include/gras/emul.h

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