main.cpp

   1 #include <cerrno>
   2 #include <cmath>
   3 #include <csignal>
   4 #include <cstring>              // strchr
   5 #include <iostream>
   6 #include <stdexcept>
   7 #include <msg/msg.h>
   8 #include <xbt/log.h>
   9
  10 // Creates log categories
  11 XBT_LOG_NEW_CATEGORY(simu, "Root of simulation messages");
  12 XBT_LOG_NEW_SUBCATEGORY(main, simu, "Messages from global infrastructure");
  13 XBT_LOG_NEW_SUBCATEGORY(depl, main, "Messages from auto deployment");
  14 XBT_LOG_NEW_SUBCATEGORY(comm, simu, "Messages from asynchronous pipes");
  15 XBT_LOG_NEW_SUBCATEGORY(proc, simu, "Messages from base process class");
  16 XBT_LOG_NEW_SUBCATEGORY(loba, simu, "Messages from load-balancer");
  17 XBT_LOG_NEW_SUBCATEGORY(thrd, simu, "Messages from thread wrapper class");
  18
  19 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(main);
  20
  21 #include "deployment.h"
  22 #include "hostdata.h"
  23 #include "misc.h"
  24 #include "options.h"
  25 #include "process.h"
  26 #include "statistics.h"
  27 #include "synchro.h"
  28 #include "timer.h"
  29 #include "tracing.h"
  30 #include "version.h"
  31
  32 #define DATA_DESCR_WIDTH 39
  33
  34 namespace {
  35     // Failure exit status
  36     enum {
  37         EXIT_NO_FAILURE    = 0x00,  // no error
  38         EXIT_FAILURE_ARGS  = 0x01,  // bad arguments
  39         EXIT_FAILURE_INIT  = 0x02,  // failed to initialize simulator
  40         EXIT_FAILURE_SIMU  = 0x04,  // simulation failed
  41         EXIT_FAILURE_CLEAN = 0x08,  // error at cleanup
  42         EXIT_FAILURE_INTR  = 0x10,  // interrupted by user
  43         EXIT_FAILURE_LOAD  = 0x20,  // lost load on exit
  44         EXIT_FAILURE_OTHER = 0x40,  // other error
  45     };
  46
  47     // Cannot be globally initialized...
  48     mutex_t* proc_mutex;
  49     condition_t* proc_cond;
  50     unsigned proc_counter = 0;
  51
  52     statistics loads;
  53     statistics comps;
  54     statistics comp_iterations;
  55     statistics all_comp_iterations;
  56     statistics data_send_amount;
  57     statistics data_recv_amount;
  58     statistics data_send_count;
  59     statistics data_recv_count;
  60     statistics ctrl_send_amount;
  61     statistics ctrl_recv_amount;
  62     statistics ctrl_send_count;
  63     statistics ctrl_recv_count;
  64     statistics idle_duration;
  65     statistics convergence;
  66
  67 }
  68
  69 static int simulation_main(int argc, char* argv[])
  70 {
  71     int result;
  72     process* proc;
  73     try {
  74         proc = opt::loba_algorithms.new_instance(opt::loba_algo, argc, argv);
  75
  76         proc_mutex->acquire();
  77         ++proc_counter;
  78         proc_mutex->release();
  79
  80         result = proc->run();
  81
  82         proc_mutex->acquire();
  83         loads.push(proc->get_real_load());
  84         comps.push(proc->get_comp_amount());
  85         comp_iterations.push(proc->get_comp_iter());
  86         all_comp_iterations.push(proc->get_all_comp_iter());
  87         data_send_amount.push(proc->get_data_send_amount());
  88         data_recv_amount.push(proc->get_data_recv_amount());
  89         data_send_count.push(proc->get_data_send_count());
  90         data_recv_count.push(proc->get_data_recv_count());
  91         ctrl_send_amount.push(proc->get_ctrl_send_amount());
  92         ctrl_recv_amount.push(proc->get_ctrl_recv_amount());
  93         ctrl_send_count.push(proc->get_ctrl_send_count());
  94         ctrl_recv_count.push(proc->get_ctrl_recv_count());
  95         idle_duration.push(proc->get_idle_duration());
  96         double c = proc->get_convergence();
  97         if (c != -1.0)
  98             convergence.push(c);
  99
 100         // Synchronization barrier...
 101         // The goal is to circumvent a limitation in SimGrid (at least
 102         // in version 3.5): a process must be alive when another one
 103         // destroys a communication they had together.
 104
 105         --proc_counter;
 106         proc_cond->broadcast();
 107         while (proc_counter > 0)
 108             proc_cond->wait(*proc_mutex);
 109         proc_mutex->release();
 110
 111         delete proc;
 112     }
 113     catch (const std::invalid_argument& e) {
 114         THROWF(arg_error, 0, "%s", e.what());
 115     }
 116     catch (const std::exception& e) {
 117         THROWF(0, 0, "%s", e.what());
 118     }
 119     return result;
 120 }
 121
 122 static bool check_for_lost_load()
 123 {
 124     bool res = true;
 125     double total_init = process::get_total_load_init();
 126     double total_exit = process::get_total_load_exit();
 127     double lost = total_init - total_exit;
 128     double lost_ratio = 100.0 * lost / total_init;
 129     if (lost_ratio < -opt::load_ratio_threshold) {
 130         XBT_ERROR("Gained load at exit! %g (%g%%) <============",
 131                   -lost, -lost_ratio);
 132         res = false;
 133     } else if (lost_ratio > opt::load_ratio_threshold) {
 134         XBT_ERROR("Lost load at exit! %g (%g%%) <============",
 135                   lost, lost_ratio);
 136         res = false;
 137     } else
 138         XBT_VERB("Total load at exit looks good: %g (%g%%)", lost, lost_ratio);
 139
 140     double total_running = process::get_total_load_running();
 141     double running_ratio = 100.0 * total_running / total_init;
 142     if (running_ratio < -opt::load_ratio_threshold) {
 143         XBT_ERROR("Negative running load at exit! %g (%g%%) <============",
 144                   total_running, running_ratio);
 145         res = false;
 146     } else if (running_ratio > opt::load_ratio_threshold) {
 147         XBT_ERROR("Remaining running load at exit! %g (%g%%) <============",
 148                   total_running, running_ratio);
 149         res = false;
 150     } else
 151         XBT_VERB("Running load at exit looks good: %g (%g%%)",
 152                  total_running, running_ratio);
 153     return res;
 154 }
 155
 156 static void signal_handler(int /*sig*/)
 157 {
 158     if (!opt::exit_request) {
 159         XBT_CRITICAL(">>>>>>>>>>"
 160                      " caught CTRL-C: global exit requested "
 161                      "<<<<<<<<<<");
 162         opt::exit_request = 1;
 163     } else {
 164         XBT_CRITICAL(">>>>>>>>>>"
 165                      " caught CTRL-C for the 2nd time: exit immediately "
 166                      "<<<<<<<<<<");
 167         exit(EXIT_FAILURE_INTR);
 168     }
 169 }
 170
 171 static void install_signal_handler()
 172 {
 173     struct sigaction action;
 174     action.sa_handler = signal_handler;
 175     sigemptyset(&action.sa_mask);
 176     action.sa_flags = SA_RESTART;
 177     if (sigaction(SIGINT, &action, NULL) == -1) {
 178         std::cerr << "sigaction: " << strerror(errno) << "\n";
 179         exit(EXIT_FAILURE_OTHER);
 180     }
 181 }
 182
 183 #define PR_VALUE(descr, format, ...)                                    \
 184     XBT_INFO("| %.*s: " format, DATA_DESCR_WIDTH,                       \
 185              descr ".................................................", \
 186              __VA_ARGS__)
 187
 188 #define PR_STATS(descr, st)                                             \
 189     XBT_INFO("| %.*s: %g / %g / %g", DATA_DESCR_WIDTH,                  \
 190              descr " (total/avg./stddev).............................", \
 191              st.get_sum(), st.get_mean(), st.get_stddev())
 192
 193 int main(int argc, char* argv[])
 194 {
 195     // Note: variables used after THROW must be declared as volatile.
 196     volatile int exit_status = 0;   // global exit status
 197     volatile double simulated_time = -1.0;
 198     timestamp elapsed_time(timestamp::wallclock_time);
 199     timestamp simulation_time(timestamp::cpu_time);
 200     xbt_ex_t ex;
 201     MSG_error_t res;
 202
 203     elapsed_time.start();
 204     simulation_time.start();
 205
 206     // Set default logging parameters
 207     bool do_log_control_set = true;
 208     for (int i = 1 ; do_log_control_set && i < argc ; i++)
 209         do_log_control_set = !(argv[i][0] == '-' && argv[i][1] != '-' &&
 210                                strchr(argv[i] + 1, 'v'));
 211     if (do_log_control_set) {
 212         // xbt_log_control_set("simu.thres:verbose");
 213         xbt_log_control_set("simu.fmt:'[%h %r] [%c/%p] %m%n'");
 214         xbt_log_control_set("main.fmt:'[%c/%p] %m%n'");
 215     }
 216
 217     // Initialize some MSG internal data.
 218     // Note: MSG_global_init() may throw an exception, but it seems
 219     // impossible to catch it correctly :-(
 220     MSG_global_init(&argc, argv);
 221     install_signal_handler();
 222
 223     // Parse global parameters
 224     bool parse_res = opt::parse_args(&argc, argv);
 225     if (!parse_res
 226         || opt::version_requested || opt::help_requested) {
 227         if (opt::version_requested)
 228             std::clog << version::name << " (" << opt::program_name << ")"
 229                       << " version " << version::num << "\n"
 230                       << version::copyright << "\n"
 231                 "Compiled on " << version::date << "\n\n";
 232         if (!parse_res || opt::help_requested)
 233             opt::usage();
 234         MSG_clean();
 235         exit(parse_res ? EXIT_NO_FAILURE : EXIT_FAILURE_ARGS);
 236     }
 237     XBT_INFO("%s v%s (%s)", opt::program_name.c_str(), version::num.c_str(),
 238           version::date.c_str());
 239     opt::print();
 240
 241     TRY {
 242         exit_status = EXIT_FAILURE_INIT; // =====
 243
 244         // Register the default function of an agent
 245         // MSG_function_register("simulation_main", simulation_main);
 246         MSG_function_register_default(simulation_main);
 247
 248         // Create the platform and the application.
 249         XBT_DEBUG("Loading platform file...");
 250         MSG_create_environment(opt::platform_file.c_str());
 251         XBT_DEBUG("Creating hostdata...");
 252         hostdata::create();
 253         XBT_INFO("Loaded description of %zd hosts.", hostdata::size());
 254         XBT_DEBUG("Deploying processes...");
 255         if (opt::auto_depl::enabled) {
 256             if (!opt::auto_depl::nhosts)
 257                 opt::auto_depl::nhosts = hostdata::size();
 258             if (opt::auto_depl::nhosts > hostdata::size()) {
 259                 XBT_WARN("%u hosts is too much: limiting to %zu",
 260                          opt::auto_depl::nhosts, hostdata::size());
 261                 opt::auto_depl::nhosts = hostdata::size();
 262             }
 263             if (opt::auto_depl::load == 0.0) {
 264                 XBT_WARN("Initial load is zero!  "
 265                          "Falling back on old behaviour (load = nhosts).");
 266                 opt::auto_depl::load = opt::auto_depl::nhosts;
 267             } else if (opt::auto_depl::load < 0.0)
 268                 opt::auto_depl::load =
 269                     -opt::auto_depl::load * opt::auto_depl::nhosts;
 270             double iload = std::trunc(opt::auto_depl::load);
 271             if (opt::integer_transfer && opt::auto_depl::load != iload) {
 272                 XBT_WARN("Total load %g is not an integer.  Truncate it.",
 273                          opt::auto_depl::load);
 274                 opt::auto_depl::load = iload;
 275             }
 276             MY_launch_application(); // it is already opt::* aware...
 277         } else {
 278             MSG_launch_application(opt::deployment_file.c_str());
 279         }
 280
 281         // Register tracing categories
 282         TRACE_category_with_color(TRACE_CAT_COMP, TRACE_COLOR_COMP);
 283         TRACE_category_with_color(TRACE_CAT_CTRL, TRACE_COLOR_CTRL);
 284         TRACE_category_with_color(TRACE_CAT_DATA, TRACE_COLOR_DATA);
 285
 286         exit_status = EXIT_FAILURE_SIMU; // =====
 287
 288         proc_mutex = new mutex_t();
 289         proc_cond = new condition_t();
 290
 291         // Launch the MSG simulation.
 292         XBT_INFO("Starting simulation at %f...", MSG_get_clock());
 293         res = MSG_main();
 294         simulated_time = MSG_get_clock();
 295         XBT_INFO("Simulation ended at %f.", simulated_time);
 296
 297         delete proc_cond;
 298         delete proc_mutex;
 299
 300         if (res != MSG_OK)
 301             THROWF(0, 0, "MSG_main() failed with status %#x", res);
 302
 303         exit_status = EXIT_NO_FAILURE; // =====
 304     }
 305     CATCH (ex) {
 306         int len = strlen(ex.msg);
 307         if (len > 0 && ex.msg[len - 1] == '\n')
 308             ex.msg[len - 1] = '\0'; // strip the ending '\n'
 309         XBT_ERROR("%s", ex.msg);
 310         XBT_DEBUG("Error from %s() in %s:%d", ex.func, ex.file, ex.line);
 311         xbt_ex_free(ex);
 312     }
 313
 314     // Clean the MSG simulation.
 315     hostdata::destroy();
 316     res = MSG_clean();
 317     if (res != MSG_OK) {
 318         XBT_ERROR("MSG_clean() failed with status %#x", res);
 319         exit_status |= EXIT_FAILURE_CLEAN;
 320     }
 321
 322     // Report final simulation status.
 323     if (simulated_time >= 0.0) {
 324         simulation_time.stop();
 325         elapsed_time.stop();
 326         if (!check_for_lost_load())
 327             exit_status |= EXIT_FAILURE_LOAD;
 328
 329         XBT_INFO(",----[ Results ]");
 330         PR_STATS("Load", loads);
 331         PR_STATS("Computation", comps);
 332         PR_STATS("Comp. iterations", comp_iterations);
 333         PR_STATS("X-Comp. iterations", all_comp_iterations);
 334         PR_STATS("Idle duration", idle_duration);
 335         PR_STATS("Data send amount", data_send_amount);
 336         PR_STATS("Data recv amount", data_recv_amount);
 337         PR_STATS("Data send count", data_send_count);
 338         PR_STATS("Data recv count", data_recv_count);
 339         PR_STATS("Ctrl send amount", ctrl_send_amount);
 340         PR_STATS("Ctrl recv amount", ctrl_recv_amount);
 341         PR_STATS("Ctrl send count", ctrl_send_count);
 342         PR_STATS("Ctrl recv count", ctrl_recv_count);
 343         PR_VALUE("Total simulated time", "%g", simulated_time);
 344         PR_VALUE("Total simulation time", "%g", simulation_time.duration());
 345         PR_VALUE("Elapsed (wall clock) time", "%g", elapsed_time.duration());
 346         XBT_INFO("`----");
 347
 348         double load_imbalance = 100.0 * loads.get_stddev() / loads.get_mean();
 349         double transfer_amount =
 350             data_send_amount.get_sum() / opt::comm_cost(loads.get_sum());
 351
 352         XBT_INFO(",----[ Useful metrics ]");
 353         PR_VALUE("Final load imbalance", "%g %s", load_imbalance,
 354                  "percent of the load average");
 355         PR_VALUE("Data transfer amount", "%g %s", transfer_amount,
 356                  "times the total amount of data");
 357         PR_VALUE("Number of hosts that converged", "%u / %u",
 358                  convergence.get_count(), loads.get_count());
 359         PR_VALUE("Times of convergence (min/max/avg/dev)", "%g / %g / %g / %g",
 360                  convergence.get_min(), convergence.get_max(),
 361                  convergence.get_mean(), convergence.get_stddev());
 362         XBT_INFO("`----");
 363
 364     }
 365     if (exit_status)
 366         XBT_ERROR("Simulation failed (%#x).", exit_status);
 367     else
 368         XBT_INFO("Simulation succeeded.");
 369
 370     return exit_status;
 371 }
 372
 373 // Local variables:
 374 // mode: c++
 375 // End: