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Make vm_by_name() public and modify c-cloud-migration to use new functions
[simgrid.git] / include / simgrid / s4u / Host.hpp
index c136667..8fbe494 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Copyright (c) 2006-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2006-2022. 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. */
@@ -16,9 +16,7 @@
 
 namespace simgrid {
 
-namespace xbt {
-extern template class XBT_PUBLIC Extendable<s4u::Host>;
-} // namespace xbt
+extern template class XBT_PUBLIC xbt::Extendable<s4u::Host>;
 
 namespace s4u {
 /** @ingroup s4u_api
@@ -27,43 +25,59 @@ namespace s4u {
  *
  * Some physical resource with computing and networking capabilities on which Actors execute.
  *
+ * @beginrst
  * All hosts are automatically created during the call of the method
- * @ref simgrid::s4u::Engine::load_platform().
+ * :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::load_platform()`.
  * You cannot create a host yourself.
  *
- * You can retrieve a particular host using @ref simgrid::s4u::Host::by_name()
- * and actors can retrieve the host on which they run using @ref simgrid::s4u::Host::current() or
- * @ref simgrid::s4u::this_actor::get_host().
+ * You can retrieve a particular host using :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::by_name()`
+ * and actors can retrieve the host on which they run using :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::current()` or
+ * :cpp:func:`simgrid::s4u::this_actor::get_host()`
+ * @endrst
  */
 class XBT_PUBLIC Host : public xbt::Extendable<Host> {
-  friend vm::VMModel;            // Use the pimpl_cpu to compute the VM sharing
-  friend vm::VirtualMachineImpl; // creates the the pimpl_cpu
+#ifndef DOXYGEN
+  friend kernel::resource::VMModel;            // Use the pimpl_cpu to compute the VM sharing
+  friend kernel::resource::VirtualMachineImpl; // creates the the pimpl_cpu
+  friend kernel::routing::NetZoneImpl;
+  friend kernel::resource::HostImpl; // call destructor from private implementation
+
+  // The private implementation, that never changes
+  kernel::resource::HostImpl* const pimpl_;
+
+  kernel::resource::CpuImpl* pimpl_cpu_      = nullptr;
+  kernel::routing::NetPoint* pimpl_netpoint_ = nullptr;
 
 public:
-  explicit Host(const std::string& name);
+  explicit Host(kernel::resource::HostImpl* pimpl) : pimpl_(pimpl) {}
 
-  /** Host destruction logic */
 protected:
-  virtual ~Host();
+  virtual ~Host(); // Call destroy() instead of manually deleting it.
+  Host* set_netpoint(kernel::routing::NetPoint* netpoint);
 
-private:
-  bool currently_destroying_ = false;
-
-public:
-  /*** Called on each newly created host */
   static xbt::signal<void(Host&)> on_creation;
-  /*** Called just before destructing a host */
   static xbt::signal<void(Host const&)> on_destruction;
-  /*** Called when the machine is turned on or off (called AFTER the change) */
+
+public:
+  static xbt::signal<void(Host const&)> on_speed_change;
   static xbt::signal<void(Host const&)> on_state_change;
-  /*** Called when the speed of the machine is changed (called AFTER the change)
+#endif
+  /** Add a callback fired on each newly created host */
+  static void on_creation_cb(const std::function<void(Host&)>& cb) { on_creation.connect(cb); }
+  /** Add a callback fired when the machine is turned on or off (called AFTER the change) */
+  static void on_state_change_cb(const std::function<void(Host const&)>& cb) { on_state_change.connect(cb); }
+  /** Add a callback fired when the speed of the machine is changed (called AFTER the change)
    * (either because of a pstate switch or because of an external load event coming from the profile) */
-  static xbt::signal<void(Host const&)> on_speed_change;
+  static void on_speed_change_cb(const std::function<void(Host const&)>& cb) { on_speed_change.connect(cb); }
+  /** Add a callback fired just before destructing a host */
+  static void on_destruction_cb(const std::function<void(Host const&)>& cb) { on_destruction.connect(cb); }
 
   virtual void destroy();
+#ifndef DOXYGEN
   // No copy/move
   Host(Host const&) = delete;
   Host& operator=(Host const&) = delete;
+#endif
 
   /** Retrieve a host from its name, or return nullptr */
   static Host* by_name_or_null(const std::string& name);
@@ -73,12 +87,29 @@ public:
   static Host* current();
 
   /** Retrieves the name of that host as a C++ string */
-  xbt::string const& get_name() const { return name_; }
+  xbt::string const& get_name() const;
   /** Retrieves the name of that host as a C string */
-  const char* get_cname() const { return name_.c_str(); }
+  const char* get_cname() const;
 
-  int get_actor_count();
-  std::vector<ActorPtr> get_all_actors();
+  Host* set_cpu(kernel::resource::CpuImpl* cpu);
+  kernel::resource::CpuImpl* get_cpu() const { return pimpl_cpu_; }
+  kernel::routing::NetPoint* get_netpoint() const { return pimpl_netpoint_; }
+  /**
+   * @brief Callback to set CPU factor
+   *
+   * This callback offers a flexible way to create variability in CPU executions
+   *
+   * @param flops Execution size in flops
+   * @return Multiply factor
+   */
+  using CpuFactorCb = double(double flops);
+  /**
+   * @brief Configure the factor callback to the CPU associated to this host
+   */
+  Host* set_factor_cb(const std::function<CpuFactorCb>& cb);
+
+  size_t get_actor_count() const;
+  std::vector<ActorPtr> get_all_actors() const;
 
   /** Turns that host on if it was previously off
    *
@@ -94,65 +125,134 @@ public:
   void turn_off();
   /** Returns if that host is currently up and running */
   bool is_on() const;
-  /** Returns if that host is currently down and offline */
-  XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v325("Please use !is_on()") bool is_off() const { return not is_on(); }
 
   const char* get_property(const std::string& key) const;
-  void set_property(const std::string& key, const std::string& value);
+  Host* set_property(const std::string& key, const std::string& value);
   const std::unordered_map<std::string, std::string>* get_properties() const;
-  void set_properties(const std::map<std::string, std::string>& properties);
+  Host* set_properties(const std::unordered_map<std::string, std::string>& properties);
+
+  Host* set_state_profile(kernel::profile::Profile* p);
+  Host* set_speed_profile(kernel::profile::Profile* p);
 
-  void set_state_profile(kernel::profile::Profile* p);
-  void set_speed_profile(kernel::profile::Profile* p);
+  /** @brief Convert the CPU's speed from string to double */
+  static std::vector<double> convert_pstate_speed_vector(const std::vector<std::string>& speed_per_state);
+  /**
+   * @brief Set the CPU's speed
+   *
+   * @param speed_per_state list of powers for this processor (default power is at index 0)
+   */
+  Host* set_pstate_speed(const std::vector<double>& speed_per_state);
+  /**
+   * @brief Set the CPU's speed (string version)
+   *
+   * @throw std::invalid_argument if speed format is incorrect.
+   */
+  Host* set_pstate_speed(const std::vector<std::string>& speed_per_state);
 
+  /** @brief Get the peak computing speed in flops/s at the current pstate, NOT taking the external load into account.
+   *
+   *  The amount of flops per second available for computing depends on several things:
+   *    - The current pstate determines the maximal peak computing speed (use
+   *      @verbatim embed:rst:inline :cpp:func:`get_pstate_speed() <simgrid::s4u::Host::get_pstate_speed>` @endverbatim
+   *      to retrieve the computing speed you would get at another pstate)
+   *    - If you declared an external load (with
+   *      @verbatim embed:rst:inline :cpp:func:`set_speed_profile() <simgrid::s4u::Host::set_speed_profile>` @endverbatim ),
+   *      you must multiply the result of
+   *      @verbatim embed:rst:inline :cpp:func:`get_speed() <simgrid::s4u::Host::get_speed>` @endverbatim by
+   *      @verbatim embed:rst:inline :cpp:func:`get_available_speed() <simgrid::s4u::Host::get_available_speed>` @endverbatim
+   *      to retrieve what a new computation would get.
+   *
+   *  The remaining speed is then shared between the executions located on this host.
+   *  You can retrieve the amount of tasks currently running on this host with
+   *  @verbatim embed:rst:inline :cpp:func:`get_load() <simgrid::s4u::Host::get_load>` @endverbatim .
+   *
+   *  The host may have multiple cores, and your executions may be able to use more than a single core.
+   *
+   *  Finally, executions of priority 2 get twice the amount of flops than executions of priority 1.
+   */
   double get_speed() const;
+  /** @brief Get the available speed ratio, between 0 and 1.
+   *
+   * This accounts for external load (see
+   * @verbatim embed:rst:inline :cpp:func:`set_speed_profile() <simgrid::s4u::Host::set_speed_profile>` @endverbatim ).
+   */
   double get_available_speed() const;
+
+  /** Returns the number of core of the processor. */
   int get_core_count() const;
-  double get_load() const;
+  Host* set_core_count(int core_count);
+
+  enum class SharingPolicy { NONLINEAR = 1, LINEAR = 0 };
+  /**
+   * @brief Describes how the CPU is shared between concurrent tasks
+   *
+   * Note that the NONLINEAR callback is in the critical path of the solver, so it should be fast.
+   *
+   * @param policy Sharing policy
+   * @param cb Callback for NONLINEAR policies
+   */
+  Host* set_sharing_policy(SharingPolicy policy, const s4u::NonLinearResourceCb& cb = {});
+  SharingPolicy get_sharing_policy() const;
 
-  double get_pstate_speed(int pstate_index) const;
-  int get_pstate_count() const;
-  void set_pstate(int pstate_index);
-  int get_pstate() const;
+  /** Returns the current computation load (in flops per second)
+   *
+   * The external load (coming from an availability trace) is not taken in account.
+   * You may also be interested in the load plugin.
+   */
+  double get_load() const;
 
-  std::vector<const char*> get_attached_storages() const;
+  unsigned long get_pstate_count() const;
+  unsigned long get_pstate() const;
+  double get_pstate_speed(unsigned long pstate_index) const;
+  Host* set_pstate(unsigned long pstate_index);
+  Host* set_coordinates(const std::string& coords);
 
-  /** Get an associative list [mount point]->[Storage] of all local mount points.
+  std::vector<Disk*> get_disks() const;
+  /**
+   * @brief Create and add disk in the host
+   *
+   * @param name Disk name
+   * @param read_bandwidth Reading speed of the disk
+   * @param write_bandwidth Writing speed of the disk
+   */
+  Disk* create_disk(const std::string& name, double read_bandwidth, double write_bandwidth);
+  /**
+   * @brief Human-friendly version of create_disk function.
    *
-   *  This is defined in the platform file, and cannot be modified programatically (yet).
+   * @throw std::invalid_argument if read/write speeds are incorrect
    */
-  std::unordered_map<std::string, Storage*> const& get_mounted_storages();
+  Disk* create_disk(const std::string& name, const std::string& read_bandwidth, const std::string& write_bandwidth);
+  void add_disk(const Disk* disk);
+  void remove_disk(const std::string& disk_name);
+
+  VirtualMachine* create_vm(const std::string& name, int core_amount);
+  VirtualMachine* create_vm(const std::string& name, int core_amount, size_t ramsize);
+  /** Retrieve a VM running on this host from its name, or return nullptr */
+  VirtualMachine* vm_by_name_or_null(const std::string& name);
+
+  void route_to(const Host* dest, std::vector<Link*>& links, double* latency) const;
+  void route_to(const Host* dest, std::vector<kernel::resource::StandardLinkImpl*>& links, double* latency) const;
 
-  void route_to(Host* dest, std::vector<Link*>& links, double* latency);
-  void route_to(Host* dest, std::vector<kernel::resource::LinkImpl*>& links, double* latency);
-  void send_to(Host* dest, double byte_amount);
+  /**
+   * @brief Seal this host
+   * No more configuration is allowed after the seal
+   */
+  Host* seal();
 
-  NetZone* get_englobing_zone();
+  NetZone* get_englobing_zone() const;
   /** Block the calling actor on an execution located on the called host
    *
    * It is not a problem if the actor is not located on the called host.
    * The actor will not be migrated in this case. Such remote execution are easy in simulation.
    */
-  void execute(double flops);
+  void execute(double flops) const;
   /** Start an asynchronous computation on that host (possibly remote) */
-  ExecPtr exec_async(double flops_amounts);
+  ExecPtr exec_init(double flops_amounts) const;
+  ExecPtr exec_async(double flops_amounts) const;
 
   /** Block the calling actor on an execution located on the called host (with explicit priority) */
-  void execute(double flops, double priority);
-
-private:
-  xbt::string name_{"noname"};
-  std::unordered_map<std::string, Storage*>* mounts_ = nullptr; // caching
-
-public:
-#ifndef DOXYGEN
-  /** DO NOT USE DIRECTLY (@todo: these should be protected, once our code is clean) */
-  kernel::resource::Cpu* pimpl_cpu = nullptr;
-  // TODO, this could be a unique_ptr
-  surf::HostImpl* pimpl_ = nullptr;
-  /** DO NOT USE DIRECTLY (@todo: these should be protected, once our code is clean) */
-  kernel::routing::NetPoint* pimpl_netpoint = nullptr;
-#endif
+  void execute(double flops, double priority) const;
+  kernel::resource::HostImpl* get_impl() const { return pimpl_; }
 };
 } // namespace s4u
 } // namespace simgrid