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[simgrid.git] / include / simgrid / simix / blocking_simcall.hpp
1 /* Copyright (c) 2016. The SimGrid Team.
2  * All rights reserved.                                                     */
3
4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
6
7 #ifndef SIMGRID_SIMIX_BLOCKING_SIMCALL_HPP
8 #define SIMGRID_SIMIX_BLOCKING_SIMCALL_HPP
9
10 #include <iostream>
11
12 #include <exception>
13
14 #include <xbt/sysdep.h>
15
16 #include <future>
17
18 #include <xbt/future.hpp>
19 #include <simgrid/kernel/future.hpp>
20 #include <simgrid/simix.h>
21 #include <simgrid/simix.hpp>
22
23 XBT_PUBLIC(void) simcall_run_blocking(std::function<void()> const& code);
24
25 namespace simgrid {
26 namespace simix {
27
28 XBT_PUBLIC(void) unblock(smx_process_t process);
29
30 /** Execute some code in kernel mode and wakes up the process when
31  *  the result is available.
32  *
33  * It is given a callback which is executed in the kernel SimGrid and
34  * returns a simgrid::kernel::Future<T>. The kernel blocks the process
35  * until the Future is ready and either the value wrapped in the future
36  * to the process or raises the exception stored in the Future in the process.
37  *
38  * This can be used to implement blocking calls without adding new simcalls.
39  * One downside of this approach is that we don't have any semantic on what
40  * the process is waiting. This might be a problem for the model-checker and
41  * we'll have to devise a way to make it work.
42  *
43  * @param     code Kernel code returning a `simgrid::kernel::Future<T>`
44  * @return         Value of the kernel future
45  * @exception      Exception from the kernel future
46  */
47 template<class F>
48 auto kernelSync(F code) -> decltype(code().get())
49 {
50   typedef decltype(code().get()) T;
51   if (SIMIX_is_maestro())
52     xbt_die("Can't execute blocking call in kernel mode");
53
54   smx_process_t self = SIMIX_process_self();
55   simgrid::xbt::Result<T> result;
56
57   simcall_run_blocking([&result, self, &code]{
58     try {
59       auto future = code();
60       future.then([&result, self](simgrid::kernel::Future<T> value) {
61         simgrid::xbt::setPromise(result, value);
62         simgrid::simix::unblock(self);
63       });
64     }
65     catch (...) {
66       result.set_exception(std::current_exception());
67       simgrid::simix::unblock(self);
68     }
69   });
70   return result.get();
71 }
72
73 /** A blocking (`wait()`-based) future for SIMIX processes */
74 template <class T>
75 class Future {
76 public:
77   Future() {}
78   Future(simgrid::kernel::Future<T> future) : future_(std::move(future)) {}
79
80   bool valid() const { return future_.valid(); }
81   T get()
82   {
83     if (!valid())
84       throw std::future_error(std::future_errc::no_state);
85     smx_process_t self = SIMIX_process_self();
86     simgrid::xbt::Result<T> result;
87     simcall_run_blocking([this, &result, self]{
88       try {
89         // When the kernel future is ready...
90         this->future_.then([this, &result, self](simgrid::kernel::Future<T> value) {
91           // ... wake up the process with the result of the kernel future.
92           simgrid::xbt::setPromise(result, value);
93           simgrid::simix::unblock(self);
94         });
95       }
96       catch (...) {
97         result.set_exception(std::current_exception());
98         simgrid::simix::unblock(self);
99       }
100     });
101     return result.get();
102   }
103   bool is_ready() const
104   {
105     if (!valid())
106       throw std::future_error(std::future_errc::no_state);
107     return future_.is_ready();
108   }
109   void wait()
110   {
111     if (!valid())
112       throw std::future_error(std::future_errc::no_state);
113     std::exception_ptr exception;
114     smx_process_t self = SIMIX_process_self();
115     simcall_run_blocking([this, &exception, self]{
116       try {
117         // When the kernel future is ready...
118         this->future_.then([this, self](simgrid::kernel::Future<T> value) {
119           // ...store it the simix kernel and wake up.
120           this->future_ = std::move(value);
121           simgrid::simix::unblock(self);
122         });
123       }
124       catch (...) {
125         exception = std::current_exception();
126         simgrid::simix::unblock(self);
127       }
128     });
129   }
130   // TODO, wait_for()
131   // TODO, wait_until()
132 private:
133   // We wrap an event-based kernel future:
134   simgrid::kernel::Future<T> future_;
135 };
136
137 /** Start some asynchronous work
138  *
139  *  @param code SimGrid kernel code which returns a simgrid::kernel::Future
140  *  @return     User future
141  */
142 template<class F>
143 auto kernelAsync(F code)
144   -> Future<decltype(code().get())>
145 {
146   typedef decltype(code().get()) T;
147
148   // Execute the code in the kernel and get the kernel simcall:
149   simgrid::kernel::Future<T> future =
150     simgrid::simix::kernelImmediate(std::move(code));
151
152   // Wrap tyhe kernel simcall in a user simcall:
153   return simgrid::simix::Future<T>(std::move(future));
154 }
155
156 }
157 }
158
159 #endif