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further improvement to the doxygen doc
[simgrid.git] / include / simgrid / s4u / Link.hpp
index 11212f9..c2ac18e 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Copyright (c) 2004-2020. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2004-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
 
 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
@@ -25,25 +25,45 @@ extern template class XBT_PUBLIC xbt::Extendable<s4u::Link>;
 
 namespace s4u {
 /**
- * @rst
+ * @beginrst
  * A Link represents the network facilities between :cpp:class:`hosts <simgrid::s4u::Host>`.
  * @endrst
  */
 class XBT_PUBLIC Link : public xbt::Extendable<Link> {
-  friend kernel::resource::LinkImpl;
+#ifndef DOXYGEN
+  friend kernel::resource::StandardLinkImpl;
+#endif
 
+protected:
   // Links are created from the NetZone, and destroyed by their private implementation when the simulation ends
   explicit Link(kernel::resource::LinkImpl* pimpl) : pimpl_(pimpl) {}
   virtual ~Link() = default;
-  // The private implementation, that never changes
+  // The implementation that never changes
   kernel::resource::LinkImpl* const pimpl_;
+#ifndef DOXYGEN
+  friend kernel::resource::NetworkAction; // signal comm_state_changed
+#endif
 
 public:
-  enum class SharingPolicy { WIFI = 3, SPLITDUPLEX = 2, SHARED = 1, FATPIPE = 0 };
+  /** Specifies how a given link is shared between concurrent communications */
+  enum class SharingPolicy {
+    /// This policy takes a callback that specifies the maximal capacity as a function of the number of usage. See the
+    /// examples with 'degradation' in their name.
+    NONLINEAR = 4,
+    /// Pseudo-sharing policy requesting wifi-specific sharing.
+    WIFI = 3,
+    /// Each link is split in 2, UP and DOWN, one per direction. These links are SHARED.
+    SPLITDUPLEX = 2,
+    /// The bandwidth is shared between all comms using that link, regardless of their direction.
+    SHARED = 1,
+    /// Each comm can use the link fully, with no sharing (only a maximum). This is intended to represent the backbone
+    /// links that cannot be saturated by concurrent links, but have a maximal bandwidth.
+    FATPIPE = 0
+  };
 
-  kernel::resource::LinkImpl* get_impl() const { return pimpl_; }
+  kernel::resource::StandardLinkImpl* get_impl() const;
 
-  /** @brief Retrieve a link from its name */
+  /** \static @brief Retrieve a link from its name */
   static Link* by_name(const std::string& name);
   static Link* by_name_or_null(const std::string& name);
 
@@ -52,19 +72,61 @@ public:
   /** @brief Retrieves the name of that link as a C string */
   const char* get_cname() const;
 
-  /** Get the bandwidth of the current Link (in bytes per second) */
+  /** Get/Set the bandwidth of the current Link (in bytes per second) */
   double get_bandwidth() const;
-  /** Set the bandwidth of the current Link (in bytes per second) */
-  void set_bandwidth(double value);
+  Link* set_bandwidth(double value);
 
-  /** Get the latency of the current Link (in seconds) */
+  /** Get/Set the latency of the current Link (in seconds) */
   double get_latency() const;
-  /** Set the latency of the current Link (in seconds) */
-  void set_latency(double value);
+  /**
+   * @brief Set link's latency
+   *
+   * @param value New latency value (in s)
+   */
+  Link* set_latency(double value);
+  /**
+   * @brief Set latency (string version)
+   *
+   * Accepts values with units, such as '1s' or '7ms'.
+   *
+   * Full list of accepted units: w (week), d (day), h, s, ms, us, ns, ps.
+   *
+   * @throw std::invalid_argument if latency format is incorrect.
+   */
+  Link* set_latency(const std::string& value);
 
-  /** @brief Describes how the link is shared between flows */
+  /** @brief Describes how the link is shared between flows
+   *
+   *  Note that the NONLINEAR callback is in the critical path of the solver, so it should be fast.
+   */
+  Link* set_sharing_policy(SharingPolicy policy, const NonLinearResourceCb& cb = {});
   SharingPolicy get_sharing_policy() const;
 
+  /** Setup the profile with states events (ON or OFF). The profile must contain boolean values. */
+  Link* set_state_profile(kernel::profile::Profile* profile);
+  /** Setup the profile with bandwidth events (peak speed changes due to external load).
+   * The profile must contain percentages (value between 0 and 1). */
+  Link* set_bandwidth_profile(kernel::profile::Profile* profile);
+  /** Setup the profile file with latency events (peak latency changes due to external load).
+   * The profile must contain absolute values */
+  Link* set_latency_profile(kernel::profile::Profile* profile);
+
+  const std::unordered_map<std::string, std::string>* get_properties() const;
+  const char* get_property(const std::string& key) const;
+  Link* set_properties(const std::unordered_map<std::string, std::string>& properties);
+  Link* set_property(const std::string& key, const std::string& value);
+
+  /**
+   * @brief Set the number of communications that can shared this link at the same time
+   *
+   * Use this method to serialize communication flows going through this link.
+   * Use -1 to set no limit.
+   *
+   * @param limit  Number of concurrent flows
+   */
+  Link* set_concurrency_limit(int limit);
+  int get_concurrency_limit() const;
+
   /** @brief Set the level of communication speed of the given host on this wifi link.
    *
    * The bandwidth of a wifi link for a given host depends on its SNR (signal to noise ratio),
@@ -75,51 +137,136 @@ public:
    * current function to specify that a given host uses another level of bandwidth. This can be used to take the
    * location of hosts into account, or even to model mobility in your SimGrid simulation.
    *
-   * Note that this function asserts that the link is actually a wifi link */
+   * Note that this function asserts that the link is actually a wifi link
+   *
+   * warning: in the case where a 0Mbps data rate should be used, set that rate only once during the
+   * experiment, and don't modify the bandwidth of that host later */
   void set_host_wifi_rate(const s4u::Host* host, int level) const;
 
   /** @brief Returns the current load (in bytes per second) */
-  double get_usage() const;
+  double get_load() const;
+
+#ifndef DOXYGEN
+  XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v338("Please use get_load() instead") double get_usage() const { return get_load(); }
+#endif
 
   /** @brief Check if the Link is used (at least one flow uses the link) */
   bool is_used() const;
 
+  /** @brief Check if the Link is shared (not a FATPIPE) */
+  bool is_shared() const;
+
+  /** Turns the link on. */
   void turn_on();
-  bool is_on() const;
+  /** Turns the link off. */
   void turn_off();
+  /** Checks whether the link is on. */
+  bool is_on() const;
 
-  /** Setup the profile with states events (ON or OFF). The profile must contain boolean values. */
-  void set_state_profile(kernel::profile::Profile* profile);
-  /** Setup the profile with bandwidth events (peak speed changes due to external load).
-   * The profile must contain percentages (value between 0 and 1). */
-  void set_bandwidth_profile(kernel::profile::Profile* profile);
-  /** Setup the profile file with latency events (peak latency changes due to external load).
-   * The profile must contain absolute values */
-  void set_latency_profile(kernel::profile::Profile* profile);
+  Link* seal();
 
-  const char* get_property(const std::string& key) const;
-  void set_property(const std::string& key, const std::string& value);
+private:
+#ifndef DOXYGEN
+  static xbt::signal<void(Link&)> on_creation;
+  static xbt::signal<void(Link const&)> on_onoff;
+  xbt::signal<void(Link const&)> on_this_onoff;
+  static xbt::signal<void(Link const&)> on_bandwidth_change;
+  xbt::signal<void(Link const&)> on_this_bandwidth_change;
+  static xbt::signal<void(kernel::resource::NetworkAction&, kernel::resource::Action::State)>
+      on_communication_state_change;
+  static xbt::signal<void(Link const&)> on_destruction;
+  xbt::signal<void(Link const&)> on_this_destruction;
+#endif
 
+public:
   /* The signals */
-  /** @brief Callback signal fired when a new Link is created */
-  static xbt::signal<void(Link&)> on_creation;
+  /** \static @brief Add a callback fired when a new Link is created */
+  static void on_creation_cb(const std::function<void(Link&)>& cb) { on_creation.connect(cb); }
+  /** \static @brief Add a callback fired when any Link is turned on or off */
+  static void on_onoff_cb(const std::function<void(Link const&)>& cb)
+  {
+    on_onoff.connect(cb);
+  }
+  /** @brief Add a callback fired when this specific Link is turned on or off */
+  void on_this_onoff_cb(const std::function<void(Link const&)>& cb)
+  {
+    on_this_onoff.connect(cb);
+  }
+  /** \static @brief Add a callback fired when the bandwidth of any Link changes */
+  static void on_bandwidth_change_cb(const std::function<void(Link const&)>& cb) { on_bandwidth_change.connect(cb); }
+  /** @brief Add a callback fired when the bandwidth of this specific Link changes */
+  void on_this_bandwidth_change_cb(const std::function<void(Link const&)>& cb)
+  {
+    on_this_bandwidth_change.connect(cb);
+  }
+  /** \static @brief Add a callback fired when a communication changes it state (ready/done/cancel) */
+  static void on_communication_state_change_cb(
+      const std::function<void(kernel::resource::NetworkAction&, kernel::resource::Action::State)>& cb)
+  {
+    on_communication_state_change.connect(cb);
+  }
+  /** \static @brief Add a callback fired when any Link is destroyed */
+  static void on_destruction_cb(const std::function<void(Link const&)>& cb) { on_destruction.connect(cb); }
+  /** @brief Add a callback fired when this specific Link is destroyed */
+  void on_this_destruction_cb(const std::function<void(Link const&)>& cb)
+  {
+    on_this_destruction.connect(cb);
+  }
 
-  /** @brief Callback signal fired when a Link is destroyed */
-  static xbt::signal<void(Link const&)> on_destruction;
+  XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v338("Please use on_onoff_cb() instead") static void on_state_change_cb(
+      const std::function<void(Link const&)>& cb)
+  {
+    on_onoff.connect(cb);
+  }
+};
 
-  /** @brief Callback signal fired when the state of a Link changes (when it is turned on or off) */
-  static xbt::signal<void(Link const&)> on_state_change;
+/**
+ * @beginrst
+ * A SplitDuplexLink encapsulates the :cpp:class:`links <simgrid::s4u::Link>` which
+ * compose a Split-Duplex link. Remember that a Split-Duplex link is nothing more than
+ * a pair of up/down links.
+ * @endrst
+ */
+class XBT_PUBLIC SplitDuplexLink : public Link {
+public:
+  explicit SplitDuplexLink(kernel::resource::LinkImpl* pimpl) : Link(pimpl) {}
+  /** @brief Get the link direction up*/
+  Link* get_link_up() const;
+  /** @brief Get the link direction down */
+  Link* get_link_down() const;
 
-  /** @brief Callback signal fired when the bandwidth of a Link changes */
-  static xbt::signal<void(Link const&)> on_bandwidth_change;
+  /** \static @brief Retrieve a link from its name */
+  static SplitDuplexLink* by_name(const std::string& name);
+};
+
+/**
+ * @beginrst
+ * Another encapsulation for using links in the :cpp:func:`NetZone::add_route`
+ *
+ * When adding a route with split-duplex links, you need to specify the direction of the link
+ * so SimGrid can know exactly which physical link to insert in the route.
+ *
+ * For shared/fat-pipe links, use the :cpp:enumerator:`Direction::NONE` since they don't have
+ * the concept of UP/DOWN links.
+ * @endrst
+ */
+class XBT_PUBLIC LinkInRoute {
+public:
+  enum class Direction { UP = 2, DOWN = 1, NONE = 0 };
 
-  /** @brief Callback signal fired when a communication starts */
-  static xbt::signal<void(kernel::resource::NetworkAction&)> on_communicate;
+  explicit LinkInRoute(const Link* link) : link_(link) {}
+  LinkInRoute(const Link* link, Direction d) : link_(link), direction_(d) {}
 
-  /** @brief Callback signal fired when a communication changes it state (ready/done/cancel) */
-  static xbt::signal<void(kernel::resource::NetworkAction&, kernel::resource::Action::State)>
-      on_communication_state_change;
+  /** @brief Get direction of this link in the route: UP or DOWN */
+  Direction get_direction() const { return direction_; }
+  /** @brief Get pointer to the link */
+  const Link* get_link() const { return link_; }
+
+private:
+  const Link* link_;
+  Direction direction_ = Direction::NONE;
 };
+
 } // namespace s4u
 } // namespace simgrid