Bugfixes for LinuxApplication and LinuxNode
[nepi.git] / src / nepi / execution / ec.py
index 13a3c05..c5dc10f 100644 (file)
@@ -37,11 +37,41 @@ from nepi.execution.trace import TraceAttr
 # TODO: When a failure occurrs during deployment scp and ssh processes are left running behind!!
 
 class ECState(object):
+    """ State of the Experiment Controller
+   
+    """
     RUNNING = 1
     FAILED = 2
     TERMINATED = 3
 
 class ExperimentController(object):
+    """
+    .. class:: Class Args :
+      
+        :param exp_id: Human readable identifier for the experiment. 
+                        It will be used in the name of the directory 
+                        where experiment related information is stored
+        :type exp_id: int
+
+        :param root_dir: Root directory where experiment specific folder
+                         will be created to store experiment information
+        :type root_dir: str
+
+    .. note::
+        The ExperimentController (EC), is the entity responsible for 
+        managing a single experiment. 
+        Through the EC interface the user can create ResourceManagers (RMs),
+        configure them and interconnect them, in order to describe the experiment.
+        
+        Only when the 'deploy()' method is invoked, the EC will take actions
+        to transform the 'described' experiment into a 'running' experiment.
+
+        While the experiment is running, it is possible to continue to
+        create/configure/connect RMs, and to deploy them to involve new
+        resources in the experiment.
+
+    """
+
     def __init__(self, exp_id = None, root_dir = "/tmp"): 
         super(ExperimentController, self).__init__()
         # root directory to store files
@@ -76,14 +106,23 @@ class ExperimentController(object):
 
     @property
     def logger(self):
+        """ Return the logger of the Experiment Controller
+
+        """
         return self._logger
 
     @property
     def ecstate(self):
+        """ Return the state of the Experiment Controller
+
+        """
         return self._state
 
     @property
     def exp_id(self):
+        """ Return the experiment ID
+
+        """
         exp_id = self._exp_id
         if not exp_id.startswith("nepi-"):
             exp_id = "nepi-" + exp_id
@@ -91,28 +130,84 @@ class ExperimentController(object):
 
     @property
     def finished(self):
+        """ Put the state of the Experiment Controller into a final state :
+            Either TERMINATED or FAILED
+
+        """
         return self.ecstate in [ECState.FAILED, ECState.TERMINATED]
 
     def wait_finished(self, guids):
-        while not all([self.state(guid) in [ResourceState.FINISHED, 
-            ResourceState.STOPPED, 
-            ResourceState.FAILED] \
-                for guid in guids]) and not self.finished:
-            # We keep the sleep as large as possible to 
-            # decrese the number of RM state requests
+        """ Blocking method that wait until all the RM from the 'guid' list 
+            reached the state FINISHED
+
+        :param guids: List of guids
+        :type guids: list
+        """
+        return self.wait(guids)
+
+    def wait_started(self, guids):
+        """ Blocking method that wait until all the RM from the 'guid' list 
+            reached the state STARTED
+
+        :param guids: List of guids
+        :type guids: list
+        """
+        return self.wait(guids, states = [ResourceState.STARTED, ResourceState.FINISHED])
+
+    def wait(self, guids, states = [ResourceState.FINISHED]):
+        """ Blocking method that waits until all the RM from the 'guid' list 
+            reached state 'state' or until a failure occurs
+            
+        :param guids: List of guids
+        :type guids: list
+        """
+        if isinstance(guids, int):
+            guids = [guids]
+
+        while not all([self.state(guid) in states for guid in guids]) and \
+                not any([self.state(guid) in [
+                        ResourceState.STOPPED, 
+                        ResourceState.FAILED] for guid in guids]) and \
+                not self.finished:
+            # We keep the sleep big to decrease the number of RM state queries
             time.sleep(2)
-    
+   
     def get_task(self, tid):
+        """ Get a specific task
+
+        :param tid: Id of the task
+        :type tid: int
+        :rtype:  unknow
+        """
         return self._tasks.get(tid)
 
     def get_resource(self, guid):
+        """ Get a specific Resource Manager
+
+        :param guid: Id of the task
+        :type guid: int
+        :rtype:  ResourceManager
+        """
         return self._resources.get(guid)
 
     @property
     def resources(self):
+        """ Returns the list of all the Resource Manager Id
+
+        :rtype: set
+
+        """
         return self._resources.keys()
 
     def register_resource(self, rtype, guid = None):
+        """ Register a Resource Manager. It creates a new 'guid', if it is not specified, 
+        for the RM of type 'rtype' and add it to the list of Resources.
+
+        :param rtype: Type of the RM
+        :type rtype: str
+        :return: Id of the RM
+        :rtype: int
+        """
         # Get next available guid
         guid = self._guid_generator.next(guid)
         
@@ -125,10 +220,26 @@ class ExperimentController(object):
         return guid
 
     def get_attributes(self, guid):
+        """ Return all the attibutes of a specific RM
+
+        :param guid: Guid of the RM
+        :type guid: int
+        :return: List of attributes
+        :rtype: list
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.get_attributes()
 
     def register_connection(self, guid1, guid2):
+        """ Registers a guid1 with a guid2. 
+            The declaration order is not important
+
+            :param guid1: First guid to connect
+            :type guid1: ResourceManager
+
+            :param guid2: Second guid to connect
+            :type guid: ResourceManager
+        """
         rm1 = self.get_resource(guid1)
         rm2 = self.get_resource(guid2)
 
@@ -199,18 +310,51 @@ class ExperimentController(object):
         return rm.trace(name, attr, block, offset)
 
     def discover(self, guid):
+        """ Discover a specific RM defined by its 'guid'
+
+            :param guid: Guid of the RM
+            :type guid: int
+
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.discover()
 
     def provision(self, guid):
+        """ Provision a specific RM defined by its 'guid'
+
+            :param guid: Guid of the RM
+            :type guid: int
+
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.provision()
 
     def get(self, guid, name):
+        """ Get a specific attribute 'name' from the RM 'guid'
+
+            :param guid: Guid of the RM
+            :type guid: int
+
+            :param name: attribute's name
+            :type name: str
+
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.get(name)
 
     def set(self, guid, name, value):
+        """ Set a specific attribute 'name' from the RM 'guid' 
+            with the value 'value' 
+
+            :param guid: Guid of the RM
+            :type guid: int
+
+            :param name: attribute's name
+            :type name: str
+
+            :param value: attribute's value
+
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.set(name, value)
 
@@ -232,10 +376,22 @@ class ExperimentController(object):
         return rm.state
 
     def stop(self, guid):
+        """ Stop a specific RM defined by its 'guid'
+
+            :param guid: Guid of the RM
+            :type guid: int
+
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.stop()
 
     def start(self, guid):
+        """ Start a specific RM defined by its 'guid'
+
+            :param guid: Guid of the RM
+            :type guid: int
+
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.start()
 
@@ -277,10 +433,22 @@ class ExperimentController(object):
             rm.set_with_conditions(name, value, group2, state, time)
 
     def stop_with_conditions(self, guid):
+        """ Stop a specific RM defined by its 'guid' only if all the conditions are true
+
+            :param guid: Guid of the RM
+            :type guid: int
+
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.stop_with_conditions()
 
     def start_with_conditions(self, guid):
+        """ Start a specific RM defined by its 'guid' only if all the conditions are true
+
+            :param guid: Guid of the RM
+            :type guid: int
+
+        """
         rm = self.get_resource(guid)
         return rm.start_with_condition()
 
@@ -298,7 +466,15 @@ class ExperimentController(object):
         self.logger.debug(" ------- DEPLOY START ------ ")
 
         if not group:
-            group = self.resources
+            # By default, if not deployment group is indicated, 
+            # all RMs that are undeployed will be deployed
+            group = []
+            for guid in self.resources:
+                if self.state(guid) == ResourceState.NEW:
+                    group.append(guid)
+                
+        if isinstance(group, int):
+            group = [group]
 
         # Before starting deployment we disorder the group list with the
         # purpose of speeding up the whole deployment process.
@@ -311,7 +487,7 @@ class ExperimentController(object):
         # same conditions (e.g. LinuxApplications running on a same 
         # node share a single lock, so they will tend to be serialized).
         # If we disorder the group list, this problem can be mitigated.
-        random.shuffle(group)
+        #random.shuffle(group)
 
         def wait_all_and_start(group):
             reschedule = False
@@ -328,7 +504,7 @@ class ExperimentController(object):
                 # If all resources are read, we schedule the start
                 for guid in group:
                     rm = self.get_resource(guid)
-                    self.schedule("0.01s", rm.start_with_conditions)
+                    self.schedule("0s", rm.start_with_conditions)
 
         if wait_all_ready:
             # Schedule the function that will check all resources are
@@ -340,7 +516,7 @@ class ExperimentController(object):
 
         for guid in group:
             rm = self.get_resource(guid)
-            self.schedule("0.001s", rm.deploy)
+            self.schedule("0s", rm.deploy)
 
             if not wait_all_ready:
                 self.schedule("1s", rm.start_with_conditions)
@@ -352,6 +528,13 @@ class ExperimentController(object):
 
 
     def release(self, group = None):
+        """ Release the elements of the list 'group' or 
+        all the resources if any group is specified
+
+            :param group: List of RM
+            :type group: list
+
+        """
         if not group:
             group = self.resources
 
@@ -371,9 +554,17 @@ class ExperimentController(object):
                 threads.remove(thread)
         
     def shutdown(self):
+        """ Shutdown the Experiment Controller. 
+        Releases all the resources and stops task processing thread
+
+        """
         self.release()
 
-        self._stop_scheduler()
+        # Mark the EC state as TERMINATED
+        self._state = ECState.TERMINATED
+
+        # Notify condition to wake up the processing thread
+        self._notify()
         
         if self._thread.is_alive():
            self._thread.join()
@@ -381,17 +572,19 @@ class ExperimentController(object):
     def schedule(self, date, callback, track = False):
         """ Schedule a callback to be executed at time date.
 
-            date    string containing execution time for the task.
+            :param date: string containing execution time for the task.
                     It can be expressed as an absolute time, using
                     timestamp format, or as a relative time matching
                     ^\d+.\d+(h|m|s|ms|us)$
 
-            callback    code to be executed for the task. Must be a
+            :param callback: code to be executed for the task. Must be a
                         Python function, and receives args and kwargs
                         as arguments.
 
-            track   if set to True, the task will be retrivable with
+            :param track: if set to True, the task will be retrivable with
                     the get_task() method
+
+            :return : The Id of the task
         """
         timestamp = strfvalid(date)
         
@@ -402,14 +595,48 @@ class ExperimentController(object):
             self._tasks[task.id] = task
   
         # Notify condition to wake up the processing thread
-        self._cond.acquire()
-        self._cond.notify()
-        self._cond.release()
+        self._notify()
 
         return task.id
      
     def _process(self):
-        runner = ParallelRun(maxthreads = 50)
+        """ Process scheduled tasks.
+
+        The _process method is executed in an independent thread held by the 
+        ExperimentController for as long as the experiment is running.
+        
+        Tasks are scheduled by invoking the schedule method with a target callback. 
+        The schedule method is given a execution time which controls the
+        order in which tasks are processed. 
+
+        Tasks are processed in parallel using multithreading. 
+        The environmental variable NEPI_NTHREADS can be used to control
+        the number of threads used to process tasks. The default value is 50.
+
+        Exception handling:
+
+        To execute tasks in parallel, an ParallelRunner (PR) object, holding
+        a pool of threads (workers), is used.
+        For each available thread in the PR, the next task popped from 
+        the scheduler queue is 'put' in the PR.
+        Upon receiving a task to execute, each PR worker (thread) invokes the 
+        _execute method of the EC, passing the task as argument. 
+        This method, calls task.callback inside a try/except block. If an 
+        exception is raised by the tasks.callback, it will be trapped by the 
+        try block, logged to standard error (usually the console), and the EC 
+        state will be set to ECState.FAILED.
+        The invocation of _notify immediately after, forces the processing
+        loop in the _process method, to wake up if it was blocked waiting for new 
+        tasks to arrived, and to check the EC state.
+        As the EC is in FAILED state, the processing loop exits and the 
+        'finally' block is invoked. In the 'finally' block, the 'sync' method
+        of the PR is invoked, which forces the PR to raise any unchecked errors
+        that might have been raised by the workers.
+
+        """
+        nthreads = int(os.environ.get("NEPI_NTHREADS", "50"))
+
+        runner = ParallelRun(maxthreads = nthreads)
         runner.start()
 
         try:
@@ -446,14 +673,21 @@ class ExperimentController(object):
             self._logger.error("Error while processing tasks in the EC: %s" % err)
 
             self._state = ECState.FAILED
-   
-        # Mark EC state as terminated
-        if self.ecstate == ECState.RUNNING:
-            # Synchronize to get errors if occurred
+        finally:   
+            self._logger.info("Exiting the task processing loop ... ")
             runner.sync()
-            self._state = ECState.TERMINATED
 
     def _execute(self, task):
+        """ Executes a single task. 
+
+            If the invokation of the task callback raises an
+            exception, the processing thread of the ExperimentController
+            will be stopped and the experiment will be aborted.
+
+            :param task: Object containing the callback to execute
+            :type task: Task
+
+        """
         # Invoke callback
         task.status = TaskStatus.DONE
 
@@ -467,18 +701,21 @@ class ExperimentController(object):
             
             self._logger.error("Error occurred while executing task: %s" % err)
 
-            self._stop_scheduler()
+            # Set the EC to FAILED state (this will force to exit the task
+            # processing thread)
+            self._state = ECState.FAILED
+
+            # Notify condition to wake up the processing thread
+            self._notify()
 
             # Propage error to the ParallelRunner
             raise
 
-    def _stop_scheduler(self):
-        # Mark the EC as failed
-        self._state = ECState.FAILED
-
-        # Wake up the EC in case it was sleeping
+    def _notify(self):
+        """ Awakes the processing thread in case it is blocked waiting
+        for a new task to be scheduled.
+        """
         self._cond.acquire()
         self._cond.notify()
         self._cond.release()
 
-