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use std::pair instead of bprintf(%s#%s)ing the keys
[simgrid.git] / src / surf / surf_routing.hpp
index 6f7a568..6007faf 100644 (file)
-#include "surf.hpp"
-#include <float.h>
+/* Copyright (c) 2013-2015. The SimGrid Team.
+ * All rights reserved.                                                     */
+
+/* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #ifndef NETWORK_ROUTING_HPP_
 #define NETWORK_ROUTING_HPP_
 
-void routing_model_create( void *loopback);
+#include <xbt/base.h>
+#include <xbt/signal.hpp>
+
+#include "surf_interface.hpp"
+#include "src/surf/xml/platf_private.hpp" // FIXME: including this here is pure madness. KILKILKIL XML.
+#include <float.h>
 
-/* ************************************************************************** */
-/* ************************* GRAPH EXPORTING FUNCTIONS ********************** */
-xbt_node_t new_xbt_graph_node (xbt_graph_t graph, const char *name, xbt_dict_t nodes);
-xbt_edge_t new_xbt_graph_edge (xbt_graph_t graph, xbt_node_t s, xbt_node_t d, xbt_dict_t edges);
+#include <vector>
+#include <map>
+
+SG_BEGIN_DECL()
+XBT_PUBLIC(void) routing_model_create(Link *loopback);
+XBT_PRIVATE xbt_node_t new_xbt_graph_node (xbt_graph_t graph, const char *name, xbt_dict_t nodes);
+XBT_PRIVATE xbt_edge_t new_xbt_graph_edge (xbt_graph_t graph, xbt_node_t s, xbt_node_t d, xbt_dict_t edges);
+SG_END_DECL()
+
+namespace simgrid {
+namespace surf {
 
 /***********
  * Classes *
  ***********/
+
 class As;
-typedef As *AsPtr;
+class XBT_PRIVATE RoutingModelDescription;
+class XBT_PRIVATE Onelink;
+class RoutingPlatf;
 
-class RoutingModelDescription;
-typedef RoutingModelDescription *RoutingModelDescriptionPtr;
+/** @ingroup SURF_routing_interface
+ * @brief Network cards are the vertices in the graph representing the network, used to compute paths between nodes.
+ *
+ * @details This represents a position in the network. One can route information between two netcards
+ */
+class NetCard {
+public:
+  virtual ~NetCard(){};
+  virtual int id()=0; // Our rank in the vertices_ array of our containing AS.
+  virtual void setId(int id)=0;
+  virtual char *name()=0;
+  virtual As *containingAS()=0; // This is the AS in which I am
+  virtual bool isAS()=0;
+  virtual bool isHost()=0;
+  virtual bool isRouter()=0;
+};
 
-class RoutingEdge;
-typedef RoutingEdge *RoutingEdgePtr;
+/** @ingroup SURF_routing_interface
+ * @brief Network Autonomous System (AS)
+ */
+class As {
+public:
+  As(const char*name);
+  /** @brief Close that AS: no more content can be added to it */
+  virtual void Seal();
+  virtual ~As();
 
-class Onelink;
-typedef Onelink *OnelinkPtr;
+  e_surf_routing_hierarchy_t hierarchy_ = SURF_ROUTING_NULL;
+  xbt_dynar_t upDownLinks = xbt_dynar_new(sizeof(s_surf_parsing_link_up_down_t),NULL);
 
-class RoutingPlatf;
-typedef RoutingPlatf *RoutingPlatfPtr;
+  char *name_ = nullptr;
+  NetCard *netcard_ = nullptr; // Our representative in the father AS
+  As *father_ = nullptr;
+  xbt_dict_t children_ = xbt_dict_new_homogeneous(NULL); // sub-ASes
+  xbt_dynar_t vertices_ = xbt_dynar_new(sizeof(char*),NULL); // our content, as known to our graph routing algorithm (maps vertexId -> vertex)
 
+private:
+  bool sealed_ = false; // We cannot add more content when sealed
 
-/*FIXME:class RoutingModelDescription {
-  const char *p_name;
-  const char *p_desc;
-  AsPtr create();
-  void end(AsPtr as);
-};*/
+  friend RoutingPlatf;
+  std::map<std::pair<std::string, std::string>, std::vector<Link*>*> bypassRoutes_; // srcName x dstName -> route
+  static void getRouteRecursive(NetCard *src, NetCard *dst, /* OUT */ std::vector<Link*> * links, double *latency);
+  std::vector<Link*> *getBypassRoute(NetCard *src, NetCard *dst);
 
-class As {
 public:
-  xbt_dynar_t p_indexNetworkElm;
-  xbt_dict_t p_bypassRoutes;    /* store bypass routes */
-  routing_model_description_t p_modelDesc;
-  e_surf_routing_hierarchy_t p_hierarchy;
-  char *p_name;
-  AsPtr p_routingFather;
-  xbt_dict_t p_routingSons;
-  RoutingEdgePtr p_netElem;
-  xbt_dynar_t p_linkUpDownList;
-
-  As(){};
-  virtual ~As(){};
-
-  virtual void getRouteAndLatency(RoutingEdgePtr src, RoutingEdgePtr dst, sg_platf_route_cbarg_t into, double *latency)=0;
-  virtual xbt_dynar_t getOneLinkRoutes()=0;
+  /**
+   * @brief Probe the routing path between two points
+   *
+   * The networking model uses this function when creating a communication
+   * to retrieve both the list of links that the create communication will use,
+   * and the summed latency that these links represent.
+   *
+   * The network could recompute the latency by itself from the list, but it would
+   * require an additional link set traversal. This operation being on the critical
+   * path of SimGrid, the routing computes the latency in behalf of the network.
+   *
+   * Things are rather complex here because we have to find the path from ASes to ASes, and within each.
+   * In addition, the different ASes may use differing routing models.
+   * Some ASes may be routed in full, others may have only some connection information and use a shortest path on top of that, and so on.
+   * Some ASes may even not have any predefined links and use only coordinate informations to compute the latency.
+   *
+   * So, the path is constructed recursively, with each traversed AS adding its information to the set.
+   * The algorithm for that is explained in http://hal.inria.fr/hal-00650233/
+   * 
+   * @param src Initial point of the routing path
+   * @param dst Final point of the routing path
+   * @param into Container into which the traversed links should be pushed
+   * @param latency Accumulator in which the latencies should be added (caller must set it to 0)
+   */
+  virtual void getRouteAndLatency(NetCard *src, NetCard *dst, sg_platf_route_cbarg_t into, double *latency)=0;
+  /** @brief retrieves the list of all routes of size 1 (of type src x dst x Link) */
+  virtual xbt_dynar_t getOneLinkRoutes();
+
   virtual void getGraph(xbt_graph_t graph, xbt_dict_t nodes, xbt_dict_t edges)=0;
-  virtual sg_platf_route_cbarg_t getBypassRoute(RoutingEdgePtr src, RoutingEdgePtr dst, double *lat)=0;
 
-  /* The parser calls the following functions to inform the routing models
-   * that a new element is added to the AS currently built.
-   *
-   * Of course, only the routing model of this AS is informed, not every ones */
-  virtual int parsePU(RoutingEdgePtr elm)=0; /* A host or a router, whatever */
-  virtual int parseAS( RoutingEdgePtr elm)=0;
-  virtual void parseRoute(sg_platf_route_cbarg_t route)=0;
-  virtual void parseASroute(sg_platf_route_cbarg_t route)=0;
-  virtual void parseBypassroute(sg_platf_route_cbarg_t e_route)=0;
+  /* Add content to the AS, at parsing time. It should be sealed afterward. */
+  virtual int addComponent(NetCard *elm); /* A host, a router or an AS, whatever */
+  virtual void addRoute(sg_platf_route_cbarg_t route);
+  void addBypassRoute(sg_platf_route_cbarg_t e_route);
+
 };
 
-class RoutingEdge {
+struct XBT_PRIVATE NetCardImpl : public NetCard {
 public:
-  AsPtr p_rcComponent;
-  e_surf_network_element_type_t p_rcType;
-  int m_id;
-  char *p_name;
+  NetCardImpl(const char *name, e_surf_network_element_type_t componentType, As *as)
+  : name_(xbt_strdup(name)),
+    componentType_(componentType),
+    containingAS_(as)
+  {}
+  ~NetCardImpl() { xbt_free(name_);};
+
+  int id()           override {return id_;}
+  void setId(int id) override {id_ = id;}
+  char *name()       override {return name_;}
+  As *containingAS() override {return containingAS_;}
+
+  bool isAS()        override {return componentType_ == SURF_NETWORK_ELEMENT_AS;}
+  bool isHost()      override {return componentType_ == SURF_NETWORK_ELEMENT_HOST;}
+  bool isRouter()    override {return componentType_ == SURF_NETWORK_ELEMENT_ROUTER;}
+
+private:
+  int id_ = -1;
+  char *name_;
+  e_surf_network_element_type_t componentType_;
+  As *containingAS_;
 };
 
-/*
- * Link of lenght 1, alongside with its source and destination. This is mainly usefull in the bindings to gtnets and ns3
+/** @ingroup SURF_routing_interface
+ * @brief Link of length 1, alongside with its source and destination. This is mainly useful in the ns3 bindings
  */
 class Onelink {
 public:
-  Onelink(void *link, RoutingEdgePtr src, RoutingEdgePtr dst)
-    : p_src(src), p_dst(dst), p_link(link) {};
-  RoutingEdgePtr p_src;
-  RoutingEdgePtr p_dst;
-  void *p_link;
+  Onelink(void *link, NetCard *src, NetCard *dst)
+    : src_(src), dst_(dst), link_(link) {};
+  NetCard *src_;
+  NetCard *dst_;
+  void *link_;
 };
 
-class RoutingPlatf {
+/** @ingroup SURF_routing_interface
+ * @brief The class representing a whole routing platform
+ */
+XBT_PUBLIC_CLASS RoutingPlatf {
 public:
-  AsPtr p_root;
-  void *p_loopback;
-  xbt_dynar_t p_lastRoute;
+  RoutingPlatf(Link *loopback);
+  ~RoutingPlatf();
+  As *root_ = nullptr;
+  Link *loopback_;
   xbt_dynar_t getOneLinkRoutes(void);
-  xbt_dynar_t recursiveGetOneLinkRoutes(AsPtr rc);
-  void getRouteAndLatency(RoutingEdgePtr src, RoutingEdgePtr dst, xbt_dynar_t * links, double *latency);
+  void getRouteAndLatency(NetCard *src, NetCard *dst, std::vector<Link*> * links, double *latency);
 };
 
+/*************
+ * Callbacks *
+ *************/
+
+XBT_PUBLIC_DATA(simgrid::xbt::signal<void(NetCard*)>) netcardCreatedCallbacks;
+XBT_PUBLIC_DATA(simgrid::xbt::signal<void(As*)>) asCreatedCallbacks;
+
+}
+}
+
 #endif /* NETWORK_ROUTING_HPP_ */