Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Extend the release notes with the work done until March 31.
[simgrid.git] / docs / source / Configuring_SimGrid.rst
1 .. _options:
2
3 Configuring SimGrid
4 ===================
5
6 .. raw:: html
7
8    <object id="TOC" data="graphical-toc.svg" type="image/svg+xml"></object>
9    <script>
10    window.onload=function() { // Wait for the SVG to be loaded before changing it
11      var elem=document.querySelector("#TOC").contentDocument.getElementById("ConfigBox")
12      elem.style="opacity:0.93999999;fill:#ff0000;fill-opacity:0.1;stroke:#000000;stroke-width:0.35277778;stroke-linecap:round;stroke-linejoin:round;stroke-miterlimit:4;stroke-dasharray:none;stroke-dashoffset:0;stroke-opacity:1";
13    }
14    </script>
15    <br/>
16    <br/>
17
18 A number of options can be given at runtime to change the default
19 SimGrid behavior. For a complete list of all configuration options
20 accepted by the SimGrid version used in your simulator, simply pass
21 the --help configuration flag to your program. If some of the options
22 are not documented on this page, this is a bug that you should please
23 report so that we can fix it. Note that some of the options presented
24 here may not be available in your simulators, depending on the
25 :ref:`compile-time options <install_src_config>` that you used.
26
27 Setting Configuration Items
28 ---------------------------
29
30 There is several way to pass configuration options to the simulators.
31 The most common way is to use the ``--cfg`` command line argument. For
32 example, to set the item ``Item`` to the value ``Value``, simply
33 type the following on the command-line:
34
35 .. code-block:: console
36
37    $ my_simulator --cfg=Item:Value (other arguments)
38
39 Several ``--cfg`` command line arguments can naturally be used. If you
40 need to include spaces in the argument, don't forget to quote the
41 argument. You can even escape the included quotes (write ``@'`` for ``'`` if
42 you have your argument between simple quotes).
43
44 Another solution is to use the ``<config>`` tag in the platform file. The
45 only restriction is that this tag must occur before the first
46 platform element (be it ``<zone>``, ``<cluster>``, ``<peer>`` or whatever).
47 The ``<config>`` tag takes an ``id`` attribute, but it is currently
48 ignored so you don't really need to pass it. The important part is that
49 within that tag, you can pass one or several ``<prop>`` tags to specify
50 the configuration to use. For example, setting ``Item`` to ``Value``
51 can be done by adding the following to the beginning of your platform
52 file:
53
54 .. code-block:: xml
55
56   <config>
57     <prop id="Item" value="Value"/>
58   </config>
59
60 A last solution is to pass your configuration directly in your program
61 with :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config`.
62
63 .. code-block:: cpp
64
65    #include <simgrid/s4u.hpp>
66
67    int main(int argc, char *argv[]) {
68      simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
69
70      simgrid::s4u::Engine::set_config("Item:Value");
71
72      // Rest of your code
73    }
74
75 .. _options_list:
76
77 Existing Configuration Items
78 ----------------------------
79
80 .. note::
81   The full list can be retrieved by passing ``--help`` and
82   ``--help-cfg`` to an executable that uses SimGrid. Try passing
83   ``help`` as a value to get the list of values accepted by a given
84   option. For example, ``--cfg=plugin:help`` will give you the list
85   of plugins available in your installation of SimGrid.
86
87 - **bmf/max-iterations:** :ref:`cfg=bmf/max-iterations`
88 - **bmf/precision:** :ref:`cfg=bmf/precision`
89
90 - **contexts/factory:** :ref:`cfg=contexts/factory`
91 - **contexts/guard-size:** :ref:`cfg=contexts/guard-size`
92 - **contexts/nthreads:** :ref:`cfg=contexts/nthreads`
93 - **contexts/stack-size:** :ref:`cfg=contexts/stack-size`
94 - **contexts/synchro:** :ref:`cfg=contexts/synchro`
95
96 - **cpu/maxmin-selective-update:** :ref:`Cpu Optimization Level <options_model_optim>`
97 - **cpu/model:** :ref:`options_model_select`
98 - **cpu/optim:** :ref:`Cpu Optimization Level <options_model_optim>`
99
100 - **debug/breakpoint:** :ref:`cfg=debug/breakpoint`
101 - **debug/clean-atexit:** :ref:`cfg=debug/clean-atexit`
102 - **debug/verbose-exit:** :ref:`cfg=debug/verbose-exit`
103
104 - **exception/cutpath:** :ref:`cfg=exception/cutpath`
105
106 - **host/model:** :ref:`options_model_select`
107
108 - **maxmin/concurrency-limit:** :ref:`cfg=maxmin/concurrency-limit`
109
110 - **model-check:** :ref:`options_modelchecking`
111 - **model-check/checkpoint:** :ref:`cfg=model-check/checkpoint`
112 - **model-check/communications-determinism:** :ref:`cfg=model-check/communications-determinism`
113 - **model-check/dot-output:** :ref:`cfg=model-check/dot-output`
114 - **model-check/max-depth:** :ref:`cfg=model-check/max-depth`
115 - **model-check/property:** :ref:`cfg=model-check/property`
116 - **model-check/reduction:** :ref:`cfg=model-check/reduction`
117 - **model-check/replay:** :ref:`cfg=model-check/replay`
118 - **model-check/send-determinism:** :ref:`cfg=model-check/send-determinism`
119 - **model-check/setenv:** :ref:`cfg=model-check/setenv`
120 - **model-check/sleep-set:** :ref:`cfg=model-check/sleep-set`
121 - **model-check/termination:** :ref:`cfg=model-check/termination`
122 - **model-check/timeout:** :ref:`cfg=model-check/timeout`
123 - **model-check/visited:** :ref:`cfg=model-check/visited`
124
125 - **network/bandwidth-factor:** :ref:`cfg=network/bandwidth-factor`
126 - **network/crosstraffic:** :ref:`cfg=network/crosstraffic`
127 - **network/latency-factor:** :ref:`cfg=network/latency-factor`
128 - **network/loopback-lat:** :ref:`cfg=network/loopback`
129 - **network/loopback-bw:** :ref:`cfg=network/loopback`
130 - **network/maxmin-selective-update:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
131 - **network/model:** :ref:`options_model_select`
132 - **network/optim:** :ref:`Network Optimization Level <options_model_optim>`
133 - **network/TCP-gamma:** :ref:`cfg=network/TCP-gamma`
134 - **network/weight-S:** :ref:`cfg=network/weight-S`
135
136 - **ns3/TcpModel:** :ref:`options_pls`
137 - **ns3/seed:** :ref:`options_pls`
138 - **path:** :ref:`cfg=path`
139 - **plugin:** :ref:`cfg=plugin`
140
141 - **storage/max_file_descriptors:** :ref:`cfg=storage/max_file_descriptors`
142
143 - **precision/timing:** :ref:`cfg=precision/timing`
144 - **precision/work-amount:** :ref:`cfg=precision/work-amount`
145
146 - **For collective operations of SMPI,** please refer to Section :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
147 - **smpi/auto-shared-malloc-thresh:** :ref:`cfg=smpi/auto-shared-malloc-thresh`
148 - **smpi/async-small-thresh:** :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh`
149 - **smpi/barrier-finalization:** :ref:`cfg=smpi/barrier-finalization`
150 - **smpi/barrier-collectives:** :ref:`cfg=smpi/barrier-collectives`
151 - **smpi/buffering:** :ref:`cfg=smpi/buffering`
152 - **smpi/coll-selector:** :ref:`cfg=smpi/coll-selector`
153 - **smpi/comp-adjustment-file:** :ref:`cfg=smpi/comp-adjustment-file`
154 - **smpi/cpu-threshold:** :ref:`cfg=smpi/cpu-threshold`
155 - **smpi/display-allocs:** :ref:`cfg=smpi/display-allocs`
156 - **smpi/display-timing:** :ref:`cfg=smpi/display-timing`
157 - **smpi/errors-are-fatal:** :ref:`cfg=smpi/errors-are-fatal`
158 - **smpi/grow-injected-times:** :ref:`cfg=smpi/grow-injected-times`
159 - **smpi/host-speed:** :ref:`cfg=smpi/host-speed`
160 - **smpi/IB-penalty-factors:** :ref:`cfg=smpi/IB-penalty-factors`
161 - **smpi/iprobe:** :ref:`cfg=smpi/iprobe`
162 - **smpi/iprobe-cpu-usage:** :ref:`cfg=smpi/iprobe-cpu-usage`
163 - **smpi/init:** :ref:`cfg=smpi/init`
164 - **smpi/keep-temps:** :ref:`cfg=smpi/keep-temps`
165 - **smpi/ois:** :ref:`cfg=smpi/ois`
166 - **smpi/or:** :ref:`cfg=smpi/or`
167 - **smpi/os:** :ref:`cfg=smpi/os`
168 - **smpi/papi-events:** :ref:`cfg=smpi/papi-events`
169 - **smpi/pedantic:** :ref:`cfg=smpi/pedantic`
170 - **smpi/privatization:** :ref:`cfg=smpi/privatization`
171 - **smpi/privatize-libs:** :ref:`cfg=smpi/privatize-libs`
172 - **smpi/send-is-detached-thresh:** :ref:`cfg=smpi/send-is-detached-thresh`
173 - **smpi/shared-malloc:** :ref:`cfg=smpi/shared-malloc`
174 - **smpi/shared-malloc-hugepage:** :ref:`cfg=smpi/shared-malloc-hugepage`
175 - **smpi/simulate-computation:** :ref:`cfg=smpi/simulate-computation`
176 - **smpi/test:** :ref:`cfg=smpi/test`
177 - **smpi/wtime:** :ref:`cfg=smpi/wtime`
178 - **smpi/list-leaks** :ref:`cfg=smpi/list-leaks`
179
180 - **Tracing configuration options** can be found in Section :ref:`tracing_tracing_options`
181
182 - **storage/model:** :ref:`options_model_select`
183
184 - **vm/model:** :ref:`options_model_select`
185
186 .. _options_model:
187
188 Configuring the Platform Models
189 -------------------------------
190
191 .. _options_model_select:
192
193 Choosing the Platform Models
194 ............................
195
196 SimGrid comes with several network, CPU and disk models built in,
197 and you can change the used model at runtime by changing the passed
198 configuration. The three main configuration items are given below.
199 For each of these items, passing the special ``help`` value gives you
200 a short description of all possible values (for example,
201 ``--cfg=network/model:help`` will present all provided network
202 models). Also, ``--help-models`` should provide information about all
203 models for all existing resources.
204
205 - ``network/model``: specify the used network model. Possible values:
206
207   - **LV08 (default one):** Realistic network analytic model
208     (slow-start modeled by multiplying latency by 13.01, bandwidth by
209     .97; bottleneck sharing uses a payload of S=20537 for evaluating
210     RTT). Described in `Accuracy Study and Improvement of Network
211     Simulation in the SimGrid Framework
212     <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_.
213   - **Constant:** Simplistic network model where all communication
214     take a constant time (one second). This model provides the lowest
215     realism, but is (marginally) faster.
216   - **SMPI:** Realistic network model specifically tailored for HPC
217     settings (accurate modeling of slow start with correction factors on
218     three intervals: < 1KiB, < 64 KiB, >= 64 KiB). This model can be
219     :ref:`further configured <options_model_network>`.
220   - **IB:** Realistic network model specifically tailored for HPC
221     settings with InfiniBand networks (accurate modeling contention
222     behavior, based on the model explained in `this PhD work
223     <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_.
224     This model can be :ref:`further configured <options_model_network>`.
225   - **CM02:** Legacy network analytic model. Very similar to LV08, but
226     without corrective factors. The timings of small messages are thus
227     poorly modeled. This model is described in `A Network Model for
228     Simulation of Grid Application
229     <https://hal.inria.fr/inria-00071989/document>`_.
230   - **ns-3** (only available if you compiled SimGrid accordingly):
231     Use the packet-level network
232     simulators as network models (see :ref:`models_ns3`).
233     This model can be :ref:`further configured <options_pls>`.
234
235 - ``cpu/model``: specify the used CPU model.  We have only one model for now:
236
237   - **Cas01:** Simplistic CPU model (time=size/speed)
238
239 - ``host/model``: we have two such models for now. 
240
241   - **default:** Default host model. It simply uses the otherwise configured models for cpu, disk and network (i.e. CPU:Cas01,
242     disk:S19 and network:LV08 by default)
243   - **ptask_L07:** This model is mandatory if you plan to use parallel tasks (and useless otherwise). ptasks are intended to
244     model the moldable tasks of the grid scheduling literature. A specific host model is necessary because each such activity
245     has a both compute and communicate components, so the CPU and network models must be mixed together.
246
247 - ``storage/model``: specify the used storage model. Only one model is
248   provided so far.
249 - ``vm/model``: specify the model for virtual machines. Only one model
250   is provided so far.
251
252 .. todo: make 'compound' the default host model.
253
254 .. _options_model_solver:
255
256 Solver
257 ......
258
259 The different models rely on a linear inequalities solver to share
260 the underlying resources. SimGrid allows you to change the solver, but
261 be cautious, **don't change it unless you are 100% sure**.
262
263   - items ``cpu/solver``, ``network/solver``, ``disk/solver`` and  ``host/solver``
264     allow you to change the solver for each model:
265
266     - **maxmin:** The default solver for all models except ptask. Provides a
267       max-min fairness allocation.
268     - **fairbottleneck:** The default solver for ptasks. Extends max-min to
269       allow heterogeneous resources.
270     - **bmf:** More realistic solver for heterogeneous resource sharing.
271       Implements BMF (Bottleneck max fairness) fairness. To be used with
272       parallel tasks instead of fair-bottleneck.
273
274 .. _options_model_optim:
275
276 Optimization Level
277 ..................
278
279 The network and CPU models that are based on linear inequalities solver (that
280 is, all our analytical models) accept specific optimization
281 configurations.
282
283   - items ``network/optim`` and ``cpu/optim`` (both default to 'Lazy'):
284
285     - **Lazy:** Lazy action management (partial invalidation in lmm +
286       heap in action remaining).
287     - **TI:** Trace integration. Highly optimized mode when using
288       availability traces (only available for the Cas01 CPU model for
289       now).
290     - **Full:** Full update of remaining and variables. Slow but may be
291       useful when debugging.
292
293   - items ``network/maxmin-selective-update`` and
294     ``cpu/maxmin-selective-update``: configure whether the underlying
295     should be lazily updated or not. It should have no impact on the
296     computed timings, but should speed up the computation. |br| It is
297     still possible to disable this feature because it can reveal
298     counter-productive in very specific scenarios where the
299     interaction level is high. In particular, if all your
300     communication share a given backbone link, you should disable it:
301     without it, a simple regular loop is used to update each
302     communication. With it, each of them is still updated (because of
303     the dependency induced by the backbone), but through a complicated
304     and slow pattern that follows the actual dependencies.
305
306 .. _cfg=bmf/precision:
307 .. _cfg=precision/timing:
308 .. _cfg=precision/work-amount:
309
310 Numerical Precision
311 ...................
312
313 **Option** ``precision/timing`` **Default:** 1e-9 (in seconds) |br|
314 **Option** ``precision/work-amount`` **Default:** 1e-5 (in flops or bytes) |br|
315 **Option** ``bmf/precision`` **Default:** 1e-12 (no unit)
316
317 The analytical models handle a lot of floating point values. It is
318 possible to change the epsilon used to update and compare them through
319 this configuration item. Changing it may speedup the simulation by
320 discarding very small actions, at the price of a reduced numerical
321 precision. You can modify separately the precision used to manipulate
322 timings (in seconds) and the one used to manipulate amounts of work
323 (in flops or bytes).
324
325 .. _cfg=maxmin/concurrency-limit:
326
327 Concurrency Limit
328 .................
329
330 **Option** ``maxmin/concurrency-limit`` **Default:** -1 (no limit)
331
332 The maximum number of variables per resource can be tuned through this
333 option. You can have as many simultaneous actions per resources as you
334 want. If your simulation presents a very high level of concurrency, it
335 may help to use e.g. 100 as a value here. It means that at most 100
336 actions can consume a resource at a given time. The extraneous actions
337 are queued and wait until the amount of concurrency of the considered
338 resource lowers under the given boundary.
339
340 Such limitations help both to the simulation speed and simulation accuracy
341 on highly constrained scenarios, but the simulation speed suffers of this
342 setting on regular (less constrained) scenarios so it is off by default.
343
344 .. _cfg=bmf/max-iterations:
345
346 BMF settings
347 ............
348
349 **Option** ``bmf/max-iterations`` **Default:** 1000
350
351 It may happen in some settings that the BMF solver fails to converge to
352 a solution, so there is a hard limit on the amount of iteration count to
353 avoid infinite loops.
354
355 .. _options_model_network:
356
357 Configuring the Network Model
358 .............................
359
360 .. _cfg=network/TCP-gamma:
361
362 Maximal TCP Window Size
363 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
364
365 **Option** ``network/TCP-gamma`` **Default:** 4194304
366
367 The analytical models need to know the maximal TCP window size to take the TCP congestion mechanism into account (see
368 :ref:`this page <understanding_cm02>` for details). On Linux, this value can be retrieved using the following commands.
369 Both give a set of values, and you should use the last one, which is the maximal size.
370
371 .. code-block:: console
372
373    $ cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem # gives the sender window
374    $ cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem # gives the receiver window
375
376 If you want to disable the TCP windowing mechanism, set this parameter to 0.
377
378 .. _cfg=network/bandwidth-factor:
379 .. _cfg=network/latency-factor:
380 .. _cfg=network/weight-S:
381
382 Manual calibration factors
383 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
384
385 SimGrid can take network irregularities such as a slow startup or changing behavior depending on the message size into account.
386 The values provided by default were computed a long time ago through data fitting one the timings of either packet-level
387 simulators or direct experiments on real platforms. These default values should be OK for most users, but if simulation realism
388 is really important to you, you probably want to recalibrate the models (i.e., devise sensible values for your specific
389 settings). This section only describes how to pass new values to the models while the calibration process involved in the
390 computation of these values is described :ref:`in the relevant chapter <models_calibration>`.
391
392 We found out that many networking effects can be realistically accounted for with the three following correction factors. They
393 were shown to be enough to capture slow-start effects, the different transmission modes of MPI systems (eager vs. rendez-vous
394 mode), or the non linear effects of wifi sharing.
395
396 **Option** ``network/latency-factor`` **Default:** 1.0, but overridden by most models
397
398 This option specifies a multiplier to apply to the *physical* latency (i.e., the one described in the platform) of the set of
399 links involved in a communication. The factor can either be a constant to apply to any communication, or it may depend on the
400 message size. The ``CM02`` model does not use any correction factor, so the latency-factor remains to 1. The ``LV08`` model sets
401 it to 13.01 to model slow-start, while the ``SMPI`` model has several possible values depending on the interval in which the
402 message size falls. The default SMPI setting given below specifies for example that a message smaller than 257 bytes will get a
403 latency multiplier of 2.01467 while a message whose size is in [15424, 65472] will get a latency multiplier of 3.48845. The
404 ``wifi`` model goes further and uses a callback in the program to compute the factor that must be non-linear in this case.
405
406 This multiplier is applied to the latency computed from the platform, that is the sum of all link *physical* latencies over the
407 :ref:`network path <platform_routing>` used by the considered communication, to derive the *effective* end-to-end latency.
408
409 Constant factors are easy to express, but the interval-based syntax used in SMPI is somewhat complex. It expects a set of
410 factors separated by semicolons, each of the form ``boundary:factor``. For example if your specification is
411 ``0:1;1000:2;5000:3``, it means that on [0, 1000) the factor is 1. On [1000,5000), the factor is 2 while the factor is 3 for
412 5000 and beyond. If your first interval does include size=0, then the default value of 1 is used before. Changing the factor
413 callback is not possible from the command line and must be done from your code, as shown in `this example
414 <https://framagit.org/simgrid/simgrid/tree/master/examples/cpp/network-factors/s4u-network-factors.cpp>`_. Note that the chosen
415 model only provides some default settings. You may pick a ``LV08`` model to get some of the settings, and override the latency
416 with interval-based values.
417
418 SMPI default value: 65472:11.6436; 15424:3.48845; 9376:2.59299; 5776:2.18796; 3484:1.88101; 1426:1.61075; 732:1.9503;
419 257:1.95341;0:2.01467 (interval boundaries are sorted automatically). These values were computed by data fitting on the Stampede
420 Supercomputer at TACC, with optimal deployment of processes on nodes. To accurately model your settings, you should redo the
421 :ref:`calibration <models_calibration>`.
422
423 **Option** ``network/bandwidth-factor`` **Default:** 1.0, but overridden by most models
424
425 Setting this option automatically adjusts the *effective* bandwidth (i.e., the one perceived by the application) used by any
426 given communication. As with latency-factor above, the value can be a constant (``CM02`` uses 1 -- no correction -- while
427 ``LV08`` uses 0.97 to discount TCP headers while computing the payload bandwidth), interval-based (as the default provided by
428 the ``SMPI``), or using in-program callbacks (as with ``wifi``).
429
430 SMPI default value: 65472:0.940694;15424:0.697866;9376:0.58729;5776:1.08739;3484:0.77493;1426:0.608902;732:0.341987;257:0.338112;0:0.812084
431 This was also computed on the Stampede Supercomputer.
432
433 **Option** ``network/weight-S`` **Default:** depends on the model
434
435 Value used to account for RTT-unfairness when sharing a bottleneck (network connections with a large RTT are generally penalized
436 against those with a small one). See :ref:`models_TCP` and also this scientific paper: `Accuracy Study and Improvement of Network
437 Simulation in the SimGrid Framework <http://mescal.imag.fr/membres/arnaud.legrand/articles/simutools09.pdf>`_
438
439 Default values for ``CM02`` is 0. ``LV08`` sets it to 20537 while both ``SMPI`` and ``IB`` set it to 8775.
440
441 .. _cfg=network/loopback:
442
443 Configuring loopback link
444 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
445
446 Several network models provide an implicit loopback link to account for local
447 communication on a host. By default it has a 10GBps bandwidth and a null latency.
448 This can be changed with ``network/loopback-lat`` and ``network/loopback-bw``
449 items. Note that this loopback is conveniently modeled with a :ref:`single FATPIPE link  <pf_loopback>`
450 for the whole platform. If modeling contention inside nodes is important then you should
451 rather add such loopback links (one for each host) yourself.
452
453 .. _cfg=smpi/IB-penalty-factors:
454
455 Infiniband model
456 ^^^^^^^^^^^^^^^^
457
458 InfiniBand network behavior can be modeled through 3 parameters
459 ``smpi/IB-penalty-factors:"βe;βs;γs"``, as explained in `the PhD
460 thesis of Jérôme Vienne
461 <http://mescal.imag.fr/membres/jean-marc.vincent/index.html/PhD/Vienne.pdf>`_ (in French)
462 or more concisely in `this paper <https://hal.inria.fr/hal-00953618/document>`_,
463 even if that paper does only describe models for myrinet and ethernet.
464 You can see in Fig 2 some results for Infiniband, for example. This model
465 may be outdated by now for modern infiniband, anyway, so a new
466 validation would be good.
467
468 The three paramaters are defined as follows:
469
470 - Î²s: penalty factor for outgoing messages, computed by running a simple send to
471   two nodes and checking slowdown compared to a single send to one node,
472   dividing by 2
473 - Î²e: penalty factor for ingoing messages, same computation method but with one
474   node receiving several messages
475 - Î³r: slowdown factor when communication buffer memory is saturated. It needs a
476   more complicated pattern to run in order to be computed (5.3 in the thesis,
477   page 107), and formula in the end is Î³r = time(c)/(3×βe×time(ref)), where
478   time(ref) is the time of a single comm with no contention).
479
480 Once these values are computed, a penalty is assessed for each message (this is
481 the part implemented in the simulator) as shown page 106 of the thesis. Here is
482 a simple translation of this text. First, some notations:
483
484 - âˆ†e(e) which corresponds to the incoming degree of node e, that is to say the number of communications having as destination node e.
485 - âˆ†s (s) which corresponds to the degree outgoing from node s, that is to say the number of communications sent by node s.
486 - Î¦ (e) which corresponds to the number of communications destined for the node e but coming from a different node.
487 - Î© (s, e) which corresponds to the number of messages coming from node s to node e. If node e only receives communications from different nodes then Î¦ (e) = âˆ†e (e). On the other hand if, for example, there are three messages coming from node s and going from node e then Î¦ (e) 6 = âˆ†e (e) and Î© (s, e) = 3
488
489 To determine the penalty for a communication, two values need to be calculated. First, the penalty caused by the conflict in transmission, noted ps.
490
491
492 - if âˆ†s (i) = 1 then ps = 1.
493 - if âˆ†s (i) â‰¥ 2 and âˆ†e (i) â‰¥ 3 then ps = âˆ†s (i) Ã— Î²s Ã— Î³r
494 - else, ps = âˆ†s (i) Ã— Î²s
495
496
497 Then,  the penalty caused by the conflict in reception (noted pe) should be computed as follows:
498
499 - if âˆ†e (i) = 1 then pe = 1
500 - else, pe = Î¦ (e) Ã— Î²e Ã— Î© (s, e)
501
502 Finally, the penalty associated with the communication is:
503 p = max (ps âˆˆ s, pe)
504
505 .. _cfg=network/crosstraffic:
506
507 Simulating Cross-Traffic
508 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
509
510 Since SimGrid v3.7, cross-traffic effects can be taken into account in
511 analytical simulations. It means that ongoing and incoming
512 communication flows are treated independently. In addition, the LV08
513 model adds 0.05 of usage on the opposite direction for each new
514 created flow. This can be useful to simulate some important TCP
515 phenomena such as ack compression.
516
517 For that to work, your platform must have two links for each
518 pair of interconnected hosts. An example of usable platform is
519 available in ``examples/platforms/crosstraffic.xml``.
520
521 This is activated through the ``network/crosstraffic`` item, that
522 can be set to 0 (disable this feature) or 1 (enable it).
523
524 Note that with the default host model this option is activated by default.
525
526 .. _cfg=smpi/async-small-thresh:
527
528 Simulating Asynchronous Send
529 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
530
531 (this configuration item is experimental and may change or disappear)
532
533 It is possible to specify that messages below a certain size (in bytes) will be
534 sent as soon as the call to MPI_Send is issued, without waiting for
535 the correspondent receive. This threshold can be configured through
536 the ``smpi/async-small-thresh`` item. The default value is 0. This
537 behavior can also be manually set for mailboxes, by setting the
538 receiving mode of the mailbox with a call to
539 :cpp:func:`sg_mailbox_set_receiver`. After this, all messages sent to
540 this mailbox will have this behavior regardless of the message size.
541
542 This value needs to be smaller than or equals to the threshold set at
543 :ref:`cfg=smpi/send-is-detached-thresh`, because asynchronous messages
544 are meant to be detached as well.
545
546 .. _options_pls:
547
548 Configuring ns-3
549 ^^^^^^^^^^^^^^^^
550
551 **Option** ``ns3/NetworkModel`` **Default:** "default" (ns-3 default TCP)
552
553 When using ns-3, the item ``ns3/NetworkModel`` can be used to switch between TCP or UDP, and switch the used TCP variante. If
554 the item is left unchanged, ns-3 uses the default TCP implementation. With a value of "UDP", ns-3 is set to use UDP instead.
555 With the value of either 'NewReno' or 'Cubic', the ``ns3::TcpL4Protocol::SocketType`` configuration item in ns-3 is set to the
556 corresponding protocol.
557
558 **Option** ``ns3/seed`` **Default:** "" (don't set the seed in ns-3)
559
560 This option is the random seed to provide to ns-3 with
561 ``ns3::RngSeedManager::SetSeed`` and ``ns3::RngSeedManager::SetRun``.
562
563 If left blank, no seed is set in ns-3. If the value 'time' is
564 provided, the current amount of seconds since epoch is used as a seed.
565 Otherwise, the provided value must be a number to use as a seed.
566
567 Configuring the Storage model
568 .............................
569
570 .. _cfg=storage/max_file_descriptors:
571
572 File Descriptor Count per Host
573 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
574
575 **Option** ``storage/max_file_descriptors`` **Default:** 1024
576
577 Each host maintains a fixed-size array of its file descriptors. You
578 can change its size through this item to either enlarge it if your
579 application requires it or to reduce it to save memory space.
580
581 .. _cfg=plugin:
582
583 Activating Plugins
584 ------------------
585
586 SimGrid plugins allow one to extend the framework without changing its
587 source code directly. Read the source code of the existing plugins to
588 learn how to do so (in ``src/plugins``), and ask your questions to the
589 usual channels (Stack Overflow, Mailing list, IRC). The basic idea is
590 that plugins usually register callbacks to some signals of interest.
591 If they need to store some information about a given object (Link, CPU
592 or Actor), they do so through the use of a dedicated object extension.
593
594 Some of the existing plugins can be activated from the command line,
595 meaning that you can activate them from the command line without any
596 modification to your simulation code. For example, you can activate
597 the host energy plugin by adding ``--cfg=plugin:host_energy`` to your
598 command line.
599
600 Here is a partial list of plugins that can be activated this way. You can get
601 the full list by passing ``--cfg=plugin:help`` to your simulator.
602
603   - :ref:`Host Energy <plugin_host_energy>`: models the energy dissipation of the compute units.
604   - :ref:`Link Energy <plugin_link_energy>`: models the energy dissipation of the network.
605   - :ref:`Host Load <plugin_host_load>`: monitors the load of the compute units.
606
607 .. _options_modelchecking:
608
609 Configuring the Model-Checking
610 ------------------------------
611
612 To enable SimGrid's model-checking support, the program should
613 be executed using the simgrid-mc wrapper:
614
615 .. code-block:: console
616
617    $ simgrid-mc ./my_program
618
619 Safety properties are expressed as assertions using the function
620 :cpp:func:`void MC_assert(int prop)`.
621
622 .. _cfg=smpi/buffering:
623
624 Specifying the MPI buffering behavior
625 .....................................
626
627 **Option** ``smpi/buffering`` **Default:** infty
628
629 Buffering in MPI has a huge impact on the communication semantic. For example,
630 standard blocking sends are synchronous calls when the system buffers are full
631 while these calls can complete immediately without even requiring a matching
632 receive call for small messages sent when the system buffers are empty.
633
634 In SMPI, this depends on the message size, that is compared against two thresholds:
635
636 - if (size < :ref:`smpi/async-small-thresh <cfg=smpi/async-small-thresh>`) then
637   MPI_Send returns immediately, and the message is sent even if the
638   corresponding receive has not be issued yet.  This is known as the eager mode.
639 - if (:ref:`smpi/async-small-thresh <cfg=smpi/async-small-thresh>` < size <
640   :ref:`smpi/send-is-detached-thresh <cfg=smpi/send-is-detached-thresh>`) then
641   MPI_Send also returns immediately, but SMPI waits for the corresponding
642   receive to be posted, in order to perform the communication operation.
643 - if (:ref:`smpi/send-is-detached-thresh <cfg=smpi/send-is-detached-thresh>` < size) then
644   MPI_Send returns only when the message has actually been sent over the network. This is known as the rendez-vous mode.
645
646 The ``smpi/buffering`` (only valid with MC) option gives an easier interface to choose between these semantics. It can take two values:
647
648 - **zero:** means that buffering should be disabled. All communications are actually blocking.
649 - **infty:** means that buffering should be made infinite. All communications are non-blocking.
650
651 .. _cfg=model-check/property:
652
653 Specifying a liveness property
654 ..............................
655
656 **Option** ``model-check/property`` **Default:** unset
657
658 If you want to specify liveness properties, you have to pass them on
659 the command line, specifying the name of the file containing the
660 property, as formatted by the `ltl2ba <https://github.com/utwente-fmt/ltl2ba>`_ program.
661 Note that ltl2ba is not part of SimGrid and must be installed separately.
662
663 .. code-block:: console
664
665    $ simgrid-mc ./my_program --cfg=model-check/property:<filename>
666
667 .. _cfg=model-check/checkpoint:
668
669 Going for Stateful Verification
670 ...............................
671
672 By default, the system is backtracked to its initial state to explore
673 another path, instead of backtracking to the exact step before the fork
674 that we want to explore (this is called stateless verification). This
675 is done this way because saving intermediate states can rapidly
676 exhaust the available memory. If you want, you can change the value of
677 the ``model-check/checkpoint`` item. For example,
678 ``--cfg=model-check/checkpoint:1`` asks to take a checkpoint every
679 step.  Beware, this will certainly explode your memory. Larger values
680 are probably better, make sure to experiment a bit to find the right
681 setting for your specific system.
682
683 .. _cfg=model-check/reduction:
684
685 Specifying the kind of reduction
686 ................................
687
688 **Option** model-check/reduction **Default:** "dpor"
689
690 The main issue when using the model-checking is the state space
691 explosion. You can activate some reduction technique with
692 ``--cfg=model-check/reduction:<technique>``. For now, this
693 configuration variable can take 2 values:
694
695  - **none:** Do not apply any kind of reduction (mandatory for liveness properties, as our current DPOR algorithm breaks cycles)
696  - **dpor:** Apply Dynamic Partial Ordering Reduction. Only valid if you verify local safety properties (default value for
697    safety checks).
698  - **sdpor:** Source-set DPOR, as described in "Source Sets: A Foundation for Optimal Dynamic Partial Order Reduction"
699     by Abdulla et al.
700  - **odpor:** Optimal DPOR, as described in "Source Sets: A Foundation for Optimal Dynamic Partial Order Reduction"
701     by Abdulla et al.
702
703 Another way to mitigate the state space explosion is to search for
704 cycles in the exploration with the :ref:`cfg=model-check/visited`
705 configuration. Note that DPOR and state-equality reduction may not
706 play well together. You should choose between them.
707
708 Our current DPOR implementation could be improved in may ways. We are
709 currently improving its efficiency (both in term of reduction ability
710 and computational speed), and future work could make it compatible
711 with liveness properties.
712
713 .. _cfg=model-check/strategy:
714
715 Guiding strategy
716 ................
717
718 **Option** model-check/strategy **Default:** "none"
719
720 Even after the DPOR's reduction, the state space that we have to explore remains huge. SimGrid provides several guiding
721 strategies aiming at converging faster toward bugs. By default, none of these strategy is enabled, and SimGrid does a regular
722 DFS exploration.
723
724  - **max_match_comm**: Try to minimize the number of in-fly communication by appairing matching send and receive. This tend to
725    produce nicer backtraces, in particular when a user-level ``send`` is broken down internally into a ``send_async`` + ``wait``.
726    This strategy will ensure that the ``wait`` occures as soon as possible, easing the understanding of the user who do not
727    expect her ``send`` to be split.
728  - **min_match_comm**: Try to maximize the number of in-fly communication by not appairing matching send and receive. This is
729    the exact opposite strategy, but it is still useful as it tend to explore first the branches where the risk of deadlock is
730    higher.
731  - **uniform**: this is a boring random strategy where choices are based on a uniform sampling of possible choices.
732    Surprisingly, it gives really really good results.
733
734
735 .. _cfg=model-check/sleep-set:
736
737 Sleep sets
738 ..........
739
740 The performance of the DPOR algorithm is greatly improved by using sleep sets, but if you want, you can still disable it with
741 this option.
742
743 .. _cfg=model-check/visited:
744
745 Size of Cycle Detection Set (state equality reduction)
746 ......................................................
747
748 Mc SimGrid can be asked to search for cycles during the exploration,
749 i.e. situations where a new explored state is in fact the same state
750 than a previous one.. This can prove useful to mitigate the state
751 space explosion with safety properties, and this is the crux when
752 searching for counter-examples to the liveness properties.
753
754 Note that this feature may break the current implementation of the
755 DPOR reduction technique.
756
757 The ``model-check/visited`` item is the maximum number of states, which
758 are stored in memory. If the maximum number of snapshotted state is
759 reached, some states will be removed from the memory and some cycles
760 might be missed. Small values can lead to incorrect verifications, but
761 large values can exhaust your memory and be CPU intensive as each new
762 state must be compared to that amount of older saved states.
763
764 The default settings depend on the kind of exploration. With safety
765 checking, no state is snapshotted and cycles cannot be detected. With
766 liveness checking, all states are snapshotted because missing a cycle
767 could hinder the exploration soundness.
768
769 .. _cfg=model-check/termination:
770
771 Non-Termination Detection
772 .........................
773
774 The ``model-check/termination`` configuration item can be used to
775 report if a non-termination execution path has been found. This is a
776 path with a cycle, which means that the program might never terminate.
777
778 This only works in safety mode, not in liveness mode.
779
780 This options is disabled by default.
781
782 .. _cfg=model-check/dot-output:
783
784 Dot Output
785 ..........
786
787 If set, the ``model-check/dot-output`` configuration item is the name
788 of a file in which to write a dot file of the path leading to the
789 property violation discovered (safety or liveness violation), as well
790 as the cycle for liveness properties. This dot file can then be fed to the
791 graphviz dot tool to generate a corresponding graphical representation.
792
793 .. _cfg=model-check/max-depth:
794
795 Exploration Depth Limit
796 .......................
797
798 The ``model-check/max-depth`` can set the maximum depth of the
799 exploration graph of the model checker. If this limit is reached, a
800 logging message is sent and the results might not be exact.
801
802 By default, the exploration is limited to the depth of 1000.
803
804 .. _cfg=model-check/timeout:
805
806 Handling of Timeouts
807 ....................
808
809 By default, the model checker does not handle timeout conditions: the `wait`
810 operations never time out. With the ``model-check/timeout`` configuration item
811 set to **yes**, the model checker will explore timeouts of `wait` operations.
812
813 .. _cfg=model-check/communications-determinism:
814 .. _cfg=model-check/send-determinism:
815
816 Communication Determinism
817 .........................
818
819 The ``model-check/communications-determinism`` and
820 ``model-check/send-determinism`` items can be used to select the
821 communication determinism mode of the model checker, which checks
822 determinism properties of the communications of an application.
823
824 .. _cfg=model-check/setenv:
825
826 Passing environment variables
827 .............................
828
829 You can specify extra environment variables to be set in the verified application
830 with ``model-check/setenv``. For example, you can preload a library as follows:
831 ``-cfg=model-check/setenv:LD_PRELOAD=toto;LD_LIBRARY_PATH=/tmp``.
832
833 .. _options_mc_perf:
834
835 Verification Performance Considerations
836 .......................................
837
838 The size of the stacks can have a huge impact on the memory
839 consumption when using model-checking. By default, each snapshot will
840 save a copy of the whole stacks and not only of the part that is
841 really meaningful: you should expect the contribution of the memory
842 consumption of the snapshots to be:
843 :math:`\text{number of processes} \times \text{stack size} \times \text{number of states}`.
844
845 When compiled against the model checker, the stacks are not
846 protected with guards: if the stack size is too small for your
847 application, the stack will silently overflow into other parts of the
848 memory (see :ref:`contexts/guard-size <cfg=contexts/guard-size>`).
849
850 .. _cfg=model-check/replay:
851
852 Replaying buggy execution paths from the model checker
853 ......................................................
854
855 Debugging the problems reported by the model checker is challenging:
856 First, the application under verification cannot be debugged with gdb
857 because the model checker already traces it. Then, the model checker may
858 explore several execution paths before encountering the issue, making it
859 very difficult to understand the output. Fortunately, SimGrid provides
860 the execution path leading to any reported issue so that you can replay
861 this path reported by the model checker, enabling the usage of classical
862 debugging tools.
863
864 When the model checker finds an interesting path in the application
865 execution graph (where a safety or liveness property is violated), it
866 generates an identifier for this path. Here is an example of the output:
867
868 .. code-block:: console
869
870    [  0.000000] (0:@) Check a safety property
871    [  0.000000] (0:@) **************************
872    [  0.000000] (0:@) *** PROPERTY NOT VALID ***
873    [  0.000000] (0:@) **************************
874    [  0.000000] (0:@) Counter-example execution trace:
875    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(3)
876    [  0.000000] (0:@)   [(1)Tremblay (app)] MC_RANDOM(4)
877    [  0.000000] (0:@) Path = 1/3;1/4
878    [  0.000000] (0:@) Expanded states = 27
879    [  0.000000] (0:@) Visited states = 68
880    [  0.000000] (0:@) Executed transitions = 46
881
882 The interesting line is ``Path = 1/3;1/4``, which means that you should use
883 ``--cfg=model-check/replay:1/3;1/4`` to replay your application on the buggy
884 execution path. All options (but the model checker related ones) must
885 remain the same. In particular, if you ran your application with
886 ``smpirun -wrapper simgrid-mc``, then do it again. Remove all
887 MC-related options, keep non-MC-related ones and add
888 ``--cfg=model-check/replay:???``.
889
890 Currently, if the path is of the form ``X;Y;Z``, each number denotes
891 the actor's pid that is selected at each indecision point. If it's of
892 the form ``X/a;Y/b``, the X and Y are the selected pids while the a
893 and b are the return values of their simcalls. In the previous
894 example, ``1/3;1/4``, you can see from the full output that the actor
895 1 is doing MC_RANDOM simcalls, so the 3 and 4 simply denote the values
896 that these simcall return on the execution branch leading to the
897 violation.
898
899 Configuring the User Code Virtualization
900 ----------------------------------------
901
902 .. _cfg=contexts/factory:
903
904 Selecting the Virtualization Factory
905 ....................................
906
907 **Option** contexts/factory **Default:** "raw"
908
909 In SimGrid, the user code is virtualized in a specific mechanism that
910 allows the simulation kernel to control its execution: when a user
911 process requires a blocking action (such as sending a message), it is
912 interrupted, and only gets released when the simulated clock reaches
913 the point where the blocking operation is done. This is explained
914 graphically in the `relevant tutorial, available online
915 <https://simgrid.org/tutorials/simgrid-simix-101.pdf>`_.
916
917 In SimGrid, the containers in which user processes are virtualized are
918 called contexts. Several context factory are provided, and you can
919 select the one you want to use with the ``contexts/factory``
920 configuration item. Some of the following may not exist on your
921 machine because of portability issues. In any case, the default one
922 should be the most effcient one (please report bugs if the
923 auto-detection fails for you). They are approximately sorted here from
924 the slowest to the most efficient:
925
926  - **thread:** very slow factory using full featured, standard threads.
927    They are slow but very standard. Some debuggers or profilers only work with this factory.
928  - **ucontext:** fast factory using System V contexts (Linux and FreeBSD only)
929  - **boost:** This uses the `context
930    implementation <http://www.boost.org/doc/libs/1_59_0/libs/context/doc/html/index.html>`_
931    of the boost library for a performance that is comparable to our
932    raw implementation.
933    |br| Install the relevant library (e.g. with the
934    libboost-contexts-dev package on Debian/Ubuntu) and recompile
935    SimGrid.
936  - **raw:** amazingly fast factory using a context switching mechanism
937    of our own, directly implemented in assembly (only available for x86
938    and amd64 platforms for now) and without any unneeded system call.
939
940 The main reason to change this setting is when the debugging tools become
941 fooled by the optimized context factories. Threads are the most
942 debugging-friendly contexts, as they allow one to set breakpoints
943 anywhere with gdb and visualize backtraces for all processes, in order
944 to debug concurrency issues. Valgrind is also more comfortable with
945 threads, but it should be usable with all factories (Exception: the
946 callgrind tool really dislikes raw and ucontext factories).
947
948 .. _cfg=contexts/stack-size:
949
950 Adapting the Stack Size
951 .......................
952
953 **Option** ``contexts/stack-size`` **Default:** 8192 KiB
954
955 Each virtualized used process is executed using a specific system
956 stack. The size of this stack has a huge impact on the simulation
957 scalability, but its default value is rather large. This is because
958 the error messages that you get when the stack size is too small are
959 rather disturbing: this leads to stack overflow (overwriting other
960 stacks), leading to segfaults with corrupted stack traces.
961
962 If you want to push the scalability limits of your code, you might
963 want to reduce the ``contexts/stack-size`` item. Its default value is
964 8192 (in KiB), while our Chord simulation works with stacks as small
965 as 16 KiB, for example. You can ensure that some actors have a specific
966 size by simply changing the value of this configuration item before
967 creating these actors. The :cpp:func:`simgrid::s4u::Engine::set_config`
968 functions are handy for that.
969
970 This *setting is ignored* when using the thread factory (because there
971 is no way to modify the stack size with C++ system threads). Instead,
972 you should compile SimGrid and your application with
973 ``-fsplit-stack``. Note that this compilation flag is not compatible
974 with the model checker right now.
975
976 The operating system should only allocate memory for the pages of the
977 stack which are actually used and you might not need to use this in
978 most cases. However, this setting is very important when using the
979 model checker (see :ref:`options_mc_perf`).
980
981 .. _cfg=contexts/guard-size:
982
983 Disabling Stack Guard Pages
984 ...........................
985
986 **Option** ``contexts/guard-size`` **Default** 1 page in most case (0 pages with MC)
987
988 Unless you use the threads context factory (see
989 :ref:`cfg=contexts/factory`), a stack guard page is usually used
990 which prevents the stack of a given actor from overflowing on another
991 stack. But the performance impact may become prohibitive when the
992 amount of actors increases.  The option ``contexts/guard-size`` is the
993 number of stack guard pages used.  By setting it to 0, no guard pages
994 will be used: in this case, you should avoid using small stacks (with
995 :ref:`contexts/stack-size <cfg=contexts/stack-size>`) as the stack
996 will silently overflow on other parts of the memory.
997
998 When no stack guard page is created, stacks may then silently overflow
999 on other parts of the memory if their size is too small for the
1000 application.
1001
1002 .. _cfg=contexts/nthreads:
1003 .. _cfg=contexts/synchro:
1004
1005 Running User Code in Parallel
1006 .............................
1007
1008 Parallel execution of the user code is only considered stable in
1009 SimGrid v3.7 and higher, and mostly for S4U simulations. SMPI
1010 simulations may well fail in parallel mode. It is described in
1011 `INRIA RR-7653 <http://hal.inria.fr/inria-00602216/>`_.
1012
1013 If you are using the **ucontext** or **raw** context factories, you can
1014 request to execute the user code in parallel. Several threads are
1015 launched, each of them handling the same number of user contexts at each
1016 run. To activate this, set the ``contexts/nthreads`` item to the amount
1017 of cores that you have in your computer (or lower than 1 to have the
1018 amount of cores auto-detected).
1019
1020 When parallel execution is activated, you can choose the
1021 synchronization schema used with the ``contexts/synchro`` item,
1022 which value is either:
1023
1024  - **futex:** ultra optimized synchronisation schema, based on futexes
1025    (fast user-mode mutexes), and thus only available on Linux systems.
1026    This is the default mode when available.
1027  - **posix:** slow but portable synchronisation using only POSIX
1028    primitives.
1029  - **busy_wait:** not really a synchronisation: the worker threads
1030    constantly request new contexts to execute. It should be the most
1031    efficient synchronisation schema, but it loads all the cores of
1032    your machine for no good reason. You probably prefer the other less
1033    eager schemas.
1034
1035 Configuring the Tracing
1036 -----------------------
1037
1038 The :ref:`tracing subsystem <outcome_vizu>` can be configured in
1039 several different ways depending on the used interface (S4U, SMPI)
1040 and the kind of traces that needs to be obtained. See the
1041 :ref:`Tracing Configuration Options subsection
1042 <tracing_tracing_options>` for a full description of each
1043 configuration option.
1044
1045 We detail here a simple way to get the traces working for you, even if
1046 you never used the tracing API.
1047
1048
1049 - Any SimGrid-based simulator (S4U, SMPI, ...) and raw traces:
1050
1051   .. code-block:: none
1052
1053      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/uncategorized:yes
1054
1055   The first parameter activates the tracing subsystem, and the second
1056   tells it to trace host and link utilization (without any
1057   categorization).
1058
1059 - S4U-based simulator and categorized traces (you need to
1060   declare categories and classify your tasks according to them)
1061
1062   .. code-block:: none
1063
1064      --cfg=tracing:yes --cfg=tracing/categorized:yes
1065
1066   The first parameter activates the tracing subsystem, and the second
1067   tells it to trace host and link categorized utilization.
1068
1069 - SMPI simulator and traces for a space/time view:
1070
1071   .. code-block:: console
1072
1073      $ smpirun -trace ...
1074
1075   The `-trace` parameter for the smpirun script runs the simulation
1076   with ``--cfg=tracing:yes --cfg=tracing/smpi:yes``. Check the
1077   smpirun's `-help` parameter for additional tracing options.
1078
1079 Sometimes you might want to put additional information on the trace to
1080 correctly identify them later, or to provide data that can be used to
1081 reproduce an experiment. You have two ways to do that:
1082
1083 - Add a string on top of the trace file as comment:
1084
1085   .. code-block:: none
1086
1087      --cfg=tracing/comment:my_simulation_identifier
1088
1089 - Add the contents of a textual file on top of the trace file as comment:
1090
1091   .. code-block:: none
1092
1093      --cfg=tracing/comment-file:my_file_with_additional_information.txt
1094
1095 Please, use these two parameters (for comments) to make reproducible
1096 simulations. For additional details about this and all tracing
1097 options, check See the :ref:`tracing_tracing_options`.
1098
1099 Configuring SMPI
1100 ----------------
1101
1102 The SMPI interface provides several specific configuration items.
1103 These are not easy to see with ``--help-cfg``, since SMPI binaries are usually launched through the ``smiprun`` script.
1104
1105 .. _cfg=smpi/host-speed:
1106 .. _cfg=smpi/cpu-threshold:
1107 .. _cfg=smpi/simulate-computation:
1108
1109 Automatic Benchmarking of SMPI Code
1110 ...................................
1111
1112 In SMPI, the sequential code is automatically benchmarked, and these
1113 computations are automatically reported to the simulator. That is to
1114 say that if you have a large computation between a ``MPI_Recv()`` and
1115 a ``MPI_Send()``, SMPI will automatically benchmark the duration of
1116 this code, and create an execution task within the simulator to take
1117 this into account. For that, the actual duration is measured on the
1118 host machine and then scaled to the power of the corresponding
1119 simulated machine. The variable ``smpi/host-speed`` allows one to
1120 specify the computational speed of the host machine (in flop/s by
1121 default) to use when scaling the execution times.
1122
1123 The default value is ``smpi/host-speed=20kf`` (= 20,000 flop/s). This
1124 is probably underestimated for most machines, leading SimGrid to
1125 overestimate the amount of flops in the execution blocks that are
1126 automatically injected in the simulator. As a result, the execution
1127 time of the whole application will probably be overestimated until you
1128 use a realistic value.
1129
1130 When the code consists of numerous consecutive MPI calls, the
1131 previous mechanism feeds the simulation kernel with numerous tiny
1132 computations. The ``smpi/cpu-threshold`` item becomes handy when this
1133 impacts badly on the simulation performance. It specifies a threshold (in
1134 seconds) below which the execution chunks are not reported to the
1135 simulation kernel (default value: 1e-6).
1136
1137 .. note:: The option ``smpi/cpu-threshold`` ignores any computation
1138    time spent below this threshold. SMPI does not consider the
1139    `amount of time` of these computations; there is no offset for
1140    this. Hence, a value that is too small, may lead to unreliable
1141    simulation results.
1142
1143 In some cases, however, one may wish to disable simulation of
1144 the computation of an application. This is the case when SMPI is used not to
1145 simulate an MPI application, but instead an MPI code that performs
1146 "live replay" of another MPI app (e.g., ScalaTrace's replay tool, or
1147 various on-line simulators that run an app at scale). In this case the
1148 computation of the replay/simulation logic should not be simulated by
1149 SMPI. Instead, the replay tool or on-line simulator will issue
1150 "computation events", which correspond to the actual MPI simulation
1151 being replayed/simulated. At the moment, these computation events can
1152 be simulated using SMPI by calling internal smpi_execute*() functions.
1153
1154 To disable the benchmarking/simulation of a computation in the simulated
1155 application, the variable ``smpi/simulate-computation`` should be set
1156 to **no**.  This option just ignores the timings in your simulation; it
1157 still executes the computations itself. If you want to stop SMPI from
1158 doing that, you should check the SMPI_SAMPLE macros, documented in
1159 Section :ref:`SMPI_use_faster`.
1160
1161 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1162 |  Solution                          | Computations executed?  | Computations simulated?     |
1163 +====================================+=========================+=============================+
1164 | --cfg=smpi/simulate-computation:no | Yes                     | Never                       |
1165 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1166 | --cfg=smpi/cpu-threshold:42        | Yes, in all cases       | If it lasts over 42 seconds |
1167 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1168 | SMPI_SAMPLE() macro                | Only once per loop nest | Always                      |
1169 +------------------------------------+-------------------------+-----------------------------+
1170
1171 .. _cfg=smpi/comp-adjustment-file:
1172
1173 Slow-down or speed-up parts of your code
1174 ........................................
1175
1176 **Option** ``smpi/comp-adjustment-file:`` **Default:** unset
1177
1178 This option allows you to pass a file that contains two columns: The
1179 first column defines the section that will be subject to a speedup;
1180 the second column is the speedup. For instance:
1181
1182 .. code-block:: none
1183
1184   "start:stop","ratio"
1185   "exchange_1.f:30:exchange_1.f:130",1.18244559422142
1186
1187 The first line is the header - you must include it.  The following
1188 line means that the code between two consecutive MPI calls on line 30
1189 in exchange_1.f and line 130 in exchange_1.f should receive a speedup
1190 of 1.18244559422142. The value for the second column is therefore a
1191 speedup, if it is larger than 1 and a slowdown if it is smaller
1192 than 1. Nothing will be changed if it is equal to 1.
1193
1194 Of course, you can set any arbitrary filenames you want (so the start
1195 and end don't have to be in the same file), but be aware that this
1196 mechanism only supports `consecutive calls!`
1197
1198 Please note that you must pass the ``-trace-call-location`` flag to
1199 smpicc or smpiff, respectively. This flag activates some internal
1200 macro definitions that help with obtaining the call location.
1201
1202 Bandwidth and latency factors
1203 .............................
1204
1205 Adapting the bandwidth and latency acurately to the network conditions is of a paramount importance to get realistic results.
1206 This is done through the :ref:`network/bandwidth-factor <cfg=network/bandwidth-factor>` and :ref:`network/latency-factor
1207 <cfg=network/latency-factor>` items. You probably also want to read the following section: :ref:`models_calibration`.
1208
1209 .. _cfg=smpi/display-timing:
1210
1211 Reporting Simulation Time
1212 .........................
1213
1214 **Option** ``smpi/display-timing`` **Default:** 0 (false)
1215
1216 Most of the time, you run MPI code with SMPI to compute the time it
1217 would take to run it on a platform. But since the code is run through
1218 the ``smpirun`` script, you don't have any control on the launcher
1219 code, making it difficult to report the simulated time when the
1220 simulation ends. If you enable the ``smpi/display-timing`` item,
1221 ``smpirun`` will display this information when the simulation
1222 ends.
1223 SMPI will also display information about the amout of real time spent
1224 in application code and in SMPI internals, to provide hints about the
1225 need to use sampling to reduce simulation time.
1226
1227 .. _cfg=smpi/display-allocs:
1228
1229 Reporting memory allocations
1230 ............................
1231
1232 **Option** ``smpi/display-allocs`` **Default:** 0 (false)
1233
1234 SMPI intercepts malloc and calloc calls performed inside the running
1235 application, if it wasn't compiled with SMPI_NO_OVERRIDE_MALLOC.
1236 With this option, SMPI will show at the end of execution the amount of
1237 memory allocated through these calls, and locate the most expensive one.
1238 This helps finding the targets for manual memory sharing, or the threshold
1239 to use for smpi/auto-shared-malloc-thresh option (see :ref:`cfg=smpi/auto-shared-malloc-thresh`).
1240
1241 .. _cfg=smpi/keep-temps:
1242
1243 Keeping temporary files after simulation
1244 ........................................
1245
1246 **Option** ``smpi/keep-temps`` **default:** 0 (false)
1247
1248 SMPI usually generates a lot of temporary files that are cleaned after
1249 use. This option requests to preserve them, for example to debug or
1250 profile your code. Indeed, the binary files are removed very early
1251 under the dlopen privatization schema, which tends to fool the
1252 debuggers.
1253
1254 .. _cfg=smpi/papi-events:
1255
1256 Trace hardware counters with PAPI
1257 .................................
1258
1259 **Option** ``smpi/papi-events`` **default:** unset
1260
1261 When the PAPI support is compiled into SimGrid, this option takes the
1262 names of PAPI counters and adds their respective values to the trace
1263 files (See Section :ref:`tracing_tracing_options`).
1264
1265 .. warning::
1266
1267    This feature currently requires superuser privileges, as registers
1268    are queried.  Only use this feature with code you trust! Call
1269    smpirun for instance via ``smpirun -wrapper "sudo "
1270    <your-parameters>`` or run ``sudo sh -c "echo 0 >
1271    /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid"`` In the later case, sudo
1272    will not be required.
1273
1274 It is planned to make this feature available on a per-process (or per-thread?) basis.
1275 The first draft, however, just implements a "global" (i.e., for all processes) set
1276 of counters, the "default" set.
1277
1278 .. code-block:: none
1279
1280    --cfg=smpi/papi-events:"default:PAPI_L3_LDM:PAPI_L2_LDM"
1281
1282 .. _cfg=smpi/privatization:
1283
1284 Automatic Privatization of Global Variables
1285 ...........................................
1286
1287 **Option** ``smpi/privatization`` **default:** "dlopen" (when using smpirun)
1288
1289 MPI executables are usually meant to be executed in separate
1290 processes, but SMPI is executed in only one process. Global variables
1291 from executables will be placed in the same memory region and shared
1292 between processes, causing intricate bugs.  Several options are
1293 possible to avoid this, as described in the main `SMPI publication
1294 <https://hal.inria.fr/hal-01415484>`_ and in the :ref:`SMPI
1295 documentation <SMPI_what_globals>`. SimGrid provides two ways of
1296 automatically privatizing the globals, and this option allows one to
1297 choose between them.
1298
1299   - **no** (default when not using smpirun): Do not automatically
1300     privatize variables.  Pass ``-no-privatize`` to smpirun to disable
1301     this feature.
1302   - **dlopen** or **yes** (default when using smpirun): Link multiple
1303     times against the binary.
1304   - **mmap** (slower, but maybe somewhat more stable):
1305     Runtime automatic switching of the data segments.
1306
1307 .. warning::
1308    This configuration option cannot be set in your platform file. You can only
1309    pass it as an argument to smpirun.
1310
1311 .. _cfg=smpi/privatize-libs:
1312
1313 Automatic privatization of global variables inside external libraries
1314 .....................................................................
1315
1316 **Option** ``smpi/privatize-libs`` **default:** unset
1317
1318 **Linux/BSD only:** When using dlopen (default) privatization,
1319 privatize specific shared libraries with internal global variables, if
1320 they can't be linked statically.  For example libgfortran is usually
1321 used for Fortran I/O and indexes in files can be mixed up.
1322
1323 Multiple libraries can be given, semicolon separated.
1324
1325 This configuration option can only use either full paths to libraries,
1326 or full names.  Check with ldd the name of the library you want to
1327 use.  For example:
1328
1329 .. code-block:: console
1330
1331    $ ldd allpairf90
1332       ...
1333       libgfortran.so.3 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3 (0x00007fbb4d91b000)
1334       ...
1335
1336 Then you can use ``--cfg=smpi/privatize-libs:libgfortran.so.3``
1337 or ``--cfg=smpi/privatize-libs:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgfortran.so.3``,
1338 but not ``libgfortran`` nor ``libgfortran.so``.
1339
1340 .. _cfg=smpi/send-is-detached-thresh:
1341
1342 Simulating MPI detached send
1343 ............................
1344
1345 **Option** ``smpi/send-is-detached-thresh`` **default:** 65536
1346
1347 This threshold specifies the size in bytes under which the send will
1348 return immediately. This is different from the threshold detailed in
1349 :ref:`cfg=smpi/async-small-thresh` because the message is not
1350 really sent when the send is posted. SMPI still waits for the
1351 corresponding receive to be posted, in order to perform the communication
1352 operation.
1353
1354 .. _cfg=smpi/coll-selector:
1355
1356 Simulating MPI collective algorithms
1357 ....................................
1358
1359 **Option** ``smpi/coll-selector`` **Possible values:** naive (default), ompi, mpich
1360
1361 SMPI implements more than 100 different algorithms for MPI collective
1362 communication, to accurately simulate the behavior of most of the
1363 existing MPI libraries. The ``smpi/coll-selector`` item can be used to
1364 select the decision logic either of the OpenMPI or the MPICH libraries. (By
1365 default SMPI uses naive version of collective operations.)
1366
1367 Each collective operation can be manually selected with a ``smpi/collective_name:algo_name``. For example, if you want to use
1368 the Bruck algorithm for the Alltoall algorithm, you should use ``--cfg=smpi/alltoall:bruck`` on the command-line of smpirun. The
1369 reference of all available algorithms are listed in :ref:`SMPI_use_colls`, and you can get the full list implemented in your
1370 version using ``smpirun --help-coll``.
1371
1372 .. _cfg=smpi/barrier-collectives:
1373
1374 Add a barrier in all collectives
1375 ................................
1376
1377 **Option** ``smpi/barrier-collectives`` **default:** off
1378
1379 This option adds a simple barrier in some collective operations to catch dangerous
1380 code that may or may not work depending on the MPI implementation: Bcast, Exscan,
1381 Gather, Gatherv, Scan, Scatter, Scatterv and Reduce.
1382
1383 For example, the following code works with OpenMPI while it deadlocks in MPICH and
1384 Intel MPI. Broadcast seem to be "fire and forget" in OpenMPI while other
1385 implementations expect to receive a message.
1386
1387 .. code-block:: C
1388
1389   if (rank == 0) {
1390     MPI_Bcast(buf1, buff_size, MPI_CHAR, 0, newcom);
1391     MPI_Send(&buf2, buff_size, MPI_CHAR, 1, tag, newcom);
1392   } else if (rank==1) {
1393     MPI_Recv(&buf2, buff_size, MPI_CHAR, 0, tag, newcom, MPI_STATUS_IGNORE);
1394     MPI_Bcast(buf1, buff_size, MPI_CHAR, 0, newcom);
1395   }
1396
1397 The barrier is only simulated and does not involve any additional message (it is a S4U barrier).
1398 This option is disabled by default, and activated by the `-analyze` flag of smpirun.
1399
1400 .. _cfg=smpi/barrier-finalization:
1401
1402 Add a barrier in MPI_Finalize
1403 .............................
1404
1405 **Option** ``smpi/finalization-barrier`` **default:** off
1406
1407 By default, SMPI processes are destroyed as soon as soon as their code ends,
1408 so after a successful MPI_Finalize call returns. In some rare cases, some data
1409 might have been attached to MPI objects still active in the remaining processes,
1410 and can be destroyed eagerly by the finished process.
1411 If your code shows issues at finalization, such as segmentation fault, triggering
1412 this option will add an explicit MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD) call inside the
1413 MPI_Finalize, so that all processes will terminate at almost the same point.
1414 It might affect the total timing by the cost of a barrier.
1415
1416 .. _cfg=smpi/errors-are-fatal:
1417
1418 Disable MPI fatal errors
1419 ........................
1420
1421 **Option** ``smpi/errors-are-fatal`` **default:** on
1422
1423 By default, SMPI processes will crash if a MPI error code is returned. MPI allows
1424 to explicitely set MPI_ERRORS_RETURN errhandler to avoid this behaviour. This flag
1425 will turn on this behaviour by default (for all concerned types and errhandlers).
1426 This can ease debugging by going after the first reported error.
1427
1428 .. _cfg=smpi/pedantic:
1429
1430 Disable pedantic MPI errors
1431 ...........................
1432
1433 **Option** ``smpi/pedantic`` **default:** on
1434
1435 By default, SMPI will report all errors it finds in MPI codes. Some of these errors
1436 may not be considered as errors by all developers. This flag can be turned off to
1437 avoid reporting some usually harmless mistakes.
1438 Concerned errors list (will be expanded in the future):
1439
1440  - Calling MPI_Win_fence only once in a program, hence just opening an epoch without
1441    ever closing it.
1442
1443 .. _cfg=smpi/iprobe:
1444
1445 Inject constant times for MPI_Iprobe
1446 ....................................
1447
1448 **Option** ``smpi/iprobe`` **default:** 0.0001
1449
1450 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1451 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function
1452 ``MPI_Iprobe()``
1453
1454 .. _cfg=smpi/iprobe-cpu-usage:
1455
1456 Reduce speed for iprobe calls
1457 .............................
1458
1459 **Option** ``smpi/iprobe-cpu-usage`` **default:** 1 (no change)
1460
1461 MPI_Iprobe calls can be heavily used in applications. To account
1462 correctly for the energy that cores spend probing, it is necessary to
1463 reduce the load that these calls cause inside SimGrid.
1464
1465 For instance, we measured a maximum power consumption of 220 W for a
1466 particular application but only 180 W while this application was
1467 probing. Hence, the correct factor that should be passed to this
1468 option would be 180/220 = 0.81.
1469
1470 .. _cfg=smpi/init:
1471
1472 Inject constant times for MPI_Init
1473 ..................................
1474
1475 **Option** ``smpi/init`` **default:** 0
1476
1477 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1478 with :ref:`smpi/test <cfg=smpi/test>`, but for the function ``MPI_Init()``.
1479
1480 .. _cfg=smpi/ois:
1481
1482 Inject constant times for MPI_Isend()
1483 .....................................
1484
1485 **Option** ``smpi/ois``
1486
1487 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1488 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Isend()``.
1489
1490 .. _cfg=smpi/os:
1491
1492 Inject constant times for MPI_send()
1493 ....................................
1494
1495 **Option** ``smpi/os``
1496
1497 In several network models such as LogP, send (MPI_Send, MPI_Isend) and
1498 receive (MPI_Recv) operations incur costs (i.e., they consume CPU
1499 time). SMPI can factor these costs in as well, but the user has to
1500 configure SMPI accordingly as these values may vary by machine.  This
1501 can be done by using ``smpi/os`` for MPI_Send operations; for MPI_Isend
1502 and MPI_Recv, use ``smpi/ois`` and ``smpi/or``, respectively. These work
1503 exactly as ``smpi/ois``.
1504
1505 This item can consist of multiple sections; each section takes three
1506 values, for example ``1:3:2;10:5:1``.  The sections are divided by ";"
1507 so this example contains two sections.  Furthermore, each section
1508 consists of three values.
1509
1510 1. The first value denotes the minimum size in bytes for this section to take effect;
1511    read it as "if message size is greater than this value (and other section has a larger
1512    first value that is also smaller than the message size), use this".
1513    In the first section above, this value is "1".
1514
1515 2. The second value is the startup time; this is a constant value that will always
1516    be charged, no matter what the size of the message. In the first section above,
1517    this value is "3".
1518
1519 3. The third value is the `per-byte` cost. That is, it is charged for every
1520    byte of the message (incurring cost messageSize*cost_per_byte)
1521    and hence accounts also for larger messages. In the first
1522    section of the example above, this value is "2".
1523
1524 Now, SMPI always checks which section it should use for a given
1525 message; that is, if a message of size 11 is sent with the
1526 configuration of the example above, only the second section will be
1527 used, not the first, as the first value of the second section is
1528 closer to the message size. Hence, when ``smpi/os=1:3:2;10:5:1``, a
1529 message of size 11 incurs the following cost inside MPI_Send:
1530 ``5+11*1`` because 5 is the startup cost and 1 is the cost per byte.
1531
1532 Note that the order of sections can be arbitrary; they will be ordered internally.
1533
1534 .. _cfg=smpi/or:
1535
1536 Inject constant times for MPI_Recv()
1537 ....................................
1538
1539 **Option** ``smpi/or``
1540
1541 The behavior and motivation for this configuration option is identical
1542 with :ref:`smpi/os <cfg=smpi/os>`, but for the function ``MPI_Recv()``.
1543
1544 .. _cfg=smpi/test:
1545 .. _cfg=smpi/grow-injected-times:
1546
1547 Inject constant times for MPI_Test
1548 ..................................
1549
1550 **Option** ``smpi/test`` **default:** 0.0001
1551
1552 By setting this option, you can control the amount of time a process
1553 sleeps when MPI_Test() is called; this is important, because SimGrid
1554 normally only advances the time while communication is happening and
1555 thus, MPI_Test will not add to the time, resulting in deadlock if it is
1556 used as a break-condition as in the following example:
1557
1558 .. code-block:: cpp
1559
1560    while(!flag) {
1561        MPI_Test(request, flag, status);
1562        ...
1563    }
1564
1565 To speed up execution, we use a counter to keep track of how often we
1566 checked if the handle is now valid or not. Hence, we actually
1567 use counter*SLEEP_TIME, that is, the time MPI_Test() causes the
1568 process to sleep increases linearly with the number of previously
1569 failed tests. This behavior can be disabled by setting
1570 ``smpi/grow-injected-times`` to **no**. This will also disable this
1571 behavior for MPI_Iprobe.
1572
1573 .. _cfg=smpi/shared-malloc:
1574 .. _cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:
1575
1576 Factorize malloc()s
1577 ...................
1578
1579 **Option** ``smpi/shared-malloc`` **Possible values:** global (default), local
1580
1581 If your simulation consumes too much memory, you may want to modify
1582 your code so that the working areas are shared by all MPI ranks. For
1583 example, in a block-cyclic matrix multiplication, you will only
1584 allocate one set of blocks, and all processes will share them.
1585 Naturally, this will lead to very wrong results, but this will save a
1586 lot of memory. So this is still desirable for some studies. For more on
1587 the motivation for that feature, please refer to the `relevant section
1588 <https://simgrid.github.io/SMPI_CourseWare/topic_understanding_performance/matrixmultiplication>`_
1589 of the SMPI CourseWare (see Activity #2.2 of the pointed
1590 assignment). In practice, change the calls for malloc() and free() into
1591 SMPI_SHARED_MALLOC() and SMPI_SHARED_FREE().
1592
1593 SMPI provides two algorithms for this feature. The first one, called
1594 ``local``, allocates one block per call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1595 (each call site gets its own block) ,and this block is shared
1596 among all MPI ranks.  This is implemented with the shm_* functions
1597 to create a new POSIX shared memory object (kept in RAM, in /dev/shm)
1598 for each shared block.
1599
1600 With the ``global`` algorithm, each call to SMPI_SHARED_MALLOC()
1601 returns a new address, but it only points to a shadow block: its memory
1602 area is mapped on a 1 MiB file on disk. If the returned block is of size
1603 N MiB, then the same file is mapped N times to cover the whole block.
1604 At the end, no matter how many times you call SMPI_SHARED_MALLOC, this will
1605 only consume 1 MiB in memory.
1606
1607 You can disable this behavior and come back to regular mallocs (for
1608 example for debugging purposes) using ``no`` as a value.
1609
1610 If you want to keep private some parts of the buffer, for instance if these
1611 parts are used by the application logic and should not be corrupted, you
1612 can use SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(size, offsets, offsets_count). For example:
1613
1614 .. code-block:: cpp
1615
1616    mem = SMPI_PARTIAL_SHARED_MALLOC(500, {27,42 , 100,200}, 2);
1617
1618 This will allocate 500 bytes to mem, such that mem[27..41] and
1619 mem[100..199] are shared while other area remain private.
1620
1621 Then, it can be deallocated by calling SMPI_SHARED_FREE(mem).
1622
1623 When smpi/shared-malloc:global is used, the memory consumption problem
1624 is solved, but it may induce too much load on the kernel's pages table.
1625 In this case, you should use huge pages so that the kernel creates only one
1626 entry per MB of malloced data instead of one entry per 4 kB.
1627 To activate this, you must mount a hugetlbfs on your system and allocate
1628 at least one huge page:
1629
1630 .. code-block:: console
1631
1632     $ mkdir /home/huge
1633     $ sudo mount none /home/huge -t hugetlbfs -o rw,mode=0777
1634     $ sudo sh -c 'echo 1 > /proc/sys/vm/nr_hugepages' # echo more if you need more
1635
1636 Then, you can pass the option
1637 ``--cfg=smpi/shared-malloc-hugepage:/home/huge`` to smpirun to
1638 actually activate the huge page support in shared mallocs.
1639
1640 .. _cfg=smpi/auto-shared-malloc-thresh:
1641
1642 Automatically share allocations
1643 ...............................
1644
1645 **Option** ``smpi/auto-shared-malloc-thresh:`` **Default:** 0 (false)
1646    This value in bytes represents the size above which all allocations
1647    will be "shared" by default (as if they were performed through
1648    SMPI_SHARED_MALLOC macros). Default = 0 = disabled feature.
1649    The value must be carefully chosen to only select data buffers which
1650    will not modify execution path or cause crash if their content is false.
1651    Option :ref:`cfg=smpi/display-allocs` can be used to locate the largest
1652    allocation detected in a run, and provide a good starting threshold.
1653    Note : malloc, calloc and free are overridden by smpicc/cxx by default.
1654    This can cause some troubles if codes are already overriding these. If this
1655    is the case, defining SMPI_NO_OVERRIDE_MALLOC in the compilation flags can
1656    help, but will make this feature unusable.
1657
1658 .. _cfg=smpi/wtime:
1659
1660 Inject constant times for MPI_Wtime, gettimeofday and clock_gettime
1661 ...................................................................
1662
1663 **Option** ``smpi/wtime`` **default:** 10 ns
1664
1665 This option controls the amount of (simulated) time spent in calls to
1666 MPI_Wtime(), gettimeofday() and clock_gettime(). If you set this value
1667 to 0, the simulated clock is not advanced in these calls, which leads
1668 to issues if your application contains such a loop:
1669
1670 .. code-block:: cpp
1671
1672    while(MPI_Wtime() < some_time_bound) {
1673         /* some tests, with no communication nor computation */
1674    }
1675
1676 When the option smpi/wtime is set to 0, the time advances only on
1677 communications and computations. So the previous code results in an
1678 infinite loop: the current [simulated] time will never reach
1679 ``some_time_bound``.  This infinite loop is avoided when that option
1680 is set to a small value, as it is by default since SimGrid v3.21.
1681
1682 Note that if your application does not contain any loop depending on
1683 the current time only, then setting this option to a non-zero value
1684 will slow down your simulations by a tiny bit: the simulation loop has
1685 to be broken out of and reset each time your code asks for the current time.
1686 If the simulation speed really matters to you, you can avoid this
1687 extra delay by setting smpi/wtime to 0.
1688
1689 .. _cfg=smpi/list-leaks:
1690
1691 Report leaked MPI objects
1692 .........................
1693
1694 **Option** ``smpi/list-leaks`` **default:** 0
1695
1696 This option controls whether to report leaked MPI objects.
1697 The parameter is the number of leaks to report.
1698
1699 Other Configurations
1700 --------------------
1701
1702 .. _cfg=debug/clean-atexit:
1703
1704 Cleanup at Termination
1705 ......................
1706
1707 **Option** ``debug/clean-atexit`` **default:** on
1708
1709 If your code is segfaulting during its finalization, it may help to
1710 disable this option to request that SimGrid not attempt any cleanups at
1711 the end of the simulation. Since the Unix process is ending anyway,
1712 the operating system will wipe it all.
1713
1714 .. _cfg=path:
1715
1716 Search Path
1717 ...........
1718
1719 **Option** ``path`` **default:** . (current dir)
1720
1721 It is possible to specify a list of directories to search in for the
1722 trace files (see :ref:`pf_trace`) by using this configuration
1723 item. To add several directory to the path, set the configuration
1724 item several times, as in ``--cfg=path:toto --cfg=path:tutu``
1725
1726 .. _cfg=debug/breakpoint:
1727
1728 Set a Breakpoint
1729 ................
1730
1731 **Option** ``debug/breakpoint`` **default:** unset
1732
1733 This configuration option sets a breakpoint: when the simulated clock
1734 reaches the given time, a SIGTRAP is raised.  This can be used to stop
1735 the execution and get a backtrace with a debugger.
1736
1737 It is also possible to set the breakpoint from inside the debugger, by
1738 writing in global variable simgrid::kernel::cfg_breakpoint. For example,
1739 with gdb:
1740
1741 .. code-block:: none
1742
1743    set variable simgrid::kernel::cfg_breakpoint = 3.1416
1744
1745 .. _cfg=debug/verbose-exit:
1746
1747 Behavior on Ctrl-C
1748 ..................
1749
1750 **Option** ``debug/verbose-exit`` **default:** on
1751
1752 By default, when Ctrl-C is pressed, the status of all existing actors
1753 is displayed before exiting the simulation. This is very useful to
1754 debug your code, but it can become troublesome if you have many
1755 actors. Set this configuration item to **off** to disable this
1756 feature.
1757
1758 .. _cfg=exception/cutpath:
1759
1760 Truncate local path from exception backtrace
1761 ............................................
1762
1763 **Option** ``exception/cutpath`` **default:** off
1764
1765 This configuration option is used to remove the path from the
1766 backtrace shown when an exception is thrown. This is mainly useful for
1767 the tests: the full file path would makes the tests non-reproducible because
1768 the paths of source files depend of the build settings. That would
1769 break most of the tests since their output is continually compared.
1770
1771 .. _logging_config:
1772
1773 Logging configuration
1774 ---------------------
1775
1776 As introduced in :ref:`outcome_logs`, the SimGrid logging mechanism allows to configure at runtime the messages that should be displayed and those that should be omitted. Each
1777 message produced in the code is given a category (denoting its topic) and a priority. Then at runtime, each category is given a threshold (only messages of priority higher than
1778 that threshold are displayed), a layout (deciding how the messages in this category are formatted), and an appender (deciding what to do with the message: either print on stderr or
1779 to a file).
1780
1781 This section explains how to configure this logging features. You can also refer to the documentation of the :ref:`programmer's interface <logging_prog>`, that allows to produce
1782 messages from your code.
1783
1784 Most of the time, the logging mechanism is configured at runtime using the ``--log`` command-line argument, even if you can also use :c:func:`xbt_log_control_set()` to control it from
1785 your program. To pass configure more than one setting, you can either pass several ``--log`` arguments, or separate your settings with spaces, that must be quoted accordingly. In
1786 practice, the following is equivalent to the above settings: ``--log=root.thresh:error --log=s4u_host.thresh:debug``.
1787
1788 If you want to specify more than one setting, you can either pass several ``--log`` argument to your program as above, or separate them with spaces. In this case, you want to quote
1789 your settings, as in ``--log="root.thresh:error s4u_host.thresh:debug"``. The parameters are interpreted in order, from left to right.
1790
1791
1792 Threshold configuration
1793 .......................
1794
1795 The keyword ``threshold`` controls which logging event will get displayed in a given category. For example, ``--log=root.threshold:debug`` displays *every* message produced in the
1796 ``root`` category and its subcategories (i.e., every message produced -- this is *extremely* verbose), while ``--log=root.thres:critical`` turns almost everything off. As you can
1797 see, ``threshold`` can be abbreviated here.
1798
1799 Existing thresholds:
1800
1801  - ``trace`` some functions display a message at this level when entering or returning
1802  - ``debug`` output that is mostly useful when debugging the corresponding module.
1803  - ``verbose`` verbose output that is only mildly interesting and can easily be ignored
1804  - ``info`` usual output (this is the default threshold of all categories)
1805  - ``warning`` minor issue encountered
1806  - ``error`` issue encountered
1807  - ``critical`` major issue encountered, such as assertions failures
1808
1809 .. _log/fmt:
1810
1811 Format configuration
1812 ....................
1813
1814 The keyword ``fmt`` controls the layout (the format) of a logging category. For example, ``--log=root.fmt:%m`` reduces the output to the user-message only, removing any decoration such
1815 as the date, or the actor ID, everything. Existing format directives:
1816
1817  - %%: the % char
1818  - %n: line separator (LOG4J compatible)
1819  - %e: plain old space (SimGrid extension)
1820
1821  - %m: user-provided message
1822
1823  - %c: Category name (LOG4J compatible)
1824  - %p: Priority name (LOG4J compatible)
1825
1826  - %h: Hostname (SimGrid extension)
1827  - %a: Actor name (SimGrid extension -- note that with SMPI this is the integer value of the process rank)
1828  - %i: Actor PID (SimGrid extension -- this is a 'i' as in 'i'dea)
1829  - %t: Thread "name" (LOG4J compatible -- actually the address of the thread in memory)
1830
1831  - %F: file name where the log event was raised (LOG4J compatible)
1832  - %l: location where the log event was raised (LOG4J compatible, like '%%F:%%L' -- this is a l as in 'l'etter)
1833  - %L: line number where the log event was raised (LOG4J compatible)
1834  - %M: function name (LOG4J compatible -- called method name here of course).
1835
1836  - %d: date (UNIX-like epoch)
1837  - %r: application age (time elapsed since the beginning of the application)
1838
1839
1840 ``--log=root.fmt:'[%h:%a:(%i) %r] %l: %m%n'`` gives you the default layout used for info messages while ``--log=root.fmt:'[%h:%a:(%i) %r] %l: [%c/%p] %m%n'`` gives you the default
1841 layout for the other priorities (it adds the source code location). Also, the actor identification is omitted by the default layout for the messages coming directly from the
1842 SimGrid kernel, so info messages are formatted with ``[%r] [%c/%p] %m%n`` in this case. When specifying the layout manually, such distinctions are currently impossible, and the
1843 provided layout is used for every messages.
1844
1845 As with printf, you can specify the precision and width of the fields. For example, ``%.4r`` limits the date precision to four digits while ``%15h`` limits the host name to at most
1846 15 chars.
1847
1848
1849 If you want to have spaces in your log format, you should protect it. Otherwise, SimGrid will consider that this is a space-separated list of several parameters. But you should
1850 also protect it from the shell that also splits command line arguments on spaces. At the end, you should use something such as ``--log="'root.fmt:%l: [%p/%c]: %m%n'"``.
1851 Another option is to use the ``%e`` directive for spaces, as in ``--log=root.fmt:%l:%e[%p/%c]:%e%m%n``.
1852
1853 Category appender
1854 .................
1855
1856 The keyword ``app`` controls the appended of a logging category. For example ``--log=root.app:file:mylogfile`` redirects every output to the file ``mylogfile``.
1857
1858 With the ``splitfile`` appender, a new file is created when the size of the output reaches the specified size. The format is ``--log=root.app:splitfile:<size>:<file name>``. For
1859 example, ``--log=root.app:splitfile:500:mylog_%`` creates log files of at most 500 bytes, using the names ``mylog_0``, ``mylog_1``, ``mylog_2``, etc.
1860
1861 The ``rollfile`` appender uses one file only, but the file is emptied and recreated when its size reaches the specified maximum. For example, ``--log=root.app:rollfile:500:mylog``
1862 ensures that the log file ``mylog`` will never overpass 500 bytes in size.
1863
1864 Any appender setup this way have its own layout format, that you may change afterward. When specifying a new appender, its additivity is set to false to prevent log event displayed
1865 by this appender to "leak" to any other appender higher in the hierarchy. You can naturally change that if you want your messages to be displayed twice.
1866
1867 Category additivity
1868 ...................
1869
1870 The keyword ``add`` controls the additivity of a logging category. By default, the messages are only passed one appender only: the more specific, i.e. the first one found when
1871 climbing the tree from the category in which they were produced. In Log4J parlance, it is said that the default additivity of appenders is false. If you change this setting to
1872 ``on`` (or ``yes`` or ``1``), the produced messages will also be passed to the upper appender.
1873
1874 Let's consider a more complex example: ``--log="root.app:file:all.log s4u.app:file:iface.log xbt.app:file:xbt.log xbt.add:yes``. Here, the logging of s4u will be sent to the
1875 ``iface.log`` file; the logging of the xbt toolbox will be sent to both the ``xbt.log`` file and the ``all.log`` file (because xbt additivity was enabled); and every other loggings
1876 will only be sent to ``all.log``.
1877
1878 Other options
1879 .............
1880
1881 ``--help-logs`` displays a complete help message about logging in SimGrid.
1882
1883 ``--help-log-categories`` displays the actual hierarchy of log categories for this binary.
1884
1885 ``--log=no_loc`` hides the source locations (file names and line numbers) from the messages. This is useful to make tests reproducible.
1886
1887
1888 .. |br| raw:: html
1889
1890    <br />