src/java/simgrid/msg/Process.java

   1 /*
   2  * $Id$
   3  *
   4  * Copyright 2006,2007 Martin Quinson, Malek Cherier
   5  * All right reserved.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute
   8  * it and/or modify it under the terms of the license
   9  *(GNU LGPL) which comes with this package.
  10  */
  11
  12 package simgrid.msg;
  13
  14 import java.lang.Thread;
  15 import java.util.*;
  16
  17 /**
  18  * A process may be defined as a code, with some private data, executing
  19  * in a location (host). All the process used by your simulation must be
  20  * declared in the deployment file (XML format).
  21  * To create your ouwn process you must inherite your own process from this
  22  * class and override the method "main()". For example if you want to use
  23  * a process named Slave proceed as it :
  24  *
  25  * (1) import the class Process of the package simgrid.msg
  26  * import simgrid.msg.Process;
  27  *
  28  * public class Slave extends simgrid.msg.Process {
  29  *
  30  *  (2) Override the method function
  31  *
  32  *  \verbatim
  33  *      public void main(String[] args) {
  34  *              System.out.println("Hello MSG");
  35  *      }
  36  *  \endverbatim
  37  * }
  38  * The name of your process must be declared in the deployment file of your simulation.
  39  * For the exemple, for the previouse process Slave this file must contains a line :
  40  * <process host="Maxims" function="Slave"/>, where Maxims is the host of the process
  41  * Slave. All the process of your simulation are automaticaly launched and managed by Msg.
  42  * A process use tasks to simulate communications or computations with another process.
  43  * For more information see Task. For more information on host concept
  44  * see Host.
  45  *
  46  * @author  Abdelmalek Cherier
  47  * @author  Martin Quinson
  48  * @since SimGrid 3.3
  49  */
  50
  51 public abstract class Process extends Thread {
  52     /**
  53      * This attribute represents a bind between a java process object and
  54      * a native process. Even if this attribute is public you must never
  55      * access to it. It is set automaticatly during the build of the object.
  56      */
  57   public long bind;
  58
  59     /**
  60      * Even if this attribute is public you must never access to it.
  61      * It is used to compute the id of an MSG process.
  62      */
  63   public static long nextProcessId = 0;
  64
  65     /**
  66      * Even if this attribute is public you must never access to it.
  67      * It is compute automaticaly during the creation of the object.
  68      * The native functions use this identifier to synchronize the process.
  69      */
  70   public long id;
  71
  72   public Hashtable properties;
  73
  74     /**
  75      * The name of the process.
  76      */
  77   protected String name;
  78   public String msgName() {
  79     return this.name;
  80   }
  81   /*
  82    * The arguments of the method function of the process.
  83    */ public Vector args;
  84
  85   /* process synchronisation tools */
  86   protected Sem schedBegin, schedEnd;
  87
  88     /**
  89      * Default constructor. (used in ApplicationHandler to initialize it)
  90      */
  91   protected Process() {
  92     super();
  93     this.id = 0;
  94     this.name = null;
  95     this.bind = 0;
  96     this.args = new Vector();
  97     this.properties = null;
  98     schedBegin = new Sem(0);
  99     schedEnd = new Sem(0);
 100   }
 101
 102
 103     /**
 104      * Constructs a new process from the name of a host and his name. The method
 105      * function of the process doesn't have argument.
 106      *
 107      * @param hostName          The name of the host of the process to create.
 108      * @param name                      The name of the process.
 109      *
 110      * @exception                       HostNotFoundException  if no host with this name exists.
 111      *                              NullPointerException if the provided name is null
 112      *                              JniException on JNI madness
 113      *
 114      */
 115   public Process(String hostname, String name)
 116   throws NullPointerException, HostNotFoundException, JniException,
 117     NativeException {
 118     this(Host.getByName(hostname), name, null);
 119   }
 120     /**
 121      * Constructs a new process from the name of a host and his name. The arguments
 122      * of the method function of the process are specified by the parameter args.
 123      *
 124      * @param hostName          The name of the host of the process to create.
 125      * @param name                      The name of the process.
 126      * @param args                      The arguments of the main function of the process.
 127      *
 128      * @exception                       HostNotFoundException  if no host with this name exists.
 129      *                              NullPointerException if the provided name is null
 130      *                              JniException on JNI madness
 131      *
 132      */ public Process(String hostname, String name, String args[])
 133   throws NullPointerException, HostNotFoundException, JniException,
 134     NativeException {
 135     this(Host.getByName(hostname), name, args);
 136   }
 137     /**
 138      * Constructs a new process from a host and his name. The method function of the
 139      * process doesn't have argument.
 140      *
 141      * @param host                      The host of the process to create.
 142      * @param name                      The name of the process.
 143      *
 144      * @exception                       NullPointerException if the provided name is null
 145      *                              JniException on JNI madness
 146      *
 147      */
 148     public Process(Host host, String name) throws NullPointerException,
 149     JniException {
 150     this(host, name, null);
 151   }
 152     /**
 153      * Constructs a new process from a host and his name, the arguments of here method function are
 154      * specified by the parameter args.
 155      *
 156      * @param host                      The host of the process to create.
 157      * @param name                      The name of the process.
 158      * @param args                      The arguments of main method of the process.
 159      *
 160      * @exception                   NullPointerException if the provided name is null
 161      *                              JniException on JNI madness
 162      *
 163      */
 164     public Process(Host host, String name,
 165                      String[]args) throws NullPointerException, JniException {
 166     /* This is the constructor called by all others */
 167
 168     if (name == null)
 169       throw new NullPointerException("Process name cannot be NULL");
 170
 171           this.properties = null;
 172
 173       this.args = new Vector();
 174
 175     if (null != args)
 176         this.args.addAll(Arrays.asList(args));
 177
 178       this.name = name;
 179       this.id = nextProcessId++;
 180
 181       schedBegin = new Sem(0);
 182       schedEnd = new Sem(0);
 183
 184       MsgNative.processCreate(this, host);
 185   }
 186
 187
 188     /**
 189      * This method kills all running process of the simulation.
 190      *
 191      * @param resetPID          Should we reset the PID numbers. A negative number means no reset
 192      *                                          and a positive number will be used to set the PID of the next newly
 193      *                                          created process.
 194      *
 195      * @return                          The function returns the PID of the next created process.
 196      *
 197      */ public static int killAll(int resetPID) {
 198     return MsgNative.processKillAll(resetPID);
 199   }
 200
 201     /**
 202      * This method adds an argument in the list of the arguments of the main function
 203      * of the process.
 204      *
 205      * @param arg                       The argument to add.
 206      */
 207   protected void addArg(String arg) {
 208     args.add(arg);
 209   }
 210
 211     /**
 212      * This method suspends the process by suspending the task on which it was
 213      * waiting for the completion.
 214      *
 215      * @exception                       JniException on JNI madness
 216      *                              NativeException on error in the native SimGrid code
 217      */
 218   public void pause() throws JniException, NativeException {
 219     MsgNative.processSuspend(this);
 220   }
 221     /**
 222      * This method resumes a suspended process by resuming the task on which it was
 223      * waiting for the completion.
 224      *
 225      * @exception                       JniException on JNI madness
 226      *                              NativeException on error in the native SimGrid code
 227      *
 228      */ public void restart() throws JniException, NativeException {
 229     MsgNative.processResume(this);
 230   }
 231     /**
 232      * This method tests if a process is suspended.
 233      *
 234      * @return                          The method returns true if the process is suspended.
 235      *                                          Otherwise the method returns false.
 236      *
 237      * @exception                       JniException on JNI madness
 238      */ public boolean isSuspended() throws JniException {
 239     return MsgNative.processIsSuspended(this);
 240   }
 241     /**
 242      * This method returns the host of a process.
 243      *
 244      * @return                          The host instance of the process.
 245      *
 246      * @exception                       JniException on JNI madness
 247      *                              NativeException on error in the native SimGrid code
 248      *
 249      */ public Host getHost() throws JniException, NativeException {
 250     return MsgNative.processGetHost(this);
 251   }
 252     /**
 253      * This static method get a process from a PID.
 254      *
 255      * @param PID                       The process identifier of the process to get.
 256      *
 257      * @return                          The process with the specified PID.
 258      *
 259      * @exception                       NativeException on error in the native SimGrid code
 260      */ public static Process fromPID(int PID) throws NativeException {
 261     return MsgNative.processFromPID(PID);
 262   }
 263     /**
 264      * This method returns the PID of the process.
 265      *
 266      * @return                          The PID of the process.
 267      *
 268      * @exception                       JniException on JNI madness
 269      *                              NativeException on error in the native SimGrid code
 270      */ public int getPID() throws JniException, NativeException {
 271     return MsgNative.processGetPID(this);
 272   }
 273     /**
 274      * This method returns the PID of the parent of a process.
 275      *
 276      * @return                          The PID of the parent of the process.
 277      *
 278      * @exception                       NativeException on error in the native SimGrid code
 279      */ public int getPPID() throws NativeException {
 280     return MsgNative.processGetPPID(this);
 281   }
 282     /**
 283      * This static method returns the currently running process.
 284      *
 285      * @return                          The current process.
 286      *
 287      * @exception                       NativeException on error in the native SimGrid code
 288      *
 289      *
 290      */ public static Process currentProcess() throws NativeException {
 291     return MsgNative.processSelf();
 292   }
 293     /**
 294      * This static method returns the PID of the currently running process.
 295      *
 296      * @return                          The PID of the current process.
 297      */ public static int currentProcessPID() {
 298     return MsgNative.processSelfPID();
 299   }
 300
 301     /**
 302      * This static method returns the PID of the parent of the currently running process.
 303      *
 304      * @return                          The PID of the parent of current process.
 305      */
 306   public static int currentProcessPPID() {
 307     return MsgNative.processSelfPPID();
 308   }
 309
 310     /**
 311      * This function migrates a process to another host.
 312      *
 313      * @parm host                       The host where to migrate the process.
 314      *
 315      * @exception                       JniException on JNI madness
 316      *                              NativeException on error in the native SimGrid code
 317      */
 318   public void migrate(Host host) throws JniException, NativeException {
 319     MsgNative.processChangeHost(this, host);
 320   }
 321     /**
 322      * This method makes the current process sleep until time seconds have elapsed.
 323      *
 324      * @param seconds           The time the current process must sleep.
 325      *
 326      * @exception                       NativeException on error in the native SimGrid code
 327      */ public static void waitFor(double seconds) throws NativeException {
 328     MsgNative.processWaitFor(seconds);
 329   } public void showArgs() {
 330     try {
 331       Msg.info("[" + this.name + "/" + this.getHost().getName() + "] argc=" +
 332                this.args.size());
 333       for (int i = 0; i < this.args.size(); i++)
 334         Msg.info("[" + this.msgName() + "/" + this.getHost().getName() +
 335                  "] args[" + i + "]=" + (String) (this.args.get(i)));
 336     } catch(MsgException e) {
 337       Msg.info("Damn JNI stuff");
 338       e.printStackTrace();
 339       System.exit(1);
 340     }
 341   }
 342     /**
 343      * This method runs the process. Il calls the method function that you must overwrite.
 344      */
 345   public synchronized void run() {
 346
 347       String[]args = null;      /* do not fill it before the signal or this.args will be empty */
 348
 349       //waitSignal(); /* wait for other people to fill the process in */
 350
 351
 352      try {
 353         schedBegin.acquire();
 354      } catch(InterruptedException e) {
 355      }
 356
 357
 358
 359     try {
 360       args = new String[this.args.size()];
 361       if (this.args.size() > 0) {
 362         this.args.toArray(args);
 363       }
 364
 365       this.main(args);
 366       MsgNative.processExit(this);
 367       schedEnd.release();
 368     }
 369     catch(MsgException e) {
 370       e.printStackTrace();
 371       Msg.info("Unexpected behavior. Stopping now");
 372       System.exit(1);
 373     }
 374   }
 375
 376     /**
 377      * The main function of the process (to implement).
 378      */
 379   public abstract void main(String[]args)
 380   throws JniException, NativeException;
 381
 382
 383   public void unschedule() {
 384     try {
 385       schedEnd.release();
 386       schedBegin.acquire();
 387     } catch(InterruptedException e) {
 388     }
 389   }
 390
 391   public void schedule() {
 392     try {
 393       schedBegin.release();
 394       schedEnd.acquire();
 395     } catch(InterruptedException e) {
 396     }
 397   }
 398
 399   /** Send the given task to given host on given channel */
 400   public void taskPut(Host host, int channel,
 401                        Task task) throws NativeException, JniException {
 402     MsgNative.hostPut(host, channel, task, -1);
 403   }
 404
 405    /** Send the given task to given host on given channel (waiting at most given time)*/
 406    public void taskPut(Host host, int channel,
 407                        Task task, double timeout) throws NativeException, JniException {
 408     MsgNative.hostPut(host, channel, task, timeout);
 409   }
 410    /** Receive a task on given channel */
 411     public Task taskGet(int channel) throws NativeException,
 412     JniException {
 413     return MsgNative.taskGet(channel, -1, null);
 414   }
 415    /** Receive a task on given channel (waiting at most given time) */
 416     public Task taskGet(int channel,
 417                             double timeout) throws NativeException,
 418     JniException {
 419     return MsgNative.taskGet(channel, timeout, null);
 420   }
 421    /** Receive a task on given channel from given sender */
 422     public Task taskGet(int channel, Host host) throws NativeException,
 423     JniException {
 424     return MsgNative.taskGet(channel, -1, host);
 425   }
 426    /** Receive a task on given channel from given sender (waiting at most given time) */
 427     public Task taskGet(int channel, double timeout,
 428                             Host host) throws NativeException, JniException {
 429     return MsgNative.taskGet(channel, timeout, host);
 430   }
 431
 432   /** Send the given task in the mailbox associated with the specified alias  (waiting at most given time) */
 433   public void taskSend(String alias,
 434                        Task task, double timeout) throws NativeException, JniException {
 435     MsgNative.taskSend(alias, task, timeout);
 436   }
 437
 438   /** Send the given task in the mailbox associated with the specified alias*/
 439   public void taskSend(String alias,
 440                        Task task) throws NativeException, JniException {
 441     MsgNative.taskSend(alias, task, -1);
 442   }
 443
 444   /** Send the given task in the mailbox associated with the default alias  (defaultAlias = "hostName:processName") */
 445   public void taskSend(Task task) throws NativeException, JniException {
 446
 447         String alias = Host.currentHost().getName() + ":" + this.msgName();
 448     MsgNative.taskSend(alias, task, -1);
 449   }
 450
 451   /** Send the given task in the mailbox associated with the default alias (waiting at most given time) */
 452   public void taskSend(Task task, double timeout) throws NativeException, JniException {
 453
 454         String alias = Host.currentHost().getName() + ":" + this.msgName();
 455     MsgNative.taskSend(alias, task, timeout);
 456   }
 457
 458
 459    /** Receive a task on mailbox associated with the specified alias */
 460     public Task taskReceive(String alias) throws NativeException,
 461     JniException {
 462     return MsgNative.taskReceive(alias, -1.0, null);
 463   }
 464
 465   /** Receive a task on mailbox associated with the default alias */
 466    public Task taskReceive() throws NativeException,
 467     JniException {
 468     String alias = Host.currentHost().getName() + ":" + this.msgName();
 469     return MsgNative.taskReceive(alias, -1.0, null);
 470   }
 471
 472   /** Receive a task on mailbox associated with the specified alias (waiting at most given time) */
 473     public Task taskReceive(String alias,
 474                             double timeout) throws NativeException,
 475     JniException {
 476     return MsgNative.taskReceive(alias, timeout, null);
 477   }
 478
 479   /** Receive a task on mailbox associated with the default alias (waiting at most given time) */
 480    public Task taskReceive(double timeout) throws NativeException,
 481     JniException {
 482     String alias = Host.currentHost().getName() + ":" + this.msgName();
 483     return MsgNative.taskReceive(alias, timeout, null);
 484   }
 485
 486    /** Receive a task on mailbox associated with the specified alias from given sender */
 487     public Task taskReceive(String alias,
 488                             double timeout, Host host) throws NativeException,
 489     JniException {
 490     return MsgNative.taskReceive(alias, timeout, host);
 491   }
 492
 493   /** Receive a task on mailbox associated with the default alias from given sender  (waiting at most given time) */
 494   public Task taskReceive(double timeout, Host host) throws NativeException,
 495     JniException {
 496     String alias = Host.currentHost().getName() + ":" + this.msgName();
 497     return MsgNative.taskReceive(alias, timeout, host);
 498   }
 499
 500    /** Receive a task on mailbox associated with the specified alias from given sender*/
 501      public Task taskReceive(String alias,
 502                             Host host) throws NativeException,
 503     JniException {
 504     return MsgNative.taskReceive(alias, -1.0, host);
 505   }
 506    /** Receive a task on mailbox associated with the default alias from given sender */
 507    public Task taskReceive( Host host) throws NativeException,
 508     JniException {
 509         String alias = Host.currentHost().getName() + ":" + this.msgName();
 510     return MsgNative.taskReceive(alias, -1.0, host);
 511   }
 512 }