1 (enable it).
268
269 Note that with the default host model this option is activated by default.
270
271 \subsubsection options_model_network_coord Coordinated-based network models
272
273 When you want to use network coordinates, as it happens when you use
274 an \<AS\> in your platform file with \c Vivaldi as a routing, you must
275 set the \b network/coordinates to \c yes so that all mandatory
276 initialization are done in the simulator.
277
278 \subsubsection options_model_network_sendergap Simulating sender gap
279
280 (this configuration item is experimental and may change or disapear)
281
282 It is possible to specify a timing gap between consecutive emission on
283 the same network card through the \b network/sender_gap item. This
284 is still under investigation as of writting, and the default value is
285 to wait 10 microseconds (1e-5 seconds) between emissions.
286
287 \subsubsection options_model_network_asyncsend Simulating asyncronous send
288
289 (this configuration item is experimental and may change or disapear)
290
291 It is possible to specify that messages below a certain size will be sent
292 as soon as the call to MPI_Send is issued, without waiting for the
293 correspondant receive. This threshold can be configured through the
294 \b smpi/async_small_thres item. The default value is 0. This behavior can also be
295 manually set for MSG mailboxes, by setting the receiving mode of the mailbox
296 with a call to \ref MSG_mailbox_set_async . For MSG, all messages sent to this
297 mailbox will have this behavior, so consider using two mailboxes if needed.
298
299 This value needs to be smaller than or equals to the threshold set at
300 \ref options_model_smpi_detached , because asynchronous messages are
301 meant to be detached as well.
302
303 \subsubsection options_pls Configuring packet-level pseudo-models
304
305 When using the packet-level pseudo-models, several specific
306 configuration flags are provided to configure the associated tools.
307 There is by far not enough such SimGrid flags to cover every aspects
308 of the associated tools, since we only added the items that we
309 needed ourselves. Feel free to request more items (or even better:
310 provide patches adding more items).
311
312 When using NS3, the only existing item is \b ns3/TcpModel,
313 corresponding to the ns3::TcpL4Protocol::SocketType configuration item
314 in NS3. The only valid values (enforced on the SimGrid side) are
315 'NewReno' or 'Reno' or 'Tahoe'.
316
317 \section options_modelchecking Configuring the Model-Checking
318
319 To enable the SimGrid model-checking support the program should
320 be executed using the simgrid-mc wrapper:
321 \verbatim
322 simgrid-mc ./my_program
323 \endverbatim
324
325 Safety properties are expressed as assertions using the function
326 \verbatim
327 void MC_assert(int prop);
328 \endverbatim
329
330 \subsection options_modelchecking_liveness Specifying a liveness property
331
332 If you want to specify liveness properties (beware, that's
333 experimental), you have to pass them on the command line, specifying
334 the name of the file containing the property, as formatted by the
335 ltl2ba program.
336
337 \verbatim
338 --cfg=model-check/property:<filename>
339 \endverbatim
340
341 \subsection options_modelchecking_steps Going for stateful verification
342
343 By default, the system is backtracked to its initial state to explore
344 another path instead of backtracking to the exact step before the fork
345 that we want to explore (this is called stateless verification). This
346 is done this way because saving intermediate states can rapidly
347 exhaust the available memory. If you want, you can change the value of
348 the <tt>model-check/checkpoint</tt> variable. For example, the
349 following configuration will ask to take a checkpoint every step.
350 Beware, this will certainly explode your memory. Larger values are
351 probably better, make sure to experiment a bit to find the right
352 setting for your specific system.
353
354 \verbatim
355 --cfg=model-check/checkpoint:1
356 \endverbatim
357
358 \subsection options_modelchecking_reduction Specifying the kind of reduction
359
360 The main issue when using the model-checking is the state space
361 explosion. To counter that problem, several exploration reduction
362 techniques can be used. There is unfortunately no silver bullet here,
363 and the most efficient reduction techniques cannot be applied to any
364 properties. In particular, the DPOR method cannot be applied on
365 liveness properties since it may break some cycles in the exploration
366 that are important to the property validity.
367
368 \verbatim
369 --cfg=model-check/reduction:<technique>
370 \endverbatim
371
372 For now, this configuration variable can take 2 values:
373  * none: Do not apply any kind of reduction (mandatory for now for
374    liveness properties)
375  * dpor: Apply Dynamic Partial Ordering Reduction. Only valid if you
376    verify local safety properties.
377
378 \subsection options_modelchecking_visited model-check/visited, Cycle detection
379
380 In order to detect cycles, the model-checker needs to check if a new explored
381 state is in fact the same state than a previous one. In order to do this,
382 the model-checker can take a snapshot of each visited state: this snapshot is
383 then used to compare it with subsequent states in the exploration graph.
384
385 The \b model-check/visited is the maximum number of states which are stored in
386 memory. If the maximum number of snapshotted state is reached some states will
387 be removed from the memory and some cycles might be missed.
388
389 By default, no state is snapshotted and cycles cannot be detected.
390
391 \subsection options_modelchecking_termination model-check/termination, Non termination detection
392
393 The \b model-check/termination configuration item can be used to report if a
394 non-termination execution path has been found. This is a path with a cycle
395 which means that the program might never terminate.
396
397 This only works in safety mode.
398
399 This options is disabled by default.
400
401 \subsection options_modelchecking_dot_output model-check/dot_output, Dot output
402
403 If set, the \b model-check/dot_output configuration item is the name of a file
404 in which to write a dot file of the path leading the found property (safety or
405 liveness violation) as well as the cycle for liveness properties. This dot file
406 can then fed to the graphviz dot tool to generate an corresponding graphical
407 representation.
408
409 \subsection options_modelchecking_max_depth model-check/max_depth, Depth limit
410
411 The \b model-checker/max_depth can set the maximum depth of the exploration
412 graph of the model-checker. If this limit is reached, a logging message is
413 sent and the results might not be exact.
414
415 By default, there is not depth limit.
416
417 \subsection options_modelchecking_timeout Handling of timeout
418
419 By default, the model-checker does not handle timeout conditions: the `wait`
420 operations never time out. With the \b model-check/timeout configuration item
421 set to \b yes, the model-checker will explore timeouts of `wait` operations.
422
423 \subsection options_modelchecking_comm_determinism Communication determinism
424
425 The \b model-check/communications_determinism and
426 \b model-check/send_determinism items can be used to select the communication
427 determinism mode of the model-checker which checks determinism properties of
428 the communications of an application.
429
430 \subsection options_modelchecking_sparse_checkpoint Per page checkpoints
431
432 When the model-checker is configured to take a snapshot of each explored state
433 (with the \b model-checker/visited item), the memory consumption can rapidly
434 reach GiB ou Tib of memory. However, for many workloads, the memory does not
435 change much between different snapshots and taking a complete copy of each
436 snapshot is a waste of memory.
437
438 The \b model-check/sparse-checkpoint option item can be set to \b yes in order
439 to avoid making a complete copy of each snapshot: instead, each snapshot will be
440 decomposed in blocks which will be stored separately.
441 If multiple snapshots share the same block (or if the same block
442 is used in the same snapshot), the same copy of the block will be shared leading
443 to a reduction of the memory footprint.
444
445 For many applications, this option considerably reduces the memory consumption.
446 In somes cases, the model-checker might be slightly slower because of the time
447 taken to manage the metadata about the blocks. In other cases however, this
448 snapshotting strategy will be much faster by reducing the cache consumption.
449 When the memory consumption is important, by avoiding to hit the swap or
450 reducing the swap usage, this option might be much faster than the basic
451 snapshotting strategy.
452
453 This option is currently disabled by default.
454
455 \subsection options_mc_perf Performance considerations for the model checker
456
457 The size of the stacks can have a huge impact on the memory
458 consumption when using model-checking. By default, each snapshot will
459 save a copy of the whole stacks and not only of the part which is
460 really meaningful: you should expect the contribution of the memory
461 consumption of the snapshots to be \f$ \mbox{number of processes}
462 \times \mbox{stack size} \times \mbox{number of states} \f$.
463
464 The \b model-check/sparse-checkpoint can be used to reduce the memory
465 consumption by trying to share memory between the different snapshots.
466
467 When compiled against the model checker, the stacks are not
468 protected with guards: if the stack size is too small for your
469 application, the stack will silently overflow on other parts of the
470 memory.
471
472 \subsection options_modelchecking_hash Hashing of the state (experimental)
473
474 Usually most of the time of the model-checker is spent comparing states. This
475 process is complicated and consumes a lot of bandwidth and cache.
476 In order to speedup the state comparison, the experimental \b model-checker/hash
477 configuration item enables the computation of a hash summarizing as much
478 information of the state as possible into a single value. This hash can be used
479 to avoid most of the comparisons: the costly comparison is then only used when
480 the hashes are identical.
481
482 Currently most of the state is not included in the hash because the
483 implementation was found to be buggy and this options is not as useful as
484 it could be. For this reason, it is currently disabled by default.
485
486 \subsection options_modelchecking_recordreplay Record/replay (experimental)
487
488 As the model-checker keeps jumping at different places in the execution graph,
489 it is difficult to understand what happens when trying to debug an application
490 under the model-checker. Event the output of the program is difficult to
491 interpret. Moreover, the model-checker does not behave nicely with advanced
492 debugging tools such as valgrind. For those reason, to identify a trajectory
493 in the execution graph with the model-checker and replay this trajcetory and
494 without the model-checker black-magic but with more standard tools
495 (such as a debugger, valgrind, etc.). For this reason, Simgrid implements an
496 experimental record/replay functionnality in order to record a trajectory with
497 the model-checker and replay it without the model-checker.
498
499 When the model-checker finds an interesting path in the application execution
500 graph (where a safety or liveness property is violated), it can generate an
501 identifier for this path. In order to enable this behavious the
502 \b model-check/record must be set to \b yes. By default, this behaviour is not
503 enabled.
504
505 This is an example of output:
506
507 <pre>
508 [  0.000000] (0:@) Check a safety property
509 [  0.000000] (0:@) **************************
510 [  0.000000] (0:@) *** PROPERTY NOT VALID ***
511 [  0.000000] (0:@) **************************
512 [  0.000000] (0:@) Counter-example execution trace:
513 [  0.000000] (0:@) Path = 1/3;1/4
514 [  0.000000] (0:@) [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(3)
515 [  0.000000] (0:@) [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(4)
516 [  0.000000] (0:@) Expanded states = 27
517 [  0.000000] (0:@) Visited states = 68
518 [  0.000000] (0:@) Executed transitions = 46
519 </pre>
520
521 This path can then be replayed outside of the model-checker (and even in
522 non-MC build of simgrid) by setting the \b model-check/replay item to the given
523 path. The other options should be the same (but the model-checker should
524 be disabled).
525
526 The format and meaning of the path may change between different releases so
527 the same release of Simgrid should be used for the record phase and the replay
528 phase.
529
530 \section options_virt Configuring the User Process Virtualization
531
532 \subsection options_virt_factory Selecting the virtualization factory
533
534 In SimGrid, the user code is virtualized in a specific mecanism
535 allowing the simulation kernel to control its execution: when a user
536 process requires a blocking action (such as sending a message), it is
537 interrupted, and only gets released when the simulated clock reaches
538 the point where the blocking operation is done.
539
540 In SimGrid, the containers in which user processes are virtualized are
541 called contexts. Several context factory are provided, and you can
542 select the one you want to use with the \b contexts/factory
543 configuration item. Some of the following may not exist on your
544 machine because of portability issues. In any case, the default one
545 should be the most effcient one (please report bugs if the
546 auto-detection fails for you). They are sorted here from the slowest
547 to the most effient:
548  - \b thread: very slow factory using full featured threads (either
549    pthreads or windows native threads)
550  - \b ucontext: fast factory using System V contexts (or a portability
551    layer of our own on top of Windows fibers)
552  - \b raw: amazingly fast factory using a context switching mecanism
553    of our own, directly implemented in assembly (only available for x86
554    and amd64 platforms for now)
555
556 The only reason to change this setting is when the debugging tools get
557 fooled by the optimized context factories. Threads are the most
558 debugging-friendly contextes, as they allow to set breakpoints anywhere with gdb
559  and visualize backtraces for all processes, in order to debug concurrency issues.
560 Valgrind is also more comfortable with threads, but it should be usable with all factories.
561
562 \subsection options_virt_stacksize Adapting the used stack size
563
564 Each virtualized used process is executed using a specific system
565 stack. The size of this stack has a huge impact on the simulation
566 scalability, but its default value is rather large. This is because
567 the error messages that you get when the stack size is too small are
568 rather disturbing: this leads to stack overflow (overwriting other
569 stacks), leading to segfaults with corrupted stack traces.
570
571 If you want to push the scalability limits of your code, you might
572 want to reduce the \b contexts/stack_size item. Its default value
573 is 8192 (in KiB), while our Chord simulation works with stacks as small
574 as 16 KiB, for example. For the thread factory, the default value
575 is the one of the system, if it is too large/small, it has to be set
576 with this parameter.
577
578 The operating system should only allocate memory for the pages of the
579 stack which are actually used and you might not need to use this in
580 most cases. However, this setting is very important when using the
581 model checker (see \ref options_mc_perf).
582
583 In some cases, no stack guard page is used and the stack will silently
584 overflow on other parts of the memory if the stack size is too small
585 for your application. This happens :
586
587 - on Windows systems;
588 - when the model checker is enabled;
589 - when stack guard pages are explicitely disabled (see \ref  options_perf_guard_size).
590
591 \subsection options_virt_parallel Running user code in parallel
592
593 Parallel execution of the user code is only considered stable in
594 SimGrid v3.7 and higher. It is described in
595 <a href="http://hal.inria.fr/inria-00602216/">INRIA RR-7653</a>.
596
597 If you are using the \c ucontext or \c raw context factories, you can
598 request to execute the user code in parallel. Several threads are
599 launched, each of them handling as much user contexts at each run. To
600 actiave this, set the \b contexts/nthreads item to the amount of
601 cores that you have in your computer (or lower than 1 to have
602 the amount of cores auto-detected).
603
604 Even if you asked several worker threads using the previous option,
605 you can request to start the parallel execution (and pay the
606 associated synchronization costs) only if the potential parallelism is
607 large enough. For that, set the \b contexts/parallel_threshold
608 item to the minimal amount of user contexts needed to start the
609 parallel execution. In any given simulation round, if that amount is
610 not reached, the contexts will be run sequentially directly by the
611 main thread (thus saving the synchronization costs). Note that this
612 option is mainly useful when the grain of the user code is very fine,
613 because our synchronization is now very efficient.
614
615 When parallel execution is activated, you can choose the
616 synchronization schema used with the \b contexts/synchro item,
617 which value is either:
618  - \b futex: ultra optimized synchronisation schema, based on futexes
619    (fast user-mode mutexes), and thus only available on Linux systems.
620    This is the default mode when available.
621  - \b posix: slow but portable synchronisation using only POSIX
622    primitives.
623  - \b busy_wait: not really a synchronisation: the worker threads
624    constantly request new contexts to execute. It should be the most
625    efficient synchronisation schema, but it loads all the cores of your
626    machine for no good reason. You probably prefer the other less
627    eager schemas.
628
629 \section options_tracing Configuring the tracing subsystem
630
631 The \ref tracing "tracing subsystem" can be configured in several
632 different ways depending on the nature of the simulator (MSG, SimDag,
633 SMPI) and the kind of traces that need to be obtained. See the \ref
634 tracing_tracing_options "Tracing Configuration Options subsection" to
635 get a detailed description of each configuration option.
636
637 We detail here a simple way to get the traces working for you, even if
638 you never used the tracing API.
639
640
641 - Any SimGrid-based simulator (MSG, SimDag, SMPI, ...) and raw traces:
642 \verbatim
643 --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes --cfg=triva/uncategorized:uncat.plist
644 \endverbatim
645     The first parameter activates the tracing subsystem, the second
646     tells it to trace host and link utilization (without any
647     categorization) and the third creates a graph configuration file
648     to configure Triva when analysing the resulting trace file.
649
650 - MSG or SimDag-based simulator and categorized traces (you need to declare categories and classify your tasks according to them)
651 \verbatim
652 --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes --cfg=triva/categorized:cat.plist
653 \endverbatim
654     The first parameter activates the tracing subsystem, the second
655     tells it to trace host and link categorized utilization and the
656     third creates a graph configuration file to configure Triva when
657     analysing the resulting trace file.
658
659 - SMPI simulator and traces for a space/time view:
660 \verbatim
661 smpirun -trace ...
662 \endverbatim
663     The <i>-trace</i> parameter for the smpirun script runs the
664 simulation with --cfg=tracing:yes and --cfg=tracing/smpi:yes. Check the
665 smpirun's <i>-help</i> parameter for additional tracing options.
666
667 Sometimes you might want to put additional information on the trace to
668 correctly identify them later, or to provide data that can be used to
669 reproduce an experiment. You have two ways to do that:
670
671 - Add a string on top of the trace file as comment:
672 \verbatim
673 --cfg=tracing/comment:my_simulation_identifier
674 \endverbatim
675
676 - Add the contents of a textual file on top of the trace file as comment:
677 \verbatim
678 --cfg=tracing/comment_file:my_file_with_additional_information.txt
679 \endverbatim
680
681 Please, use these two parameters (for comments) to make reproducible
682 simulations. For additional details about this and all tracing
683 options, check See the \ref tracing_tracing_options.
684
685 \section options_msg Configuring MSG
686
687 \subsection options_msg_debug_multiple_use Debugging MSG
688
689 Sometimes your application may try to send a task that is still being
690 executed somewhere else, making it impossible to send this task. However,
691 for debugging purposes, one may want to know what the other host is/was
692 doing. This option shows a backtrace of the other process.
693
694 Enable this option by adding
695
696 \verbatim
697 --cfg=msg/debug_multiple_use:on
698 \endverbatim
699
700 \section options_smpi Configuring SMPI
701
702 The SMPI interface provides several specific configuration items.
703 These are uneasy to see since the code is usually launched through the
704 \c smiprun script directly.
705
706 \subsection options_smpi_bench smpi/bench: Automatic benchmarking of SMPI code
707
708 In SMPI, the sequential code is automatically benchmarked, and these
709 computations are automatically reported to the simulator. That is to
710 say that if you have a large computation between a \c MPI_Recv() and a
711 \c MPI_Send(), SMPI will automatically benchmark the duration of this
712 code, and create an execution task within the simulator to take this
713 into account. For that, the actual duration is measured on the host
714 machine and then scaled to the power of the corresponding simulated
715 machine. The variable \b smpi/running_power allows to specify the
716 computational power of the host machine (in flop/s) to use when
717 scaling the execution times. It defaults to 20000, but you really want
718 to update it to get accurate simulation results.
719
720 When the code is constituted of numerous consecutive MPI calls, the
721 previous mechanism feeds the simulation kernel with numerous tiny
722 computations. The \b smpi/cpu_threshold item becomes handy when this
723 impacts badly the simulation performance. It specifies a threshold (in
724 seconds) below which the execution chunks are not reported to the
725 simulation kernel (default value: 1e-6).
726
727
728 \note
729     The option smpi/cpu_threshold ignores any computation time spent
730     below this threshold. SMPI does not consider the \a amount of these
731     computations; there is no offset for this. Hence, by using a
732     value that is too low, you may end up with unreliable simulation
733     results.
734
735  In some cases, however, one may wish to disable simulation of
736 application computation. This is the case when SMPI is used not to
737 simulate an MPI applications, but instead an MPI code that performs
738 "live replay" of another MPI app (e.g., ScalaTrace's replay tool,
739 various on-line simulators that run an app at scale). In this case the
740 computation of the replay/simulation logic should not be simulated by
741 SMPI. Instead, the replay tool or on-line simulator will issue
742 "computation events", which correspond to the actual MPI simulation
743 being replayed/simulated. At the moment, these computation events can
744 be simulated using SMPI by calling internal smpi_execute*() functions.
745
746 To disable the benchmarking/simulation of computation in the simulated
747 application, the variable \b
748 smpi/simulation_computation should be set to no
749
750 \subsection options_model_smpi_bw_factor smpi/bw_factor: Bandwidth factors
751
752 The possible throughput of network links is often dependent on the
753 message sizes, as protocols may adapt to different message sizes. With
754 this option, a series of message sizes and factors are given, helping
755 the simulation to be more realistic. For instance, the current
756 default value is
757
758 \verbatim
759 65472:0.940694;15424:0.697866;9376:0.58729;5776:1.08739;3484:0.77493;1426:0.608902;732:0.341987;257:0.338112;0:0.812084
760 \endverbatim
761
762 So, messages with size 65472 and more will get a total of MAX_BANDWIDTH*0.940694,
763 messages of size 15424 to 65471 will get MAX_BANDWIDTH*0.697866 and so on.
764 Here, MAX_BANDWIDTH denotes the bandwidth of the link.
765
766 \note
767     The SimGrid-Team has developed a script to help you determine these
768     values. You can find more information and the download here:
769     1. http://simgrid.gforge.inria.fr/contrib/smpi-calibration-doc.html
770     2. http://simgrid.gforge.inria.fr/contrib/smpi-saturation-doc.html
771
772 \subsection options_smpi_timing smpi/display_timing: Reporting simulation time
773
774 \b Default: 0 (false)
775
776 Most of the time, you run MPI code through SMPI to compute the time it
777 would take to run it on a platform that you don't have. But since the
778 code is run through the \c smpirun script, you don't have any control
779 on the launcher code, making difficult to report the simulated time
780 when the simulation ends. If you set the \b smpi/display_timing item
781 to 1, \c smpirun will display this information when the simulation ends. \verbatim
782 Simulation time: 1e3 seconds.
783 \endverbatim
784
785 \subsection options_model_smpi_lat_factor smpi/lat_factor: Latency factors
786
787 The motivation and syntax for this option is identical to the motivation/syntax
788 of smpi/bw_factor, see \ref options_model_smpi_bw_factor for details.
789
790 There is an important difference, though: While smpi/bw_factor \a reduces the
791 actual bandwidth (i.e., values between 0 and 1 are valid), latency factors
792 increase the latency, i.e., values larger than or equal to 1 are valid here.
793
794 This is the default value:
795
796 \verbatim
797 65472:11.6436;15424:3.48845;9376:2.59299;5776:2.18796;3484:1.88101;1426:1.61075;732:1.9503;257:1.95341;0:2.01467
798 \endverbatim
799
800 \note
801     The SimGrid-Team has developed a script to help you determine these
802     values. You can find more information and the download here:
803     1. http://simgrid.gforge.inria.fr/contrib/smpi-calibration-doc.html
804     2. http://simgrid.gforge.inria.fr/contrib/smpi-saturation-doc.html
805
806 \subsection options_smpi_global smpi/privatize_global_variables: Automatic privatization of global variables
807
808 MPI executables are meant to be executed in separated processes, but SMPI is
809 executed in only one process. Global variables from executables will be placed
810 in the same memory zone and shared between processes, causing hard to find bugs.
811 To avoid this, several options are possible :
812   - Manual edition of the code, for example to add __thread keyword before data
813   declaration, which allows the resulting code to work with SMPI, but only
814   if the thread factory (see \ref options_virt_factory) is used, as global
815   variables are then placed in the TLS (thread local storage) segment.
816   - Source-to-source transformation, to add a level of indirection
817   to the global variables. SMPI does this for F77 codes compiled with smpiff,
818   and used to provide coccinelle scripts for C codes, which are not functional anymore.
819   - Compilation pass, to have the compiler automatically put the data in
820   an adapted zone.
821   - Runtime automatic switching of the data segments. SMPI stores a copy of
822   each global data segment for each process, and at each context switch replaces
823   the actual data with its copy from the right process. This mechanism uses mmap,
824   and is for now limited to systems supporting this functionnality (all Linux
825   and some BSD should be compatible).
826   Another limitation is that SMPI only accounts for global variables defined in
827   the executable. If the processes use external global variables from dynamic
828   libraries, they won't be switched correctly. To avoid this, using static
829   linking is advised (but not with the simgrid library, to avoid replicating
830   its own global variables).
831
832   To use this runtime automatic switching, the variable \b smpi/privatize_global_variables
833   should be set to yes
834
835
836
837 \subsection options_model_smpi_detached Simulating MPI detached send
838
839 This threshold specifies the size in bytes under which the send will return
840 immediately. This is different from the threshold detailed in  \ref options_model_network_asyncsend
841 because the message is not effectively sent when the send is posted. SMPI still waits for the
842 correspondant receive to be posted to perform the communication operation. This threshold can be set
843 by changing the \b smpi/send_is_detached item. The default value is 65536.
844
845 \subsection options_model_smpi_collectives Simulating MPI collective algorithms
846
847 SMPI implements more than 100 different algorithms for MPI collective communication, to accurately
848 simulate the behavior of most of the existing MPI libraries. The \b smpi/coll_selector item can be used
849  to use the decision logic of either OpenMPI or MPICH libraries (values: ompi or mpich, by default SMPI
850 uses naive version of collective operations). Each collective operation can be manually selected with a
851 \b smpi/collective_name:algo_name. Available algorithms are listed in \ref SMPI_collective_algorithms .
852
853 \subsection options_model_smpi_iprobe smpi/iprobe: Inject constant times for calls to MPI_Iprobe
854
855 \b Default value: 0.0001
856
857 The behavior and motivation for this configuration option is identical with \a smpi/test, see
858 Section \ref options_model_smpi_test for details.
859
860 \subsection options_model_smpi_ois smpi/ois: Inject constant times for asynchronous send operations
861
862 This configuration option works exactly as \a smpi/os, see Section \ref options_model_smpi_os.
863 Of course, \a smpi/ois is used to account for MPI_Isend instead of MPI_Send.
864
865 \subsection options_model_smpi_os smpi/os: Inject constant times for send operations
866
867 In several network models such as LogP, send (MPI_Send, MPI_Isend) and receive (MPI_Recv)
868 operations incur costs (i.e., they consume CPU time). SMPI can factor these costs in as well, but the
869 user has to configure SMPI accordingly as these values may vary by machine.
870 This can be done by using smpi/os for MPI_Send operations; for MPI_Isend and
871 MPI_Recv, use \a smpi/ois and \a smpi/or, respectively. These work exactly as
872 \a smpi/ois.
873
874 \a smpi/os can consist of multiple sections; each section takes three values, for example:
875
876 \verbatim
877     1:3:2;10:5:1
878 \endverbatim
879
880 Here, the sections are divided by ";" (that is, this example contains two sections).
881 Furthermore, each section consists of three values.
882
883 1. The first value denotes the minimum size for this section to take effect;
884    read it as "if message size is greater than this value (and other section has a larger
885    first value that is also smaller than the message size), use this".
886    In the first section above, this value is "1".
887
888 2. The second value is the startup time; this is a constant value that will always
889    be charged, no matter what the size of the message. In the first section above,
890    this value is "3".
891
892 3. The third value is the \a per-byte cost. That is, it is charged for every
893    byte of the message (incurring cost messageSize*cost_per_byte)
894    and hence accounts also for larger messages. In the first
895    section of the example above, this value is "2".
896
897 Now, SMPI always checks which section it should take for a given message; that is,
898 if a message of size 11 is sent with the configuration of the example above, only
899 the second section will be used, not the first, as the first value of the second
900 section is closer to the message size. Hence, a message of size 11 incurs the
901 following cost inside MPI_Send:
902
903 \verbatim
904     5+11*1
905 \endverbatim
906
907 %As 5 is the startup cost and 1 is the cost per byte.
908
909 \note
910     The order of sections can be arbitrary; they will be ordered internally.
911
912 \subsection options_model_smpi_or smpi/or: Inject constant times for receive operations
913
914 This configuration option works exactly as \a smpi/os, see Section \ref options_model_smpi_os.
915 Of course, \a smpi/or is used to account for MPI_Recv instead of MPI_Send.
916
917 \subsection options_model_smpi_test smpi/test: Inject constant times for calls to MPI_Test
918
919 \b Default value: 0.0001
920
921 By setting this option, you can control the amount of time a process sleeps
922 when MPI_Test() is called; this is important, because SimGrid normally only
923 advances the time while communication is happening and thus,
924 MPI_Test will not add to the time, resulting in a deadlock if used as a
925 break-condition.
926
927 Here is an example:
928
929 \code{.unparsed}
930     while(!flag) {
931         MPI_Test(request, flag, status);
932         ...
933     }
934 \endcode
935
936 \note
937     Internally, in order to speed up execution, we use a counter to keep track
938     on how often we already checked if the handle is now valid or not. Hence, we
939     actually use counter*SLEEP_TIME, that is, the time MPI_Test() causes the process
940     to sleep increases linearly with the number of previously failed testk.
941
942
943 \subsection options_model_smpi_use_shared_malloc smpi/use_shared_malloc: Use shared memory
944
945 \b Default: 1
946
947 SMPI can use shared memory by calling shm_* functions; this might speed up the simulation.
948 This opens or creates a new POSIX shared memory object, kept in RAM, in /dev/shm.
949
950 If you want to disable this behavior, set the value to 0.
951
952 \subsection options_model_smpi_wtime smpi/wtime: Inject constant times for calls to MPI_Wtime
953
954 \b Default value: 0
955
956 By setting this option, you can control the amount of time a process sleeps
957 when MPI_Wtime() is called; this is important, because SimGrid normally only
958 advances the time while communication is happening and thus,
959 MPI_Wtime will not add to the time, resulting in a deadlock if used as a
960 break-condition.
961
962 Here is an example:
963
964 \code{.unparsed}
965     while(MPI_Wtime() < some_time_bound) {
966         ...
967     }
968 \endcode
969
970 If the time is never advanced, this loop will clearly never end as MPI_Wtime()
971 always returns the same value. Hence, pass a (small) value to the smpi/wtime
972 option to force a call to MPI_Wtime to advance the time as well.
973
974
975 \section options_generic Configuring other aspects of SimGrid
976
977 \subsection options_generic_clean_atexit Cleanup before termination
978
979 The C / C++ standard contains a function called \b [atexit](http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/atexit/).
980 atexit registers callbacks, which are called just before the program terminates.
981
982 By setting the configuration option clean_atexit to 1 (true), a callback
983 is registered and will clean up some variables and terminate/cleanup the tracing.
984
985 TODO: Add when this should be used.
986
987 \subsection options_generic_path XML file inclusion path
988
989 It is possible to specify a list of directories to search into for the
990 \<include\> tag in XML files by using the \b path configuration
991 item. To add several directory to the path, set the configuration
992 item several times, as in \verbatim
993 --cfg=path:toto --cfg=path:tutu
994 \endverbatim
995
996 \subsection options_generic_exit Behavior on Ctrl-C
997
998 By default, when Ctrl-C is pressed, the status of all existing
999 simulated processes is displayed before exiting the simulation. This is very useful to debug your
1000 code, but it can reveal troublesome in some cases (such as when the
1001 amount of processes becomes really big). This behavior is disabled
1002 when \b verbose-exit is set to 0 (it is to 1 by default).
1003
1004 \subsection options_exception_cutpath Truncate local path from exception backtrace
1005
1006 <b>This configuration option is an internal option and should normally not be used
1007 by the user.</b> It is used to remove the path from the backtrace
1008 shown when an exception is thrown; if we didn't remove this part, the tests
1009 testing the exception parts of simgrid would fail on most machines, as we are
1010 currently comparing output. Clearly, the path used on different machines are almost
1011 guaranteed to be different and hence, the output would
1012 mismatch, causing the test to fail.
1013
1014 \section options_log Logging Configuration
1015
1016 It can be done by using XBT. Go to \ref XBT_log for more details.
1017
1018 \section options_perf Performance optimizations
1019
1020 \subsection options_perf_context Context factory
1021
1022 In order to achieve higher performance, you might want to use the raw
1023 context factory which avoids any system call when switching between
1024 tasks. If it is not possible you might use ucontext instead.
1025
1026 \subsection options_perf_guard_size Disabling stack guard pages
1027
1028 A stack guard page is usually used which prevents the stack from
1029 overflowing on other parts of the memory. However this might have a
1030 performance impact if a huge number of processes is created.  The
1031 option \b contexts:guard_size is the number of stack guard pages
1032 used. By setting it to 0, no guard pages will be used: in this case,
1033 you should avoid using small stacks (\b stack_size) as the stack will
1034 silently overflow on other parts of the memory.
1035
1036 \section options_index Index of all existing configuration options
1037
1038 \note
1039   Almost all options are defined in <i>src/simgrid/sg_config.c</i>. You may
1040   want to check this file, too, but this index should be somewhat complete
1041   for the moment (May 2015).
1042
1043 \note
1044   \b Please \b note: You can also pass the command-line option "--help" and
1045      "--help-cfg" to an executable that uses simgrid.
1046
1047 - \c clean_atexit: \ref options_generic_clean_atexit
1048
1049 - \c contexts/factory: \ref options_virt_factory
1050 - \c contexts/guard_size: \ref options_virt_parallel
1051 - \c contexts/nthreads: \ref options_virt_parallel
1052 - \c contexts/parallel_threshold: \ref options_virt_parallel
1053 - \c contexts/stack_size: \ref options_virt_stacksize
1054 - \c contexts/synchro: \ref options_virt_parallel
1055
1056 - \c cpu/maxmin_selective_update: \ref options_model_optim
1057 - \c cpu/model: \ref options_model_select
1058 - \c cpu/optim: \ref options_model_optim
1059
1060 - \c exception/cutpath: \ref options_exception_cutpath
1061
1062 - \c host/model: \ref options_model_select
1063
1064 - \c maxmin/precision: \ref options_model_precision
1065
1066 - \c msg/debug_multiple_use: \ref options_msg_debug_multiple_use
1067
1068 - \c model-check: \ref options_modelchecking
1069 - \c model-check/checkpoint: \ref options_modelchecking_steps
1070 - \c model-check/communications_determinism: \ref options_modelchecking_comm_determinism
1071 - \c model-check/send_determinism: \ref options_modelchecking_comm_determinism
1072 - \c model-check/dot_output: \ref options_modelchecking_dot_output
1073 - \c model-check/hash: \ref options_modelchecking_hash
1074 - \c model-check/property: \ref options_modelchecking_liveness
1075 - \c model-check/max_depth: \ref options_modelchecking_max_depth
1076 - \c model-check/record: \ref options_modelchecking_recordreplay
1077 - \c model-check/reduction: \ref options_modelchecking_reduction
1078 - \c model-check/replay: \ref options_modelchecking_recordreplay
1079 - \c model-check/send_determinism: \ref options_modelchecking_sparse_checkpoint
1080 - \c model-check/sparse-checkpoint: \ref options_modelchecking_sparse_checkpoint
1081 - \c model-check/termination: \ref options_modelchecking_termination
1082 - \c model-check/timeout: \ref options_modelchecking_timeout
1083 - \c model-check/visited: \ref options_modelchecking_visited
1084
1085 - \c network/bandwidth_factor: \ref options_model_network_coefs
1086 - \c network/coordinates: \ref options_model_network_coord
1087 - \c network/crosstraffic: \ref options_model_network_crosstraffic
1088 - \c network/latency_factor: \ref options_model_network_coefs
1089 - \c network/maxmin_selective_update: \ref options_model_optim
1090 - \c network/model: \ref options_model_select
1091 - \c network/optim: \ref options_model_optim
1092 - \c network/sender_gap: \ref options_model_network_sendergap
1093 - \c network/TCP_gamma: \ref options_model_network_gamma
1094 - \c network/weight_S: \ref options_model_network_coefs
1095
1096 - \c ns3/TcpModel: \ref options_pls
1097 - \c path: \ref options_generic_path
1098 - \c plugin: \ref options_generic_plugin
1099
1100 - \c surf/nthreads: \ref options_model_nthreads
1101 - \c surf/precision: \ref options_model_precision
1102
1103 - \c <b>For collective operations of SMPI, please refer to Section \ref options_index_smpi_coll</b>
1104 - \c smpi/async_small_thres: \ref options_model_network_asyncsend
1105 - \c smpi/bw_factor: \ref options_model_smpi_bw_factor
1106 - \c smpi/coll_selector: \ref options_model_smpi_collectives
1107 - \c smpi/cpu_threshold: \ref options_smpi_bench
1108 - \c smpi/display_timing: \ref options_smpi_timing
1109 - \c smpi/lat_factor: \ref options_model_smpi_lat_factor
1110 - \c smpi/IB_penalty_factors: \ref options_model_network_coefs
1111 - \c smpi/iprobe: \ref options_model_smpi_iprobe
1112 - \c smpi/ois: \ref options_model_smpi_ois
1113 - \c smpi/or: \ref options_model_smpi_or
1114 - \c smpi/os: \ref options_model_smpi_os
1115 - \c smpi/privatize_global_variables: \ref options_smpi_global
1116 - \c smpi/running_power: \ref options_smpi_bench
1117 - \c smpi/send_is_detached_thresh: \ref options_model_smpi_detached
1118 - \c smpi/simulation_computation: \ref options_smpi_bench
1119 - \c smpi/test: \ref options_model_smpi_test
1120 - \c smpi/use_shared_malloc: \ref options_model_smpi_use_shared_malloc
1121 - \c smpi/wtime: \ref options_model_smpi_wtime
1122
1123 - \c <b>Tracing configuration options can be found in Section \ref tracing_tracing_options</b>.
1124
1125 - \c storage/model: \ref options_storage_model
1126 - \c verbose-exit: \ref options_generic_exit
1127
1128 - \c vm/model: \ref options_vm_model
1129
1130 \subsection options_index_smpi_coll Index of SMPI collective algorithms options
1131
1132 TODO: All available collective algorithms will be made available via the ``smpirun --help-coll`` command.
1133
1134 */