Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
rename the plugins from the command line, and document it
[simgrid.git] / src / xbt / parmap.cpp
index b30d67d..3310a2a 100644 (file)
@@ -1,658 +1,8 @@
-/* Copyright (c) 2004-2005, 2007, 2009-2014. The SimGrid Team.
- * All rights reserved.                                                     */
+/* Copyright (c) 2004-2018. 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. */
 
-#include <atomic>
-
-#include "internal_config.h"
-#ifdef HAVE_UNISTD_H
-#include <unistd.h>
-#endif
-
-#ifndef _XBT_WIN32
-#include <sys/syscall.h>
-#endif
-
-#ifdef HAVE_FUTEX_H
-#include <linux/futex.h>
-#include <limits.h>
-#endif
-
-#include "xbt/parmap.h"
 #include "xbt/log.h"
-#include "xbt/function_types.h"
-#include "xbt/dynar.h"
-#include "xbt/xbt_os_thread.h"
-#include "xbt/sysdep.h"
-#include "simix/smx_private.h"
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(xbt_parmap, xbt, "parmap: parallel map");
-
-typedef enum {
-  XBT_PARMAP_WORK,
-  XBT_PARMAP_DESTROY
-} e_xbt_parmap_flag_t;
-
-static void xbt_parmap_set_mode(xbt_parmap_t parmap, e_xbt_parmap_mode_t mode);
-static void *xbt_parmap_worker_main(void *parmap);
-static void xbt_parmap_work(xbt_parmap_t parmap);
-
-static void xbt_parmap_posix_master_wait(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_posix_worker_signal(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_posix_master_signal(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_posix_worker_wait(xbt_parmap_t parmap, unsigned round);
-
-#ifdef HAVE_FUTEX_H
-static void xbt_parmap_futex_master_wait(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_futex_worker_signal(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_futex_master_signal(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_futex_worker_wait(xbt_parmap_t parmap, unsigned round);
-static void futex_wait(unsigned *uaddr, unsigned val);
-static void futex_wake(unsigned *uaddr, unsigned val);
-#endif
-
-#ifndef _MSC_VER
-static void xbt_parmap_busy_master_wait(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_busy_worker_signal(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_busy_master_signal(xbt_parmap_t parmap);
-static void xbt_parmap_busy_worker_wait(xbt_parmap_t parmap, unsigned round);
-#endif
-
-#ifdef HAVE_MC
-static void xbt_parmap_mc_work(xbt_parmap_t parmap, int worker_id);
-static void *xbt_parmap_mc_worker_main(void *arg);
-#endif
-
-/**
- * \brief Parallel map structure
- */
-typedef struct s_xbt_parmap {
-  e_xbt_parmap_flag_t status;      /**< is the parmap active or being destroyed? */
-  unsigned work;                   /**< index of the current round */
-  unsigned thread_counter;         /**< number of workers that have done the work */
-
-  unsigned int num_workers;        /**< total number of worker threads including the controller */
-  xbt_os_thread_t *workers;        /**< worker thread handlers */
-  void_f_pvoid_t fun;              /**< function to run in parallel on each element of data */
-  xbt_dynar_t data;                /**< parameters to pass to fun in parallel */
-  std::atomic<unsigned int> index; /**< index of the next element of data to pick */
-
-#ifdef HAVE_MC
-  int finish;
-  void* ref_snapshot;
-  int_f_pvoid_pvoid_t snapshot_compare;
-  unsigned int length;
-  void* mc_data;
-#endif
-
-  /* posix only */
-  xbt_os_cond_t ready_cond;
-  xbt_os_mutex_t ready_mutex;
-  xbt_os_cond_t done_cond;
-  xbt_os_mutex_t done_mutex;
-
-  /* fields that depend on the synchronization mode */
-  e_xbt_parmap_mode_t mode;        /**< synchronization mode */
-  void (*master_wait_f)(xbt_parmap_t);    /**< wait for the workers to have done the work */
-  void (*worker_signal_f)(xbt_parmap_t);  /**< signal the master that a worker has done the work */
-  void (*master_signal_f)(xbt_parmap_t);  /**< wakes the workers threads to process tasks */
-  void (*worker_wait_f)(xbt_parmap_t, unsigned); /**< waits for more work */
-} s_xbt_parmap_t;
-
-/**
- * \brief Thread data transmission structure
- */
-typedef struct s_xbt_parmap_thread_data{
-  xbt_parmap_t parmap;
-  int worker_id;
-} s_xbt_parmap_thread_data_t;
-
-typedef s_xbt_parmap_thread_data_t *xbt_parmap_thread_data_t;
-
-/**
- * \brief Creates a parallel map object
- * \param num_workers number of worker threads to create
- * \param mode how to synchronize the worker threads
- * \return the parmap created
- */
-xbt_parmap_t xbt_parmap_new(unsigned int num_workers, e_xbt_parmap_mode_t mode)
-{
-  unsigned int i;
-
-  XBT_DEBUG("Create new parmap (%u workers)", num_workers);
-
-  /* Initialize the thread pool data structure */
-  xbt_parmap_t parmap = new s_xbt_parmap_t();
-  parmap->workers = xbt_new(xbt_os_thread_t, num_workers);
-
-  parmap->num_workers = num_workers;
-  parmap->status = XBT_PARMAP_WORK;
-  xbt_parmap_set_mode(parmap, mode);
-
-  /* Create the pool of worker threads */
-  xbt_parmap_thread_data_t data;
-  parmap->workers[0] = NULL;
-#ifdef CORE_BINDING  
-  unsigned int core_bind = 0;
-#endif  
-  for (i = 1; i < num_workers; i++) {
-    data = xbt_new0(s_xbt_parmap_thread_data_t, 1);
-    data->parmap = parmap;
-    data->worker_id = i;
-    parmap->workers[i] = xbt_os_thread_create(NULL, xbt_parmap_worker_main,
-                                              data, NULL);
-#ifdef CORE_BINDING  
-    xbt_os_thread_bind(parmap->workers[i], core_bind); 
-    if(core_bind!=xbt_os_get_numcores()){
-      core_bind++;
-    } else {
-      core_bind = 0; 
-    }
-#endif    
-  }
-  return parmap;
-}
-
-#ifdef HAVE_MC
-/**
- * \brief Creates a parallel map object
- * \param num_workers number of worker threads to create
- * \param mode how to synchronize the worker threads
- * \return the parmap created
- */
-xbt_parmap_t xbt_parmap_mc_new(unsigned int num_workers, e_xbt_parmap_mode_t mode)
-{
-  unsigned int i;
-
-  XBT_DEBUG("Create new parmap (%u workers)", num_workers);
-
-  /* Initialize the thread pool data structure */
-  xbt_parmap_t parmap = new s_xbt_parmap_t();
-  parmap->workers = xbt_new(xbt_os_thread_t, num_workers);
-
-  parmap->num_workers = num_workers;
-  parmap->status = XBT_PARMAP_WORK;
-  xbt_parmap_set_mode(parmap, mode);
-
-  /* Create the pool of worker threads */
-  xbt_parmap_thread_data_t data;
-  parmap->workers[0] = NULL;
-  for (i = 1; i < num_workers; i++) {
-    data = xbt_new0(s_xbt_parmap_thread_data_t, 1);
-    data->parmap = parmap;
-    data->worker_id = i;
-    parmap->workers[i] = xbt_os_thread_create(NULL, xbt_parmap_mc_worker_main,
-                                              data, NULL);
-  }
-  return parmap;
-}
-#endif
-
-/**
- * \brief Destroys a parmap
- * \param parmap the parmap to destroy
- */
-void xbt_parmap_destroy(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  if (!parmap) {
-    return;
-  }
-
-  parmap->status = XBT_PARMAP_DESTROY;
-  parmap->master_signal_f(parmap);
-
-  unsigned int i;
-  for (i = 1; i < parmap->num_workers; i++)
-    xbt_os_thread_join(parmap->workers[i], NULL);
-
-  xbt_os_cond_destroy(parmap->ready_cond);
-  xbt_os_mutex_destroy(parmap->ready_mutex);
-  xbt_os_cond_destroy(parmap->done_cond);
-  xbt_os_mutex_destroy(parmap->done_mutex);
-
-  xbt_free(parmap->workers);
-  delete parmap;
-}
-
-/**
- * \brief Sets the synchronization mode of a parmap.
- * \param parmap a parallel map object
- * \param mode the synchronization mode
- */
-static void xbt_parmap_set_mode(xbt_parmap_t parmap, e_xbt_parmap_mode_t mode)
-{
-  if (mode == XBT_PARMAP_DEFAULT) {
-#ifdef HAVE_FUTEX_H
-    mode = XBT_PARMAP_FUTEX;
-#else
-    mode = XBT_PARMAP_POSIX;
-#endif
-  }
-  parmap->mode = mode;
-
-  switch (mode) {
-
-    case XBT_PARMAP_POSIX:
-      parmap->master_wait_f = xbt_parmap_posix_master_wait;
-      parmap->worker_signal_f = xbt_parmap_posix_worker_signal;
-      parmap->master_signal_f = xbt_parmap_posix_master_signal;
-      parmap->worker_wait_f = xbt_parmap_posix_worker_wait;
-
-      parmap->ready_cond = xbt_os_cond_init();
-      parmap->ready_mutex = xbt_os_mutex_init();
-      parmap->done_cond = xbt_os_cond_init();
-      parmap->done_mutex = xbt_os_mutex_init();
-      break;
-
-
-    case XBT_PARMAP_FUTEX:
-#ifdef HAVE_FUTEX_H
-      parmap->master_wait_f = xbt_parmap_futex_master_wait;
-      parmap->worker_signal_f = xbt_parmap_futex_worker_signal;
-      parmap->master_signal_f = xbt_parmap_futex_master_signal;
-      parmap->worker_wait_f = xbt_parmap_futex_worker_wait;
-
-      xbt_os_cond_destroy(parmap->ready_cond);
-      xbt_os_mutex_destroy(parmap->ready_mutex);
-      xbt_os_cond_destroy(parmap->done_cond);
-      xbt_os_mutex_destroy(parmap->done_mutex);
-      break;
-#else
-      xbt_die("Futex is not available on this OS.");
-#endif
-
-    case XBT_PARMAP_BUSY_WAIT:
-#ifndef _MSC_VER
-      parmap->master_wait_f = xbt_parmap_busy_master_wait;
-      parmap->worker_signal_f = xbt_parmap_busy_worker_signal;
-      parmap->master_signal_f = xbt_parmap_busy_master_signal;
-      parmap->worker_wait_f = xbt_parmap_busy_worker_wait;
-
-      xbt_os_cond_destroy(parmap->ready_cond);
-      xbt_os_mutex_destroy(parmap->ready_mutex);
-      xbt_os_cond_destroy(parmap->done_cond);
-      xbt_os_mutex_destroy(parmap->done_mutex);
-      break;
-#else
-      xbt_die("Busy waiting not implemented on Windows yet.");
-#endif
-
-    case XBT_PARMAP_DEFAULT:
-      THROW_IMPOSSIBLE;
-      break;
-  }
-}
-
-/**
- * \brief Applies a list of tasks in parallel.
- * \param parmap a parallel map object
- * \param fun the function to call in parallel
- * \param data each element of this dynar will be passed as an argument to fun
- */
-void xbt_parmap_apply(xbt_parmap_t parmap, void_f_pvoid_t fun, xbt_dynar_t data)
-{
-  /* Assign resources to worker threads (we are maestro here)*/
-  parmap->fun = fun;
-  parmap->data = data;
-  parmap->index = 0;
-  parmap->master_signal_f(parmap); // maestro runs futex_wait to wake all the minions (the working threads)
-  xbt_parmap_work(parmap);         // maestro works with its minions
-  parmap->master_wait_f(parmap);   // When there is no more work to do, then maestro waits for the last minion to stop
-  XBT_DEBUG("Job done");           //   ... and proceeds
-}
-
-/**
- * \brief Returns a next task to process.
- *
- * Worker threads call this function to get more work.
- *
- * \return the next task to process, or NULL if there is no more work
- */
-void* xbt_parmap_next(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  unsigned int index = parmap->index++;
-  if (index < xbt_dynar_length(parmap->data)) {
-    return xbt_dynar_get_as(parmap->data, index, void*);
-  }
-  return NULL;
-}
-
-static void xbt_parmap_work(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  unsigned index;
-  while ((index = parmap->index++)
-         < xbt_dynar_length(parmap->data))
-    parmap->fun(xbt_dynar_get_as(parmap->data, index, void*));
-}
-
-/**
- * \brief Main function of a worker thread.
- * \param arg the parmap
- */
-static void *xbt_parmap_worker_main(void *arg)
-{
-  xbt_parmap_thread_data_t data = (xbt_parmap_thread_data_t) arg;
-  xbt_parmap_t parmap = data->parmap;
-  unsigned round = 0;
-  smx_context_t context = SIMIX_context_new(NULL, 0, NULL, NULL, NULL);
-  SIMIX_context_set_current(context);
-
-  XBT_DEBUG("New worker thread created");
-
-  /* Worker's main loop */
-  while (1) {
-    parmap->worker_wait_f(parmap, ++round);
-    if (parmap->status == XBT_PARMAP_WORK) {
-
-      XBT_DEBUG("Worker %d got a job", data->worker_id);
-
-      xbt_parmap_work(parmap);
-      parmap->worker_signal_f(parmap);
-
-      XBT_DEBUG("Worker %d has finished", data->worker_id);
-
-    /* We are destroying the parmap */
-    } else {
-      SIMIX_context_free(context);
-      xbt_free(data);
-      return NULL;
-    }
-  }
-}
-
-#ifdef HAVE_MC
-
-/**
- * \brief Applies a list of tasks in parallel.
- * \param parmap a parallel map object
- * \param fun the function to call in parallel
- * \param data each element of this dynar will be passed as an argument to fun
- */
-int xbt_parmap_mc_apply(xbt_parmap_t parmap, int_f_pvoid_pvoid_t fun, 
-                         void* data, unsigned int length,  void* ref_snapshot)
-{
-  /* Assign resources to worker threads */
-  parmap->snapshot_compare = fun;
-  parmap->mc_data = data;
-  parmap->index = 0;
-  parmap->finish = -1;
-  parmap->length = length;
-  parmap->ref_snapshot = ref_snapshot;
-  parmap->master_signal_f(parmap);
-  xbt_parmap_mc_work(parmap, 0);
-  parmap->master_wait_f(parmap);
-  XBT_DEBUG("Job done");
-  return parmap->finish;
-}
-
-static void xbt_parmap_mc_work(xbt_parmap_t parmap, int worker_id)
-{
-  unsigned int data_size = (parmap->length / parmap->num_workers) +
-    ((parmap->length % parmap->num_workers) ? 1 :0);
-  void* start = (char*)parmap->mc_data + (data_size*worker_id*sizeof(void*));
-  void* end = MIN((char *)start + data_size* sizeof(void*), (char*)parmap->mc_data + parmap->length*sizeof(void*));
-  
-  //XBT_CRITICAL("Worker %d : %p -> %p (%d)", worker_id, start, end, data_size);
-
-  while ( start < end && parmap->finish == -1) {
-    //XBT_CRITICAL("Starting with %p", start);
-    int res = parmap->snapshot_compare(*(void**)start, parmap->ref_snapshot);
-    start = (char *)start + sizeof(start);
-    if (!res){
-    
-      parmap->finish = ((char*)start - (char*)parmap->mc_data) / sizeof(void*);
-      //XBT_CRITICAL("Find good one %p (%p)", start, parmap->mc_data);
-      break;
-    }
-  }
-}
-
-/**
- * \brief Main function of a worker thread.
- * \param arg the parmap
- */
-static void *xbt_parmap_mc_worker_main(void *arg)
-{
-  xbt_parmap_thread_data_t data = (xbt_parmap_thread_data_t) arg;
-  xbt_parmap_t parmap = data->parmap;
-  unsigned round = 0;
-  /* smx_context_t context = SIMIX_context_new(NULL, 0, NULL, NULL, NULL); */
-  /* SIMIX_context_set_current(context); */
-
-  XBT_DEBUG("New worker thread created");
-
-  /* Worker's main loop */
-  while (1) {
-    parmap->worker_wait_f(parmap, ++round);
-    if (parmap->status == XBT_PARMAP_WORK) {
-
-      XBT_DEBUG("Worker %d got a job", data->worker_id);
-
-      xbt_parmap_mc_work(parmap, data->worker_id);
-      parmap->worker_signal_f(parmap);
-
-      XBT_DEBUG("Worker %d has finished", data->worker_id);
-
-    /* We are destroying the parmap */
-    } else {
-      xbt_free(data);
-      return NULL;
-    }
-  }
-}
-#endif
-
-#ifdef HAVE_FUTEX_H
-static void futex_wait(unsigned *uaddr, unsigned val)
-{
-  XBT_VERB("Waiting on futex %p", uaddr);
-  syscall(SYS_futex, uaddr, FUTEX_WAIT_PRIVATE, val, NULL, NULL, 0);
-}
-
-static void futex_wake(unsigned *uaddr, unsigned val)
-{
-  XBT_VERB("Waking futex %p", uaddr);
-  syscall(SYS_futex, uaddr, FUTEX_WAKE_PRIVATE, val, NULL, NULL, 0);
-}
-#endif
-
-/**
- * \brief Starts the parmap: waits for all workers to be ready and returns.
- *
- * This function is called by the controller thread.
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_posix_master_wait(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  xbt_os_mutex_acquire(parmap->done_mutex);
-  if (parmap->thread_counter < parmap->num_workers) {
-    /* wait for all workers to be ready */
-    xbt_os_cond_wait(parmap->done_cond, parmap->done_mutex);
-  }
-  xbt_os_mutex_release(parmap->done_mutex);
-}
-
-/**
- * \brief Ends the parmap: wakes the controller thread when all workers terminate.
- *
- * This function is called by all worker threads when they end (not including
- * the controller).
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_posix_worker_signal(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  xbt_os_mutex_acquire(parmap->done_mutex);
-  if (++parmap->thread_counter == parmap->num_workers) {
-    /* all workers have finished, wake the controller */
-    xbt_os_cond_signal(parmap->done_cond);
-  }
-  xbt_os_mutex_release(parmap->done_mutex);
-}
-
-/**
- * \brief Wakes all workers and waits for them to finish the tasks.
- *
- * This function is called by the controller thread.
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_posix_master_signal(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  xbt_os_mutex_acquire(parmap->ready_mutex);
-  parmap->thread_counter = 1;
-  parmap->work++;
-  /* wake all workers */
-  xbt_os_cond_broadcast(parmap->ready_cond);
-  xbt_os_mutex_release(parmap->ready_mutex);
-}
-
-/**
- * \brief Waits for some work to process.
- *
- * This function is called by each worker thread (not including the controller)
- * when it has no more work to do.
- *
- * \param parmap a parmap
- * \param round  the expected round number
- */
-static void xbt_parmap_posix_worker_wait(xbt_parmap_t parmap, unsigned round)
-{
-  xbt_os_mutex_acquire(parmap->ready_mutex);
-  /* wait for more work */
-  if (parmap->work != round) {
-    xbt_os_cond_wait(parmap->ready_cond, parmap->ready_mutex);
-  }
-  xbt_os_mutex_release(parmap->ready_mutex);
-}
-
-#ifdef HAVE_FUTEX_H
-/**
- * \brief Starts the parmap: waits for all workers to be ready and returns.
- *
- * This function is called by the controller thread.
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_futex_master_wait(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  unsigned count = parmap->thread_counter;
-  while (count < parmap->num_workers) {
-    /* wait for all workers to be ready */
-    futex_wait(&parmap->thread_counter, count);
-    count = parmap->thread_counter;
-  }
-}
-
-/**
- * \brief Ends the parmap: wakes the controller thread when all workers terminate.
- *
- * This function is called by all worker threads when they end (not including
- * the controller).
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_futex_worker_signal(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  unsigned count = __sync_add_and_fetch(&parmap->thread_counter, 1);
-  if (count == parmap->num_workers) {
-    /* all workers have finished, wake the controller */
-    futex_wake(&parmap->thread_counter, INT_MAX);
-  }
-}
-
-/**
- * \brief Wakes all workers and waits for them to finish the tasks.
- *
- * This function is called by the controller thread.
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_futex_master_signal(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  parmap->thread_counter = 1;
-  __sync_add_and_fetch(&parmap->work, 1);
-  /* wake all workers */
-  futex_wake(&parmap->work, INT_MAX);
-}
-
-/**
- * \brief Waits for some work to process.
- *
- * This function is called by each worker thread (not including the controller)
- * when it has no more work to do.
- *
- * \param parmap a parmap
- * \param round  the expected round number
- */
-static void xbt_parmap_futex_worker_wait(xbt_parmap_t parmap, unsigned round)
-{
-  unsigned work = parmap->work;
-  /* wait for more work */
-  while (work != round) {
-    futex_wait(&parmap->work, work);
-    work = parmap->work;
-  }
-}
-#endif
-
-#ifndef _MSC_VER
-/**
- * \brief Starts the parmap: waits for all workers to be ready and returns.
- *
- * This function is called by the controller thread.
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_busy_master_wait(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  while (parmap->thread_counter < parmap->num_workers) {
-    xbt_os_thread_yield();
-  }
-}
-
-/**
- * \brief Ends the parmap: wakes the controller thread when all workers terminate.
- *
- * This function is called by all worker threads when they end.
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_busy_worker_signal(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  __sync_add_and_fetch(&parmap->thread_counter, 1);
-}
-
-/**
- * \brief Wakes all workers and waits for them to finish the tasks.
- *
- * This function is called by the controller thread.
- *
- * \param parmap a parmap
- */
-static void xbt_parmap_busy_master_signal(xbt_parmap_t parmap)
-{
-  parmap->thread_counter = 1;
-  __sync_add_and_fetch(&parmap->work, 1);
-}
-
-/**
- * \brief Waits for some work to process.
- *
- * This function is called by each worker thread (not including the controller)
- * when it has no more work to do.
- *
- * \param parmap a parmap
- * \param round  the expected round number
- */
-static void xbt_parmap_busy_worker_wait(xbt_parmap_t parmap, unsigned round)
-{
-  /* wait for more work */
-  while (parmap->work != round) {
-    xbt_os_thread_yield();
-  }
-}
-#endif /* ! _MSC_VER */