src/simix/smx_context.c

   1 /* a fast and simple context switching library                              */
   2
   3 /* Copyright (c) 2009 - 2011. The SimGrid Team.
   4  * All rights reserved.                                                     */
   5
   6 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   8
   9 #include "portable.h"
  10 #include "xbt/log.h"
  11 #include "xbt/swag.h"
  12 #include "xbt/xbt_os_thread.h"
  13 #include "src/simix/private.h"
  14 #include "simix/context.h"
  15 #include "gras_config.h"
  16
  17 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(simix_context, simix,
  18                                 "Context switching mecanism");
  19
  20 char* smx_context_factory_name = NULL; /* factory name specified by --cfg=contexts/factory:value */
  21 smx_ctx_factory_initializer_t smx_factory_initializer_to_use = NULL;
  22 int smx_context_stack_size = 128 * 1024;
  23
  24 #ifdef HAVE_THREAD_LOCAL_STORAGE
  25 static __thread smx_context_t smx_current_context_parallel;
  26 #else
  27 static xbt_os_thread_key_t smx_current_context_key = 0;
  28 #endif
  29 static smx_context_t smx_current_context_serial;
  30 static int smx_parallel_contexts = 1;
  31 static int smx_parallel_threshold = 2;
  32
  33 /**
  34  * This function is called by SIMIX_global_init() to initialize the context module.
  35  */
  36 void SIMIX_context_mod_init(void)
  37 {
  38   if (!simix_global->context_factory) {
  39     /* select the context factory to use to create the contexts */
  40     if (smx_factory_initializer_to_use) {
  41       smx_factory_initializer_to_use(&simix_global->context_factory);
  42     }
  43     else { /* use the factory specified by --cfg=contexts/factory:value */
  44
  45     if (smx_context_factory_name == NULL) {
  46         /* use the default factory */
  47         #ifdef HAVE_RAWCTX
  48         SIMIX_ctx_raw_factory_init(&simix_global->context_factory);
  49         #elif CONTEXT_UCONTEXT
  50                 SIMIX_ctx_sysv_factory_init(&simix_global->context_factory);
  51         #else
  52                 SIMIX_ctx_thread_factory_init(&simix_global->context_factory);
  53         #endif
  54     }
  55     else if (!strcmp(smx_context_factory_name, "ucontext")) {
  56         /* use ucontext */
  57 #ifdef CONTEXT_UCONTEXT
  58         SIMIX_ctx_sysv_factory_init(&simix_global->context_factory);
  59 #else
  60         xbt_die("The context factory 'ucontext' unavailable on your system");
  61 #endif
  62       }
  63       else if (!strcmp(smx_context_factory_name, "thread")) {
  64         /* use os threads (either pthreads or windows ones) */
  65         SIMIX_ctx_thread_factory_init(&simix_global->context_factory);
  66       }
  67       else if (!strcmp(smx_context_factory_name, "raw")) {
  68         /* use raw contexts */
  69         SIMIX_ctx_raw_factory_init(&simix_global->context_factory);
  70       }
  71       else {
  72         XBT_ERROR("Invalid context factory specified. Valid factories on this machine:");
  73 #ifdef HAVE_RAWCTX
  74         XBT_ERROR("  raw: high performance context factory implemented specifically for SimGrid");
  75 #else
  76         XBT_ERROR("  (raw contextes are disabled at compilation time on this machine -- check configure logs for details)");
  77 #endif
  78 #ifdef CONTEXT_UCONTEXT
  79         XBT_ERROR("  ucontext: classical system V contextes (implemented with makecontext, swapcontext and friends)");
  80 #else
  81         XBT_ERROR("  (ucontext is disabled at compilation time on this machine -- check configure logs for details)");
  82 #endif
  83         XBT_ERROR("  thread: slow portability layer using system threads (pthreads on UNIX, CreateThread() on windows)");
  84         xbt_die("Please use a valid factory.");
  85       }
  86     }
  87   }
  88
  89 #if defined(CONTEXT_THREADS) && !defined(HAVE_THREAD_LOCAL_STORAGE)
  90   /* the __thread storage class is not available on this platform:
  91    * use getspecific/setspecific instead to store the current context in each thread */
  92   xbt_os_thread_key_create(&smx_current_context_key);
  93 #endif
  94 }
  95
  96 /**
  97  * This function is call by SIMIX_clean() to finalize the context module.
  98  */
  99 void SIMIX_context_mod_exit(void)
 100 {
 101   if (simix_global->context_factory) {
 102     smx_pfn_context_factory_finalize_t finalize_factory;
 103
 104     /* finalize the context factory */
 105     finalize_factory = simix_global->context_factory->finalize;
 106     finalize_factory(&simix_global->context_factory);
 107   }
 108   xbt_dict_remove((xbt_dict_t) _surf_cfg_set,"contexts/factory");
 109 }
 110
 111 /**
 112  * \brief Returns whether some parallel threads are used
 113  * for the user contexts.
 114  * \return 1 if parallelism is used
 115  */
 116 XBT_INLINE int SIMIX_context_is_parallel(void) {
 117   return smx_parallel_contexts > 1;
 118 }
 119
 120 /**
 121  * \brief Returns the number of parallel threads used
 122  * for the user contexts.
 123  * \return the number of threads (1 means no parallelism)
 124  */
 125 XBT_INLINE int SIMIX_context_get_nthreads(void) {
 126   return smx_parallel_contexts;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * \brief Sets the number of parallel threads to use
 131  * for the user contexts.
 132  *
 133  * This function should be called before initializing SIMIX.
 134  * A value of 1 means no parallelism.
 135  * If the value is greater than 1, the thread support must be enabled.
 136  *
 137  * \param nb_threads the number of threads to use
 138  */
 139 XBT_INLINE void SIMIX_context_set_nthreads(int nb_threads) {
 140
 141   xbt_assert(nb_threads > 0, "Invalid number of parallel threads: %d", nb_threads);
 142
 143   if (nb_threads > 1) {
 144 #ifndef CONTEXT_THREADS
 145     THROWF(arg_error, 0, "The thread factory cannot be run in parallel");
 146 #endif
 147   }
 148
 149   smx_parallel_contexts = nb_threads;
 150 }
 151
 152 /**
 153  * \brief Returns the threshold above which user processes are run in parallel.
 154  *
 155  * If the number of threads is set to 1, there is no parallelism and this
 156  * threshold has no effect.
 157  *
 158  * \return when the number of user processes ready to run is above
 159  * this threshold, they are run in parallel
 160  */
 161 XBT_INLINE int SIMIX_context_get_parallel_threshold(void) {
 162   return smx_parallel_threshold;
 163 }
 164
 165 /**
 166  * \brief Sets the threshold above which user processes are run in parallel.
 167  *
 168  * If the number of threads is set to 1, there is no parallelism and this
 169  * threshold has no effect.
 170  *
 171  * \param threshold when the number of user processes ready to run is above
 172  * this threshold, they are run in parallel
 173  */
 174 XBT_INLINE void SIMIX_context_set_parallel_threshold(int threshold) {
 175   smx_parallel_threshold = threshold;
 176 }
 177
 178 /**
 179  * \brief Returns the synchronization mode used when processes are run in
 180  * parallel.
 181  * \return how threads are synchronized if processes are run in parallel
 182  */
 183 XBT_INLINE e_xbt_parmap_mode_t SIMIX_context_get_parallel_mode(void) {
 184   e_xbt_parmap_mode_t mode = XBT_PARMAP_FUTEX;
 185   const char* mode_name = xbt_cfg_get_string(_surf_cfg_set, "contexts/synchro");
 186   if (!strcmp(mode_name, "posix")) {
 187           mode = XBT_PARMAP_POSIX;
 188   }
 189   else if (!strcmp(mode_name, "futex")) {
 190           mode = XBT_PARMAP_FUTEX;
 191   }
 192   else if (!strcmp(mode_name, "busy_wait")) {
 193           mode = XBT_PARMAP_BUSY_WAIT;
 194   }
 195   else {
 196     XBT_WARN("Command line setting of the parallel synchronization mode should "
 197         "be one of \"posix\", \"futex\" or \"busy_wait\"");
 198   }
 199   return mode;
 200 }
 201
 202 /**
 203  * \brief Sets the synchronization mode to use when processes are run in
 204  * parallel.
 205  * \param mode how to synchronize threads if processes are run in parallel
 206  */
 207 XBT_INLINE void SIMIX_context_set_parallel_mode(e_xbt_parmap_mode_t mode) {
 208   if (mode == XBT_PARMAP_POSIX) {
 209           xbt_cfg_set_string(_surf_cfg_set, "contexts/synchro", "posix");
 210   }
 211   else if (mode == XBT_PARMAP_FUTEX) {
 212           xbt_cfg_set_string(_surf_cfg_set, "contexts/synchro", "futex");
 213   }
 214   else if (XBT_PARMAP_BUSY_WAIT) {
 215           xbt_cfg_set_string(_surf_cfg_set, "contexts/synchro", "busy_wait");
 216   }
 217   else {
 218     XBT_WARN("Command line setting of the parallel synchronization mode should "
 219         "be one of \"posix\", \"futex\" or \"busy_wait\"");
 220   }
 221 }
 222
 223 /**
 224  * \brief Returns the current context of this thread.
 225  * \return the current context of this thread
 226  */
 227 XBT_INLINE smx_context_t SIMIX_context_get_current(void)
 228 {
 229   if (SIMIX_context_is_parallel()) {
 230 #ifdef HAVE_THREAD_LOCAL_STORAGE
 231     return smx_current_context_parallel;
 232 #else
 233     return xbt_os_thread_get_specific(smx_current_context_key);
 234 #endif
 235   }
 236   else {
 237     return smx_current_context_serial;
 238   }
 239 }
 240
 241 /**
 242  * \brief Sets the current context of this thread.
 243  * \param context the context to set
 244  */
 245 XBT_INLINE void SIMIX_context_set_current(smx_context_t context)
 246 {
 247   if (SIMIX_context_is_parallel()) {
 248 #ifdef HAVE_THREAD_LOCAL_STORAGE
 249     smx_current_context_parallel = context;
 250 #else
 251     xbt_os_thread_set_specific(smx_current_context_key, context);
 252 #endif
 253   }
 254   else {
 255     smx_current_context_serial = context;
 256   }
 257 }
 258