src/simix/private.h

   1 /*      $Id$     */
   2
   3 /* Copyright (c) 2007 Arnaud Legrand, Bruno Donnassolo.
   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 #ifndef SIMIX_PRIVATE_H
  10 #define SIMIX_PRIVATE_H
  11
  12 #include <stdio.h>
  13 #include "simix/simix.h"
  14 #include "surf/surf.h"
  15 #include "xbt/fifo.h"
  16 #include "xbt/swag.h"
  17 #include "xbt/dict.h"
  18 #include "xbt/config.h"
  19 #include "xbt/function_types.h"
  20 #include "xbt/ex_interface.h"
  21
  22 /******************************** Datatypes ***********************************/
  23
  24
  25 /*********************************** Host *************************************/
  26
  27 /** @brief Host datatype
  28     @ingroup m_datatypes_management_details */
  29 typedef struct s_smx_host {
  30   char *name;              /**< @brief host name if any */
  31   void *host;              /* SURF modeling */
  32   xbt_swag_t process_list;
  33   void *data;              /**< @brief user data */
  34 } s_smx_host_t;
  35
  36 /********************************** Simix Global ******************************/
  37
  38 typedef struct s_smx_context_factory *smx_context_factory_t;
  39
  40 typedef struct SIMIX_Global {
  41   smx_context_factory_t context_factory;
  42   xbt_dict_t host;
  43   xbt_swag_t process_to_run;
  44   xbt_swag_t process_list;
  45   xbt_swag_t process_to_destroy;
  46   smx_process_t current_process;
  47   smx_process_t maestro_process;
  48   xbt_dict_t registered_functions;
  49   smx_creation_func_t create_process_function;
  50   void_f_pvoid_t kill_process_function;
  51   void_f_pvoid_t cleanup_process_function;
  52 } s_SIMIX_Global_t, *SIMIX_Global_t;
  53
  54 extern SIMIX_Global_t simix_global;
  55
  56 /******************************** Process *************************************/
  57
  58 /** @brief Process datatype
  59     @ingroup m_datatypes_management_details @{ */
  60      typedef struct s_smx_process {
  61        s_xbt_swag_hookup_t process_hookup;
  62        s_xbt_swag_hookup_t synchro_hookup;
  63        s_xbt_swag_hookup_t host_proc_hookup;
  64        s_xbt_swag_hookup_t destroy_hookup;
  65
  66        char *name;              /**< @brief process name if any */
  67        smx_host_t smx_host;     /* the host on which the process is running */
  68        smx_context_t context;   /* the context that executes the scheduler function */
  69        ex_ctx_t *exception;
  70        int blocked : 1;
  71        int suspended : 1;
  72        int iwannadie : 1;
  73        smx_mutex_t mutex;       /* mutex on which the process is blocked  */
  74        smx_cond_t cond;         /* cond on which the process is blocked  */
  75        smx_action_t waiting_action;
  76        xbt_dict_t properties;
  77        void *data;              /* kept for compatibility, it should be replaced with moddata */
  78
  79      } s_smx_process_t;
  80 /** @} */
  81
  82 typedef struct s_smx_process_arg {
  83   const char *name;
  84   xbt_main_func_t code;
  85   void *data;
  86   char *hostname;
  87   int argc;
  88   char **argv;
  89   double kill_time;
  90   xbt_dict_t properties;
  91 } s_smx_process_arg_t, *smx_process_arg_t;
  92
  93 void SIMIX_create_maestro_process(void);
  94 void SIMIX_process_empty_trash(void);
  95 void SIMIX_process_schedule(smx_process_t process);
  96 ex_ctx_t *SIMIX_process_get_exception(void);
  97 void SIMIX_process_exception_terminate(xbt_ex_t * e);
  98
  99 /*************************** Mutex and Conditional ****************************/
 100
 101 typedef struct s_smx_mutex {
 102
 103   /* KEEP IT IN SYNC WITH src/xbt_sg_thread.c::struct s_xbt_mutex */
 104   xbt_swag_t sleeping;          /* list of sleeping process */
 105   int refcount;
 106   /* KEEP IT IN SYNC WITH src/xbt_sg_thread.c::struct s_xbt_mutex */
 107
 108 } s_smx_mutex_t;
 109
 110 typedef struct s_smx_cond {
 111
 112   /* KEEP IT IN SYNC WITH src/xbt_sg_thread.c::struct s_xbt_cond */
 113   xbt_swag_t sleeping;          /* list of sleeping process */
 114   smx_mutex_t mutex;
 115   xbt_fifo_t actions;           /* list of actions */
 116   /* KEEP IT IN SYNC WITH src/xbt_sg_thread.c::struct s_xbt_cond */
 117
 118 } s_smx_cond_t;
 119
 120 /******************************* Networking ***********************************/
 121
 122 /** @brief Rendez-vous point datatype */
 123 typedef struct s_smx_rvpoint {
 124   char *name;
 125   smx_mutex_t read;
 126   smx_mutex_t write;
 127   xbt_fifo_t comm_fifo;
 128 } s_smx_rvpoint_t;
 129
 130 typedef struct s_smx_comm {
 131
 132
 133   smx_comm_type_t type;   /* Type of the communication (comm_send,comm_recv) */
 134   smx_rdv_t rdv;          /* Rendez-vous where the comm is queued */
 135   smx_cond_t cond;        /* Condition associated to the surf simulation */
 136   int refcount;           /* Number of processes involved in the cond */
 137
 138   /* Surf action data */
 139   smx_process_t src_proc;
 140   smx_process_t dst_proc;
 141   smx_action_t act;
 142   double rate;
 143   double task_size;
 144
 145   /* Data to be transfered */
 146   void *src_buff;
 147   size_t src_buff_size;
 148   void *dst_buff;
 149   size_t *dst_buff_size;
 150   void *data;             /* User data associated to communication */
 151 } s_smx_comm_t;
 152
 153 void SIMIX_network_copy_data(smx_comm_t comm);
 154 smx_comm_t SIMIX_communication_new(smx_comm_type_t type);
 155 void SIMIX_communication_destroy(smx_comm_t comm);
 156 static inline void SIMIX_communication_use(smx_comm_t comm);
 157 static inline void SIMIX_communication_wait_for_completion(smx_comm_t comm, double timeout);
 158 static inline void SIMIX_rdv_push(smx_rdv_t rdv, smx_comm_t comm);
 159 static inline void SIMIX_rdv_remove(smx_rdv_t rdv, smx_comm_t comm);
 160
 161 /********************************* Action *************************************/
 162
 163 typedef enum {ready, ongoing, done, failed} smx_action_state_t;
 164
 165 /** @brief Action datatype
 166     @ingroup m_datatypes_management_details */
 167 typedef struct s_smx_action {
 168   char *name;              /**< @brief action name if any */
 169   xbt_fifo_t cond_list;    /*< conditional variables that must be signaled when the action finish. */
 170   void *data;              /**< @brief user data */
 171   int refcount;            /**< @brief reference counter */
 172   surf_action_t surf_action;    /* SURF modeling of computation  */
 173   smx_host_t source;
 174 } s_smx_action_t;
 175
 176 /************************** Configuration support *****************************/
 177
 178 extern int _simix_init_status;  /* 0: beginning of time; FIXME: KILLME ?
 179                                    1: pre-inited (cfg_set created);
 180                                    2: inited (running) */
 181
 182 #define SIMIX_CHECK_HOST()  xbt_assert0(surf_workstation_model->extension.workstation. \
 183                                   get_state(SIMIX_host_self()->host)==SURF_RESOURCE_ON,\
 184                                   "Host failed, you cannot call this function.")
 185
 186 smx_host_t __SIMIX_host_create(const char *name, void *workstation, void *data);
 187 void __SIMIX_host_destroy(void *host);
 188 void __SIMIX_cond_wait(smx_cond_t cond);
 189 void __SIMIX_cond_display_actions(smx_cond_t cond);
 190 void __SIMIX_action_display_conditions(smx_action_t action);
 191
 192 /******************************** Context *************************************/
 193
 194 void SIMIX_context_mod_init(void);
 195
 196 void SIMIX_context_mod_exit(void);
 197
 198 /* *********************** */
 199 /* Context type definition */
 200 /* *********************** */
 201 /* the following function pointers types describe the interface that all context
 202    concepts must implement */
 203
 204 /* each context type must contain this macro at its begining -- OOP in C :/ */
 205 #define SMX_CTX_BASE_T \
 206   s_xbt_swag_hookup_t hookup; \
 207   xbt_main_func_t code; \
 208   int argc; \
 209   char **argv; \
 210   void_f_pvoid_t cleanup_func; \
 211   void *cleanup_arg; \
 212
 213 /* all other context types derive from this structure */
 214 typedef struct s_smx_context {
 215   SMX_CTX_BASE_T;
 216 } s_smx_context_t;
 217
 218 /* *********************** */
 219 /* factory type definition */
 220 /* *********************** */
 221
 222 /* Each context implementation define its own context factory
 223  * A context factory is responsable of the creation and manipulation of the
 224  * execution context of all the simulated processes (and maestro) using the
 225  * selected implementation.
 226  *
 227  * For example, the context switch based on java thread use the
 228  * java implementation of the context and the java factory to build and control
 229  * the contexts depending on this implementation.
 230
 231  * The following function pointer types describe the interface that any context
 232  * factory should implement.
 233  */
 234
 235 /* function used to create a new context */
 236 typedef smx_context_t (*smx_pfn_context_factory_create_context_t)
 237                       (xbt_main_func_t, int, char**, void_f_pvoid_t, void*);
 238
 239 /* this function finalize the specified context factory */
 240 typedef int (*smx_pfn_context_factory_finalize_t) (smx_context_factory_t*);
 241
 242 /* function used to destroy the specified context */
 243 typedef void (*smx_pfn_context_free_t) (smx_context_t);
 244
 245 /* function used to start the specified context */
 246 typedef void (*smx_pfn_context_start_t) (smx_context_t);
 247
 248 /* function used to stop the current context */
 249 typedef void (*smx_pfn_context_stop_t) (smx_context_t);
 250
 251 /* function used to suspend the current context */
 252 typedef void (*smx_pfn_context_suspend_t) (smx_context_t context);
 253
 254 /* function used to resume the current context */
 255 typedef void (*smx_pfn_context_resume_t) (smx_context_t old_context,
 256                                           smx_context_t new_context);
 257
 258 /* interface of the context factories */
 259 typedef struct s_smx_context_factory {
 260   smx_pfn_context_factory_create_context_t create_context;
 261   smx_pfn_context_factory_finalize_t finalize;
 262   smx_pfn_context_free_t free;
 263   smx_pfn_context_start_t start;
 264   smx_pfn_context_stop_t stop;
 265   smx_pfn_context_suspend_t suspend;
 266   smx_pfn_context_resume_t resume;
 267   const char *name;
 268 } s_smx_context_factory_t;
 269
 270 /* Selects a context factory associated with the name specified by the parameter name.
 271  * If successful the function returns 0. Otherwise the function returns the error code.
 272  */
 273 int SIMIX_context_select_factory(const char *name);
 274
 275 /* Initializes a context factory from the name specified by the parameter name.
 276  * If the factory cannot be found, an exception is raised.
 277  */
 278 void SIMIX_context_init_factory_by_name(smx_context_factory_t * factory, const char *name);
 279
 280 /* All factories init */
 281 void SIMIX_ctx_thread_factory_init(smx_context_factory_t * factory);
 282
 283 void SIMIX_ctx_sysv_factory_init(smx_context_factory_t * factory);
 284
 285 void SIMIX_ctx_java_factory_init(smx_context_factory_t * factory);
 286
 287 /* ****************************** */
 288 /* context manipulation functions */
 289 /* ****************************** */
 290
 291 /* Scenario for the end of a context:
 292  *
 293  * CASE 1: death after end of the main function
 294  *   the context_wrapper, called internally by the context module, calls
 295  *   SIMIX_context_stop after user code stops, smx_context_stop calls user
 296  *   cleanup_func if any (in context settings), add current process to trashbin
 297  *   and yields back to maestro.
 298  *   From time to time, maestro calls SIMIX_context_empty_trash, which destroy
 299  *   all the process and context data structures, and frees the memory
 300  *
 301  * CASE 2: brutal death
 302  *   SIMIX_process_kill (from any process) set process->iwannadie = 1 and then
 303  *   schedules the process. Then the process is awaken in the middle of the
 304  *   SIMIX_process_yield function, and at the end of it, it checks that
 305  *   iwannadie == 1, and call SIMIX_context_stop(same than first case afterward)
 306  */
 307
 308 /**
 309  * \brief creates a new context for a user level process
 310  * \param code a main function
 311  * \param argc the number of arguments of the main function
 312  * \param argv the vector of arguments of the main function
 313  * \param cleanup_func the function to call when the context stops
 314  * \param cleanup_arg the argument of the cleanup_func function
 315  */
 316 static inline smx_context_t SIMIX_context_new(xbt_main_func_t code, int argc,
 317                                               char** argv,
 318                                               void_f_pvoid_t cleanup_func,
 319                                               void* cleanup_arg)
 320 {
 321   return (*(simix_global->context_factory->create_context))
 322            (code, argc, argv, cleanup_func, cleanup_arg);
 323 }
 324
 325 /**
 326  * \brief destroy a context
 327  * \param context the context to destroy
 328  * Argument must be stopped first -- runs in maestro context
 329  */
 330 static inline void SIMIX_context_free(smx_context_t context)
 331 {
 332   (*(simix_global->context_factory->free)) (context);
 333 }
 334
 335 /**
 336  * \brief prepares aa context to be run
 337  * \param context the context to start
 338  * It will however run effectively only when calling #SIMIX_process_schedule
 339  */
 340 static inline void SIMIX_context_start(smx_context_t context)
 341 {
 342   (*(simix_global->context_factory->start)) (context);
 343 }
 344
 345 /**
 346  * \brief stops the execution of a context
 347  * \param context to stop
 348  */
 349 static inline void SIMIX_context_stop(smx_context_t context)
 350 {
 351   (*(simix_global->context_factory->stop)) (context);
 352 }
 353
 354 /**
 355  \brief resumes the execution of a context
 356  \param old_context the actual context from which is resuming
 357  \param new_context the context to resume
 358  */
 359 static inline void SIMIX_context_resume(smx_context_t old_context,
 360                                         smx_context_t new_context)
 361 {
 362   (*(simix_global->context_factory->resume)) (old_context, new_context);
 363 }
 364
 365 /**
 366  \brief suspends a context and return the control back to the one which
 367         scheduled it
 368  \param context the context to be suspended (it must be the running one)
 369  */
 370 static inline void SIMIX_context_suspend(smx_context_t context)
 371 {
 372   (*(simix_global->context_factory->suspend)) (context);
 373 }
 374
 375 #endif