src/sthread/sthread_impl.cpp

   1 /* SimGrid's pthread interposer. Actual implementation of the symbols (see the comment in sthread.h) */
   2
   3 #include "smpi/smpi.h"
   4 #include "xbt/string.hpp"
   5 #include <simgrid/actor.h>
   6 #include <simgrid/s4u/Actor.hpp>
   7 #include <simgrid/s4u/Engine.hpp>
   8 #include <simgrid/s4u/Mutex.hpp>
   9 #include <simgrid/s4u/NetZone.hpp>
  10 #include <xbt/base.h>
  11 #include <xbt/sysdep.h>
  12
  13 #include "src/internal_config.h"
  14 #include "src/sthread/sthread.h"
  15
  16 #include <cmath>
  17 #include <dlfcn.h>
  18 #include <pthread.h>
  19 #include <semaphore.h>
  20 #include <sstream>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <string_view>
  24 #include <thread>
  25
  26 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(sthread, "pthread intercepter");
  27 namespace sg4 = simgrid::s4u;
  28
  29 static sg4::Host* lilibeth = nullptr;
  30
  31 int sthread_main(int argc, char** argv, char** envp, int (*raw_main)(int, char**, char**))
  32 {
  33   /* Do not intercept the main when run from SMPI: it will initialize the simulation properly */
  34   for (int i = 0; envp[i] != nullptr; i++)
  35     if (std::string_view(envp[i]).rfind("SMPI_GLOBAL_SIZE", 0) == 0)
  36       return raw_main(argc, argv, envp);
  37
  38   /* If not in SMPI, the old main becomes an actor in a newly created simulation */
  39   std::ostringstream id;
  40   id << std::this_thread::get_id();
  41
  42   XBT_DEBUG("sthread main() is starting in thread %s", id.str().c_str());
  43
  44   sg4::Engine e(&argc, argv);
  45   auto* zone = sg4::create_full_zone("world");
  46   lilibeth   = zone->create_host("Lilibeth", 1e15);
  47   zone->seal();
  48
  49   /* Launch the user's main() on an actor */
  50   sthread_enable();
  51   sg4::ActorPtr main_actor = sg4::Actor::create("main thread", lilibeth, raw_main, argc, argv, envp);
  52
  53   XBT_INFO("Starting the simulation.");
  54   sg4::Engine::get_instance()->run();
  55   sthread_disable();
  56   XBT_INFO("All threads exited. Terminating the simulation.");
  57
  58   return 0;
  59 }
  60
  61 struct sthread_mutex {
  62   s4u_Mutex* mutex;
  63 };
  64
  65 int sthread_create(unsigned long int* thread, const void* /*pthread_attr_t* attr*/, void* (*start_routine)(void*),
  66                    void* arg)
  67 {
  68   static int TID = 0;
  69   TID++;
  70   XBT_VERB("Create thread %d", TID);
  71   int rank = 0;
  72 #if HAVE_SMPI
  73   if (SMPI_is_inited())
  74     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
  75 #endif
  76   std::string name    = simgrid::xbt::string_printf("%d:%d", rank, TID);
  77   sg4::ActorPtr actor = sg4::Actor::create(
  78       name, lilibeth,
  79       [](auto* user_function, auto* param) {
  80 #if HAVE_SMPI
  81         if (SMPI_is_inited())
  82           SMPI_thread_create();
  83 #endif
  84         sthread_enable();
  85         user_function(param);
  86         sthread_disable();
  87       },
  88       start_routine, arg);
  89
  90   intrusive_ptr_add_ref(actor.get());
  91   *thread = reinterpret_cast<unsigned long>(actor.get());
  92   return 0;
  93 }
  94 int sthread_join(sthread_t thread, void** /*retval*/)
  95 {
  96   sg4::ActorPtr actor(reinterpret_cast<sg4::Actor*>(thread));
  97   actor->join();
  98   intrusive_ptr_release(actor.get());
  99
 100   return 0;
 101 }
 102
 103 int sthread_mutex_init(sthread_mutex_t* mutex, const void* /*pthread_mutexattr_t* attr*/)
 104 {
 105   auto m = sg4::Mutex::create();
 106   intrusive_ptr_add_ref(m.get());
 107
 108   mutex->mutex = m.get();
 109   return 0;
 110 }
 111
 112 int sthread_mutex_lock(sthread_mutex_t* mutex)
 113 {
 114   /* At least in glibc, PTHREAD_STATIC_INITIALIZER sets every fields to 0 */
 115   if (mutex->mutex == nullptr)
 116     sthread_mutex_init(mutex, nullptr);
 117
 118   static_cast<sg4::Mutex*>(mutex->mutex)->lock();
 119   return 0;
 120 }
 121
 122 int sthread_mutex_trylock(sthread_mutex_t* mutex)
 123 {
 124   /* At least in glibc, PTHREAD_STATIC_INITIALIZER sets every fields to 0 */
 125   if (mutex->mutex == nullptr)
 126     sthread_mutex_init(mutex, nullptr);
 127
 128   return static_cast<sg4::Mutex*>(mutex->mutex)->try_lock();
 129 }
 130
 131 int sthread_mutex_unlock(sthread_mutex_t* mutex)
 132 {
 133   /* At least in glibc, PTHREAD_STATIC_INITIALIZER sets every fields to 0 */
 134   if (mutex->mutex == nullptr)
 135     sthread_mutex_init(mutex, nullptr);
 136
 137   static_cast<sg4::Mutex*>(mutex->mutex)->unlock();
 138   return 0;
 139 }
 140 int sthread_mutex_destroy(sthread_mutex_t* mutex)
 141 {
 142   /* At least in glibc, PTHREAD_STATIC_INITIALIZER sets every fields to 0 */
 143   if (mutex->mutex == nullptr)
 144     sthread_mutex_init(mutex, nullptr);
 145
 146   intrusive_ptr_release(static_cast<sg4::Mutex*>(mutex->mutex));
 147   return 0;
 148 }
 149
 150 int sthread_gettimeofday(struct timeval* tv)
 151 {
 152   if (tv) {
 153     double now   = simgrid::s4u::Engine::get_clock();
 154     double secs  = trunc(now);
 155     double usecs = (now - secs) * 1e6;
 156     tv->tv_sec   = static_cast<time_t>(secs);
 157     tv->tv_usec  = static_cast<decltype(tv->tv_usec)>(usecs); // suseconds_t
 158   }
 159   return 0;
 160 }
 161
 162 void sthread_sleep(double seconds)
 163 {
 164   simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(seconds);
 165 }
 166
 167 #if 0
 168 int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value) {
 169         int res;
 170
 171         res=raw_sem_init(sem,pshared,value);
 172         return res;
 173 }
 174
 175 int sem_wait(sem_t *sem) {
 176         int res;
 177
 178         res = raw_sem_wait(sem);
 179         return res;
 180 }
 181
 182 int sem_post(sem_t *sem) {
 183         return raw_sem_post(sem);
 184 }
 185
 186 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr) {
 187     *cond = sg_cond_init();
 188     return 0;
 189 }
 190
 191 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond) {
 192         sg_cond_notify_one(*cond);
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond) {
 197         sg_cond_notify_all(*cond);
 198     return 0;
 199 }
 200
 201 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex) {
 202         sg_cond_wait(*cond, *mutex);
 203     return 0;
 204 }
 205
 206 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond) {
 207         sg_cond_destroy(*cond);
 208     return 0;
 209 }
 210 #endif