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Document the semaphores' example (and fix other doc glitches)
[simgrid.git] / docs / source / app_s4u.rst
index a4a661a..0c26d18 100644 (file)
@@ -1,8 +1,7 @@
 .. _S4U_doc:
 
 .. _S4U_doc:
 
-=================
 The S4U Interface
 The S4U Interface
-=================
+#################
 
 .. raw:: html
 
 
 .. raw:: html
 
@@ -17,133 +16,137 @@ The S4U Interface
    <br/>
 
 The S4U interface (SimGrid for you) mixes the full power of SimGrid
    <br/>
 
 The S4U interface (SimGrid for you) mixes the full power of SimGrid
-with the full power of C++. This is the prefered interface to describe
-abstract algorithms in the domains of Cloud, P2P, HPC, IoT and similar
+with the full power of C++. This is the preferred interface to describe
+abstract algorithms in the domains of Cloud, P2P, HPC, IoT, and similar
 settings.
 
 settings.
 
--------------
+Currently (v3.21), S4U is definitely the way to go for long-term
+projects. It is feature complete, but may still evolve slightly in the
+future releases. It can already be used to do everything that can be
+done in SimGrid, but you may have to adapt your code in future
+releases. When this happens, compiling your code will produce
+deprecation warnings for 4 releases (one year) before the removal of
+the old symbols. 
+If you want an API that will never ever evolve in the future, you
+should use the deprecated MSG API instead. 
+
 Main Concepts
 Main Concepts
--------------
+*************
 
 
-A typical SimGrid simulation is composed of several |Actors|_, that
+A typical SimGrid simulation is composed of several |API_s4u_Actors|_, that
 execute user-provided functions. The actors have to explicitly use the
 execute user-provided functions. The actors have to explicitly use the
-S4U interface to express their
-:ref:`computation <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Exec>`,
-:ref:`communication <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Comm>`,
-:ref:`disk usage <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Io>`,
-and other |Activities|_, so that they get reflected within the
-simulator. These activities take place on resources such as |Hosts|_,
-|Links|_ and |Storages|_. SimGrid predicts the time taken by each
-activity and orchestrates accordingly the actors waiting for the
+S4U interface to express their :ref:`computation <API_s4u_Exec>`,
+:ref:`communication <API_s4u_Comm>`, :ref:`disk usage <API_s4u_Io>`,
+and other |API_s4u_Activities|_, so that they get reflected within the
+simulator. These activities take place on resources such as |API_s4u_Hosts|_,
+|API_s4u_Links|_ and |API_s4u_Storages|_. SimGrid predicts the time taken by each
+activity and orchestrates the actors accordingly, waiting for the
 completion of these activities.
 
 
 When **communicating**, data is not directly sent to other actors but
 completion of these activities.
 
 
 When **communicating**, data is not directly sent to other actors but
-posted onto a |Mailbox|_ that serve as rendez-vous point between
+posted onto a |API_s4u_Mailbox|_ that serves as a rendez-vous point between
 communicating actors. This means that you don't need to know who you
 are talking to, you just put your communication `Put` request in a
 mailbox, and it will be matched with a complementary `Get`
 request.  Alternatively, actors can interact through **classical
 communicating actors. This means that you don't need to know who you
 are talking to, you just put your communication `Put` request in a
 mailbox, and it will be matched with a complementary `Get`
 request.  Alternatively, actors can interact through **classical
-synchronization mechanisms** such as |Barrier|_, |Semaphore|_,
-|Mutex|_ and |ConditionVariable|_.
+synchronization mechanisms** such as |API_s4u_Barrier|_, |API_s4u_Semaphore|_,
+|API_s4u_Mutex|_ and |API_s4u_ConditionVariable|_.
 
 
-Each actor is located on a simulated |Host|_. Each host is located
-itself in a |NetZone|_, that knows the networking path between one
+Each actor is located on a simulated |API_s4u_Host|_. Each host is located
+itself in a |API_s4u_NetZone|_, that knows the networking path between one
 resource to another. Each NetZone is included in another one, forming
 a tree of NetZones which root zone contains the whole platform.
 
 resource to another. Each NetZone is included in another one, forming
 a tree of NetZones which root zone contains the whole platform.
 
-The :ref:`simgrid::s4u::this_actor
-<namespace_simgrid__s4u__this_actor>` namespace provides many helper
-functions to simplify the code of actors.
+The :ref:`simgrid::s4u::this_actor <API_s4u_this_actor>` namespace
+provides many helper functions to simplify the code of actors.
 
 - **Global Classes**
 
 
 - **Global Classes**
 
-  - :ref:`class s4u::Actor <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Actor>`:
+  - :ref:`class s4u::Actor <API_s4u_Actor>`:
     Active entities executing your application.
     Active entities executing your application.
-  - :ref:`class s4u::Engine <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Engine>`
+  - :ref:`class s4u::Engine <API_s4u_Engine>`
     Simulation engine (singleton).
     Simulation engine (singleton).
-  - :ref:`class s4u::Mailbox <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Mailbox>`
+  - :ref:`class s4u::Mailbox <API_s4u_Mailbox>`
     Communication rendez-vous.
 
 - **Platform Elements**
 
     Communication rendez-vous.
 
 - **Platform Elements**
 
-  - :ref:`class s4u::Host <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Host>`:
+  - :ref:`class s4u::Host <API_s4u_Host>`:
     Actor location, providing computational power.
     Actor location, providing computational power.
-  - :ref:`class s4u::Link <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Link>`
+  - :ref:`class s4u::Link <API_s4u_Link>`
     Interconnecting hosts.
     Interconnecting hosts.
-  - :ref:`class s4u::NetZone <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1NetZone>`:
-    Sub-region of the platform, containing resources (Hosts, Link, etc).
-  - :ref:`class s4u::Storage <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Storage>`
+  - :ref:`class s4u::NetZone <API_s4u_NetZone>`:
+    Sub-region of the platform, containing resources (Hosts, Links, etc).
+  - :ref:`class s4u::Storage <API_s4u_Storage>`
     Resource on which actors can write and read data.
     Resource on which actors can write and read data.
-  - :ref:`class s4u::VirtualMachine <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1VirtualMachine>`:
+  - :ref:`class s4u::VirtualMachine <API_s4u_VirtualMachine>`:
     Execution containers that can be moved between Hosts.
 
     Execution containers that can be moved between Hosts.
 
-- **Activities** (:ref:`class s4u::Activity <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Activity>`):
+- **Activities** (:ref:`class s4u::Activity <API_s4u_Activity>`):
   The things that actors can do on resources
 
   The things that actors can do on resources
 
-  - :ref:`class s4u::Comm <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Comm>`
+  - :ref:`class s4u::Comm <API_s4u_Comm>`
     Communication activity, started on Mailboxes and consuming links.
     Communication activity, started on Mailboxes and consuming links.
-  - :ref:`class s4u::Exec <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Exec>`
+  - :ref:`class s4u::Exec <API_s4u_Exec>`
     Computation activity, started on Host and consuming CPU resources.
     Computation activity, started on Host and consuming CPU resources.
-  - :ref:`class s4u::Io <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Io>`
+  - :ref:`class s4u::Io <API_s4u_Io>`
     I/O activity, started on and consumming Storages.
 
 - **Synchronization Mechanisms**: Classical IPC that actors can use
 
     I/O activity, started on and consumming Storages.
 
 - **Synchronization Mechanisms**: Classical IPC that actors can use
 
-  - :ref:`class s4u::Barrier <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Barrier>`
-  - :ref:`class s4u::ConditionVariable <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1ConditionVariable>`
-  - :ref:`class s4u::Mutex <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Mutex>`
-  - :ref:`class s4u::Semaphore <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Semaphore>`
+  - :ref:`class s4u::Barrier <API_s4u_Barrier>`
+  - :ref:`class s4u::ConditionVariable <API_s4u_ConditionVariable>`
+  - :ref:`class s4u::Mutex <API_s4u_Mutex>`
+  - :ref:`class s4u::Semaphore <API_s4u_Semaphore>`
+
+
+.. |API_s4u_Actors| replace:: **Actors**
+.. _API_s4u_Actors: #s4u-actor
 
 
+.. |API_s4u_Activities| replace:: **Activities**
+.. _API_s4u_Activities: #s4u-activity
 
 
-.. |Actors| replace:: **Actors**
-.. _Actors: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Actor.html
+.. |API_s4u_Hosts| replace:: **Hosts**
+.. _API_s4u_Hosts: #s4u-host
 
 
-.. |Activities| replace:: **Activities**
-.. _Activities: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Activity.html
+.. |API_s4u_Links| replace:: **Links**
+.. _API_s4u_Links: #s4u-link
 
 
-.. |Hosts| replace:: **Hosts**
-.. _Hosts: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Host.html
+.. |API_s4u_Storages| replace:: **Storages**
+.. _API_s4u_Storages: #s4u-storage
 
 
-.. |Links| replace:: **Links**
-.. _Links: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Link.html
+.. |API_s4u_VirtualMachines| replace:: **VirtualMachines**
+.. _API_s4u_VirtualMachines: #s4u-virtualmachine
 
 
-.. |Storages| replace:: **Storages**
-.. _Storages: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Storage.html
+.. |API_s4u_Host| replace:: **Host**
 
 
-.. |VirtualMachines| replace:: **VirtualMachines**
-.. _VirtualMachines: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1VirtualMachine.html
+.. |API_s4u_Mailbox| replace:: **Mailbox**
 
 
-.. |Host| replace:: **Host**
-.. _Host: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Host.html
+.. |API_s4u_NetZone| replace:: **NetZone**
 
 
-.. |Mailbox| replace:: **Mailbox**
-.. _Mailbox: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Mailbox.html
+.. |API_s4u_Barrier| replace:: **Barrier**
 
 
-.. |NetZone| replace:: **NetZone**
-.. _NetZone: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1NetZone.html
+.. |API_s4u_Semaphore| replace:: **Semaphore**
 
 
-.. |Barrier| replace:: **Barrier**
-.. _Barrier: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Barrier.html
+.. |API_s4u_ConditionVariable| replace:: **ConditionVariable**
 
 
-.. |ConditionVariable| replace:: **ConditionVariable**
-.. _ConditionVariable: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1ConditionVariable.html
+.. |API_s4u_Mutex| replace:: **Mutex**
 
 
-.. |Mutex| replace:: **Mutex**
-.. _Mutex: api/classsimgrid_1_1s4u_1_1Mutex.html
+.. THE EXAMPLES
+
+.. include:: ../../examples/s4u/README.rst
 
 
-----------
 Activities
 Activities
-----------
+**********
 
 
-Activities represent the actions that consumes a resource, such as
-:ref:`s4u::Comm <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Comm>` that
-consumes the *transmiting power* of :ref:`s4u::Link
-<exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Link>` resources.
+Activities represent the actions that consume a resource, such as a
+:ref:`s4u::Comm <API_s4u_Comm>` that consumes the *transmiting power* of
+:ref:`s4u::Link <API_s4u_Link>` resources.
 
 
-.......................
+=======================
 Asynchronous Activities
 Asynchronous Activities
-.......................
+=======================
 
 Every activity can be either **blocking** or **asynchronous**. For
 example, :cpp:func:`s4u::Mailbox::put() <simgrid::s4u::Mailbox::put>`
 
 Every activity can be either **blocking** or **asynchronous**. For
 example, :cpp:func:`s4u::Mailbox::put() <simgrid::s4u::Mailbox::put>`
@@ -152,11 +155,11 @@ create blocking communications: the actor is blocked until the
 completion of that communication. Asynchronous communications do not
 block the actor during their execution but progress on their own.
 
 completion of that communication. Asynchronous communications do not
 block the actor during their execution but progress on their own.
 
-Once your asynchronous activity is started, you can test for
+Once your asynchronous activity is started, you can test for its
 completion using :cpp:func:`s4u::Activity::test() <simgrid::s4u::Activity::test>`.
 This function returns ``true`` if the activity completed already.
 You can also use :cpp:func:`s4u::Activity::wait() <simgrid::s4u::Activity::wait>`
 completion using :cpp:func:`s4u::Activity::test() <simgrid::s4u::Activity::test>`.
 This function returns ``true`` if the activity completed already.
 You can also use :cpp:func:`s4u::Activity::wait() <simgrid::s4u::Activity::wait>`
-to block until the completion of the activity. To wait at most for a given period,
+to block until the completion of the activity. To wait for at most a given amount of time,
 use  :cpp:func:`s4u::Activity::wait_for() <simgrid::s4u::Activity::wait_for>`.
 Finally, to wait at most until a specified time limit, use
 :cpp:func:`s4u::Activity::wait_until() <simgrid::s4u::Activity::wait_until>`.
 use  :cpp:func:`s4u::Activity::wait_for() <simgrid::s4u::Activity::wait_for>`.
 Finally, to wait at most until a specified time limit, use
 :cpp:func:`s4u::Activity::wait_until() <simgrid::s4u::Activity::wait_until>`.
@@ -167,13 +170,13 @@ Finally, to wait at most until a specified time limit, use
 
 Every kind of activities can be asynchronous:
 
 
 Every kind of activities can be asynchronous:
 
-  - :ref:`s4u::CommPtr <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Comm>` are created with 
+  - :ref:`s4u::CommPtr <API_s4u_Comm>` are created with 
     :cpp:func:`s4u::Mailbox::put_async() <simgrid::s4u::Mailbox::put_async>` and
     :cpp:func:`s4u::Mailbox::get_async() <simgrid::s4u::Mailbox::get_async>`.
     :cpp:func:`s4u::Mailbox::put_async() <simgrid::s4u::Mailbox::put_async>` and
     :cpp:func:`s4u::Mailbox::get_async() <simgrid::s4u::Mailbox::get_async>`.
-  - :ref:`s4u::IoPtr <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Io>` are created with 
+  - :ref:`s4u::IoPtr <API_s4u_Io>` are created with 
     :cpp:func:`s4u::Storage::read_async() <simgrid::s4u::Storage::read_async>` and
     :cpp:func:`s4u::Storage::write_async() <simgrid::s4u::Storage::write_async>`.    
     :cpp:func:`s4u::Storage::read_async() <simgrid::s4u::Storage::read_async>` and
     :cpp:func:`s4u::Storage::write_async() <simgrid::s4u::Storage::write_async>`.    
-  - :ref:`s4u::ExecPtr <exhale_class_classsimgrid_1_1s4u_1_1Exec>` are created with
+  - :ref:`s4u::ExecPtr <API_s4u_Exec>` are created with
     :cpp:func:`s4u::Host::exec_async() <simgrid::s4u::Host::exec_async>`.
   - In the future, it will become possible to have asynchronous IPC
     such as asynchronous mutex lock requests.
     :cpp:func:`s4u::Host::exec_async() <simgrid::s4u::Host::exec_async>`.
   - In the future, it will become possible to have asynchronous IPC
     such as asynchronous mutex lock requests.
@@ -189,7 +192,7 @@ vector of mailboxes.
    :end-before: init-end
    :dedent: 4
 
    :end-before: init-end
    :dedent: 4
 
-You then start all communications that should occur concurrently with
+Then, you start all the communications that should occur concurrently with
 :cpp:func:`s4u::Mailbox::put_async() <simgrid::s4u::Mailbox::put_async>`.  
 Finally, the actor waits for the completion of all of them at once
 with 
 :cpp:func:`s4u::Mailbox::put_async() <simgrid::s4u::Mailbox::put_async>`.  
 Finally, the actor waits for the completion of all of them at once
 with 
@@ -202,8 +205,243 @@ with
    :dedent: 4
 
 
    :dedent: 4
 
 
-.....................
+=====================
 Activities Life cycle
 Activities Life cycle
-.....................
+=====================
 
 Sometimes, you want to change the setting of an activity before it even starts. 
 
 Sometimes, you want to change the setting of an activity before it even starts. 
+
+.. todo:: write this section
+
+Memory Management
+*****************
+
+For sake of simplicity, we use `RAII
+<https://en.wikipedia.org/wiki/Resource_Acquisition_Is_Initialization>`_
+everywhere in S4U. This is an idiom where resources are automatically
+managed through the context. Provided that you never manipulate
+objects of type Foo directly but always FooPtr references (which are
+defined as `boost::intrusive_ptr
+<http://www.boost.org/doc/libs/1_61_0/libs/smart_ptr/intrusive_ptr.html>`_
+<Foo>), you will never have to explicitely release the resource that
+you use nor to free the memory of unused objects.
+
+Here is a little example:
+
+.. code-block:: cpp
+
+   void myFunc() 
+   {
+     simgrid::s4u::MutexPtr mutex = simgrid::s4u::Mutex::create(); // Too bad we cannot use `new`
+
+     mutex->lock();   // use the mutex as a simple reference
+     //  bla bla
+     mutex->unlock(); 
+  
+   } // The mutex gets automatically freed because the only existing reference gets out of scope
+
+API Reference
+*************
+
+.. _API_s4u_Activity:
+
+=============
+s4u::Activity
+=============
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Activity
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Actor:
+
+==========
+s4u::Actor
+==========
+
+.. doxygentypedef:: ActorPtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Actor
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Barrier:
+
+============
+s4u::Barrier
+============
+
+.. doxygentypedef:: BarrierPtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Barrier
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Comm:
+
+=========
+s4u::Comm
+=========
+
+.. doxygentypedef:: CommPtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Comm
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_ConditionVariable:
+
+======================
+s4u::ConditionVariable
+======================
+
+.. doxygentypedef:: ConditionVariablePtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::ConditionVariable
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Engine:
+
+===========
+s4u::Engine
+===========
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Engine
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Exec:
+
+=========
+s4u::Exec
+=========
+
+.. doxygentypedef:: ExecPtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Exec
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Host:
+
+=========
+s4u::Host
+=========
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Host
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Io:
+
+=======
+s4u::Io
+=======
+
+.. doxygentypedef:: IoPtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Io
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Link:
+
+=========
+s4u::Link
+=========
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Link
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Mailbox:
+
+============
+s4u::Mailbox
+============
+
+.. doxygentypedef:: MailboxPtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Mailbox
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Mutex:
+
+==========
+s4u::Mutex
+==========
+
+.. doxygentypedef:: MutexPtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Mutex
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
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+.. _API_s4u_NetZone:
+
+============
+s4u::NetZone
+============
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+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::NetZone
+   :members:
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+   :undoc-members:
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+.. _API_s4u_Semaphore:
+
+==============
+s4u::Semaphore
+==============
+
+.. doxygentypedef:: SemaphorePtr
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Semaphore
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_Storage:
+
+============
+s4u::Storage
+============
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::Storage
+   :members:
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+.. _API_s4u_VirtualMachine:
+
+===================
+s4u::VirtualMachine
+===================
+
+.. doxygenclass:: simgrid::s4u::VirtualMachine
+   :members:
+   :protected-members:
+   :undoc-members:
+
+.. _API_s4u_this_actor:
+
+=========================
+namespace s4u::this_actor
+=========================
+
+
+.. doxygennamespace:: simgrid::s4u::this_actor