Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
cosmetics in doc
[simgrid.git] / examples / README.rst
1 .. S4U (Simgrid for you) is the modern interface of SimGrid, which new project should use.
2 ..
3 .. This file follows the ReStructured syntax to be included in the
4 .. documentation, but it should remain readable directly.
5
6 .. _s4u_examples:
7
8 Examples
9 ********
10
11 SimGrid comes with an extensive set of examples, documented on this
12 page. Most of them only demonstrate one single feature, with some
13 larger exemplars listed below.
14
15 The C++ examples can be found under examples/cpp while python examples
16 are in examples/python. Each such directory contains the source code (also listed
17 from this page), and the so-called tesh file containing how to call
18 the binary obtained by compiling this example and also the expected
19 output. Tesh files are used to turn each of our examples into an
20 integration test. Some examples also contain other files, on need.
21
22 A good way to bootstrap your own project is to copy and combine some
23 of the provided examples to constitute the skeleton of what you plan
24 to simulate.
25
26 .. _s4u_ex_actors:
27
28 ===========================
29 Actors: the Active Entities
30 ===========================
31
32 Starting and Stopping Actors
33 ----------------------------
34
35 .. _s4u_ex_actors_create:
36
37 Creating actors
38 ^^^^^^^^^^^^^^^
39
40 Most actors are started from the deployment XML file because this
41 is a :ref:`better scientific habit <howto_science>`, but you can
42 also create them directly from your code.
43
44 .. tabs::
45
46    .. example-tab:: examples/cpp/actor-create/s4u-actor-create.cpp
47
48       You create actors either:
49
50       - Directly with :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::create`
51       - From XML with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::register_actor` (if your actor is a class)
52         or :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::register_function` (if your actor is a function)
53         and then :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::load_deployment`
54
55    .. example-tab:: examples/python/actor-create/actor-create.py
56
57       You create actors either:
58
59       - Directly with :py:func:`simgrid.Actor.create()`
60       - From XML with :py:func:`simgrid.Engine.register_actor()` and then :py:func:`simgrid.Engine.load_deployment()`
61
62    .. example-tab:: examples/c/actor-create/actor-create.c
63
64       You create actors either:
65
66       - Directly with :cpp:func:`sg_actor_create` followed by :cpp:func:`sg_actor_start`.
67       - From XML with :cpp:func:`simgrid_register_function` and then :cpp:func:`simgrid_load_deployment`.
68
69    .. example-tab:: examples/python/actor-create/actor-create_d.xml
70
71       The following file is used in both C++ and Python.
72
73 Reacting to actors' end
74 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
75
76 You can attach callbacks to the end of actors. There are several ways of doing so, depending on whether you want to
77 attach your callback to a given actor and on how you define the end of a
78 given actor. User code probably wants to react to the termination of an actor
79 while some plugins want to react to the destruction (memory collection) of
80 actors.
81
82 .. tabs::
83
84    .. example-tab:: examples/cpp/actor-exiting/s4u-actor-exiting.cpp
85
86       This example shows how to attach a callback to:
87
88       - the end of a specific actor: :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_exit()`
89       - the end of any actor: :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_termination_cb`
90       - the destruction of any actor: :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_destruction_cb`
91
92    .. example-tab:: examples/c/actor-exiting/actor-exiting.c
93
94       This example shows how to attach a callback to the end of a specific actor with
95       :cpp:func:`sg_actor_on_exit()`.
96
97 Killing actors
98 ^^^^^^^^^^^^^^
99
100 Actors can forcefully stop other actors.
101
102 .. tabs::
103
104    .. example-tab:: examples/cpp/actor-kill/s4u-actor-kill.cpp
105
106       See also :cpp:func:`void simgrid::s4u::Actor::kill(void)`, :cpp:func:`void simgrid::s4u::Actor::kill_all()`,
107       :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exit`, :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_exit`.
108
109    .. example-tab:: examples/python/actor-kill/actor-kill.py
110
111       See also :py:func:`simgrid.Actor.kill()`, :py:func:`simgrid.Actor.kill_all()`, :py:func:`simgrid.this_actor.exit()`,
112       :py:func:`simgrid.this_actor.on_exit`.
113
114    .. example-tab:: examples/c/actor-kill/actor-kill.c
115
116       See also :cpp:func:`sg_actor_kill`, :cpp:func:`sg_actor_kill_all`, :cpp:func:`sg_actor_exit`, :cpp:func:`sg_actor_on_exit`.
117
118 Actors' life cycle from XML_reference
119 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
120
121 You can specify a start time and a kill time in the deployment file.
122
123 .. tabs::
124
125    .. example-tab:: examples/cpp/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime.cpp
126
127       This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
128
129    .. example-tab:: examples/cpp/actor-lifetime/s4u-actor-lifetime_d.xml
130
131       This demonstrates the ``start_time`` and ``kill_time`` attribute of the :ref:`pf_tag_actor` tag.
132
133    .. example-tab:: examples/python/actor-lifetime/actor-lifetime.py
134
135       This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
136
137    .. example-tab:: examples/c/actor-lifetime/actor-lifetime.c
138
139       This file is not really interesting: the important matter is in the XML file.
140
141 Daemon actors
142 ^^^^^^^^^^^^^
143
144 Some actors may be intended to simulate daemons that run in the background.
145 This example shows how to transform a regular
146 actor into a daemon that will be automatically killed once the simulation is over.
147
148 .. tabs::
149
150    .. example-tab:: examples/cpp/actor-daemon/s4u-actor-daemon.cpp
151
152       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::daemonize()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::is_daemon()`.
153
154    .. example-tab:: examples/python/actor-daemon/actor-daemon.py
155
156       See also :py:func:`simgrid.Actor.daemonize()` and :py:func:`simgrid.Actor.is_daemon()`.
157
158    .. example-tab:: examples/c/actor-daemon/actor-daemon.c
159
160       See also :cpp:func:`sg_actor_daemonize` and :cpp:func:`sg_actor_is_daemon`.
161
162 Specifying the stack size
163 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
164
165 The stack size can be specified by default on the command line,
166 globally by changing the configuration with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config`,
167 or for a specific actor using :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_stacksize` before its start.
168
169 .. tabs::
170
171    .. example-tab:: examples/cpp/actor-stacksize/s4u-actor-stacksize.cpp
172
173    .. example-tab:: examples/c/actor-stacksize/actor-stacksize.c
174
175 Inter-Actors Interactions
176 -------------------------
177
178 See also the examples on :ref:`inter-actors communications
179 <s4u_ex_communication>` and the ones on :ref:`classical
180 synchronization objects <s4u_ex_IPC>`.
181
182 Suspending/resuming Actors
183 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
184
185 Actors can be suspended and resumed during their executions.
186
187 .. tabs::
188
189    .. example-tab:: examples/cpp/actor-suspend/s4u-actor-suspend.cpp
190
191       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::suspend()`,
192       :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::suspend()`, :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::resume()`, and
193       :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::is_suspended()`.
194
195    .. example-tab:: examples/python/actor-suspend/actor-suspend.py
196
197       See also :py:func:`simgrid.this_actor.suspend()`,
198       :py:func:`simgrid.Actor.suspend()`, :py:func:`simgrid.Actor.resume()`, and
199       :py:func:`simgrid.Actor.is_suspended()`.
200
201    .. example-tab:: examples/c/actor-suspend/actor-suspend.c
202
203       See also :cpp:func:`sg_actor_suspend()`, :cpp:func:`sg_actor_resume()`, and
204       :cpp:func:`sg_actor_is_suspended()`.
205
206 Migrating Actors
207 ^^^^^^^^^^^^^^^^
208
209 Actors can move or be moved from a host to another very easily. It amounts to setting them on a new host.
210
211 .. tabs::
212
213    .. example-tab:: examples/cpp/actor-migrate/s4u-actor-migrate.cpp
214
215       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::set_host()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_host()`.
216
217    .. example-tab:: examples/python/actor-migrate/actor-migrate.py
218
219       See also :py:attr:`simgrid.Actor.host`.
220
221    .. example-tab:: examples/c/actor-migrate/actor-migrate.c
222
223       See also :cpp:func:`sg_actor_set_host()`.
224
225 Waiting for the termination of an actor (joining on it)
226 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
227
228 You can block the current actor until the end of another actor.
229
230 .. tabs::
231
232    .. example-tab:: examples/cpp/actor-join/s4u-actor-join.cpp
233
234       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::join()`.
235
236    .. example-tab:: examples/python/actor-join/actor-join.py
237
238       See also :py:func:`simgrid.Actor.join()`.
239
240    .. example-tab:: examples/c/actor-join/actor-join.c
241
242       See also :cpp:func:`sg_actor_join`.
243
244 Yielding to other actors
245 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
246
247 The ```yield()``` function interrupts the execution of the current
248 actor, leaving a chance to the other actors that are ready to run
249 at this timestamp.
250
251 .. tabs::
252
253    .. example-tab:: examples/cpp/actor-yield/s4u-actor-yield.cpp
254
255       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::yield()`.
256
257    .. example-tab:: examples/python/actor-yield/actor-yield.py
258
259       See also :py:func:`simgrid.this_actor.yield_()`.
260
261    .. example-tab:: examples/c/actor-yield/actor-yield.c
262
263       See also :cpp:func:`sg_actor_yield()`.
264
265 Traces Replay as a Workload
266 ---------------------------
267
268 This section details how to run trace-driven simulations. It is very
269 handy when you want to test an algorithm or protocol that only reacts
270 to external events. For example, many P2P protocols react to user
271 requests, but do nothing if there is no such event.
272
273 In such situations, you should write your protocol in C++, and separate
274 the workload that you want to play onto your protocol in a separate
275 text file. Declare a function handling each type of the events in your
276 trace, register them using :cpp:func:`xbt_replay_action_register()` in
277 your main, and then run the simulation.
278
279 Then, you can either have one trace file containing all your events,
280 or a file per simulated process: the former may be easier to work
281 with, but the second is more efficient on very large traces. Check
282 also the tesh files in the example directories for details.
283
284 Communication replay
285 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
286
287 Presents a set of event handlers reproducing classical communication primitives (asynchronous send/receive at the moment).
288
289 .. tabs::
290
291    .. example-tab:: examples/cpp/replay-comm/s4u-replay-comm.cpp
292
293 I/O replay
294 ^^^^^^^^^^
295
296 Presents a set of event handlers reproducing classical I/O primitives (open, read, close).
297
298 .. tabs::
299
300    .. example-tab:: examples/cpp/replay-io/s4u-replay-io.cpp
301
302 ==========================
303 Activities: what Actors do
304 ==========================
305
306 .. _s4u_ex_communication:
307
308 Communications on the Network
309 -----------------------------
310
311 Basic communications
312 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
313
314 This simple example just sends one message back and forth.
315 The tesh file laying in the directory shows how to start the simulator binary, highlighting how to pass options to
316 the simulators (as detailed in Section :ref:`options`).
317
318 .. tabs::
319
320    .. example-tab:: examples/cpp/comm-pingpong/s4u-comm-pingpong.cpp
321
322    .. example-tab:: examples/c/comm-pingpong/comm-pingpong.c
323
324
325 Basic asynchronous communications
326 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
327
328 Illustrates how to have non-blocking communications, that are communications running in the background leaving the process 
329 free to do something else during their completion.
330
331 .. tabs::
332
333    .. example-tab:: examples/cpp/comm-wait/s4u-comm-wait.cpp
334
335       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Mailbox::put_async()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait()`.
336
337    .. example-tab:: examples/python/comm-wait/comm-wait.py
338
339       See also :py:func:`simgrid.Mailbox.put_async()` and :py:func:`simgrid.Comm.wait()`.
340
341    .. example-tab:: examples/c/comm-wait/comm-wait.c
342
343       See also :cpp:func:`sg_mailbox_put_async()` and :cpp:func:`sg_comm_wait()`.
344
345 Waiting for communications with timeouts
346 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
347
348 This example is very similar to the previous one, simply adding how to declare timeouts when waiting on asynchronous communication.
349
350 .. tabs::
351
352    .. example-tab:: examples/cpp/comm-waituntil/s4u-comm-waituntil.cpp
353
354       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::wait_until()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_for()`.
355
356    .. example-tab:: examples/python/comm-waitfor/comm-waitfor.py
357
358       See also :py:func:`simgrid.Comm.wait_for()` and :py:func:`simgrid.Comm.wait_any_for()`
359
360 Suspending communications
361 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
362
363 The ``suspend()`` and ``resume()`` functions block the progression of a given communication for a while and then unblock it.
364 ``is_suspended()`` returns whether that activity is currently blocked or not.
365
366 .. tabs::
367
368    .. example-tab:: examples/cpp/comm-suspend/s4u-comm-suspend.cpp
369
370       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::suspend()`
371       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::resume()` and
372       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::is_suspended()`.
373
374 Waiting for all communications in a set
375 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
376
377 The ``wait_all()`` function is useful when you want to block until all activities in a given set have been completed.
378
379 .. tabs::
380
381    .. example-tab:: examples/cpp/comm-waitall/s4u-comm-waitall.cpp
382
383       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_all()`.
384
385    .. example-tab:: examples/python/comm-waitall/comm-waitall.py
386
387       See also :py:func:`simgrid.Comm.wait_all()`.
388
389    .. example-tab:: examples/c/comm-waitall/comm-waitall.c
390
391       See also :cpp:func:`sg_comm_wait_all()`.
392
393 Waiting for the first completed communication in a set
394 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
395
396 The ``wait_any()`` blocks until one activity of the set completes, no matter which terminates first.
397
398 .. tabs::
399
400    .. example-tab:: examples/cpp/comm-waitany/s4u-comm-waitany.cpp
401
402       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::wait_any()`.
403
404    .. example-tab:: examples/python/comm-waitany/comm-waitany.py
405
406       See also :py:func:`simgrid.Comm.wait_any()`.
407
408    .. example-tab:: examples/c/comm-waitany/comm-waitany.c
409
410       See also :cpp:func:`sg_comm_wait_any`.
411
412 Testing whether at least one communication completed
413 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
414
415 The ``test_any()`` returns whether at least one activity of the set has completed, or -1.
416
417 .. tabs::
418
419    .. example-tab:: examples/cpp/comm-testany/s4u-comm-testany.cpp
420
421       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Comm::test_any()`.
422
423
424 .. _s4u_ex_execution:
425
426 Executions on the CPU
427 ---------------------
428
429 Basic execution
430 ^^^^^^^^^^^^^^^
431
432 The computations done in your program are not reported to the
433 simulated world unless you explicitly request the simulator to pause
434 the actor until a given amount of flops gets computed on its simulated
435 host. Some executions can be given a higher priority so that they
436 get more resources.
437
438 .. tabs::
439
440    .. example-tab:: examples/cpp/exec-basic/s4u-exec-basic.cpp
441
442       See also :cpp:func:`void simgrid::s4u::this_actor::execute(double)`
443       and :cpp:func:`void simgrid::s4u::this_actor::execute(double, double)`.
444
445    .. example-tab:: examples/python/exec-basic/exec-basic.py
446
447       See also :py:func:`simgrid.this_actor.execute()`.
448
449    .. example-tab:: examples/c/exec-basic/exec-basic.c
450
451       See also :cpp:func:`void sg_actor_execute(double)`
452       and :cpp:func:`void sg_actor_execute_with_priority(double, double)`.
453
454 Asynchronous execution
455 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
456
457 You can start asynchronous executions, just like you would fire background threads.
458
459 .. tabs::
460
461    .. example-tab:: examples/cpp/exec-async/s4u-exec-async.cpp
462
463       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exec_init()`,
464       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::start()`,
465       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::wait()`,
466       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::get_remaining()`,
467       :cpp:func:`simgrid::s4u::Exec::get_remaining_ratio()`,
468       :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::exec_async()` and
469       :cpp:func:`simgrid::s4u::Activity::cancel()`.
470
471    .. example-tab:: examples/python/exec-async/exec-async.py
472
473       See also :py:func:`simgrid.this_actor.exec_init()`,
474       :py:func:`simgrid.Activity.start()`,
475       :py:func:`simgrid.Activity.wait()`,
476       :py:attr:`simgrid.Exec.remaining`,
477       :py:attr:`simgrid.Exec.remaining_ratio`,
478       :py:func:`simgrid.this_actor.exec_async()` and
479       :py:func:`simgrid.Activity.cancel()`.
480
481    .. example-tab:: examples/c/exec-async/exec-async.c
482
483       See also :cpp:func:`sg_actor_exec_init()`,
484       :cpp:func:`sg_exec_start()`,
485       :cpp:func:`sg_exec_wait()`,
486       :cpp:func:`sg_exec_get_remaining()`,
487       :cpp:func:`sg_exec_get_remaining_ratio()`,
488       :cpp:func:`sg_actor_exec_async()` and
489       :cpp:func:`sg_exec_cancel()`,
490
491 Remote execution
492 ^^^^^^^^^^^^^^^^
493
494 You can start executions on remote hosts, or even change the host on which they occur during their execution.
495
496 .. tabs::
497
498    .. example-tab:: examples/cpp/exec-remote/s4u-exec-remote.cpp
499
500       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Exec::set_host()`.
501
502    .. example-tab:: examples/python/exec-remote/exec-remote.py
503
504       See also :py:attr:`simgrid.Exec.host`.
505
506    .. example-tab:: examples/c/exec-remote/exec-remote.c
507
508       See also :cpp:func:`sg_exec_set_host()`.
509
510 .. _s4u_ex_ptasks:
511
512 Parallel executions
513 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
514
515 These objects are convenient abstractions of parallel
516 computational kernels that span over several machines, such as a
517 PDGEM and the other ScaLAPACK routines. Note that this only works
518 with the "ptask_L07" host model (``--cfg=host/model:ptask_L07``).
519
520 This example demonstrates several kinds of parallel tasks: regular
521 ones, communication-only (without computation), computation-only
522 (without communication), synchronization-only (neither
523 communication nor computation). It also shows how to reconfigure a
524 task after its start, to change the number of hosts it runs onto.
525 This allows simulating malleable tasks.
526
527 .. tabs::
528
529    .. example-tab:: examples/cpp/exec-ptask/s4u-exec-ptask.cpp
530
531       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::parallel_execute()`.
532
533 DVFS and pstates
534 ^^^^^^^^^^^^^^^^
535
536 This example shows how to define a set of pstates in the XML. The current pstate
537 of a host can then be accessed and changed from the program.
538
539 .. tabs::
540
541    .. example-tab:: examples/cpp/exec-dvfs/s4u-exec-dvfs.cpp
542
543       See also :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::get_pstate_speed` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::set_pstate`.
544
545    .. example-tab:: examples/c/exec-dvfs/exec-dvfs.c
546
547       See also :cpp:func:`sg_host_get_pstate_speed` and :cpp:func:`sg_host_set_pstate`.
548
549    .. example-tab:: examples/python/exec-dvfs/exec-dvfs.py
550
551       See also :py:attr:`Host.pstate_speed` and :py:func:`Host.set_pstate()`.
552
553    .. example-tab:: examples/platforms/energy_platform.xml
554
555 .. _s4u_ex_disk_io:
556
557 I/O on Disks and Files
558 ----------------------
559
560 SimGrid provides two levels of abstraction to interact with the
561 simulated disks. At the simplest level, you simply create read and
562 write actions on the disk resources.
563
564 Access to raw disk devices
565 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
566
567 This example illustrates how to simply read and write data on a simulated disk resource.
568
569 .. tabs::
570
571    .. example-tab:: examples/cpp/io-disk-raw/s4u-io-disk-raw.cpp
572
573    .. example-tab:: examples/c/io-disk-raw/io-disk-raw.c
574
575    .. example-tab:: examples/platforms/hosts_with_disks.xml
576
577       This shows how to declare disks in XML.
578
579 Filesystem plugin
580 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
581
582 The FileSystem plugin provides a more detailed view, with the
583 classical operations over files: open, move, unlink, and of course,
584 read and write. The file and disk sizes are also dealt with and can
585 result in short reads and short writes, as in reality.
586
587   - **File Management:**
588     This example illustrates the use of operations on files
589     (read, write, seek, tell, unlink, etc).
590
591     .. tabs::
592
593        .. example-tab:: examples/cpp/io-file-system/s4u-io-file-system.cpp
594
595   - **Remote I/O:**
596     I/O operations on files can also be done remotely,
597     i.e. when the accessed disk is not mounted on the caller's host.
598
599     .. tabs::
600
601        .. example-tab:: examples/cpp/io-file-remote/s4u-io-file-remote.cpp
602
603        .. example-tab:: examples/c/io-file-remote/io-file-remote.c
604
605 .. _s4u_ex_IPC:
606
607 Classical synchronization objects
608 ---------------------------------
609
610 Barrier
611 ^^^^^^^
612
613 Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Barrier` synchronization objects.
614
615 .. tabs::
616
617    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-barrier/s4u-synchro-barrier.cpp
618
619    .. example-tab:: examples/python/synchro-barrier/synchro-barrier.py
620
621 Condition variable: basic usage
622 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
623
624 Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::ConditionVariable` synchronization objects.
625
626 .. tabs::
627
628    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-condition-variable/s4u-synchro-condition-variable.cpp
629
630 Condition variable: timeouts
631 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
632
633 Shows how to specify timeouts when blocking on condition variables.
634
635 .. tabs::
636
637    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-condition-variable-waituntil/s4u-synchro-condition-variable-waituntil.cpp
638
639 Mutex
640 ^^^^^
641
642 Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Mutex` synchronization objects.
643
644 .. tabs::
645
646    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-mutex/s4u-synchro-mutex.cpp
647
648    .. example-tab:: examples/python/synchro-mutex/synchro-mutex.py
649
650 Semaphore
651 ^^^^^^^^^
652
653 Shows how to use :cpp:type:`simgrid::s4u::Semaphore` synchronization objects.
654
655 .. tabs::
656
657    .. example-tab:: examples/cpp/synchro-semaphore/s4u-synchro-semaphore.cpp
658
659    .. example-tab:: examples/c/synchro-semaphore/synchro-semaphore.c
660
661 =============================
662 Interacting with the Platform
663 =============================
664
665 User-defined properties
666 -----------------------
667
668 You can attach arbitrary information to most platform elements from the XML file, and then interact with these values from your
669 program. Note that the changes are not written permanently on disk, in the XML file nor anywhere else. They only last until the end of
670 your simulation.
671
672 .. tabs::
673
674    .. example-tab:: examples/cpp/platform-properties/s4u-platform-properties.cpp
675
676       - :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::set_property()`
677       - :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::set_property()`
678       - :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::set_property()`
679       - :cpp:func:`simgrid::s4u::NetZone::get_property()` and :cpp:func:`simgrid::s4u::NetZone::set_property()`
680
681    .. example-tab:: examples/c/platform-properties/platform-properties.c
682
683       - :cpp:func:`sg_actor_get_property_value()`
684       - :cpp:func:`sg_host_get_property_value()` and :cpp:func:sg_host_set_property_value()`
685       - :cpp:func:`sg_zone_get_property_value()` and :cpp:func:`sg_zone_set_property_value()`
686
687    .. group-tab:: XML
688
689       **Platform file:**
690
691       .. showfile:: examples/platforms/prop.xml
692          :language: xml
693
694 Element filtering
695 -----------------
696
697 Retrieving the netzones matching given criteria
698 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
699
700 Shows how to filter the cluster netzones.
701
702 .. tabs::
703
704    .. example-tab:: examples/cpp/routing-get-clusters/s4u-routing-get-clusters.cpp
705
706 Retrieving the list of hosts matching given criteria
707 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
708
709 Shows how to filter the actors that match given criteria.
710
711 .. tabs::
712
713    .. example-tab:: examples/cpp/engine-filtering/s4u-engine-filtering.cpp
714
715 Profiles
716 --------
717
718 Specifying state profiles
719 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
720
721 Shows how to specify when the resources must be turned off and on again, and how to react to such
722 failures in your code. See also :ref:`howto_churn`.
723
724 .. tabs::
725
726    .. example-tab:: examples/cpp/platform-failures/s4u-platform-failures.cpp
727
728    .. example-tab:: examples/c/platform-failures/platform-failures.c
729
730    .. group-tab:: XML
731
732       .. showfile:: examples/platforms/small_platform_failures.xml
733          :language: xml
734
735       .. showfile:: examples/platforms/profiles/jupiter_state.profile
736
737       .. showfile:: examples/platforms/profiles/fafard_state.profile
738
739 Specifying speed profiles
740 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
741
742 Shows how to specify an external load to resources, variating their peak speed over time.
743
744    .. tabs::
745
746       .. example-tab:: examples/cpp/platform-profile/s4u-platform-profile.cpp
747
748       .. example-tab:: examples/python/platform-profile/platform-profile.py
749
750       .. group-tab:: XML
751
752          .. showfile:: examples/platforms/small_platform_profile.xml
753             :language: xml
754
755          .. showfile:: examples/platforms/profiles/jupiter_speed.profile
756
757          .. showfile:: examples/platforms/profiles/link1_bandwidth.profile
758
759          .. showfile:: examples/platforms/profiles/link1_latency.profile
760
761 =================
762 Energy Simulation
763 =================
764
765 Setup
766 -----
767
768 Describing the energy profiles in the platform
769 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
770
771 The first platform file contains the energy profile of each link and host for a wired network, which is necessary to get energy consumption
772 predictions. The second platform file is the equivalent for a wireless network. As usual, you should not trust our example, and you should
773 strive to double-check that your instantiation matches your target platform.
774
775 .. tabs::
776
777    .. group-tab:: XML
778
779 .. showfile:: examples/platforms/energy_platform.xml
780    :language: xml
781
782 .. showfile:: examples/platforms/wifi_energy.xml
783    :language: xml
784
785 Usage
786 -----
787
788 CPU energy consumption
789 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
790
791 This example shows how to retrieve the amount of energy consumed by the CPU during computations, and the impact of the pstate.
792
793 .. tabs::
794
795    .. example-tab:: examples/cpp/energy-exec/s4u-energy-exec.cpp
796
797    .. example-tab:: examples/c/energy-exec/energy-exec.c
798
799 Virtual machines consumption
800 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
801
802 This example is very similar to the previous one, adding VMs to the picture.
803
804 .. tabs::
805
806    .. example-tab:: examples/cpp/energy-vm/s4u-energy-vm.cpp
807
808    .. example-tab:: examples/c/energy-vm/energy-vm.c
809
810 Wired network energy consumption
811 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
812
813 This example shows how to retrieve and display the energy consumed by the wired network during communications.
814
815 .. tabs::
816
817    .. example-tab:: examples/cpp/energy-link/s4u-energy-link.cpp
818
819 WiFi network energy consumption
820 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
821
822 This example shows how to retrieve and display the energy consumed by the wireless network during communications.
823
824 .. tabs::
825
826    .. example-tab:: examples/cpp/energy-wifi/s4u-energy-wifi.cpp
827
828 Modeling the shutdown and boot of hosts
829 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
830
831 Simple example of a model for the energy consumption during the host boot and shutdown periods.
832
833 .. tabs::
834
835    .. example-tab:: examples/platforms/energy_boot.xml
836
837    .. example-tab:: examples/cpp/energy-boot/s4u-energy-boot.cpp
838
839 =======================
840 Tracing and Visualizing
841 =======================
842
843 Tracing can be activated by various configuration options which are illustrated in these examples. See also the
844 :ref:`full list of options related to tracing <tracing_tracing_options>`.
845 The following introduces  some option sets of interest that you may want to pass to your simulators.
846
847 .. todo::
848    These tracing examples should be integrated in the examples to not duplicate the C++ files.
849    A full command line to see the result in the right tool (vite/FrameSoc) should be given along with some screenshots.
850
851 Platform Tracing
852 ----------------
853
854 Basic example
855 ^^^^^^^^^^^^^
856
857 This program is a toy example just loading the platform so that you can play with the platform visualization. Recommended options:
858 ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes``
859
860 .. tabs::
861
862    .. example-tab:: examples/cpp/trace-platform/s4u-trace-platform.cpp
863
864 Setting Categories
865 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
866
867 This example declares several tracing categories that are used to
868 classify its tasks. When the program is executed, the tracing mechanism
869 registers the resource utilization of hosts and links according to these
870 categories. Recommended options:
871 ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes``
872
873 .. tabs::
874
875    .. example-tab:: examples/cpp/trace-categories/s4u-trace-categories.cpp
876
877 Master Workers tracing
878 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
879
880 This is an augmented version of our basic master/worker example using
881 several tracing features. It traces resource usage, sorted out in several
882 categories; Trace marks and user variables are also used. Recommended
883 options: ``--cfg=tracing/categorized:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes``
884
885 .. tabs::
886
887    .. example-tab:: examples/cpp/trace-masterworkers/s4u-trace-masterworkers.cpp
888
889    .. example-tab:: examples/python/app-masterworkers/app-masterworkers.py
890
891 Process migration tracing
892 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
893
894 This version is enhanced so that the process migrations can be displayed
895 as arrows in a Gantt-chart visualization. Recommended options to that
896 extend: ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/actor:yes``
897
898 .. tabs::
899
900    .. example-tab:: examples/cpp/trace-process-migration/s4u-trace-process-migration.cpp
901
902 Tracing user variables
903 ----------------------
904
905 You can also attach your own variables to any resource described in the platform
906 file. The following examples illustrate this feature.  They have to be run with
907 the following options: ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/platform:yes``
908
909 Attaching variables to Hosts
910 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
911
912 .. tabs::
913
914    .. example-tab:: examples/cpp/trace-host-user-variables/s4u-trace-host-user-variables.cpp
915
916 Attaching variables to Links
917 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
918
919 The tricky part is that you have to know the name of the link you want to enhance with a variable.
920
921 .. tabs::
922
923    .. example-tab:: examples/cpp/trace-link-user-variables/s4u-trace-link-user-variables.cpp
924
925 Attaching variables to network routes
926 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
927
928 It is often easier to update a given variable for all links of a given network path (identified by its source and destination hosts) instead of
929 knowing the name of each specific link.
930
931 .. tabs::
932
933    .. example-tab::  examples/cpp/trace-route-user-variables/s4u-trace-route-user-variables.cpp
934
935 ========================
936 Larger SimGrid Exemplars
937 ========================
938
939 This section contains application examples that are somewhat larger than the previous examples.
940
941 Classical examples
942 ------------------
943
944 Token ring
945 ^^^^^^^^^^
946
947 Shows how to implement a classical communication pattern, where a token is exchanged along a ring to reach every participant.
948
949 .. tabs::
950
951    .. example-tab:: examples/cpp/app-token-ring/s4u-app-token-ring.cpp
952
953    .. example-tab:: examples/c/app-token-ring/app-token-ring.c
954
955 Master Workers
956 ^^^^^^^^^^^^^^
957
958 Another good old example, where one Master acto$ has a bunch of tasks to dispatch to a set of several Worker actors. 
959 This example is used in the :ref:`SimGrid tutorial <usecase_simalgo>`.
960
961 .. tabs::
962
963    .. group-tab:: C++
964
965       This example comes in two equivalent variants, one where the actors
966       are specified as simple functions (which is easier to understand for
967       newcomers) and one where the actors are specified as classes (which is
968       more powerful for the users wanting to build their own projects upon
969       the example).
970
971       .. showfile:: examples/cpp/app-masterworkers/s4u-app-masterworkers-class.cpp
972          :language: cpp
973
974       .. showfile:: examples/cpp/app-masterworkers/s4u-app-masterworkers-fun.cpp
975          :language: cpp
976
977    .. group-tab:: C
978
979       .. showfile:: examples/c/app-masterworker/app-masterworker.c
980          :language: cpp
981
982 Data diffusion
983 --------------
984
985 Bit Torrent
986 ^^^^^^^^^^^
987
988 Classical protocol for Peer-to-Peer data diffusion.
989
990 .. tabs::
991
992    .. group-tab:: C++
993
994       .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-bittorrent.cpp
995          :language: cpp
996
997       .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-peer.cpp
998          :language: cpp
999
1000       .. showfile:: examples/cpp/app-bittorrent/s4u-tracker.cpp
1001          :language: cpp
1002
1003    .. group-tab:: C
1004
1005       .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/app-bittorrent.c
1006          :language: cpp
1007
1008       .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/bittorrent-peer.c
1009          :language: cpp
1010
1011       .. showfile:: examples/c/app-bittorrent/tracker.c
1012          :language: cpp
1013
1014 Chained Send
1015 ^^^^^^^^^^^^
1016
1017 Data broadcast over a ring of processes.
1018
1019 .. tabs::
1020
1021    .. example-tab:: examples/cpp/app-chainsend/s4u-app-chainsend.cpp
1022
1023    .. group-tab:: C
1024
1025       .. showfile:: examples/c/app-chainsend/chainsend.c
1026          :language: c
1027
1028       .. showfile:: examples/c/app-chainsend/broadcaster.c
1029          :language: c
1030
1031       .. showfile:: examples/c/app-chainsend/peer.c
1032          :language: c
1033
1034 Distributed Hash Tables (DHT)
1035 -----------------------------
1036
1037 Chord Protocol
1038 ^^^^^^^^^^^^^^
1039
1040 One of the most famous DHT protocol.
1041
1042 .. tabs::
1043
1044    .. group-tab:: C++
1045
1046       .. showfile:: examples/cpp/dht-chord/s4u-dht-chord.cpp
1047          :language: cpp
1048
1049       .. showfile:: examples/cpp/dht-chord/s4u-dht-chord-node.cpp
1050          :language: cpp
1051
1052 Kademlia
1053 ^^^^^^^^
1054
1055 Another well-known DHT protocol.
1056
1057 .. tabs::
1058
1059    .. group-tab:: C++
1060
1061       .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/s4u-dht-kademlia.cpp
1062          :language: cpp
1063
1064       .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/routing_table.cpp
1065          :language: cpp
1066
1067       .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/answer.cpp
1068          :language: cpp
1069
1070       .. showfile:: examples/cpp/dht-kademlia/node.cpp
1071          :language: cpp
1072
1073    .. group-tab:: C
1074
1075       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/dht-kademlia.c
1076          :language: cpp
1077
1078       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/routing_table.c
1079          :language: cpp
1080
1081       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/answer.c
1082          :language: cpp
1083
1084       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/message.c
1085          :language: cpp
1086
1087       .. showfile:: examples/c/dht-kademlia/node.c
1088          :language: cpp
1089
1090 Pastry
1091 ^^^^^^
1092
1093 Yet another well-known DHT protocol.
1094
1095 .. tabs::
1096
1097    .. example-tab:: examples/c/dht-pastry/dht-pastry.c
1098
1099 .. _s4u_ex_clouds:
1100
1101 Simulating Clouds
1102 -----------------
1103
1104 Cloud basics
1105 ^^^^^^^^^^^^
1106
1107 This example starts some computations both on PMs and VMs and migrates some VMs around.
1108
1109 .. tabs::
1110
1111    .. example-tab:: examples/cpp/cloud-simple/s4u-cloud-simple.cpp
1112
1113    .. example-tab:: examples/c/cloud-simple/cloud-simple.c
1114
1115 Migrating VMs
1116 ^^^^^^^^^^^^^
1117
1118 This example shows how to migrate VMs between PMs.
1119
1120 .. tabs::
1121
1122    .. example-tab:: examples/cpp/cloud-migration/s4u-cloud-migration.cpp
1123
1124    .. example-tab:: examples/c/cloud-migration/cloud-migration.c
1125
1126 =======================
1127 Model-Related Examples
1128 =======================
1129
1130 ns-3 as a model
1131 ---------------
1132
1133 This simple ping-pong example demonstrates how to use the bindings to the Network
1134 Simulator. The most interesting is probably not the C++ files since
1135 they are unchanged from the other simulations, but the associated files,
1136 such as the platform file to see how to declare a platform to be used
1137 with the ns-3 bindings of SimGrid and the tesh file to see how to
1138 start a simulation in these settings.
1139
1140 .. tabs::
1141
1142    .. example-tab:: examples/cpp/network-ns3/s4u-network-ns3.cpp
1143
1144    .. group-tab:: XML
1145
1146       **Platform files:**
1147
1148       .. showfile:: examples/platforms/small_platform_one_link_routes.xml
1149          :language: xml
1150
1151 WiFi links
1152 ----------
1153
1154 This demonstrates how to declare a wifi zone in your platform and
1155 how to use it in your simulation. For that, you should have a link
1156 whose sharing policy is set to `WIFI`. Such links can have more
1157 than one bandwidth value (separated by commas), corresponding to
1158 the several SNR level of your wifi link.
1159
1160 In this case, SimGrid automatically switches to validated
1161 performance models of wifi networks, where the time is shared
1162 between users instead of the bandwidth for wired links (the
1163 corresponding publication is currently being written).
1164
1165 If your wifi link provides more than one SNR level, you can switch
1166 the level of a given host using
1167 :cpp:func:`simgrid::s4u::Link::set_host_wifi_rate`. By default,
1168 the first level is used.
1169
1170 .. tabs::
1171
1172    .. example-tab:: examples/cpp/network-wifi/s4u-network-wifi.cpp
1173
1174    .. group-tab:: XML
1175
1176       **Platform files:**
1177
1178       .. showfile:: examples/platforms/wifi.xml
1179          :language: xml
1180
1181 ===============
1182 Plugin Examples
1183 ===============
1184
1185 It is possible to extend SimGrid without modifying its internals by
1186 attaching code to the existing signals and by adding extra data to the
1187 simulation objects through extensions. How to do that is not exactly
1188 documented yet, and you should look for examples in the src/plugins
1189 directory.
1190
1191 This section documents how the existing plugins can be used. Remember
1192 that you are very welcome to modify the plugins to fit your needs. It
1193 should be much easier than modifying the SimGrid kernel.
1194
1195 Monitoring the host load
1196 ------------------------
1197
1198 .. tabs::
1199
1200    .. example-tab:: examples/cpp/plugin-host-load/s4u-plugin-host-load.cpp
1201
1202    .. example-tab:: examples/c/plugin-host-load/plugin-host-load.c
1203
1204 Monitoring the link load
1205 ------------------------
1206
1207 .. tabs::
1208
1209    .. example-tab:: examples/cpp/plugin-link-load/s4u-plugin-link-load.cpp
1210
1211 =======================
1212 Model-Checking Examples
1213 =======================
1214
1215 The model-checker can be used to exhaustively search for issues in the tested application. It must be activated at compile-time, but this
1216 mode is rather experimental in SimGrid (as of v3.25). We are working on it :)
1217
1218 Failing assert
1219 --------------
1220
1221 In this example, two actors send some data to a central server, which asserts that the messages are always received in the same order.
1222 This is wrong, and the model-checker correctly finds a counter-example to that assertion.
1223
1224 .. tabs::
1225
1226    .. example-tab:: examples/cpp/mc-failing-assert/s4u-mc-failing-assert.cpp
1227
1228 .. |br| raw:: html
1229
1230    <br />