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Kill simgrid::xbt::cmdline and simgrid::xbt::binary_name
[simgrid.git] / include / simgrid / s4u / Engine.hpp
index b9c7707..0c37740 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Copyright (c) 2006-2017. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2006-2023. 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 SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP
 #define SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP
 
-#include <string>
-#include <utility>
-#include <vector>
-
 #include <xbt/base.h>
-#include <xbt/functional.hpp>
 
-#include <simgrid/simix.hpp>
+#include <simgrid/forward.h>
 
-#include <simgrid/s4u/forward.hpp>
+#include <simgrid/kernel/resource/Model.hpp>
+#include <simgrid/s4u/NetZone.hpp>
+
+#include <set>
+#include <string>
+#include <utility>
+#include <vector>
 
 namespace simgrid {
-namespace kernel {
-class EngineImpl;
-}
 namespace s4u {
 /** @brief Simulation engine
  *
- * This class is an interface to the simulation engine.
+ * This is a singleton containing all the main functions of the simulation.
  */
-XBT_PUBLIC_CLASS Engine
-{
+class XBT_PUBLIC Engine {
+#ifndef DOXYGEN
+  friend simgrid::kernel::EngineImpl;
+#endif
+
 public:
+  /** Constructor, taking only the name of your main function */
+  explicit Engine(std::string name);
   /** Constructor, taking the command line parameters of your main function */
-  Engine(int* argc, char** argv);
-
+  explicit Engine(int* argc, char** argv);
+  /* Currently, only one instance is allowed to exist. This is why you can't copy or move it */
+#ifndef DOXYGEN
+  Engine(const Engine&) = delete;
+  Engine(Engine&&)      = delete;
   ~Engine();
+#endif
+
   /** Finalize the default engine and all its dependencies */
-  static void shutdown();
+  XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v335("Users are not supposed to shutdown the Engine") void shutdown();
 
-  /** @brief Load a platform file describing the environment
-   *
-   * The environment is either a XML file following the simgrid.dtd formalism, or a lua file.
-   * Some examples can be found in the directory examples/platforms.
-   */
-  void loadPlatform(const char* platf);
+  /** Run the simulation until its end */
+  void run() const;
 
-  /** Registers the main function of an actor that will be launched from the deployment file */
-  void registerFunction(const char* name, int (*code)(int, char**));
+  /** Run the simulation until the specified date */
+  void run_until(double max_date) const;
 
-  /** Registers a function as the default main function of actors
+  /** @brief Retrieve the simulation time (in seconds) */
+  static double get_clock();
+  /** @brief Retrieve the engine singleton */
+  static s4u::Engine* get_instance();
+  static s4u::Engine* get_instance(int* argc, char** argv);
+  static bool has_instance() { return instance_ != nullptr; }
+  const std::vector<std::string>& get_cmdline() const;
+
+  /**
+   * Creates a new platform, including hosts, links, and the routing table.
+   *
+   * @beginrst
+   * See also: :ref:`platform`.
+   * @endrst
+   */
+  void load_platform(const std::string& platf) const;
+  /**
+   * @brief Seals the platform, finishing the creation of its resources.
    *
-   * It will be used as fallback when the function requested from the deployment file was not registered.
-   * It is used for trace-based simulations (see examples/msg/actions).
+   * This method is optional. The seal() is done automatically when you call Engine::run.
    */
-  void registerDefault(int (*code)(int, char**));
+  void seal_platform() const;
+  /** @brief Get a debug output of the platform.
+   *
+   * It looks like a XML platform file, but it may be very different from the input platform file: All netzones are
+   * flatified into a unique zone. This representation is mostly useful to debug your platform configuration and ensure
+   * that your assumptions over your configuration hold. This enables you to verify the exact list of links traversed
+   * between any two hosts, and the characteristics of every host and link. But you should not use the resulting file as
+   * an input platform file: it is very verbose, and thus much less efficient (in parsing time and runtime performance)
+   * than a regular platform file with the sufficient amount of intermediary netzones. Even if you use one zone only,
+   * specialized zones (such as clusters) are more efficient than the one with fully explicit routing used here.
+   */
+  std::string flatify_platform() const;
+
+  /** @verbatim embed:rst:inline Bind an actor name that could be found in :ref:`pf_tag_actor` tag to a function taking classical argc/argv parameters. See the :ref:`example <s4u_ex_actors_create>`. @endverbatim */
+  void register_function(const std::string& name, const std::function<void(int, char**)>& code);
+  /** @verbatim embed:rst:inline Bind an actor name that could be found in :ref:`pf_tag_actor` tag to a function taking a vector of strings as a parameter. See the :ref:`example <s4u_ex_actors_create>`. @endverbatim */
+  void register_function(const std::string& name, const std::function<void(std::vector<std::string>)>& code);
+  void register_function(const std::string& name, const kernel::actor::ActorCodeFactory& factory);
+
+  /** @verbatim embed:rst:inline Provide a default function to be used when the name used in a :ref:`pf_tag_actor` tag was not binded with ``register_function`` nor ``register_actor``. @endverbatim */
+  void register_default(const std::function<void(int, char**)>& code);
+  void register_default(const kernel::actor::ActorCodeFactory& factory);
+
+  /** @verbatim embed:rst:inline Bind an actor name that could be found in :ref:`pf_tag_actor` tag to a class name passed as a template parameter. See the :ref:`example <s4u_ex_actors_create>`. @endverbatim */
+  template <class F> void register_actor(const std::string& name)
+  {
+    kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [](std::vector<std::string> args) {
+      return kernel::actor::ActorCode([args = std::move(args)]() mutable {
+        F code(std::move(args));
+        code();
+      });
+    };
+    register_function(name, code_factory);
+  }
+  /** @verbatim embed:rst:inline Bind an actor name that could be found in :ref:`pf_tag_actor` tag to a function name passed as a parameter. See the :ref:`example <s4u_ex_actors_create>`. @endverbatim */
+  template <class F> void register_actor(const std::string& name, F code)
+  {
+    kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [code](std::vector<std::string> args) {
+      return kernel::actor::ActorCode([code, args = std::move(args)]() mutable { code(std::move(args)); });
+    };
+    register_function(name, code_factory);
+  }
 
-  /** @brief Load a deployment file and launch the actors that it contains */
-  void loadDeployment(const char* deploy);
+  /** If non-null, the provided set will be filled with all activities that fail to start because of a veto */
+  void track_vetoed_activities(std::set<Activity*>* vetoed_activities) const;
+
+  /** @verbatim embed:rst:inline Load a deployment file. See:ref:`deploy` and the :ref:`example <s4u_ex_actors_create>`. @endverbatim */
+  void load_deployment(const std::string& deploy) const;
 
 protected:
-  friend s4u::Host;
-  void addHost(std::string name, simgrid::s4u::Host * host);
-  void delHost(std::string name);
+#ifndef DOXYGEN
+  friend Host;
+  friend Link;
+  friend Disk;
+  friend kernel::routing::NetPoint;
+  friend kernel::routing::NetZoneImpl;
+  friend kernel::resource::HostImpl;
+  friend kernel::resource::StandardLinkImpl;
+  void netpoint_register(simgrid::kernel::routing::NetPoint* card);
+  void netpoint_unregister(simgrid::kernel::routing::NetPoint* card);
+  void set_netzone_root(const NetZone* netzone);
+#endif /*DOXYGEN*/
 
 public:
-  simgrid::s4u::Host* hostByName(std::string name);
-  simgrid::s4u::Host* hostByNameOrNull(std::string name);
-  size_t getHostCount();
-  void getHostList(std::vector<Host*> * whereTo);
-  size_t getLinkCount();
-  void getLinkList(std::vector<Link*> * list);
+  /** Returns the amount of hosts existing in the platform. */
+  size_t get_host_count() const;
+  /** Returns a vector of all hosts found in the platform.
+   *
+   * The order is generally different from the creation/declaration order in the XML platform because we use a hash
+   * table internally.
+   */
+  std::vector<Host*> get_all_hosts() const;
+  std::vector<Host*> get_filtered_hosts(const std::function<bool(Host*)>& filter) const;
+  Host* host_by_name(const std::string& name) const;
+  Host* host_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 
-  /** @brief Run the simulation */
-  void run();
+  size_t get_link_count() const;
+  std::vector<Link*> get_all_links() const;
+  std::vector<Link*> get_filtered_links(const std::function<bool(Link*)>& filter) const;
+  Link* link_by_name(const std::string& name) const;
+  /**
+   * @brief Find a split-duplex link from its name.
+   * @throw std::invalid_argument if the searched link does not exist.
+   */
+  SplitDuplexLink* split_duplex_link_by_name(const std::string& name) const;
+  Link* link_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 
-  /** @brief Retrieve the simulation time */
-  static double getClock();
+  Mailbox* mailbox_by_name_or_create(const std::string& name) const;
 
-  /** @brief Retrieve the engine singleton */
-  static s4u::Engine* getInstance();
+  size_t get_actor_count() const;
+  std::vector<ActorPtr> get_all_actors() const;
+  std::vector<ActorPtr> get_filtered_actors(const std::function<bool(ActorPtr)>& filter) const;
 
-  /** @brief Retrieve the root netzone, containing all others */
-  simgrid::s4u::NetZone* getNetRoot();
+  std::vector<kernel::routing::NetPoint*> get_all_netpoints() const;
+  kernel::routing::NetPoint* netpoint_by_name_or_null(const std::string& name) const;
+  /**
+   * @brief Get netpoint by its name
+   *
+   * @param name Netpoint name
+   * @throw std::invalid_argument if netpoint doesn't exist
+   */
+  kernel::routing::NetPoint* netpoint_by_name(const std::string& name) const;
 
-  /** @brief Retrieve the netzone of the given name (or nullptr if not found) */
-  simgrid::s4u::NetZone* getNetzoneByNameOrNull(const char* name);
+  NetZone* get_netzone_root() const;
 
-  /** @brief Retrieve the netcard of the given name (or nullptr if not found) */
-  simgrid::kernel::routing::NetPoint* getNetpointByNameOrNull(std::string name);
-  void getNetpointList(std::vector<simgrid::kernel::routing::NetPoint*> * list);
-  void netpointRegister(simgrid::kernel::routing::NetPoint * card);
-  void netpointUnregister(simgrid::kernel::routing::NetPoint * card);
+  NetZone* netzone_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 
-  template <class F> void registerFunction(const char* name)
-  {
-    simgrid::simix::registerFunction(name, [](std::vector<std::string> args) {
-      return simgrid::simix::ActorCode([args] {
-        F code(std::move(args));
-        code();
-      });
-    });
-  }
+  /**
+   * @brief Add a model to engine list
+   *
+   * @param model        Pointer to model
+   * @param dependencies List of dependencies for this model (optional)
+   */
+  void add_model(std::shared_ptr<simgrid::kernel::resource::Model> model,
+                 const std::vector<kernel::resource::Model*>& dependencies = {});
+
+  /** @brief Get list of all models managed by this engine */
+  const std::vector<simgrid::kernel::resource::Model*>& get_all_models() const;
 
-  template <class F> void registerFunction(const char* name, F code)
+  /** @brief Retrieves all netzones of the type indicated by the template argument */
+  template <class T> std::vector<T*> get_filtered_netzones() const
   {
-    simgrid::simix::registerFunction(name, [code](std::vector<std::string> args) {
-      return simgrid::simix::ActorCode([code, args] { code(std::move(args)); });
-    });
+    static_assert(std::is_base_of<kernel::routing::NetZoneImpl, T>::value,
+                  "Filtering netzones is only possible for subclasses of kernel::routing::NetZoneImpl");
+    std::vector<T*> res;
+    get_filtered_netzones_recursive(get_netzone_root(), &res);
+    return res;
   }
 
-  /** Returns whether SimGrid was initialized yet -- mostly for internal use */
-  static bool isInitialized();
+  kernel::EngineImpl* get_impl() const { return pimpl; }
 
+  /** Returns whether SimGrid was initialized yet -- mostly for internal use */
+  static bool is_initialized();
   /** @brief set a configuration variable
    *
-   * Do --help on any simgrid binary to see the list of currently existing configuration variables (see @ref options).
+   * @beginrst
+   * Do --help on any simgrid binary to see the list of currently existing configuration variables
+   * (see also :ref:`options`).
+   * @endrst
    *
    * Example:
-   * e->setConfig("host/model","ptask_L07");
+   * simgrid::s4u::Engine::set_config("host/model:ptask_L07");
    */
-  void setConfig(std::string str);
+  static void set_config(const std::string& str);
+  static void set_config(const std::string& name, int value);
+  static void set_config(const std::string& name, bool value);
+  static void set_config(const std::string& name, double value);
+  static void set_config(const std::string& name, const std::string& value);
 
-  simgrid::kernel::EngineImpl* pimpl;
+  Engine*
+  set_default_comm_data_copy_callback(const std::function<void(kernel::activity::CommImpl*, void*, size_t)>& callback);
 
-private:
-  static s4u::Engine* instance_;
-};
+  /** Add a callback fired when the platform is created (ie, the xml file parsed),
+   * right before the actual simulation starts. */
+  static void on_platform_created_cb(const std::function<void()>& cb) { on_platform_created.connect(cb); }
+  /** Add a callback fired when the platform is about to be created
+   * (ie, after any configuration change and just before the resource creation) */
+  static void on_platform_creation_cb(const std::function<void()>& cb) { on_platform_creation.connect(cb); }
+  /** Add a callback fired when the main simulation loop starts, at the beginning of the first call to Engine::run() */
+  static void on_simulation_start_cb(const std::function<void()>& cb) { on_simulation_start.connect(cb); }
+  /** Add a callback fired when the main simulation loop ends, just before the end of Engine::run() */
+  static void on_simulation_end_cb(const std::function<void()>& cb) { on_simulation_end.connect(cb); }
+
+  /** Add a callback fired when the time jumps into the future.
+   *
+   * It is fired right after the time change (use get_clock() to get the new timestamp).
+   * The callback parameter is the time delta since previous timestamp. */
+  static void on_time_advance_cb(const std::function<void(double)>& cb) { on_time_advance.connect(cb); }
+
+  /** Add a callback fired when the time cannot advance because of inter-actors deadlock. Note that the on_exit of each
+   * actor is also executed on deadlock. */
+  static void on_deadlock_cb(const std::function<void(void)>& cb) { on_deadlock.connect(cb); }
 
-/** Callback fired when the platform is created (ie, the xml file parsed),
- * right before the actual simulation starts. */
-extern XBT_PUBLIC(xbt::signal<void()>) onPlatformCreated;
+#ifndef DOXYGEN
+  /* FIXME signals should be private */
+  static xbt::signal<void()> on_platform_created;
+  static xbt::signal<void()> on_platform_creation;
+#endif
 
-/** Callback fired when the main simulation loop ends, just before MSG_run (or similar) ends */
-extern XBT_PUBLIC(xbt::signal<void()>) onSimulationEnd;
+private:
+  static xbt::signal<void()> on_simulation_start;
+  static xbt::signal<void(double)> on_time_advance;
+  static xbt::signal<void(void)> on_deadlock;
+  static xbt::signal<void()> on_simulation_end;
 
-/** Callback fired when the time jumps into the future */
-extern XBT_PUBLIC(xbt::signal<void(double)>) onTimeAdvance;
+  kernel::EngineImpl* const pimpl;
+  static Engine* instance_;
+  void initialize(int* argc, char** argv);
+};
 
-/** Callback fired when the time cannot jump because of inter-actors deadlock */
-extern XBT_PUBLIC(xbt::signal<void(void)>) onDeadlock;
+std::vector<ActivityPtr> create_DAG_from_dot(const std::string& filename);
+std::vector<ActivityPtr> create_DAG_from_DAX(const std::string& filename);
+
+#ifndef DOXYGEN /* Internal use only, no need to expose it */
+template <class T>
+XBT_PRIVATE void get_filtered_netzones_recursive(const s4u::NetZone* current, std::vector<T*>* whereto)
+{
+  static_assert(std::is_base_of<kernel::routing::NetZoneImpl, T>::value,
+                "Filtering netzones is only possible for subclasses of kernel::routing::NetZoneImpl");
+  for (auto const& elem : current->get_children()) {
+    get_filtered_netzones_recursive(elem, whereto);
+    auto* elem_impl = dynamic_cast<T*>(elem->get_impl());
+    if (elem_impl != nullptr)
+      whereto->push_back(elem_impl);
+  }
 }
-} // namespace simgrid::s4u
+#endif
+} // namespace s4u
+} // namespace simgrid
 
 #endif /* SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP */