include/simgrid/s4u/Engine.hpp

   1 /* Copyright (c) 2006-2021. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #ifndef SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP
   7 #define SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP
   8
   9 #include <xbt/base.h>
  10
  11 #include <simgrid/forward.h>
  12
  13 #include <simgrid/kernel/resource/Model.hpp>
  14 #include <simgrid/s4u/NetZone.hpp>
  15
  16 #include <string>
  17 #include <utility>
  18 #include <vector>
  19
  20 namespace simgrid {
  21 namespace s4u {
  22 /** @brief Simulation engine
  23  *
  24  * This is a singleton containing all the main functions of the simulation.
  25  */
  26 class XBT_PUBLIC Engine {
  27   friend simgrid::kernel::EngineImpl;
  28
  29 public:
  30   /** Constructor, taking only the name of your main function */
  31   explicit Engine(std::string name);
  32   /** Constructor, taking the command line parameters of your main function */
  33   explicit Engine(int* argc, char** argv);
  34   /* Currently, only one instance is allowed to exist. This is why you can't copy or move it */
  35 #ifndef DOXYGEN
  36   Engine(const Engine&) = delete;
  37   Engine(Engine&&)      = delete;
  38   ~Engine();
  39 #endif
  40
  41   /** Finalize the default engine and all its dependencies */
  42   static void shutdown();
  43
  44   /** Run the simulation after initialization */
  45   void run() const;
  46
  47   /** @brief Retrieve the simulation time (in seconds) */
  48   static double get_clock();
  49   /** @brief Retrieve the engine singleton */
  50   static s4u::Engine* get_instance();
  51
  52   void load_platform(const std::string& platf) const;
  53
  54 #ifndef DOXYGEN
  55   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330("Please change the return code of your actors to void") void register_function(
  56       const std::string& name, int (*code)(int, char**));
  57   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v330("Please change the return code of your actors to void") void register_default(
  58       int (*code)(int, char**));
  59 #endif
  60
  61   void register_function(const std::string& name, const std::function<void(int, char**)>& code);
  62   void register_function(const std::string& name, const std::function<void(std::vector<std::string>)>& code);
  63   void register_function(const std::string& name, const kernel::actor::ActorCodeFactory& factory);
  64
  65   void register_default(const std::function<void(int, char**)>& code);
  66   void register_default(const kernel::actor::ActorCodeFactory& factory);
  67
  68   template <class F> void register_actor(const std::string& name)
  69   {
  70     kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [](std::vector<std::string> args) {
  71       return kernel::actor::ActorCode([args = std::move(args)]() mutable {
  72         F code(std::move(args));
  73         code();
  74       });
  75     };
  76     register_function(name, code_factory);
  77   }
  78   template <class F> void register_actor(const std::string& name, F code)
  79   {
  80     kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [code](std::vector<std::string> args) {
  81       return kernel::actor::ActorCode([code, args = std::move(args)]() mutable { code(std::move(args)); });
  82     };
  83     register_function(name, code_factory);
  84   }
  85
  86   void load_deployment(const std::string& deploy) const;
  87
  88 protected:
  89 #ifndef DOXYGEN
  90   friend surf::HostImpl;
  91   friend Host;
  92   friend Link;
  93   friend Disk;
  94   friend kernel::routing::NetPoint;
  95   friend kernel::routing::NetZoneImpl;
  96   friend kernel::resource::LinkImpl;
  97   void host_register(const std::string& name, Host* host);
  98   void host_unregister(const std::string& name);
  99   void link_register(const std::string& name, const Link* link);
 100   void link_unregister(const std::string& name);
 101   void netpoint_register(simgrid::kernel::routing::NetPoint* card);
 102   void netpoint_unregister(simgrid::kernel::routing::NetPoint* card);
 103 #endif /*DOXYGEN*/
 104
 105 public:
 106   /** Returns the amount of hosts existing in the platform. */
 107   size_t get_host_count() const;
 108   /** Returns a vector of all hosts found in the platform.
 109    *
 110    * The order is generally different from the creation/declaration order in the XML platform because we use a hash
 111    * table internally.
 112    */
 113   std::vector<Host*> get_all_hosts() const;
 114   std::vector<Host*> get_filtered_hosts(const std::function<bool(Host*)>& filter) const;
 115   Host* host_by_name(const std::string& name) const;
 116   Host* host_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 117
 118   size_t get_link_count() const;
 119   std::vector<Link*> get_all_links() const;
 120   std::vector<Link*> get_filtered_links(const std::function<bool(Link*)>& filter) const;
 121   Link* link_by_name(const std::string& name) const;
 122   Link* link_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 123
 124   Mailbox* mailbox_by_name_or_create(const std::string& name) const;
 125
 126   size_t get_actor_count() const;
 127   std::vector<ActorPtr> get_all_actors() const;
 128   std::vector<ActorPtr> get_filtered_actors(const std::function<bool(ActorPtr)>& filter) const;
 129
 130   std::vector<kernel::routing::NetPoint*> get_all_netpoints() const;
 131   kernel::routing::NetPoint* netpoint_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 132   /**
 133    * @brief Get netpoint by its name
 134    *
 135    * @param name Netpoint name
 136    * @throw std::invalid_argument if netpoint doesn't exist
 137    */
 138   kernel::routing::NetPoint* netpoint_by_name(const std::string& name) const;
 139
 140   NetZone* get_netzone_root() const;
 141   void set_netzone_root(const NetZone* netzone);
 142
 143   NetZone* netzone_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 144
 145   /**
 146    * @brief Add a model to engine list
 147    *
 148    * @param model Pointer to model
 149    * @param list  List of dependencies for this model (optional)
 150    */
 151   void add_model(std::shared_ptr<simgrid::kernel::resource::Model> model,
 152                  const std::vector<kernel::resource::Model*>& dependencies = {});
 153
 154   /** @brief Get list of all models managed by this engine */
 155   const std::vector<simgrid::kernel::resource::Model*>& get_all_models() const;
 156
 157   /** @brief Retrieves all netzones of the type indicated by the template argument */
 158   template <class T> std::vector<T*> get_filtered_netzones() const
 159   {
 160     static_assert(std::is_base_of<kernel::routing::NetZoneImpl, T>::value,
 161                   "Filtering netzones is only possible for subclasses of kernel::routing::NetZoneImpl");
 162     std::vector<T*> res;
 163     get_filtered_netzones_recursive(get_netzone_root(), &res);
 164     return res;
 165   }
 166
 167   /** Returns whether SimGrid was initialized yet -- mostly for internal use */
 168   static bool is_initialized();
 169   /** @brief set a configuration variable
 170    *
 171    * @beginrst
 172    * Do --help on any simgrid binary to see the list of currently existing configuration variables
 173    * (see also :ref:`options`).
 174    * @endrst
 175    *
 176    * Example:
 177    * simgrid::s4u::Engine::set_config("host/model:ptask_L07");
 178    */
 179   static void set_config(const std::string& str);
 180   static void set_config(const std::string& name, int value);
 181   static void set_config(const std::string& name, bool value);
 182   static void set_config(const std::string& name, double value);
 183   static void set_config(const std::string& name, const std::string& value);
 184
 185   /** Callback fired when the platform is created (ie, the xml file parsed),
 186    * right before the actual simulation starts. */
 187   static xbt::signal<void()> on_platform_created;
 188
 189   /** Callback fired when the platform is about to be created
 190    * (ie, after any configuration change and just before the resource creation) */
 191   static xbt::signal<void()> on_platform_creation;
 192
 193   /** Callback fired when the main simulation loop ends, just before the end of Engine::run() */
 194   static xbt::signal<void()> on_simulation_end;
 195
 196   /** Callback fired when the time jumps into the future */
 197   static xbt::signal<void(double)> on_time_advance;
 198
 199   /** Callback fired when the time cannot advance because of inter-actors deadlock. Note that the on_exit of each actor
 200    * is also executed on deadlock. */
 201   static xbt::signal<void(void)> on_deadlock;
 202
 203 private:
 204   kernel::EngineImpl* const pimpl;
 205   static Engine* instance_;
 206   void initialize(int* argc, char** argv);
 207 };
 208
 209 #ifndef DOXYGEN /* Internal use only, no need to expose it */
 210 template <class T>
 211 XBT_PRIVATE void get_filtered_netzones_recursive(const s4u::NetZone* current, std::vector<T*>* whereto)
 212 {
 213   static_assert(std::is_base_of<kernel::routing::NetZoneImpl, T>::value,
 214                 "Filtering netzones is only possible for subclasses of kernel::routing::NetZoneImpl");
 215   for (auto const& elem : current->get_children()) {
 216     get_filtered_netzones_recursive(elem, whereto);
 217     auto* elem_impl = dynamic_cast<T*>(elem->get_impl());
 218     if (elem_impl != nullptr)
 219       whereto->push_back(elem_impl);
 220   }
 221 }
 222 #endif
 223 } // namespace s4u
 224 } // namespace simgrid
 225
 226 #endif /* SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP */