Added factroy method to the ns-3 wrapper
[nepi.git] / src / nepi / resources / ns3 / ns3wrapper.py
index b8fa5bc..0c58df0 100644 (file)
@@ -24,12 +24,67 @@ import threading
 import time
 import uuid
 
-# TODO: 
-#       1. ns-3 classes should be identified as ns3::clazzname?
-# 
-
 SINGLETON = "singleton::"
 
+def load_ns3_module():
+    import ctypes
+    import re
+
+    bindings = os.environ.get("NS3BINDINGS")
+    libdir = os.environ.get("NS3LIBRARIES")
+
+    # Load the ns-3 modules shared libraries
+    if libdir:
+        files = os.listdir(libdir)
+        regex = re.compile("(.*\.so)$")
+        libs = [m.group(1) for filename in files for m in [regex.search(filename)] if m]
+
+        libscp = list(libs)
+        while len(libs) > 0:
+            for lib in libs:
+                libfile = os.path.join(libdir, lib)
+                try:
+                    ctypes.CDLL(libfile, ctypes.RTLD_GLOBAL)
+                    libs.remove(lib)
+                except:
+                    pass
+
+            # if did not load any libraries in the last iteration break
+            # to prevent infinit loop
+            if len(libscp) == len(libs):
+                raise RuntimeError("Imposible to load shared libraries %s" % str(libs))
+            libscp = list(libs)
+
+    # import the python bindings for the ns-3 modules
+    if bindings:
+        sys.path.append(bindings)
+
+    import pkgutil
+    import imp
+    import ns
+
+    # create a module to add all ns3 classes
+    ns3mod = imp.new_module("ns3")
+    sys.modules["ns3"] = ns3mod
+
+    for importer, modname, ispkg in pkgutil.iter_modules(ns.__path__):
+        fullmodname = "ns.%s" % modname
+        module = __import__(fullmodname, globals(), locals(), ['*'])
+
+        for sattr in dir(module):
+            if sattr.startswith("_"):
+                continue
+
+            attr = getattr(module, sattr)
+
+            # netanim.Config and lte.Config singleton overrides ns3::Config
+            if sattr == "Config" and modname in ['netanim', 'lte']:
+                sattr = "%s.%s" % (modname, sattr)
+
+            setattr(ns3mod, sattr, attr)
+
+    return ns3mod
+
 class NS3Wrapper(object):
     def __init__(self, homedir = None):
         super(NS3Wrapper, self).__init__()
@@ -37,17 +92,13 @@ class NS3Wrapper(object):
         self._simulation_thread = None
         self._condition = None
 
+        # XXX: Started should be global. There is no support for more than
+        # one simulator per process
         self._started = False
 
         # holds reference to all C++ objects and variables in the simulation
         self._objects = dict()
 
-        # holds the class identifiers of uuid to be able to retrieve
-        # the corresponding ns3 TypeId to set/get attributes.
-        # This is necessary because the method GetInstanceTypeId is not
-        # exposed through the Python bindings
-        self._tids = dict()
-
         # create home dir (where all simulation related files will end up)
         self._homedir = homedir or os.path.join("/", "tmp", "ns3_wrapper" )
         
@@ -64,18 +115,52 @@ class NS3Wrapper(object):
         formatter = logging.Formatter('%(asctime)s %(levelname)s %(message)s')
         hdlr.setFormatter(formatter)
         
-        self._logger.addHandler(hdlr) 
-
-        # Python module to refernce all ns-3 classes and types
+        self._logger.addHandler(hdlr)
+
+        ## NOTE that the reason to create a handler to the ns3 module,
+        # that is re-loaded each time a ns-3 wrapper is instantiated,
+        # is that else each unit test for the ns3wrapper class would need
+        # a separate file. Several ns3wrappers would be created in the 
+        # same unit test (single process), leading to inchorences in the 
+        # state of ns-3 global objects
+        #
+        # Handler to ns3 classes
         self._ns3 = None
 
-        # Load ns-3 shared libraries and import modules
-        self._load_ns3_module()
-        
+        # Collection of allowed ns3 classes
+        self._allowed_types = None
+
     @property
     def ns3(self):
+        if not self._ns3:
+            # load ns-3 libraries and bindings
+            self._ns3 = load_ns3_module()
+
         return self._ns3
 
+    @property
+    def allowed_types(self):
+        if not self._allowed_types:
+            self._allowed_types = set()
+            type_id = self.ns3.TypeId()
+            
+            tid_count = type_id.GetRegisteredN()
+            base = type_id.LookupByName("ns3::Object")
+
+            # Create a .py file using the ns-3 RM template for each ns-3 TypeId
+            for i in xrange(tid_count):
+                tid = type_id.GetRegistered(i)
+                
+                if tid.MustHideFromDocumentation() or \
+                        not tid.HasConstructor() or \
+                        not tid.IsChildOf(base): 
+                    continue
+
+                type_name = tid.GetName()
+                self._allowed_types.add(type_name)
+        
+        return self._allowed_types
+
     @property
     def homedir(self):
         return self._homedir
@@ -86,7 +171,7 @@ class NS3Wrapper(object):
 
     @property
     def is_running(self):
-        return self._started and self._ns3 and not self.ns3.Simulator.IsFinished()
+        return self._started and self.ns3.Simulator.IsFinished()
 
     def make_uuid(self):
         return "uuid%s" % uuid.uuid4()
@@ -94,8 +179,24 @@ class NS3Wrapper(object):
     def get_object(self, uuid):
         return self._objects.get(uuid)
 
-    def get_typeid(self, uuid):
-        return self._tids.get(uuid)
+    def factory(self, type_name, *kwargs):
+        if type_name not in allowed_types:
+            msg = "Type %s not supported" % (type_name) 
+            self.logger.error(msg)
+        factory = self.ns3.ObjectFactory()
+        factory.SetTypeId(type_name)
+
+        for name, value in kwargs.iteritems():
+            ns3_value = self._attr_from_string_to_ns3_value(type_name, name, value)
+            factory.Set(name, ns3_value)
+
+        obj = factory.Create()
+
+        uuid = self.make_uuid()
+        self._objects[uuid] = obj
+
+        return uuid
 
     def create(self, clazzname, *args):
         if not hasattr(self.ns3, clazzname):
@@ -113,10 +214,6 @@ class NS3Wrapper(object):
         uuid = self.make_uuid()
         self._objects[uuid] = obj
 
-        #typeid = clazz.GetInstanceTypeId().GetName()
-        typeid = "ns3::%s" % clazzname
-        self._tids[uuid] = typeid
-
         return uuid
 
     def invoke(self, uuid, operation, *args):
@@ -141,12 +238,13 @@ class NS3Wrapper(object):
 
         return newuuid
 
+    def _set_attr(self, obj, name, ns3_value):
+        obj.SetAttribute(name, ns3_value)
+
     def set(self, uuid, name, value):
         obj = self.get_object(uuid)
-        ns3_value = self._to_ns3_value(uuid, name, value)
-
-        def set_attr(obj, name, ns3_value):
-            obj.SetAttribute(name, ns3_value)
+        type_name = obj.GetInstanceTypeId().GetName()
+        ns3_value = self._attr_from_string_to_ns3_value(type_name, name, value)
 
         # If the Simulation thread is not running,
         # then there will be no thread-safety problems
@@ -157,28 +255,29 @@ class NS3Wrapper(object):
         # simulation.
         if self.is_running:
             # schedule the event in the Simulator
-            self._schedule_event(self._condition, set_attr, obj,
-                    name, ns3_value)
+            self._schedule_event(self._condition, self._set_attr, 
+                    obj, name, ns3_value)
         else:
-            set_attr(obj, name, ns3_value)
+            self._set_attr(obj, name, ns3_value)
 
         return value
 
+    def _get_attr(self, obj, name, ns3_value):
+        obj.GetAttribute(name, ns3_value)
+
     def get(self, uuid, name):
         obj = self.get_object(uuid)
-        ns3_value = self._create_ns3_value(uuid, name)
-
-        def get_attr(obj, name, ns3_value):
-            obj.GetAttribute(name, ns3_value)
+        type_name = obj.GetInstanceTypeId().GetName()
+        ns3_value = self._create_attr_ns3_value(type_name, name)
 
         if self.is_running:
             # schedule the event in the Simulator
-            self._schedule_event(self._condition, get_attr, obj,
+            self._schedule_event(self._condition, self._get_attr, obj,
                     name, ns3_value)
         else:
             get_attr(obj, name, ns3_value)
 
-        return self._from_ns3_value(uuid, name, ns3_value)
+        return self._attr_from_ns3_value_to_string(type_name, name, ns3_value)
 
     def start(self):
         # Launch the simulator thread and Start the
@@ -192,30 +291,25 @@ class NS3Wrapper(object):
         self._started = True
 
     def stop(self, time = None):
-        if not self.ns3:
-            return
-
         if time is None:
             self.ns3.Simulator.Stop()
         else:
             self.ns3.Simulator.Stop(self.ns3.Time(time))
 
     def shutdown(self):
-        if self.ns3:
-            while not self.ns3.Simulator.IsFinished():
-                #self.logger.debug("Waiting for simulation to finish")
-                time.sleep(0.5)
-            
-            # TODO!!!! SHOULD WAIT UNTIL THE THREAD FINISHES
-            if self._simulator_thread:
-                self._simulator_thread.join()
-            
-            self.ns3.Simulator.Destroy()
+        while not self.ns3.Simulator.IsFinished():
+            #self.logger.debug("Waiting for simulation to finish")
+            time.sleep(0.5)
+        
+        # TODO!!!! SHOULD WAIT UNTIL THE THREAD FINISHES
+        if self._simulator_thread:
+            self._simulator_thread.join()
+        
+        self.ns3.Simulator.Destroy()
         
         # Remove all references to ns-3 objects
         self._objects.clear()
         
-        self._ns3 = None
         sys.stdout.flush()
         sys.stderr.flush()
 
@@ -254,35 +348,36 @@ class NS3Wrapper(object):
         # bool flag, a list is used as wrapper
         has_event_occurred = [False]
         condition.acquire()
+
+        simu = self.ns3.Simulator
+
         try:
-            if not self.ns3.Simulator.IsFinished():
-                self.ns3.Simulator.ScheduleWithContext(contextId, delay, execute_event,
+            if not simu.IsFinished():
+                simu.ScheduleWithContext(contextId, delay, execute_event,
                      condition, has_event_occurred, func, *args)
-                while not has_event_occurred[0] and not self.ns3.Simulator.IsFinished():
+                while not has_event_occurred[0] and not simu.IsFinished():
                     condition.wait()
         finally:
             condition.release()
 
-    def _create_ns3_value(self, uuid, name):
-        typeid = self.get_typeid(uuid)
+    def _create_attr_ns3_value(self, type_name, name):
         TypeId = self.ns3.TypeId()
-        tid = TypeId.LookupByName(typeid)
+        tid = TypeId.LookupByName(type_name)
         info = TypeId.AttributeInformation()
         if not tid.LookupAttributeByName(name, info):
-            msg = "TypeId %s has no attribute %s" % (typeid, name) 
+            msg = "TypeId %s has no attribute %s" % (type_name, name) 
             self.logger.error(msg)
 
         checker = info.checker
         ns3_value = checker.Create() 
         return ns3_value
 
-    def _from_ns3_value(self, uuid, name, ns3_value):
-        typeid = self.get_typeid(uuid)
+    def _attr_from_ns3_value_to_string(self, type_name, name, ns3_value):
         TypeId = self.ns3.TypeId()
-        tid = TypeId.LookupByName(typeid)
+        tid = TypeId.LookupByName(type_name)
         info = TypeId.AttributeInformation()
         if not tid.LookupAttributeByName(name, info):
-            msg = "TypeId %s has no attribute %s" % (typeid, name) 
+            msg = "TypeId %s has no attribute %s" % (type_name, name) 
             self.logger.error(msg)
 
         checker = info.checker
@@ -298,13 +393,12 @@ class NS3Wrapper(object):
 
         return value
 
-    def _to_ns3_value(self, uuid, name, value):
-        typeid = self.get_typeid(uuid)
+    def _attr_from_string_to_ns3_value(self, type_name, name, value):
         TypeId = self.ns3.TypeId()
-        tid = TypeId.LookupByName(typeid)
+        tid = TypeId.LookupByName(type_name)
         info = TypeId.AttributeInformation()
         if not tid.LookupAttributeByName(name, info):
-            msg = "TypeId %s has no attribute %s" % (typeid, name) 
+            msg = "TypeId %s has no attribute %s" % (type_name, name) 
             self.logger.error(msg)
 
         str_value = str(value)
@@ -337,67 +431,4 @@ class NS3Wrapper(object):
                 str(arg).startswith(SINGLETON) else arg for arg in realargs]
 
         return realargs
-    def _load_ns3_module(self):
-        if self.ns3:
-            return 
-
-        import ctypes
-        import imp
-        import re
-        import pkgutil
-
-        bindings = os.environ.get("NS3BINDINGS")
-        libdir = os.environ.get("NS3LIBRARIES")
-
-        # Load the ns-3 modules shared libraries
-        if libdir:
-            files = os.listdir(libdir)
-            regex = re.compile("(.*\.so)$")
-            libs = [m.group(1) for filename in files for m in [regex.search(filename)] if m]
-
-            libscp = list(libs)
-            while len(libs) > 0:
-                for lib in libs:
-                    libfile = os.path.join(libdir, lib)
-                    try:
-                        ctypes.CDLL(libfile, ctypes.RTLD_GLOBAL)
-                        libs.remove(lib)
-                    except:
-                        pass
-
-                # if did not load any libraries in the last iteration break
-                # to prevent infinit loop
-                if len(libscp) == len(libs):
-                    raise RuntimeError("Imposible to load shared libraries %s" % str(libs))
-                libscp = list(libs)
-
-        # import the python bindings for the ns-3 modules
-        if bindings:
-            sys.path.append(bindings)
-
-        # create a module to add all ns3 classes
-        ns3mod = imp.new_module("ns3")
-        sys.modules["ns3"] = ns3mod
-
-        # retrieve all ns3 classes and add them to the ns3 module
-        import ns
-
-        for importer, modname, ispkg in pkgutil.iter_modules(ns.__path__):
-            fullmodname = "ns.%s" % modname
-            module = __import__(fullmodname, globals(), locals(), ['*'])
-
-            for sattr in dir(module):
-                if sattr.startswith("_"):
-                    continue
-
-                attr = getattr(module, sattr)
-
-                # netanim.Config and lte.Config singleton overrides ns3::Config
-                if sattr == "Config" and modname in ['netanim', 'lte']:
-                    sattr = "%s.%s" % (modname, sattr)
-
-                setattr(ns3mod, sattr, attr)
-
-        self._ns3 = ns3mod