Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
MC: isend/irecv are not blocking
[simgrid.git] / src / s4u / s4u_VirtualMachine.cpp
index 1b3872c..a8b7037 100644 (file)
-/* Copyright (c) 2015-2016. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2015-2022. 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 "simgrid/datatypes.h"
-#include "simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp"
-#include "simgrid/s4u/host.hpp"
-#include "simgrid/simix.hpp"
-#include "src/surf/HostImpl.hpp"
-#include "src/surf/VirtualMachineImpl.hpp"
-#include "xbt/asserts.h"
+#include <simgrid/Exception.hpp>
+#include <simgrid/kernel/routing/NetPoint.hpp>
+#include <simgrid/vm.h>
 
-namespace simgrid {
+#include "src/kernel/resource/VirtualMachineImpl.hpp"
+#include "src/surf/cpu_cas01.hpp"
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(s4u_vm, s4u, "S4U virtual machines");
 
+namespace simgrid {
 namespace s4u {
+xbt::signal<void(VirtualMachine&)> VirtualMachine::on_creation;
+xbt::signal<void(VirtualMachine const&)> VirtualMachine::on_start;
+xbt::signal<void(VirtualMachine const&)> VirtualMachine::on_started;
+xbt::signal<void(VirtualMachine const&)> VirtualMachine::on_shutdown;
+xbt::signal<void(VirtualMachine const&)> VirtualMachine::on_suspend;
+xbt::signal<void(VirtualMachine const&)> VirtualMachine::on_resume;
+xbt::signal<void(VirtualMachine const&)> VirtualMachine::on_migration_start;
+xbt::signal<void(VirtualMachine const&)> VirtualMachine::on_migration_end;
+xbt::signal<void(VirtualMachine const&)> VirtualMachine::on_destruction;
+
+xbt::Extension<Host, VmHostExt> VmHostExt::EXTENSION_ID;
 
-VirtualMachine::VirtualMachine(const char* name, s4u::Host* Pm) : Host(name)
+void VmHostExt::ensureVmExtInstalled()
 {
-  pimpl_ = new surf::VirtualMachineImpl(this, Pm);
+  if (not EXTENSION_ID.valid())
+    EXTENSION_ID = Host::extension_create<VmHostExt>();
 }
 
-VirtualMachine::~VirtualMachine()
+VirtualMachine::VirtualMachine(const std::string& name, s4u::Host* physical_host, int core_amount, size_t ramsize)
+    : Host(new kernel::resource::VirtualMachineImpl(name, this, physical_host, core_amount, ramsize))
+    , pimpl_vm_(dynamic_cast<kernel::resource::VirtualMachineImpl*>(Host::get_impl()))
 {
-  onDestruction(*this);
+  XBT_DEBUG("Create VM %s", get_cname());
+
+  /* Currently, a VM uses the network resource of its physical host */
+  set_netpoint(physical_host->get_netpoint());
+
+  // Create a VCPU for this VM
+  std::vector<double> speeds;
+  for (unsigned long i = 0; i < physical_host->get_pstate_count(); i++)
+    speeds.push_back(physical_host->get_pstate_speed(i));
+
+  physical_host->get_netpoint()
+      ->get_englobing_zone()
+      ->get_cpu_vm_model()
+      ->create_cpu(this, speeds)
+      ->set_core_count(core_amount)
+      ->seal();
+
+  if (physical_host->get_pstate() != 0)
+    set_pstate(physical_host->get_pstate());
+
+  seal(); // seal this host
+  s4u::VirtualMachine::on_creation(*this);
 }
 
-void VirtualMachine::parameters(vm_params_t params)
+void VirtualMachine::start()
 {
-  this->pimpl_->getParams(params);
+  on_start(*this);
+
+  VmHostExt::ensureVmExtInstalled();
+
+  kernel::actor::simcall([this]() {
+    Host* pm = this->pimpl_vm_->get_physical_host();
+    if (pm->extension<VmHostExt>() == nullptr)
+      pm->extension_set(new VmHostExt());
+
+    size_t pm_ramsize = pm->extension<VmHostExt>()->ramsize;
+    if (pm_ramsize && not pm->extension<VmHostExt>()->overcommit) { /* Need to verify that we don't overcommit */
+      /* Retrieve the memory occupied by the VMs on that host. Yep, we have to traverse all VMs of all hosts for that */
+      size_t total_ramsize_of_vms = 0;
+      for (VirtualMachine* const& ws_vm : kernel::resource::VirtualMachineImpl::allVms_)
+        if (pm == ws_vm->get_pm())
+          total_ramsize_of_vms += ws_vm->get_ramsize();
+
+      if (total_ramsize_of_vms + get_ramsize() > pm_ramsize) {
+        XBT_WARN("cannot start %s@%s due to memory shortage: get_ramsize() %zu, free %zu, pm_ramsize %zu (bytes).",
+                 get_cname(), pm->get_cname(), get_ramsize(), pm_ramsize - total_ramsize_of_vms, pm_ramsize);
+        throw VmFailureException(XBT_THROW_POINT,
+                                 xbt::string_printf("Memory shortage on host '%s', VM '%s' cannot be started",
+                                                    pm->get_cname(), get_cname()));
+      }
+    }
+    this->pimpl_vm_->set_state(State::RUNNING);
+  });
+
+  on_started(*this);
 }
 
-void VirtualMachine::setParameters(vm_params_t params)
+void VirtualMachine::suspend()
 {
-  simgrid::simix::kernelImmediate([&]() { this->pimpl_->setParams(params); });
+  on_suspend(*this);
+  kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
+  kernel::actor::simcall([this, issuer]() { pimpl_vm_->suspend(issuer); });
+}
+
+void VirtualMachine::resume()
+{
+  pimpl_vm_->resume();
+  on_resume(*this);
+}
+
+void VirtualMachine::shutdown()
+{
+  kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
+  kernel::actor::simcall([this, issuer]() { pimpl_vm_->shutdown(issuer); });
+  on_shutdown(*this);
+}
+
+void VirtualMachine::destroy()
+{
+  auto destroy_code = [this]() {
+    /* First, terminate all processes on the VM if necessary */
+    shutdown();
+
+    XBT_DEBUG("destroy %s", get_cname());
+    on_destruction(*this);
+    /* Then, destroy the VM object */
+    kernel::actor::simcall([this]() {
+      get_vm_impl()->vm_destroy();
+      get_impl()->destroy();
+
+      /* Don't free these things twice: they are the ones of my physical host */
+      set_netpoint(nullptr);
+      delete this;
+    });
+  };
+
+  if (not this_actor::is_maestro() && this_actor::get_host() == this) {
+    XBT_VERB("Launch another actor on physical host %s to destroy my own VM: %s", get_pm()->get_cname(), get_cname());
+    simgrid::s4u::Actor::create(get_cname() + std::string("-vm_destroy"), get_pm(), destroy_code);
+    simgrid::s4u::this_actor::yield();
+    XBT_CRITICAL("I should be dead now!");
+    DIE_IMPOSSIBLE;
+  }
+
+  destroy_code();
+}
+
+simgrid::s4u::Host* VirtualMachine::get_pm() const
+{
+  return pimpl_vm_->get_physical_host();
+}
+
+VirtualMachine* VirtualMachine::set_pm(simgrid::s4u::Host* pm)
+{
+  kernel::actor::simcall([this, pm]() { pimpl_vm_->set_physical_host(pm); });
+  return this;
+}
+
+VirtualMachine::State VirtualMachine::get_state() const
+{
+  return kernel::actor::simcall([this]() { return pimpl_vm_->get_state(); });
+}
+
+size_t VirtualMachine::get_ramsize() const
+{
+  return pimpl_vm_->get_ramsize();
+}
+
+VirtualMachine* VirtualMachine::set_ramsize(size_t ramsize)
+{
+  pimpl_vm_->set_ramsize(ramsize);
+  return this;
+}
+/** @brief Set a CPU bound for a given VM.
+ *  @ingroup msg_VMs
+ *
+ * 1. Note that in some cases MSG_task_set_bound() may not intuitively work for VMs.
+ *
+ * For example,
+ *  On PM0, there are Task1 and VM0.
+ *  On VM0, there is Task2.
+ * Now we bound 75% to Task1\@PM0 and bound 25% to Task2\@VM0.
+ * Then,
+ *  Task1\@PM0 gets 50%.
+ *  Task2\@VM0 gets 25%.
+ * This is NOT 75% for Task1\@PM0 and 25% for Task2\@VM0, respectively.
+ *
+ * This is because a VM has the dummy CPU action in the PM layer. Putting a task on the VM does not affect the bound of
+ * the dummy CPU action. The bound of the dummy CPU action is unlimited.
+ *
+ * There are some solutions for this problem. One option is to update the bound of the dummy CPU action automatically.
+ * It should be the sum of all tasks on the VM. But, this solution might be costly, because we have to scan all tasks
+ * on the VM in share_resource() or we have to trap both the start and end of task execution.
+ *
+ * The current solution is to use setBound(), which allows us to directly set the bound of the dummy CPU action.
+ *
+ * 2. Note that bound == 0 means no bound (i.e., unlimited). But, if a host has multiple CPU cores, the CPU share of a
+ *    computation task (or a VM) never exceeds the capacity of a CPU core.
+ */
+VirtualMachine* VirtualMachine::set_bound(double bound)
+{
+  kernel::actor::simcall([this, bound]() { pimpl_vm_->set_bound(bound); });
+  return this;
+}
+
+void VirtualMachine::start_migration() const
+{
+  pimpl_vm_->start_migration();
+  on_migration_start(*this);
+}
+
+void VirtualMachine::end_migration() const
+{
+  pimpl_vm_->end_migration();
+  on_migration_end(*this);
 }
 
-} // namespace simgrid
 } // namespace s4u
+} // namespace simgrid
+
+/* **************************** Public C interface *************************** */
+
+/** @brief Create a new VM object with the default parameters
+ * A VM is treated as a host. The name of the VM must be unique among all hosts.
+ */
+sg_vm_t sg_vm_create_core(sg_host_t pm, const char* name)
+{
+  return sg_vm_create_multicore(pm, name, 1);
+}
+/** @brief Create a new VM object with the default parameters, but with a specified amount of cores
+ * A VM is treated as a host. The name of the VM must be unique among all hosts.
+ */
+sg_vm_t sg_vm_create_multicore(sg_host_t pm, const char* name, int coreAmount)
+{
+  return pm->create_vm(name, coreAmount);
+}
+
+const char* sg_vm_get_name(const_sg_vm_t vm)
+{
+  return vm->get_cname();
+}
+
+/** @brief Get the physical host of a given VM. */
+sg_host_t sg_vm_get_pm(const_sg_vm_t vm)
+{
+  return vm->get_pm();
+}
+
+void sg_vm_set_ramsize(sg_vm_t vm, size_t size)
+{
+  vm->set_ramsize(size);
+}
+
+size_t sg_vm_get_ramsize(const_sg_vm_t vm)
+{
+  return vm->get_ramsize();
+}
+
+void sg_vm_set_bound(sg_vm_t vm, double bound)
+{
+  vm->set_bound(bound);
+}
+
+/** @brief Returns whether the given VM has just created, not running. */
+int sg_vm_is_created(const_sg_vm_t vm)
+{
+  return vm->get_state() == simgrid::s4u::VirtualMachine::State::CREATED;
+}
+
+/** @brief Returns whether the given VM is currently running */
+int sg_vm_is_running(const_sg_vm_t vm)
+{
+  return vm->get_state() == simgrid::s4u::VirtualMachine::State::RUNNING;
+}
+
+/** @brief Returns whether the given VM is currently suspended, not running. */
+int sg_vm_is_suspended(const_sg_vm_t vm)
+{
+  return vm->get_state() == simgrid::s4u::VirtualMachine::State::SUSPENDED;
+}
+
+/** @brief Start a vm (i.e., boot the guest operating system)
+ *  If the VM cannot be started (because of memory over-provisioning), an exception is generated.
+ */
+void sg_vm_start(sg_vm_t vm)
+{
+  vm->start();
+}
+
+/** @brief Immediately suspend the execution of all processes within the given VM.
+ *
+ * This function stops the execution of the VM. All the processes on this VM
+ * will pause. The state of the VM is preserved. We can later resume it again.
+ *
+ * No suspension cost occurs.
+ */
+void sg_vm_suspend(sg_vm_t vm)
+{
+  vm->suspend();
+}
+
+/** @brief Resume the execution of the VM. All processes on the VM run again.
+ * No resume cost occurs.
+ */
+void sg_vm_resume(sg_vm_t vm)
+{
+  vm->resume();
+}
+
+/** @brief Immediately kills all processes within the given VM.
+ *
+ @beginrst
+
+ The memory allocated by these actors is leaked, unless you used :cpp:func:`simgrid::s4u::Actor::on_exit`.
+
+ @endrst
+ *
+ * No extra delay occurs by default. You may let your actor sleep by a specific amount to simulate any extra delay that
+ you want.
+ */
+void sg_vm_shutdown(sg_vm_t vm)
+{
+  vm->shutdown();
+}
+
+/** @brief Destroy a VM. Destroy the VM object from the simulation. */
+void sg_vm_destroy(sg_vm_t vm)
+{
+  vm->destroy();
+}