include/gras/emul.h

   1 /* $Id$                     */
   2
   3 /* gras/emul.h - public interface to emulation support                      */
   4 /*                (specific parts for SG or RL)                             */
   5
   6 /* Copyright (c) 2003, 2004 Martin Quinson. All rights reserved.            */
   7
   8 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   9  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
  10
  11 #ifndef GRAS_COND_H
  12 #define GRAS_COND_H
  13
  14 #include "xbt/misc.h" /* SG_BEGIN_DECL */
  15
  16 SG_BEGIN_DECL()
  17
  18 /** @addtogroup GRAS_emul
  19  *  @brief Code execution "emulation" and "virtualization".
  20  *
  21  *  Emulation and virtualization words have a lot of different meanings in
  22  *  computer science. Here is what we mean, and what this module allows you
  23  *  to do (if it does not match your personal belives, I'm sorry):
  24  *
  25  *  - Virtualization: Having some specific code for the simulation or for the reality
  26  *  - Emulation: Report within the simulator the execution time of your code
  27  *
  28  *  \section GRAS_emul_virtualization Virtualization
  29  *
  30  *  The whole idea of GRAS is to share the same code between the simulator
  31  *  and the real implementation. But it is sometimes impossible, such as
  32  *  when you want to deal with the OS. As an example, you may want to add
  33  *  some extra delay before initiating a communication in RL to ensure that
  34  *  the receiver is listening. This is usually useless in SG since you have
  35  *  a much better control on process launch time.
  36  *
  37  *  This would be done with the following snipet:
  38  *  \verbatim if (gras_if_RL())
  39    gras_os_sleep(1);\endverbatim
  40  *
  41  *  Please note that those are real functions and not pre-processor
  42  *  defines. This is to ensure that the same object code can be linked
  43  *  against the SG library or the RL one without recompilation.
  44  *
  45  *  @{
  46  */
  47
  48 /** \brief Returns true only if the program runs on real life */
  49 int gras_if_RL(void);
  50
  51 /** \brief Returns true only if the program runs within the simulator */
  52 int gras_if_SG(void);
  53
  54 /** @} */
  55
  56 int gras_bench_always_begin(const char *location, int line);
  57 int gras_bench_always_end(void);
  58 int gras_bench_once_begin(const char *location, int line);
  59 int gras_bench_once_end(void);
  60
  61 /** @addtogroup GRAS_emul
  62  *  \section GRAS_emul_timing Emulation
  63  *
  64  *  For simulation accuracy, it is mandatory to report the execution time
  65  *  of your code into the simulator. For example, if your application is a
  66  *  parallel matrix multiplication, you naturally have to slow down the
  67  *  simulated hosts actually doing the computation.
  68  *
  69  *  If you know beforehands how long each task will last, simply add a call
  70  *  to the gras_bench_fixed function described below. If not, you can have
  71  *  GRAS benchmarking your code automatically. Simply enclose the code to
  72  *  time between a macro GRAS_BENCH_*_BEGIN and GRAS_BENCH_*_END, and
  73  *  you're done. There is three pair of such macros, whose characteristics
  74  *  are summarized in the following table.
  75  *
  76  *  <table>
  77  *   <tr>
  78  *    <td><b>Name</b></td>
  79  *    <td><b>Run on host machine?</b></td>
  80  *    <td><b>Benchmarked?</b></td>
  81  *    <td><b>Corresponding time reported to simulation?</b></td>
  82  *   </tr>
  83  *   <tr>
  84  *    <td>GRAS_BENCH_ALWAYS_BEGIN()<br>
  85  *        GRAS_BENCH_ALWAYS_END()</td>
  86  *    <td>Each time</td>
  87  *    <td>Each time</td>
  88  *    <td>Each time</td>
  89  *   </tr>
  90  *   <tr>
  91  *    <td>GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ONCE_BEGIN()<br>
  92  *        GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ONCE_END()</td>
  93  *    <td>Only first time</td>
  94  *    <td>Only first time</td>
  95  *    <td>Each time (with stored value)</td>
  96  *   </tr>
  97  *   <tr>
  98  *    <td>GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ALWAYS_BEGIN()<br>
  99  *        GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ALWAYS_END()</td>
 100  *    <td>Each time</td>
 101  *    <td>Only first time</td>
 102  *    <td>Each time (with stored value)</td>
 103  *   </tr>
 104  *  </table>
 105  *
 106  *  As you can see, whatever macro pair you use, the corresponding value is
 107  *  repported to the simulator. After all, that's what those macro are
 108  *  about ;)
 109  *
 110  *  The GRAS_BENCH_ALWAYS_* macros are the simplest ones. Each time the
 111  *  corresponding block is encountered, the corresponding code is executed
 112  *  and timed. Then, the simulated host is given the corresponding amount
 113  *  of work.
 114  *
 115  *  The GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ONCE_* macros are good for cases where you know
 116  *  that your execution time is constant and where you don't care about the
 117  *  result in simulation mode. In our example, each sub-block
 118  *  multiplication takes exactly the same amount of work (time depends only
 119  *  on size, not on content), and the operation result can safely be
 120  *  ignored for algorithm result. Doing so allows you to considerably
 121  *  reduce the amount of computation needed when running on simulator.
 122  *
 123  *  The GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ALWAYS_* macros are good for cases where you
 124  *  know that each block will induce the same amount of work (you thus
 125  *  don't want to bench it each time), but you actually need the result (so
 126  *  you have to run it each time). You may ask why you don't use
 127  *  GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ONCE_* macros in this case (why you save the
 128  *  benchmarking time).  The timing operation is not very intrusive by
 129  *  itself, but it has to be done in an exclusive way between the several
 130  *  GRAS threads (protected by mutex). So, the day where there will be
 131  *  threads in GRAS, this will do a big difference. Ok, I agree. For now,
 132  *  it makes no difference.
 133  *
 134  *  <b>Caveats</b>
 135  *
 136  *   - Blocks are automatically differenciated using the filename and line
 137  *     position at which the *_BEGIN part was called. Don't put two of them
 138  *     on the same line.
 139  *
 140  *   - You cannot nest blocks. It would make no sense, either.
 141  *
 142  *   - By the way, GRAS is not exactly designed for parallel algorithm such
 143  *     as parallel matrix multiplication but for distributed ones, you weirdo.
 144  *     But it's just an example ;)
 145  *
 146  * @{
 147  */
 148 /** \brief Start benchmarking this code block
 149     \hideinitializer */
 150 #define GRAS_BENCH_ALWAYS_BEGIN()           gras_bench_always_begin(__FILE__, __LINE__)
 151 /** \brief Stop benchmarking this code block
 152     \hideinitializer */
 153 #define GRAS_BENCH_ALWAYS_END()             gras_bench_always_end()
 154
 155 /** \brief Start benchmarking this code block if it has never been benchmarked, run it in any case
 156  *  \hideinitializer */
 157 #define GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ALWAYS_BEGIN()  gras_bench_once_begin(__FILE__, __LINE__)
 158 /** \brief Stop benchmarking this part of the code
 159     \hideinitializer */
 160 #define GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ALWAYS_END()    gras_bench_once_end()
 161
 162 /** \brief Start benchmarking this code block if it has never been benchmarked, ignore it if it was
 163     \hideinitializer */
 164 #define GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ONCE_BEGIN()    if (gras_bench_once_begin(__FILE__, __LINE__)) {
 165 /** \brief Stop benchmarking this part of the code
 166     \hideinitializer */
 167 #define GRAS_BENCH_ONCE_RUN_ONCE_END()      } gras_bench_once_end()
 168 /** @} */
 169
 170 SG_END_DECL()
 171
 172 #endif /* GRAS_COND_H */
 173