Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
doc: add a link from Mailbox::get_init to Comm::set_dst_data
[simgrid.git] / include / simgrid / s4u / Activity.hpp
index 5f3999f..ff9fd78 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. */
 #ifndef SIMGRID_S4U_ACTIVITY_HPP
 #define SIMGRID_S4U_ACTIVITY_HPP
 
-#include "xbt/asserts.h"
+#include <algorithm>
 #include <atomic>
+#include <set>
 #include <simgrid/forward.h>
+#include <stdexcept>
+#include <string>
+#include <vector>
+#include <xbt/Extendable.hpp>
+#include <xbt/asserts.h>
 #include <xbt/signal.hpp>
+#include <xbt/utility.hpp>
+
+XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(s4u_activity);
 
 namespace simgrid {
+
+extern template class XBT_PUBLIC xbt::Extendable<s4u::Activity>;
+
 namespace s4u {
 
 /** @brief Activities
  *
  * This class is the ancestor of every activities that an actor can undertake.
  * That is, activities are all the things that do take time to the actor in the simulated world.
- *
- * They are somewhat linked but not identical to simgrid::kernel::resource::Action,
- * that are stuff occurring on a resource:
- *
- * - A sequential execution activity encompasses 2 actions: one for the exec itself,
- *   and a time-limited sleep used as timeout detector.
- * - A point-to-point communication activity encompasses 3 actions: one for the comm itself
- *   (which spans on all links of the path), and one infinite sleep used as failure detector
- *   on both sender and receiver hosts.
- * - Synchronization activities may possibly be connected to no action.
  */
-class XBT_PUBLIC Activity {
+class XBT_PUBLIC Activity : public xbt::Extendable<Activity> {
   friend Comm;
-  friend XBT_PUBLIC void intrusive_ptr_release(Comm * c);
-  friend XBT_PUBLIC void intrusive_ptr_add_ref(Comm * c);
-
   friend Exec;
-  friend ExecSeq;
-  friend ExecPar;
-  friend XBT_PUBLIC void intrusive_ptr_release(Exec * e);
-  friend XBT_PUBLIC void intrusive_ptr_add_ref(Exec * e);
-
   friend Io;
-  friend XBT_PUBLIC void intrusive_ptr_release(Io* i);
-  friend XBT_PUBLIC void intrusive_ptr_add_ref(Io* i);
+#ifndef DOXYGEN
+  friend std::vector<ActivityPtr> create_DAG_from_dot(const std::string& filename);
+  friend std::vector<ActivityPtr> create_DAG_from_DAX(const std::string& filename);
+#endif
+
+public:
+  // enum class State { ... }
+  XBT_DECLARE_ENUM_CLASS(State, INITED, STARTING, STARTED, FAILED, CANCELED, FINISHED);
+
+  virtual bool is_assigned() const = 0;
+  bool dependencies_solved() const { return dependencies_.empty(); }
+  bool has_no_successor() const { return successors_.empty(); }
+  const std::set<ActivityPtr>& get_dependencies() const { return dependencies_; }
+  const std::vector<ActivityPtr>& get_successors() const { return successors_; }
 
 protected:
   Activity()  = default;
   virtual ~Activity() = default;
+  void destroy();
+
+  void release_dependencies()
+  {
+    while (not successors_.empty()) {
+      ActivityPtr b = successors_.back();
+      XBT_CVERB(s4u_activity, "Remove a dependency from '%s' on '%s'", get_cname(), b->get_cname());
+      b->dependencies_.erase(this);
+      if (b->dependencies_solved()) {
+        b->vetoable_start();
+      }
+      successors_.pop_back();
+    }
+  }
+
+  void add_successor(ActivityPtr a)
+  {
+    if(this == a)
+      throw std::invalid_argument("Cannot be its own successor");
+    auto p = std::find_if(successors_.begin(), successors_.end(), [a](ActivityPtr const& i){ return i.get() == a.get(); });
+    if (p != successors_.end())
+      throw std::invalid_argument("Dependency already exists");
+
+    successors_.push_back(a);
+    a->dependencies_.insert({this});
+  }
+
+  void remove_successor(ActivityPtr a)
+  {
+    if(this == a)
+      throw std::invalid_argument("Cannot ask to remove itself from successors list");
+
+    auto p = std::find_if(successors_.begin(), successors_.end(), [a](ActivityPtr const& i){ return i.get() == a.get(); });
+    if (p != successors_.end()){
+      successors_.erase(p);
+      a->dependencies_.erase({this});
+    } else
+      throw std::invalid_argument("Dependency does not exist. Can not be removed.");
+  }
+
+  static std::set<Activity*>* vetoed_activities_;
+
+private:
+  static xbt::signal<void(Activity&)> on_veto;
+  static xbt::signal<void(Activity&)> on_completion;
 
 public:
+  /*! Add a callback fired each time that the activity fails to start because of a veto (e.g., unsolved dependency or no
+   * resource assigned) */
+  static void on_veto_cb(const std::function<void(Activity&)>& cb) { on_veto.connect(cb); }
+  /*! Add a callback fired when the activity completes (either normally, cancelled or failed) */
+  static void on_completion_cb(const std::function<void(Activity const&)>& cb) { on_completion.connect(cb); }
+
+  void vetoable_start()
+  {
+    state_ = State::STARTING;
+    if (dependencies_solved() && is_assigned()) {
+      XBT_CVERB(s4u_activity, "'%s' is assigned to a resource and all dependencies are solved. Let's start", get_cname());
+      start();
+    } else {
+      if (vetoed_activities_ != nullptr)
+        vetoed_activities_->insert(this);
+      on_veto(*this);
+    }
+  }
+
+  void complete(Activity::State state)
+  {
+    state_ = state;
+    on_completion(*this);
+    if (state == State::FINISHED)
+      release_dependencies();
+  }
+
+  static std::set<Activity*>* get_vetoed_activities() { return vetoed_activities_; }
+  static void set_vetoed_activities(std::set<Activity*>* whereto) { vetoed_activities_ = whereto; }
+
 #ifndef DOXYGEN
   Activity(Activity const&) = delete;
   Activity& operator=(Activity const&) = delete;
 #endif
 
-  enum class State { INITED = 0, STARTED, CANCELED, ERRORED, FINISHED };
-
   /** Starts a previously created activity.
    *
    * This function is optional: you can call wait() even if you didn't call start()
    */
   virtual Activity* start() = 0;
-  /** Blocks until the activity is terminated */
-  virtual Activity* wait() = 0;
-  /** Blocks until the activity is terminated, or until the timeout is elapsed
+  /** Tests whether the given activity is terminated yet. */
+  virtual bool test();
+  /*! take a vector s4u::ActivityPtr and return the rank of the first finished one (or -1 if none is done). */
+  static ssize_t test_any(const std::vector<ActivityPtr>& activities);
+
+  /** Blocks the current actor until the activity is terminated */
+  Activity* wait() { return wait_for(-1.0); }
+  /** Blocks the current actor until the activity is terminated, or until the timeout is elapsed\n
    *  Raises: timeout exception.*/
-  virtual Activity* wait_for(double timeout) = 0;
-  /** Blocks until the activity is terminated, or until the time limit is reached
+  Activity* wait_for(double timeout);
+  /** Blocks the current actor until the activity is terminated, or until the time limit is reached\n
    * Raises: timeout exception. */
   void wait_until(double time_limit);
+  /*! take a vector of s4u::ActivityPtr and return when one of them is finished.
+   * The return value is the rank of the first finished ActivityPtr. */
+  static ssize_t wait_any(const std::vector<ActivityPtr>& activities) { return wait_any_for(activities, -1); }
+  /*! Same as wait_any, but with a timeout. If the timeout occurs, parameter last is returned.*/
+  static ssize_t wait_any_for(const std::vector<ActivityPtr>& activities, double timeout);
 
   /** Cancel that activity */
-  virtual Activity* cancel() = 0;
+  Activity* cancel();
   /** Retrieve the current state of the activity */
-  Activity::State get_state() { return state_; }
-  /** Tests whether the given activity is terminated yet. This is a pure function. */
-  virtual bool test() = 0;
+  Activity::State get_state() const { return state_; }
+  /** Return a string representation of the activity's state (one of INITED, STARTING, STARTED, CANCELED, FINISHED) */
+  const char* get_state_str() const;
+  void set_state(Activity::State state) { state_ = state; }
 
-  /** Get the remaining amount of work that this Activity entails. When it's 0, it's done. */
-  virtual double get_remaining();
+  /** Blocks the progression of this activity until it gets resumed */
+  virtual Activity* suspend();
+  /** Unblock the progression of this activity if it was suspended previously */
+  virtual Activity* resume();
+  /** Whether or not the progression of this activity is blocked */
+  bool is_suspended() const { return suspended_; }
+
+  virtual const char* get_cname() const       = 0;
+  virtual const std::string& get_name() const = 0;
 
+  /** Get the remaining amount of work that this Activity entails. When it's 0, it's done. */
+  virtual double get_remaining() const;
   /** Set the [remaining] amount of work that this Activity will entail
    *
    * It is forbidden to change the amount of work once the Activity is started */
   Activity* set_remaining(double remains);
 
-  /** Put some user data onto the Activity */
+  double get_start_time() const;
+  double get_finish_time() const;
+  void mark() { marked_ = true; }
+  bool is_marked() const { return marked_; }
 
+  /** Returns the internal implementation of this Activity */
   kernel::activity::ActivityImpl* get_impl() const { return pimpl_.get(); }
 
+#ifndef DOXYGEN
+  friend void intrusive_ptr_release(Activity* a)
+  {
+    if (a->refcount_.fetch_sub(1, std::memory_order_release) == 1) {
+      std::atomic_thread_fence(std::memory_order_acquire);
+      delete a;
+    }
+  }
+  friend void intrusive_ptr_add_ref(Activity* a) { a->refcount_.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed); }
+#endif
+  Activity* add_ref()
+  {
+    intrusive_ptr_add_ref(this);
+    return this;
+  }
+  void unref() { intrusive_ptr_release(this); }
+
 private:
   kernel::activity::ActivityImplPtr pimpl_ = nullptr;
   Activity::State state_                   = Activity::State::INITED;
   double remains_                          = 0;
+  bool suspended_                          = false;
+  bool marked_                             = false;
+  std::vector<ActivityPtr> successors_;
+  std::set<ActivityPtr> dependencies_;
+  std::atomic_int_fast32_t refcount_{0};
 };
 
 template <class AnyActivity> class Activity_T : public Activity {
-private:
-  std::string name_             = "";
+  std::string name_             = "unnamed";
   std::string tracing_category_ = "";
-  void* user_data_              = nullptr;
-  std::atomic_int_fast32_t refcount_{0};
 
 public:
-#ifndef DOXYGEN
-  friend XBT_PUBLIC void intrusive_ptr_release(AnyActivity* a)
+  AnyActivity* add_successor(ActivityPtr a)
   {
-    if (a->refcount_.fetch_sub(1, std::memory_order_release) == 1) {
-      std::atomic_thread_fence(std::memory_order_acquire);
-      delete a;
-    }
+    Activity::add_successor(a);
+    return static_cast<AnyActivity*>(this);
+  }
+  AnyActivity* remove_successor(ActivityPtr a)
+  {
+    Activity::remove_successor(a);
+    return static_cast<AnyActivity*>(this);
   }
-  friend XBT_PUBLIC void intrusive_ptr_add_ref(AnyActivity* a) { a->refcount_.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed); }
-#endif
   AnyActivity* set_name(const std::string& name)
   {
     xbt_assert(get_state() == State::INITED, "Cannot change the name of an activity after its start");
     name_ = name;
     return static_cast<AnyActivity*>(this);
   }
-  const std::string& get_name() { return name_; }
-  const char* get_cname() { return name_.c_str(); }
+  const std::string& get_name() const override { return name_; }
+  const char* get_cname() const override { return name_.c_str(); }
 
   AnyActivity* set_tracing_category(const std::string& category)
   {
@@ -128,15 +250,37 @@ public:
     tracing_category_ = category;
     return static_cast<AnyActivity*>(this);
   }
-  const std::string& get_tracing_category() { return tracing_category_; }
+  const std::string& get_tracing_category() const { return tracing_category_; }
 
-  AnyActivity* set_user_data(void* data)
+  XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v334("Please use Activity::set_data()") AnyActivity* set_user_data(void* data)
   {
-    user_data_ = data;
+    set_data(data);
     return static_cast<AnyActivity*>(this);
   }
 
-  void* get_user_data() { return user_data_; }
+  XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v334("Please use Activity::get_data<>()") void* get_user_data() const
+  {
+    return get_data<void>();
+  }
+
+  AnyActivity* vetoable_start()
+  {
+    Activity::vetoable_start();
+    return static_cast<AnyActivity*>(this);
+  }
+
+  AnyActivity* cancel() { return static_cast<AnyActivity*>(Activity::cancel()); }
+  AnyActivity* wait() { return wait_for(-1.0); }
+  virtual AnyActivity* wait_for(double timeout) { return static_cast<AnyActivity*>(Activity::wait_for(timeout)); }
+
+#ifndef DOXYGEN
+  /* The refcounting is done in the ancestor class, Activity, but we want each of the classes benefiting of the CRTP
+   * (Exec, Comm, etc) to have smart pointers too, so we define these methods here, that forward the ptr_release and
+   * add_ref to the Activity class. Hopefully, the "inline" helps to not hinder the perf here.
+   */
+  friend void inline intrusive_ptr_release(AnyActivity* a) { intrusive_ptr_release(static_cast<Activity*>(a)); }
+  friend void inline intrusive_ptr_add_ref(AnyActivity* a) { intrusive_ptr_add_ref(static_cast<Activity*>(a)); }
+#endif
 };
 
 } // namespace s4u