include/simgrid/s4u/Engine.hpp

   1 /* Copyright (c) 2006-2021. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #ifndef SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP
   7 #define SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP
   8
   9 #include <xbt/base.h>
  10
  11 #include <simgrid/forward.h>
  12
  13 #include <simgrid/kernel/resource/Model.hpp>
  14 #include <simgrid/s4u/NetZone.hpp>
  15
  16 #include <string>
  17 #include <utility>
  18 #include <vector>
  19
  20 namespace simgrid {
  21 namespace s4u {
  22 /** @brief Simulation engine
  23  *
  24  * This is a singleton containing all the main functions of the simulation.
  25  */
  26 class XBT_PUBLIC Engine {
  27 #ifndef DOXYGEN
  28   friend simgrid::kernel::EngineImpl;
  29 #endif
  30
  31 public:
  32   /** Constructor, taking only the name of your main function */
  33   explicit Engine(std::string name);
  34   /** Constructor, taking the command line parameters of your main function */
  35   explicit Engine(int* argc, char** argv);
  36   /* Currently, only one instance is allowed to exist. This is why you can't copy or move it */
  37 #ifndef DOXYGEN
  38   Engine(const Engine&) = delete;
  39   Engine(Engine&&)      = delete;
  40   ~Engine();
  41 #endif
  42
  43   /** Finalize the default engine and all its dependencies */
  44   void shutdown();
  45
  46   /** Run the simulation after initialization */
  47   void run() const;
  48
  49   /** @brief Retrieve the simulation time (in seconds) */
  50   static double get_clock();
  51   /** @brief Retrieve the engine singleton */
  52   static s4u::Engine* get_instance();
  53   static s4u::Engine* get_instance(int* argc, char** argv);
  54   static bool has_instance() { return instance_ != nullptr; }
  55
  56   void load_platform(const std::string& platf) const;
  57
  58   void register_function(const std::string& name, const std::function<void(int, char**)>& code);
  59   void register_function(const std::string& name, const std::function<void(std::vector<std::string>)>& code);
  60   void register_function(const std::string& name, const kernel::actor::ActorCodeFactory& factory);
  61
  62   void register_default(const std::function<void(int, char**)>& code);
  63   void register_default(const kernel::actor::ActorCodeFactory& factory);
  64
  65   template <class F> void register_actor(const std::string& name)
  66   {
  67     kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [](std::vector<std::string> args) {
  68       return kernel::actor::ActorCode([args = std::move(args)]() mutable {
  69         F code(std::move(args));
  70         code();
  71       });
  72     };
  73     register_function(name, code_factory);
  74   }
  75   template <class F> void register_actor(const std::string& name, F code)
  76   {
  77     kernel::actor::ActorCodeFactory code_factory = [code](std::vector<std::string> args) {
  78       return kernel::actor::ActorCode([code, args = std::move(args)]() mutable { code(std::move(args)); });
  79     };
  80     register_function(name, code_factory);
  81   }
  82
  83   void load_deployment(const std::string& deploy) const;
  84
  85 protected:
  86 #ifndef DOXYGEN
  87   friend Host;
  88   friend Link;
  89   friend Disk;
  90   friend kernel::routing::NetPoint;
  91   friend kernel::routing::NetZoneImpl;
  92   friend kernel::resource::HostImpl;
  93   friend kernel::resource::LinkImpl;
  94   void host_register(const std::string& name, Host* host);
  95   void host_unregister(const std::string& name);
  96   void link_register(const std::string& name, const Link* link);
  97   void link_unregister(const std::string& name);
  98   void netpoint_register(simgrid::kernel::routing::NetPoint* card);
  99   void netpoint_unregister(simgrid::kernel::routing::NetPoint* card);
 100 #endif /*DOXYGEN*/
 101
 102 public:
 103   /** Returns the amount of hosts existing in the platform. */
 104   size_t get_host_count() const;
 105   /** Returns a vector of all hosts found in the platform.
 106    *
 107    * The order is generally different from the creation/declaration order in the XML platform because we use a hash
 108    * table internally.
 109    */
 110   std::vector<Host*> get_all_hosts() const;
 111   std::vector<Host*> get_filtered_hosts(const std::function<bool(Host*)>& filter) const;
 112   Host* host_by_name(const std::string& name) const;
 113   Host* host_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 114
 115   size_t get_link_count() const;
 116   std::vector<Link*> get_all_links() const;
 117   std::vector<Link*> get_filtered_links(const std::function<bool(Link*)>& filter) const;
 118   Link* link_by_name(const std::string& name) const;
 119   /**
 120    * @brief Find a split-duplex link from its name.
 121    * @throw std::invalid_argument if the searched link does not exist.
 122    */
 123   SplitDuplexLink* split_duplex_link_by_name(const std::string& name) const;
 124   Link* link_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 125
 126   Mailbox* mailbox_by_name_or_create(const std::string& name) const;
 127
 128   size_t get_actor_count() const;
 129   std::vector<ActorPtr> get_all_actors() const;
 130   std::vector<ActorPtr> get_filtered_actors(const std::function<bool(ActorPtr)>& filter) const;
 131
 132   std::vector<kernel::routing::NetPoint*> get_all_netpoints() const;
 133   kernel::routing::NetPoint* netpoint_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 134   /**
 135    * @brief Get netpoint by its name
 136    *
 137    * @param name Netpoint name
 138    * @throw std::invalid_argument if netpoint doesn't exist
 139    */
 140   kernel::routing::NetPoint* netpoint_by_name(const std::string& name) const;
 141
 142   NetZone* get_netzone_root() const;
 143   void set_netzone_root(const NetZone* netzone);
 144
 145   NetZone* netzone_by_name_or_null(const std::string& name) const;
 146
 147   /**
 148    * @brief Add a model to engine list
 149    *
 150    * @param model        Pointer to model
 151    * @param dependencies List of dependencies for this model (optional)
 152    */
 153   void add_model(std::shared_ptr<simgrid::kernel::resource::Model> model,
 154                  const std::vector<kernel::resource::Model*>& dependencies = {});
 155
 156   /** @brief Get list of all models managed by this engine */
 157   const std::vector<simgrid::kernel::resource::Model*>& get_all_models() const;
 158
 159   /** @brief Retrieves all netzones of the type indicated by the template argument */
 160   template <class T> std::vector<T*> get_filtered_netzones() const
 161   {
 162     static_assert(std::is_base_of<kernel::routing::NetZoneImpl, T>::value,
 163                   "Filtering netzones is only possible for subclasses of kernel::routing::NetZoneImpl");
 164     std::vector<T*> res;
 165     get_filtered_netzones_recursive(get_netzone_root(), &res);
 166     return res;
 167   }
 168
 169   kernel::EngineImpl* get_impl() const { return pimpl; }
 170
 171   /** Returns whether SimGrid was initialized yet -- mostly for internal use */
 172   static bool is_initialized();
 173   /** @brief set a configuration variable
 174    *
 175    * @beginrst
 176    * Do --help on any simgrid binary to see the list of currently existing configuration variables
 177    * (see also :ref:`options`).
 178    * @endrst
 179    *
 180    * Example:
 181    * simgrid::s4u::Engine::set_config("host/model:ptask_L07");
 182    */
 183   static void set_config(const std::string& str);
 184   static void set_config(const std::string& name, int value);
 185   static void set_config(const std::string& name, bool value);
 186   static void set_config(const std::string& name, double value);
 187   static void set_config(const std::string& name, const std::string& value);
 188
 189   Engine* set_default_comm_data_copy_callback(void (*callback)(kernel::activity::CommImpl*, void*, size_t));
 190   /** Callback fired when the platform is created (ie, the xml file parsed),
 191    * right before the actual simulation starts. */
 192   static xbt::signal<void()> on_platform_created;
 193
 194   /** Callback fired when the platform is about to be created
 195    * (ie, after any configuration change and just before the resource creation) */
 196   static xbt::signal<void()> on_platform_creation;
 197
 198   /** Callback fired when the main simulation loop ends, just before the end of Engine::run() */
 199   static xbt::signal<void()> on_simulation_end;
 200
 201   /** Callback fired when the time jumps into the future */
 202   static xbt::signal<void(double)> on_time_advance;
 203
 204   /** Callback fired when the time cannot advance because of inter-actors deadlock. Note that the on_exit of each actor
 205    * is also executed on deadlock. */
 206   static xbt::signal<void(void)> on_deadlock;
 207
 208 private:
 209   kernel::EngineImpl* const pimpl;
 210   static Engine* instance_;
 211   void initialize(int* argc, char** argv);
 212 };
 213
 214 #ifndef DOXYGEN /* Internal use only, no need to expose it */
 215 template <class T>
 216 XBT_PRIVATE void get_filtered_netzones_recursive(const s4u::NetZone* current, std::vector<T*>* whereto)
 217 {
 218   static_assert(std::is_base_of<kernel::routing::NetZoneImpl, T>::value,
 219                 "Filtering netzones is only possible for subclasses of kernel::routing::NetZoneImpl");
 220   for (auto const& elem : current->get_children()) {
 221     get_filtered_netzones_recursive(elem, whereto);
 222     auto* elem_impl = dynamic_cast<T*>(elem->get_impl());
 223     if (elem_impl != nullptr)
 224       whereto->push_back(elem_impl);
 225   }
 226 }
 227 #endif
 228 } // namespace s4u
 229 } // namespace simgrid
 230
 231 #endif /* SIMGRID_S4U_ENGINE_HPP */