Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
remove some direct accesses to pimpl_cpu
[simgrid.git] / src / plugins / host_load.cpp
index 19c495f..73debe7 100644 (file)
@@ -9,12 +9,26 @@
 #include "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
 #include <simgrid/s4u.hpp>
 
+// Makes sure that this plugin can be activated from the command line with ``--cfg=plugin:host_load``
 SIMGRID_REGISTER_PLUGIN(host_load, "Cpu load", &sg_host_load_plugin_init)
 
-/** @addtogroup plugin_load
+/** @defgroup plugin_host_load
 
-This plugin makes it very simple for users to obtain the current load for each host.
+  @rst
 
+Simple plugin that monitors the current load for each host.
+
+In addition, this constitutes a good introductory example on how to write a plugin.
+It attaches an extension to each host to store some data, and places callbacks in the following signals:
+
+  - :cpp:member:`simgrid::s4u::Host::on_creation`: Attach a new extension to the newly created host.
+  - :cpp:member:`simgrid::s4u::Exec::on_start`: Make note that a new execution started, increasing the load.
+  - :cpp:member:`simgrid::s4u::Exec::on_completion`: Make note that an execution completed, decreasing the load.
+  - :cpp:member:`simgrid::s4u::Host::on_state_change`: Do what is appropriate when the host gets suspended, turned off or similar.
+  - :cpp:member:`simgrid::s4u::Host::on_speed_change`: Do what is appropriate when the DVFS is modified.
+
+  Note that extensions are automatically destroyed when the host gets destroyed.
+  @endrst
 */
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_plugin_load, surf, "Logging specific to the HostLoad plugin");
@@ -24,6 +38,21 @@ namespace plugin {
 
 static const double activity_uninitialized_remaining_cost = -1;
 
+/** This class stores the extra data needed by this plugin about a given host
+ *
+ * It is stored as an extension of s4u::Host. Such extensions are retrieved by type as follows:
+ *
+ * @verbatim
+ * simgrid::s4u::Host* this_host = ???;
+ * this_extension = host->extension<HostLoad>();
+ * @endverbatim
+ *
+ * If no extension of that type was ever attached to the inspected object, the ``extension<X>()`` template returns
+ * nullptr.
+ *
+ * Please refer to the implementation of ``sg_host_load_plugin_init()`` to see the extension objects are attached to
+ * hosts at initialization time.
+ */
 class HostLoad {
 public:
   static simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostLoad> EXTENSION_ID;
@@ -33,7 +62,7 @@ public:
       , last_updated_(surf_get_clock())
       , last_reset_(surf_get_clock())
       , current_speed_(host_->get_speed())
-      , current_flops_(host_->pimpl_cpu->get_constraint()->get_usage())
+      , current_flops_(host_->get_load())
       , theor_max_flops_(0)
   {
   }
@@ -55,13 +84,13 @@ public:
   /** Return idle time over the whole simulation */
   double get_total_idle_time() { update(); return total_idle_time_; }
   void update();
-  void add_activity(simgrid::kernel::activity::ExecImplPtr activity);
+  void add_activity(simgrid::kernel::activity::ExecImpl* activity);
   void reset();
 
 private:
   simgrid::s4u::Host* host_ = nullptr;
   /* Stores all currently ongoing activities (computations) on this machine */
-  std::map<simgrid::kernel::activity::ExecImplPtr, /* cost still remaining*/double> current_activities;
+  std::map<simgrid::kernel::activity::ExecImpl*, /* cost still remaining*/ double> current_activities;
   double last_updated_      = 0;
   double last_reset_        = 0;
   /**
@@ -76,13 +105,14 @@ private:
   double current_flops_     = 0;
   double computed_flops_    = 0;
   double idle_time_         = 0;
-  double total_idle_time_   = 0; /* This gets never reset */
+  double total_idle_time_   = 0; /* This updated but never gets reset */
   double theor_max_flops_   = 0;
 };
 
+// Create the static field that the extension mechanism needs
 simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostLoad> HostLoad::EXTENSION_ID;
 
-void HostLoad::add_activity(simgrid::kernel::activity::ExecImplPtr activity)
+void HostLoad::add_activity(simgrid::kernel::activity::ExecImpl* activity)
 {
   current_activities.insert({activity, activity_uninitialized_remaining_cost});
 }
@@ -96,12 +126,13 @@ void HostLoad::update()
   while (iter != end(current_activities)) {
     auto& activity                         = iter->first;  // Just an alias
     auto& remaining_cost_after_last_update = iter->second; // Just an alias
+    auto& action                           = activity->surf_action_;
     auto current_iter                      = iter;
     ++iter;
 
-    if (activity->surf_action_->get_finish_time() != now && activity->state_ == e_smx_state_t::SIMIX_RUNNING) {
+    if (action != nullptr && action->get_finish_time() != now && activity->state_ == e_smx_state_t::SIMIX_RUNNING) {
       if (remaining_cost_after_last_update == activity_uninitialized_remaining_cost) {
-        remaining_cost_after_last_update = activity->surf_action_->get_cost();
+        remaining_cost_after_last_update = action->get_cost();
       }
       double computed_flops_since_last_update = remaining_cost_after_last_update - /*remaining now*/activity->get_remaining();
       computed_flops_                        += computed_flops_since_last_update;
@@ -115,7 +146,7 @@ void HostLoad::update()
 
   /* Current flop per second computed by the cpu; current_flops = k * pstate_speed_in_flops, k @in {0, 1, ..., cores-1}
    * designates number of active cores; will be 0 if CPU is currently idle */
-  current_flops_ = host_->pimpl_cpu->get_constraint()->get_usage();
+  current_flops_ = host_->get_load();
 
   if (current_flops_ == 0) {
     idle_time_ += (now - last_updated_);
@@ -144,7 +175,7 @@ void HostLoad::update()
 double HostLoad::get_current_load()
 {
   // We don't need to call update() here because it is called every time an action terminates or starts
-  return current_flops_ / static_cast<double>(host_->get_speed() * host_->get_core_count());
+  return current_flops_ / (host_->get_speed() * host_->get_core_count());
 }
 
 /*
@@ -157,7 +188,7 @@ void HostLoad::reset()
   idle_time_       = 0;
   computed_flops_  = 0;
   theor_max_flops_ = 0;
-  current_flops_   = host_->pimpl_cpu->get_constraint()->get_usage();
+  current_flops_   = host_->get_load();
   current_speed_   = host_->get_speed();
 }
 } // namespace plugin
@@ -179,48 +210,48 @@ static void on_host_change(simgrid::s4u::Host const& host)
 /* **************************** Public interface *************************** */
 
 /** @brief Initializes the HostLoad plugin
- * @details The HostLoad plugin provides an API to get the current load of each host.
+ *  @ingroup plugin_host_load
  */
 void sg_host_load_plugin_init()
 {
-  if (HostLoad::EXTENSION_ID.valid())
+  if (HostLoad::EXTENSION_ID.valid()) // Don't do the job twice
     return;
 
+  // First register our extension of Hosts properly
   HostLoad::EXTENSION_ID = simgrid::s4u::Host::extension_create<HostLoad>();
 
-  if (simgrid::s4u::Engine::is_initialized()) { // If not yet initialized, this would create a new instance
-                                                // which would cause seg faults...
+  // If SimGrid is already initialized, we need to attach an extension to each existing host
+  if (simgrid::s4u::Engine::is_initialized()) {
     simgrid::s4u::Engine* e = simgrid::s4u::Engine::get_instance();
     for (auto& host : e->get_all_hosts()) {
       host->extension_set(new HostLoad(host));
     }
   }
 
-  /* When attaching a callback into a signal, you can use a lambda as follows, or a regular function as done below */
-
+  // Make sure that every future host also gets an extension (in case the platform is not loaded yet)
   simgrid::s4u::Host::on_creation.connect([](simgrid::s4u::Host& host) {
     if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(&host)) // Ignore virtual machines
       return;
     host.extension_set(new HostLoad(&host));
   });
 
-  simgrid::kernel::activity::ExecImpl::on_creation.connect([](simgrid::kernel::activity::ExecImpl& activity) {
+  simgrid::s4u::Exec::on_start.connect([](simgrid::s4u::Actor const&, simgrid::s4u::Exec const& activity) {
     if (activity.get_host_number() == 1) { // We only run on one host
       simgrid::s4u::Host* host         = activity.get_host();
       simgrid::s4u::VirtualMachine* vm = dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host);
       if (vm != nullptr)
         host = vm->get_pm();
       xbt_assert(host != nullptr);
-      host->extension<HostLoad>()->add_activity(&activity);
+      host->extension<HostLoad>()->add_activity(static_cast<simgrid::kernel::activity::ExecImpl*>(activity.get_impl()));
       host->extension<HostLoad>()->update(); // If the system was idle until now, we need to update *before*
                                              // this computation starts running so we can keep track of the
                                              // idle time. (Communication operations don't trigger this hook!)
     }
     else { // This runs on multiple hosts
-      XBT_DEBUG("HostLoad plugin currently does not support executions on several hosts");
+      XBT_WARN("HostLoad plugin currently does not support executions on several hosts");
     }
   });
-  simgrid::kernel::activity::ExecImpl::on_completion.connect([](simgrid::kernel::activity::ExecImpl const& activity) {
+  simgrid::s4u::Exec::on_completion.connect([](simgrid::s4u::Actor const&, simgrid::s4u::Exec const& activity) {
     if (activity.get_host_number() == 1) { // We only run on one host
       simgrid::s4u::Host* host         = activity.get_host();
       simgrid::s4u::VirtualMachine* vm = dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host);
@@ -230,7 +261,7 @@ void sg_host_load_plugin_init()
       host->extension<HostLoad>()->update();
     }
     else { // This runs on multiple hosts
-      XBT_DEBUG("HostLoad plugin currently does not support executions on several hosts");
+      XBT_WARN("HostLoad plugin currently does not support executions on several hosts");
     }
   });
   simgrid::s4u::Host::on_state_change.connect(&on_host_change);
@@ -238,61 +269,61 @@ void sg_host_load_plugin_init()
 }
 
 /** @brief Returns the current load of that host, as a ratio = achieved_flops / (core_current_speed * core_amount)
- *
- *  See simgrid::plugin::HostLoad::get_current_load() for the full documentation.
+ *  @ingroup plugin_host_load
  */
 double sg_host_get_current_load(sg_host_t host)
 {
-  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
-             "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
+  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(), "Please sg_host_load_plugin_init() to initialize this plugin.");
 
   return host->extension<HostLoad>()->get_current_load();
 }
 
-/** @brief Returns the current load of the host passed as argument
- *
- *  See also @ref plugin_load
+/** @brief Returns the current load of that host
+ *  @ingroup plugin_host_load
  */
 double sg_host_get_avg_load(sg_host_t host)
 {
-  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
-             "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
+  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(), "Please sg_host_load_plugin_init() to initialize this plugin.");
 
   return host->extension<HostLoad>()->get_average_load();
 }
 
 /** @brief Returns the time this host was idle since the last reset
- *
- *  See also @ref plugin_load
+ *  @ingroup plugin_host_load
  */
 double sg_host_get_idle_time(sg_host_t host)
 {
-  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
-             "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
+  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(), "Please sg_host_load_plugin_init() to initialize this plugin.");
 
   return host->extension<HostLoad>()->get_idle_time();
 }
 
+/** @brief Returns the time this host was idle since the beginning of the simulation
+ *  @ingroup plugin_host_load
+ */
 double sg_host_get_total_idle_time(sg_host_t host)
 {
-  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
-             "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
+  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(), "Please sg_host_load_plugin_init() to initialize this plugin.");
 
   return host->extension<HostLoad>()->get_total_idle_time();
 }
 
+/** @brief Returns the amount of flops computed by that host since the last reset
+ *  @ingroup plugin_host_load
+ */
 double sg_host_get_computed_flops(sg_host_t host)
 {
-  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
-             "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
+  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(), "Please sg_host_load_plugin_init() to initialize this plugin.");
 
   return host->extension<HostLoad>()->get_computed_flops();
 }
 
+/** @brief Resets the idle time and flops amount of that host
+ *  @ingroup plugin_host_load
+ */
 void sg_host_load_reset(sg_host_t host)
 {
-  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
-             "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
+  xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(), "Please sg_host_load_plugin_init() to initialize this plugin.");
 
   host->extension<HostLoad>()->reset();
 }