src/msg/msg_process.cpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2015. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include <functional>
   8
   9 #include "msg_private.h"
  10 #include "xbt/sysdep.h"
  11 #include "xbt/log.h"
  12 #include "xbt/functional.hpp"
  13 #include "src/simix/ActorImpl.hpp"
  14 #include "src/simix/smx_private.h"
  15
  16 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(msg_process, msg, "Logging specific to MSG (process)");
  17
  18 /** @addtogroup m_process_management
  19  *
  20  *  Processes (#msg_process_t) are independent agents that can do stuff on their own. They are in charge of executing
  21  *  your code interacting with the simulated world.
  22  *  A process may be defined as a <em>code</em> with some <em>private data</em>.
  23  *  Processes must be located on <em>hosts</em> (#msg_host_t), and they exchange data by sending tasks (#msg_task_t)
  24  *  that are similar to envelops containing data.
  25  */
  26
  27 /******************************** Process ************************************/
  28 /**
  29  * \brief Cleans the MSG data of a process.
  30  * \param smx_proc a SIMIX process
  31  */
  32 void MSG_process_cleanup_from_SIMIX(smx_actor_t smx_proc)
  33 {
  34   simdata_process_t msg_proc;
  35
  36   // get the MSG process from the SIMIX process
  37   if (smx_proc == SIMIX_process_self()) {
  38     /* avoid a SIMIX request if this function is called by the process itself */
  39     msg_proc = (simdata_process_t) SIMIX_process_self_get_data();
  40     SIMIX_process_self_set_data(nullptr);
  41   } else {
  42     msg_proc = (simdata_process_t) simcall_process_get_data(smx_proc);
  43     simcall_process_set_data(smx_proc, nullptr);
  44   }
  45
  46   TRACE_msg_process_destroy(smx_proc->name.c_str(), smx_proc->pid);
  47   // free the data if a function was provided
  48   if (msg_proc && msg_proc->data && msg_global->process_data_cleanup) {
  49     msg_global->process_data_cleanup(msg_proc->data);
  50   }
  51
  52   // free the MSG process
  53   xbt_free(msg_proc);
  54   SIMIX_process_cleanup(smx_proc);
  55 }
  56
  57 /* This function creates a MSG process. It has the prototype enforced by SIMIX_function_register_process_create */
  58 smx_actor_t MSG_process_create_from_SIMIX(
  59   const char *name, std::function<void()> code, void *data, const char *hostname,
  60   double kill_time, xbt_dict_t properties,
  61   int auto_restart, smx_actor_t parent_process)
  62 {
  63   msg_host_t host = MSG_host_by_name(hostname);
  64   msg_process_t p = MSG_process_create_with_environment(
  65     name, std::move(code), data, host, properties);
  66   if (p) {
  67     MSG_process_set_kill_time(p,kill_time);
  68     MSG_process_auto_restart_set(p,auto_restart);
  69   }
  70   return p;
  71 }
  72
  73 /** \ingroup m_process_management
  74  * \brief Creates and runs a new #msg_process_t.
  75  *
  76  * Does exactly the same as #MSG_process_create_with_arguments but without providing standard arguments
  77  * (\a argc, \a argv, \a start_time, \a kill_time).
  78  * \sa MSG_process_create_with_arguments
  79  */
  80 msg_process_t MSG_process_create(const char *name, xbt_main_func_t code, void *data, msg_host_t host)
  81 {
  82   return MSG_process_create_with_environment(name, code, data, host, 0, nullptr, nullptr);
  83 }
  84
  85 /** \ingroup m_process_management
  86  * \brief Creates and runs a new #msg_process_t.
  87
  88  * A constructor for #msg_process_t taking four arguments and returning the corresponding object. The structure (and
  89  * the corresponding thread) is created, and put in the list of ready process.
  90  * \param name a name for the object. It is for user-level information and can be nullptr.
  91  * \param code is a function describing the behavior of the process. It should then only use functions described
  92  * in \ref m_process_management (to create a new #msg_process_t for example),
  93    in \ref m_host_management (only the read-only functions i.e. whose name contains the word get),
  94    in \ref m_task_management (to create or destroy some #msg_task_t for example) and
  95    in \ref msg_task_usage (to handle file transfers and task processing).
  96  * \param data a pointer to any data one may want to attach to the new object.  It is for user-level information and
  97  *        can be nullptr. It can be retrieved with the function \ref MSG_process_get_data.
  98  * \param host the location where the new process is executed.
  99  * \param argc first argument passed to \a code
 100  * \param argv second argument passed to \a code
 101  * \see msg_process_t
 102  * \return The new corresponding object.
 103  */
 104
 105 msg_process_t MSG_process_create_with_arguments(const char *name, xbt_main_func_t code, void *data, msg_host_t host,
 106                                               int argc, char **argv)
 107 {
 108   return MSG_process_create_with_environment(name, code, data, host, argc, argv, nullptr);
 109 }
 110
 111 /** \ingroup m_process_management
 112  * \brief Creates and runs a new #msg_process_t.
 113
 114  * A constructor for #msg_process_t taking four arguments and returning the corresponding object. The structure (and
 115  * the corresponding thread) is created, and put in the list of ready process.
 116  * \param name a name for the object. It is for user-level information and can be nullptr.
 117  * \param code is a function describing the behavior of the process. It should then only use functions described
 118  * in \ref m_process_management (to create a new #msg_process_t for example),
 119    in \ref m_host_management (only the read-only functions i.e. whose name contains the word get),
 120    in \ref m_task_management (to create or destroy some #msg_task_t for example) and
 121    in \ref msg_task_usage (to handle file transfers and task processing).
 122  * \param data a pointer to any data one may want to attach to the new object.  It is for user-level information and
 123  *        can be nullptr. It can be retrieved with the function \ref MSG_process_get_data.
 124  * \param host the location where the new process is executed.
 125  * \param argc first argument passed to \a code
 126  * \param argv second argument passed to \a code. WARNING, these strings are freed by the SimGrid kernel when the
 127  *             process exits, so they cannot be static nor shared between several processes.
 128  * \param properties list a properties defined for this process
 129  * \see msg_process_t
 130  * \return The new corresponding object.
 131  */
 132 msg_process_t MSG_process_create_with_environment(const char *name, xbt_main_func_t code, void *data, msg_host_t host,
 133                                                   int argc, char **argv, xbt_dict_t properties)
 134 {
 135   std::function<void()> function;
 136   if (code)
 137     function = simgrid::xbt::wrapMain(code, argc, const_cast<const char*const*>(argv));
 138   msg_process_t res = MSG_process_create_with_environment(name,
 139     std::move(function), data, host, properties);
 140   for (int i = 0; i != argc; ++i)
 141     xbt_free(argv[i]);
 142   xbt_free(argv);
 143   return res;
 144 }
 145
 146 msg_process_t MSG_process_create_with_environment(
 147   const char *name, std::function<void()> code, void *data,
 148   msg_host_t host, xbt_dict_t properties)
 149 {
 150   xbt_assert(code != nullptr && host != nullptr, "Invalid parameters: host and code params must not be nullptr");
 151   simdata_process_t simdata = xbt_new0(s_simdata_process_t, 1);
 152   msg_process_t process;
 153
 154   /* Simulator data for MSG */
 155   simdata->waiting_action = nullptr;
 156   simdata->waiting_task = nullptr;
 157   simdata->m_host = host;
 158   simdata->data = data;
 159   simdata->last_errno = MSG_OK;
 160
 161   /* Let's create the process: SIMIX may decide to start it right now,
 162    * even before returning the flow control to us */
 163   process = simcall_process_create(
 164     name, std::move(code), simdata, sg_host_get_name(host), -1,  properties, 0);
 165
 166   if (!process) {
 167     /* Undo everything we have just changed */
 168     xbt_free(simdata);
 169     return nullptr;
 170   }
 171   else {
 172     simcall_process_on_exit(process,(int_f_pvoid_pvoid_t)TRACE_msg_process_kill,process);
 173   }
 174   return process;
 175 }
 176
 177 static int MSG_maestro(int argc, char** argv)
 178 {
 179   int res = MSG_main();
 180   return res;
 181 }
 182
 183 /* Become a process in the simulation
 184  *
 185  * Currently this can only be called by the main thread (once) and only work with some thread factories
 186  * (currently ThreadContextFactory).
 187  *
 188  * In the future, it might be extended in order to attach other threads created by a third party library.
 189  */
 190 msg_process_t MSG_process_attach(const char *name, void *data, msg_host_t host, xbt_dict_t properties)
 191 {
 192   xbt_assert(host != nullptr, "Invalid parameters: host and code params must not be nullptr");
 193   simdata_process_t simdata = xbt_new0(s_simdata_process_t, 1);
 194   msg_process_t process;
 195
 196   /* Simulator data for MSG */
 197   simdata->waiting_action = nullptr;
 198   simdata->waiting_task = nullptr;
 199   simdata->m_host = host;
 200   simdata->data = data;
 201   simdata->last_errno = MSG_OK;
 202
 203   /* Let's create the process: SIMIX may decide to start it right now, even before returning the flow control to us */
 204   process = SIMIX_process_attach(name, simdata, sg_host_get_name(host), properties, nullptr);
 205   if (!process)
 206     xbt_die("Could not attach");
 207   simcall_process_on_exit(process,(int_f_pvoid_pvoid_t)TRACE_msg_process_kill,process);
 208   return process;
 209 }
 210
 211 /** Detach a process attached with `MSG_process_attach()`
 212  *
 213  *  This is called when the current process has finished its job.
 214  *  Used in the main thread, it waits for the simulation to finish before  returning. When it returns, the other
 215  *  simulated processes and the maestro are destroyed.
 216  */
 217 void MSG_process_detach()
 218 {
 219   SIMIX_process_detach();
 220 }
 221
 222 /** \ingroup m_process_management
 223  * \param process poor victim
 224  *
 225  * This function simply kills a \a process... scary isn't it ? :)
 226  */
 227 void MSG_process_kill(msg_process_t process)
 228 {
 229 //  /* FIXME: why do we only cancel communication actions? is this useful? */
 230 //  simdata_process_t p_simdata = simcall_process_get_data(process);
 231 //  if (p_simdata->waiting_task && p_simdata->waiting_task->simdata->comm) {
 232 //    simcall_comm_cancel(p_simdata->waiting_task->simdata->comm);
 233 //  }
 234   simcall_process_kill(process);
 235 }
 236
 237 /**
 238 * \brief Wait for the completion of a #msg_process_t.
 239 *
 240 * \param process the process to wait for
 241 * \param timeout wait until the process is over, or the timeout occurs
 242 */
 243 msg_error_t MSG_process_join(msg_process_t process, double timeout){
 244   simcall_process_join(process, timeout);
 245   return MSG_OK;
 246 }
 247
 248 /** \ingroup m_process_management
 249  * \brief Migrates a process to another location.
 250  *
 251  * This function checks whether \a process and \a host are valid pointers and change the value of the #msg_host_t on
 252  * which \a process is running.
 253  */
 254 msg_error_t MSG_process_migrate(msg_process_t process, msg_host_t host)
 255 {
 256   simdata_process_t simdata = (simdata_process_t) simcall_process_get_data(process);
 257   simdata->m_host = host;
 258   msg_host_t now = simdata->m_host;
 259   TRACE_msg_process_change_host(process, now, host);
 260   simcall_process_set_host(process, host);
 261   return MSG_OK;
 262 }
 263
 264 /** \ingroup m_process_management
 265  * \brief Returns the user data of a process.
 266  *
 267  * This function checks whether \a process is a valid pointer and returns the user data associated to this process.
 268  */
 269 void* MSG_process_get_data(msg_process_t process)
 270 {
 271   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: first parameter must not be nullptr!");
 272
 273   /* get from SIMIX the MSG process data, and then the user data */
 274   simdata_process_t simdata = (simdata_process_t) simcall_process_get_data(process);
 275   if (simdata)
 276     return simdata->data;
 277   else
 278     return nullptr;
 279 }
 280
 281 /** \ingroup m_process_management
 282  * \brief Sets the user data of a process.
 283  *
 284  * This function checks whether \a process is a valid pointer and sets the user data associated to this process.
 285  */
 286 msg_error_t MSG_process_set_data(msg_process_t process, void *data)
 287 {
 288   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: first parameter must not be nullptr!");
 289
 290   simdata_process_t simdata = (simdata_process_t) simcall_process_get_data(process);
 291   simdata->data = data;
 292
 293   return MSG_OK;
 294 }
 295
 296 /** \ingroup m_process_management
 297  * \brief Sets a cleanup function to be called to free the userdata of a process when a process is destroyed.
 298  * \param data_cleanup a cleanup function for the userdata of a process, or nullptr to call no function
 299  */
 300 XBT_PUBLIC(void) MSG_process_set_data_cleanup(void_f_pvoid_t data_cleanup) {
 301   msg_global->process_data_cleanup = data_cleanup;
 302 }
 303
 304 /** \ingroup m_process_management
 305  * \brief Return the location on which a process is running.
 306  * \param process a process (nullptr means the current one)
 307  * \return the msg_host_t corresponding to the location on which \a process is running.
 308  */
 309 msg_host_t MSG_process_get_host(msg_process_t process)
 310 {
 311   simdata_process_t simdata;
 312   if (process == nullptr) {
 313     simdata = (simdata_process_t) SIMIX_process_self_get_data();
 314   }
 315   else {
 316     simdata = (simdata_process_t) simcall_process_get_data(process);
 317   }
 318   return simdata ? simdata->m_host : nullptr;
 319 }
 320
 321 /** \ingroup m_process_management
 322  *
 323  * \brief Return a #msg_process_t given its PID.
 324  *
 325  * This function search in the list of all the created msg_process_t for a msg_process_t  whose PID is equal to \a PID.
 326  * If no host is found, \c nullptr is returned.
 327    Note that the PID are uniq in the whole simulation, not only on a given host.
 328  */
 329 msg_process_t MSG_process_from_PID(int PID)
 330 {
 331   return SIMIX_process_from_PID(PID);
 332 }
 333
 334 /** @brief returns a list of all currently existing processes */
 335 xbt_dynar_t MSG_processes_as_dynar() {
 336   return SIMIX_processes_as_dynar();
 337 }
 338
 339 /** @brief Return the current number MSG processes. */
 340 int MSG_process_get_number()
 341 {
 342   return SIMIX_process_count();
 343 }
 344
 345 /** \ingroup m_process_management
 346  * \brief Set the kill time of a process.
 347  *
 348  * \param process a process
 349  * \param kill_time the time when the process is killed.
 350  */
 351 msg_error_t MSG_process_set_kill_time(msg_process_t process, double kill_time)
 352 {
 353   simcall_process_set_kill_time(process,kill_time);
 354   return MSG_OK;
 355 }
 356
 357 /** \ingroup m_process_management
 358  * \brief Returns the process ID of \a process.
 359  *
 360  * This function checks whether \a process is a valid pointer and return its PID (or 0 in case of problem).
 361  */
 362 int MSG_process_get_PID(msg_process_t process)
 363 {
 364   /* Do not raise an exception here: this function is called by the logs
 365    * and the exceptions, so it would be called back again and again */
 366   if (process == nullptr)
 367     return 0;
 368   return process->pid;
 369 }
 370
 371 /** \ingroup m_process_management
 372  * \brief Returns the process ID of the parent of \a process.
 373  *
 374  * This function checks whether \a process is a valid pointer and return its PID.
 375  * Returns -1 if the process has not been created by any other process.
 376  */
 377 int MSG_process_get_PPID(msg_process_t process)
 378 {
 379   return process->ppid;
 380 }
 381
 382 /** \ingroup m_process_management
 383  * \brief Return the name of a process.
 384  *
 385  * This function checks whether \a process is a valid pointer and return its name.
 386  */
 387 const char *MSG_process_get_name(msg_process_t process)
 388 {
 389   return process->name.c_str();
 390 }
 391
 392 /** \ingroup m_process_management
 393  * \brief Returns the value of a given process property
 394  *
 395  * \param process a process
 396  * \param name a property name
 397  * \return value of a property (or nullptr if the property is not set)
 398  */
 399 const char *MSG_process_get_property_value(msg_process_t process, const char *name)
 400 {
 401   return (char*) xbt_dict_get_or_null(MSG_process_get_properties(process), name);
 402 }
 403
 404 /** \ingroup m_process_management
 405  * \brief Return the list of properties
 406  *
 407  * This function returns all the parameters associated with a process
 408  */
 409 xbt_dict_t MSG_process_get_properties(msg_process_t process)
 410 {
 411   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
 412   return simcall_process_get_properties(process);
 413 }
 414
 415 /** \ingroup m_process_management
 416  * \brief Return the PID of the current process.
 417  *
 418  * This function returns the PID of the currently running #msg_process_t.
 419  */
 420 int MSG_process_self_PID()
 421 {
 422   return MSG_process_get_PID(MSG_process_self());
 423 }
 424
 425 /** \ingroup m_process_management
 426  * \brief Return the PPID of the current process.
 427  *
 428  * This function returns the PID of the parent of the currently running #msg_process_t.
 429  */
 430 int MSG_process_self_PPID()
 431 {
 432   return MSG_process_get_PPID(MSG_process_self());
 433 }
 434
 435 /** \ingroup m_process_management
 436  * \brief Return the current process.
 437  *
 438  * This function returns the currently running #msg_process_t.
 439  */
 440 msg_process_t MSG_process_self()
 441 {
 442   return SIMIX_process_self();
 443 }
 444
 445 /** \ingroup m_process_management
 446  * \brief Suspend the process.
 447  *
 448  * This function suspends the process by suspending the task on which it was waiting for the completion.
 449  */
 450 msg_error_t MSG_process_suspend(msg_process_t process)
 451 {
 452   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
 453
 454   TRACE_msg_process_suspend(process);
 455   simcall_process_suspend(process);
 456   return MSG_OK;
 457 }
 458
 459 /** \ingroup m_process_management
 460  * \brief Resume a suspended process.
 461  *
 462  * This function resumes a suspended process by resuming the task on which it was waiting for the completion.
 463  */
 464 msg_error_t MSG_process_resume(msg_process_t process)
 465 {
 466   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
 467
 468   TRACE_msg_process_resume(process);
 469   simcall_process_resume(process);
 470   return MSG_OK;
 471 }
 472
 473 /** \ingroup m_process_management
 474  * \brief Returns true if the process is suspended .
 475  *
 476  * This checks whether a process is suspended or not by inspecting the task on which it was waiting for the completion.
 477  */
 478 int MSG_process_is_suspended(msg_process_t process)
 479 {
 480   xbt_assert(process != nullptr, "Invalid parameter: First argument must not be nullptr");
 481   return simcall_process_is_suspended(process);
 482 }
 483
 484 smx_context_t MSG_process_get_smx_ctx(msg_process_t process) {
 485   return SIMIX_process_get_context(process);
 486 }
 487 /**
 488  * \ingroup m_process_management
 489  * \brief Add a function to the list of "on_exit" functions for the current process.
 490  * The on_exit functions are the functions executed when your process is killed.
 491  * You should use them to free the data used by your process.
 492  */
 493 void MSG_process_on_exit(int_f_pvoid_pvoid_t fun, void *data) {
 494   simcall_process_on_exit(MSG_process_self(),fun,data);
 495 }
 496 /**
 497  * \ingroup m_process_management
 498  * \brief Sets the "auto-restart" flag of the process.
 499  * If the flag is set to 1, the process will be automatically restarted when its host comes back up.
 500  */
 501 XBT_PUBLIC(void) MSG_process_auto_restart_set(msg_process_t process, int auto_restart) {
 502   simcall_process_auto_restart_set(process,auto_restart);
 503 }
 504 /*
 505  * \ingroup m_process_management
 506  * \brief Restarts a process from the beginning.
 507  */
 508 XBT_PUBLIC(msg_process_t) MSG_process_restart(msg_process_t process) {
 509   return simcall_process_restart(process);
 510 }