Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Add new entry in Release_Notes.
[simgrid.git] / doc / doxygen / inside_extending.doc
index 9c7466e..dfd7e57 100644 (file)
 /**
 @page inside_extending Extending SimGrid
 
-\tableofcontents
-
-\section simgrid_dev_guide_model How to add a new model?
-The figure below shows the architecture of the SURF layer. This layer is composed
-of different kinds of models representing the different systems we want to
-model (i.e., cpu, network, storage, workstation, virtual machine).
-
-A model in SimGrid is composed of three classes: Model, Resource and Action
-(\ref SURF_interface "surf_interface.hpp").
-
-\image html surf++.png
-\image latex surf++.pdf "surf++" width=\textwidth
-
-Actually there are five kind of models: CpuModel, NetworkModel, WorkstationModel,
-WorkstationVMModel and StorageModel. For each kind of model, there is an
-interface (e.g.: \ref SURF_cpu_interface "cpu_interface.hpp") and some implementations (e.g.: cpu_cas01.hpp,
-cpu_ti.hpp).
-
-The CPU model Cas01, for instance, is initialized by the function
-    void surf_cpu_model_init_Cas01()
-
-The different network models that are offered by simgrid are stored in the array
-that is defined as follows:
-
-s_surf_model_description_t surf_network_model_description[] = {
-
-\subsection simgrid_dev_guide_model_implem How to implement a new model?
-
-If you want to create a new implementation of a kind of model you must extend
-the classes of the corresponding interfaces.
-
-For instance, if you want to add a new cup model called `Plop`, create two files
-cpu_plop.hpp and cpu_plop_cpp which contains classes CpuPlopModel, CpuPlop and
-CpuPlopAction implementating respectively the interfaces CpuModel, Cpu and
-CpuAction. You also need to define a initializing function like this:
-
-~~~~
-void surf_cpu_model_init_plop()
-{
-  xbt_assert(!surf_cpu_model_pm);
-
-  surf_cpu_model_pm = new CpuPlopModel();
-
-  simgrid::surf::on_postparse.connect(cpu_add_traces);
-
-  xbt_dynar_push(model_list, &surf_cpu_model_pm);
+@tableofcontents
+
+@section simgrid_dev_guide_generic_simcall The modern SimCall interface
+
+We now have some generic simcalls which can be used to interface with the
+Maestro without creating new simcalls. You might want to use them instead of
+the defining additional simcalls.  The long term goal is to replace most of
+the simcalls with the generic ones.
+
+For simcalls which never block, `kernelImmediate()` can be used. It takes a
+C++ callback executes it in maestro. Any value returned by the callback is
+returned by `kernelImmediate()`. Conversely, if the callback throws an
+exception, this exception is propagated out of `kernelImmediate()`. Executing
+the code in maestro enforces mutual exclusion (no other user process is running)
+and enforce a deterministic order which guarantees the reproducibility of the
+simulation.  This call is particularly useful for implementing mutable calls:
+
+~~~
+void Host::setProperty(const char*key, const char *value){
+  simgrid::simix::kernelImmediate([&] {
+    simgrid::kernel::resource::HostImpl* host =
+       this->extension<simgrid::kernel::resource::HostImpl>();
+    host->setProperty(key,value);
+  });
 }
-~~~~
-
-and add an entry in the corresponding array in surf_interface.cpp
-
-~~~~
-s_surf_model_description_t surf_cpu_model_description[] = {
-  {"Cas01",
-   "Simplistic CPU model (time=size/power).",
-   surf_cpu_model_init_Cas01},
-  {"Plop",
-   "The new plop CPU model.",
-   surf_cpu_model_init_plop},
-  {NULL, NULL, NULL}      // this array must be NULL terminated
-};
-~~~~
-
-\subsection simgrid_dev_guide_model_kind How to add a new kind of model?
-
-If you want to create a new kind of model, you must create a new interface
-where you extend the classes Model, Resource and Action, and then create an
-implementation of this interface.
-
-
-\section simgrid_dev_guide_surf_callbacks How to use surf callbacks?
-
-Adding features to surf could also be handle by using surf callbacks (instead
-of adding new implementation model). The list of available callbacks is
-accessible there \ref SURF_callbacks. An example of using surf callbacks is the
-energy plugin. If you want to add a plugin you need to define callback function
-and to connect them to callbacks handler in an initialization function.
-
-~~~~
-static void MyNetworkLinkCreatedCallback(NetworkLinkPtr cpu){
-  // your code
-}
-
-static void MyNetworkLinkDestructedCallback(NetworkLinkPtr cpu){
-  // your code
+~~~
+
+If there is no blocking and no mutation involved (getters), you might consider
+avoiding switching to Maestro and reading directly the data you're interested
+in.
+
+For simcalls which might block, `kernel_sync()` can be used. It takes a
+C++ callback and executes it immediately in maestro. This C++ callback is
+expected to return a `simgrid::kernel::Future<T>` reprensenting the operation
+in the kernel. When the operations completes, the user process is waken up
+with the result:
+
+~~~
+try {
+  std::vector<char> result = simgrid::simix::kernel_sync([&] {
+    // Fictional example, simgrid::kernel::readFile does not exist.
+    simgrid::kernel::Future<std::vector<char>> result = simgrid::kernel::readFile(file);
+    return result;
+  });
+  XBT_DEBUG("Finished reading file %s: length %zu", file, result.size());
 }
-
-static void MyNetworkCommunicationCallback(NetworkActionPtr cpu,
-                                           RoutingEdgePtr src,
-                                           RoutingEdgePtr dst){
-  // your code
-}
-
-void sg_my_network_plugin_init() {
-  networkLinkCreatedCallbacks.connect(MyNetworkLinkCreatedCallback);
-  networkLinkDestructedCallbacks.connect(MyNetworkLinkDestructedCallback);
-  networkCommunicationCallbacks.connect(MyNetworkCommunicationCallback);
+// If the operation failed, kernel_sync() throws an exception:
+catch (std::runtime_error& e) {
+  XBT_ERROR("Could not read file %s", file);
 }
-~~~~
+~~~
 
-Then you need to add an entry in surf_interface.cpp refering to your
-initialization function.
+Asynchronous blocks can be implemented with `kernel_async()`. It works
+like `kernel_sync()` but does not block. Instead, it returns a
+`simgrid::simix::Future` representing the operation in the process:
 
-~~~~
-s_surf_model_description_t surf_plugin_description[] = {
-                  {"Energy",
-                   "Cpu energy consumption.",
-                   sg_energy_plugin_init},
-                  {"MyNetworkPlugin",
-                   "My network plugin.",
-                   sg_my_network_plugin_init},
-                  {NULL, NULL, NULL}      // this array must be NULL terminated
+~~~
+simgrid::simix::Future<std:vector<char>> result = simgrid::simix::kernel_sync([&] {
+  // Fictional example, simgrid::kernel::readFile does not exist.
+  simgrid::kernek::Future<std::vector<char>> result = simgrid::kernel::readFile(file);
+  return result;
 };
-~~~~
-
-\section simgrid_dev_guide_simcall How to add a new simcall?
-
-A simcall is used to go from user mode to kernel mode. There is some
-sort of popping dance involved, as we want to isolate the user
-contextes from their environment (so that they can run in parallel and
-so that we can model-check them).
 
-In short, just add a line to src/simix/simcalls.in and run the
-src/simix/simcalls.py script. It will guide you about how to implement
-your simcall. Please keep reading this section (only) if you want to
-understand how it goes.
+// Do some work while the operation is pending:
+while (!result.is_ready() && hasWorkToDo())
+  doMoreWork();
 
+// We don't have anything to do, wait for the operation to complete and
+// get its value:
+try {
+  std:vector<char> data = result.get();
+  XBT_DEBUG("Finished reading file %s: length %zu", file, data.size());
+}
+// If the operation failed, .get() throws an exception:
+catch (std::runtime_error& e) {
+  XBT_ERROR("Could not read file %s", file);
+}
+~~~
 
-The workflow of a simcall is the following:
-
-- `<ret> simcall_<name>(<args>)`
- - `simcall_BODY_<name>(<args>)`
-  - Initializes the simcall (store the arguments in position)
-  - If maestro, executes the simcall directly (and return)
-  - If not, call `SIMIX_process_yield` to give back the control to maestro
-  - ========== KERNEL MODE ==========
-  - `SIMIX_simcall_handle` large switch (on simcall) doing for each:
-   - `simcall_HANDLER_<name>(simcall, <args>)` (the manual code handling the simcall)
-   - If the simcall is not marked as "blocking" in its definition,
-     call `SIMIX_simcall_answer(simcall)` that adds back the issuer
-     process to the list of processes to run in the next scheduling round.
-     It is thus the responsability of the blocking simcalls to call
-     `SIMIX_simcall_answer(simcall)` themselves in their handler.
-
-Note that empty HANDLERs can be omitted. These functions usually do
-some parameter checking, or retrieve some information about the
-simcall issuer, but when there no need for such things, the handler
-can be omited. In that case, we directly call the function
-`simcall_<name>(<args>)`.
-
-To simplify the simcall creation, a python script generates most of
-the code and give helpers for the remaining stuff. That script reads
-the simcall definitions from src/simix/simcalls.in, checks that both
-`simcall_<name>()` and `simcall_HANDLER()` are defined somewhere, and
-generates the following files:
-
-- smx_popping_accessors.h:
-  Helper functions to get and set simcall arguments and results
-- smx_popping_bodies.cpp:
-  The BODY function of each simcall
-- smx_popping_enum.c:
-  Definition of type `enum e_smx_simcall_t` (one value per existing simcall)
-- smx_popping_generated.cpp:
-  Definitions of `simcall_names[]` (debug name of each simcall), and
-  SIMIX_simcall_enter() that deals with the simcall from within the kernel
-
-The simcall.in file list all the simcalls in sections. A line starting by "##"
-define a new section which will be replace by a "ifdef" in the generated code.
-
-\section simgrid_dev_guide_tag What is How to add a new tag for xml files?
-
-You should not do something like that. Please work instead to make XML
-avoidable, ie to make the C++ interface nice and usable.
+<b>Note:</b> `kernel_sync(f)` could be implemented as `kernel_async(f).get()`.
 
-*/
\ No newline at end of file
+*/