Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
c3a3a53f319722e2f534409e03a61bfed9e622cc
[simgrid.git] / examples / s4u / dht-chord / s4u_dht-chord.hpp
1 /* Copyright (c) 2016-2017. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #ifndef S4U_CHORD_HPP
7 #define S4U_CHORD_HPP
8 #include "simgrid/s4u.hpp"
9 #include <string>
10 #include <xbt/RngStream.h>
11 #include <xbt/ex.hpp>
12 #include <xbt/str.h>
13
14 #define MAX_SIMULATION_TIME 1000
15 #define PERIODIC_STABILIZE_DELAY 20
16 #define PERIODIC_FIX_FINGERS_DELAY 120
17 #define PERIODIC_CHECK_PREDECESSOR_DELAY 120
18 #define PERIODIC_LOOKUP_DELAY 10
19 #define SLEEP_DELAY 4.9999
20
21 extern int nb_bits;
22 extern int nb_keys;
23 extern int timeout;
24 extern int* powers2;
25
26 class HostChord {
27   RngStream stream_;
28   simgrid::s4u::Host* host = nullptr;
29
30 public:
31   static simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostChord> EXTENSION_ID;
32
33   explicit HostChord(simgrid::s4u::Host* ptr) : host(ptr)
34   {
35     std::string descr = std::string("RngSream<") + host->cname() + ">";
36     stream_           = RngStream_CreateStream(descr.c_str());
37   }
38
39   ~HostChord() { RngStream_DeleteStream(&stream_); };
40
41   RngStream getStream() { return stream_; };
42 };
43
44 /* Types of tasks exchanged between nodes. */
45 typedef enum {
46   FIND_SUCCESSOR,
47   FIND_SUCCESSOR_ANSWER,
48   GET_PREDECESSOR,
49   GET_PREDECESSOR_ANSWER,
50   NOTIFY,
51   SUCCESSOR_LEAVING,
52   PREDECESSOR_LEAVING,
53   PREDECESSOR_ALIVE,
54   PREDECESSOR_ALIVE_ANSWER
55 } e_message_type_t;
56
57 class ChordMessage {
58 public:
59   e_message_type_t type;              // type of message
60   std::string issuer_host_name;       // used for logging
61   int request_id     = -1;            // id (used by some types of messages)
62   int request_finger = 1;             // finger parameter (used by some types of messages)
63   int answer_id      = -1;            // answer (used by some types of messages)
64   simgrid::s4u::MailboxPtr answer_to; // mailbox to send an answer to (if any)
65
66   explicit ChordMessage(e_message_type_t type) : type(type)
67   {
68     issuer_host_name = simgrid::s4u::this_actor::host()->name();
69   }
70
71   ~ChordMessage() = default;
72 };
73
74 class Node {
75   int known_id_      = -1;
76   double start_time_ = -1;
77   double deadline_   = -1;
78   bool joined        = false;
79   int id_;                           // my id
80   int pred_id_ = -1;                 // predecessor id
81   simgrid::s4u::MailboxPtr mailbox_; // my mailbox
82   int* fingers_;                     // finger table,(fingers[0] is my successor)
83   int next_finger_to_fix;            // index of the next finger to fix in fix_fingers()
84   RngStream stream;
85
86 public:
87   explicit Node(std::vector<std::string> args);
88   ~Node();
89   void join(int known_id);
90   void leave();
91   void notifyAndQuit();
92
93   void randomLookup();
94   void setFinger(int finger_index, int id);
95   void fixFingers();
96   void printFingerTable();
97
98   void setPredecessor(int predecessor_id);
99   void checkPredecessor();
100   int remoteGetPredecessor(int ask_to);
101   int closestPrecedingFinger(int id);
102   int findSuccessor(int id);
103   int remoteFindSuccessor(int ask_to, int id);
104
105   void notify(int predecessor_candidate_id);
106   void remoteNotify(int notify_id, int predecessor_candidate_id);
107   void stabilize();
108   void handleMessage(ChordMessage* message);
109
110   void operator()()
111   {
112     simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(start_time_);
113     if (known_id_ == -1) {
114       setPredecessor(-1); // -1 means that I have no predecessor
115       printFingerTable();
116       joined = true;
117     } else {
118       join(known_id_);
119     }
120
121     if (not joined)
122       return;
123     ChordMessage* message              = nullptr;
124     void* data                         = nullptr;
125     double now                         = simgrid::s4u::Engine::getClock();
126     double next_stabilize_date         = start_time_ + PERIODIC_STABILIZE_DELAY;
127     double next_fix_fingers_date       = start_time_ + PERIODIC_FIX_FINGERS_DELAY;
128     double next_check_predecessor_date = start_time_ + PERIODIC_CHECK_PREDECESSOR_DELAY;
129     double next_lookup_date            = start_time_ + PERIODIC_LOOKUP_DELAY;
130
131     while ((now < (start_time_ + deadline_)) && now < MAX_SIMULATION_TIME) {
132       data                             = nullptr;
133       simgrid::s4u::Comm& comm_receive = simgrid::s4u::this_actor::irecv(mailbox_, &data);
134       while ((now < (start_time_ + deadline_)) && now < MAX_SIMULATION_TIME && not comm_receive.test()) {
135         // no task was received: make some periodic calls
136         if (now >= next_stabilize_date) {
137           stabilize();
138           next_stabilize_date = simgrid::s4u::Engine::getClock() + PERIODIC_STABILIZE_DELAY;
139         } else if (now >= next_fix_fingers_date) {
140           fixFingers();
141           next_fix_fingers_date = simgrid::s4u::Engine::getClock() + PERIODIC_FIX_FINGERS_DELAY;
142         } else if (now >= next_check_predecessor_date) {
143           checkPredecessor();
144           next_check_predecessor_date = simgrid::s4u::Engine::getClock() + PERIODIC_CHECK_PREDECESSOR_DELAY;
145         } else if (now >= next_lookup_date) {
146           randomLookup();
147           next_lookup_date = simgrid::s4u::Engine::getClock() + PERIODIC_LOOKUP_DELAY;
148         } else {
149           // nothing to do: sleep for a while
150           simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(SLEEP_DELAY);
151         }
152         now = simgrid::s4u::Engine::getClock();
153       }
154
155       if (data != nullptr) {
156         message = static_cast<ChordMessage*>(data);
157         handleMessage(message);
158       }
159       now = simgrid::s4u::Engine::getClock();
160     }
161     if (data != nullptr) {
162       delete static_cast<ChordMessage*>(data);
163     }
164     // leave the ring
165     leave();
166   }
167 };
168
169 #endif