src/gromacs/commandline/cmdlineprogramcontext.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*! \internal \file
  36  * \brief
  37  * Implements gmx::CommandLineProgramContext.
  38  *
  39  * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@gmail.com>
  40  * \ingroup module_commandline
  41  */
  42 #include "gmxpre.h"
  43
  44 #include "cmdlineprogramcontext.h"
  45
  46 #include "config.h"
  47
  48 #include <cstdlib>
  49 #include <cstring>
  50
  51 #include <string>
  52 #include <vector>
  53
  54 #include <boost/scoped_ptr.hpp>
  55
  56 #include "thread_mpi/mutex.h"
  57
  58 #include "gromacs/utility/exceptions.h"
  59 #include "gromacs/utility/file.h"
  60 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  61 #include "gromacs/utility/path.h"
  62 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  63
  64 namespace gmx
  65 {
  66
  67 namespace
  68 {
  69
  70 //! \addtogroup module_commandline
  71 //! \{
  72
  73 /*! \brief
  74  * Quotes a string if it contains spaces.
  75  */
  76 std::string quoteIfNecessary(const char *str)
  77 {
  78     const bool bSpaces = (std::strchr(str, ' ') != NULL);
  79     if (bSpaces)
  80     {
  81         return formatString("'%s'", str);
  82     }
  83     return str;
  84 }
  85
  86 /*! \brief
  87  * Default implementation for ExecutableEnvironmentInterface.
  88  *
  89  * Used if ExecutableEnvironmentInterface is not explicitly provided when
  90  * constructing CommandLineProgramContext.
  91  */
  92 class DefaultExecutableEnvironment : public ExecutableEnvironmentInterface
  93 {
  94     public:
  95         //! Allocates a default environment.
  96         static ExecutableEnvironmentPointer create()
  97         {
  98             return ExecutableEnvironmentPointer(new DefaultExecutableEnvironment());
  99         }
 100
 101         DefaultExecutableEnvironment()
 102             : initialWorkingDirectory_(Path::getWorkingDirectory())
 103         {
 104         }
 105
 106         virtual std::string getWorkingDirectory() const
 107         {
 108             return initialWorkingDirectory_;
 109         }
 110         virtual std::vector<std::string> getExecutablePaths() const
 111         {
 112             return Path::getExecutablePaths();
 113         }
 114
 115     private:
 116         std::string   initialWorkingDirectory_;
 117 };
 118
 119 /*! \brief
 120  * Finds the absolute path of the binary from \c argv[0].
 121  *
 122  * \param[in] invokedName \c argv[0] the binary was invoked with.
 123  * \param[in] env         Executable environment.
 124  * \returns   The full path of the binary.
 125  *
 126  * If a binary with the given name cannot be located, \p invokedName is
 127  * returned.
 128  */
 129 std::string findFullBinaryPath(const std::string                    &invokedName,
 130                                const ExecutableEnvironmentInterface &env)
 131 {
 132     std::string searchName = invokedName;
 133     // On Windows & Cygwin we need to add the .exe extension,
 134     // or we wont be able to detect that the file exists.
 135 #if (defined GMX_NATIVE_WINDOWS || defined GMX_CYGWIN)
 136     if (!endsWith(searchName, ".exe"))
 137     {
 138         searchName.append(".exe");
 139     }
 140 #endif
 141     if (!Path::containsDirectory(searchName))
 142     {
 143         // No directory in name means it must be in the path - search it!
 144         std::vector<std::string>                 pathEntries = env.getExecutablePaths();
 145         std::vector<std::string>::const_iterator i;
 146         for (i = pathEntries.begin(); i != pathEntries.end(); ++i)
 147         {
 148             const std::string &dir      = i->empty() ? env.getWorkingDirectory() : *i;
 149             std::string        testPath = Path::join(dir, searchName);
 150             if (File::exists(testPath))
 151             {
 152                 return testPath;
 153             }
 154         }
 155     }
 156     else if (!Path::isAbsolute(searchName))
 157     {
 158         // Name contains directories, but is not absolute, i.e.,
 159         // it is relative to the current directory.
 160         std::string cwd      = env.getWorkingDirectory();
 161         std::string testPath = Path::join(cwd, searchName);
 162         return testPath;
 163     }
 164     return searchName;
 165 }
 166
 167 /*! \brief
 168  * Returns whether given path contains files from `share/top/`.
 169  *
 170  * Only checks for a single file that has an uncommon enough name.
 171  */
 172 bool isAcceptableLibraryPath(const std::string &path)
 173 {
 174     return Path::exists(Path::join(path, "gurgle.dat"));
 175 }
 176
 177 /*! \brief
 178  * Returns whether given path prefix contains files from `share/top/`.
 179  *
 180  * \param[in]  path   Path prefix to check.
 181  * \param[out] result If return value is `true`, the pointee is set to the
 182  *     actual data directory. Otherwise, the pointee is not modified.
 183  * \returns  `true` if \p path contains the data files.
 184  *
 185  * Checks whether \p path could be the installation prefix where `share/top/`
 186  * files have been installed:  appends the relative installation path of the
 187  * data files and calls isAcceptableLibraryPath().
 188  */
 189 bool isAcceptableLibraryPathPrefix(const std::string &path, std::string *result)
 190 {
 191     std::string testPath = Path::join(path, GMXLIB_SEARCH_DIR);
 192     if (isAcceptableLibraryPath(testPath))
 193     {
 194         *result = testPath;
 195         return true;
 196     }
 197     return false;
 198 }
 199
 200 /*! \brief
 201  * Returns a fallback data path.
 202  *
 203  * Checks a few standard locations for the data files before returning a
 204  * configure-time hard-coded path.  The hard-coded path is preferred if it
 205  * actually contains the data files, though.
 206  */
 207 std::string findFallbackLibraryDataPath()
 208 {
 209 #ifndef GMX_NATIVE_WINDOWS
 210     if (!isAcceptableLibraryPath(GMXLIB_FALLBACK))
 211     {
 212         std::string foundPath;
 213         if (isAcceptableLibraryPathPrefix("/usr/local", &foundPath))
 214         {
 215             return foundPath;
 216         }
 217         if (isAcceptableLibraryPathPrefix("/usr", &foundPath))
 218         {
 219             return foundPath;
 220         }
 221         if (isAcceptableLibraryPathPrefix("/opt", &foundPath))
 222         {
 223             return foundPath;
 224         }
 225     }
 226 #endif
 227     return GMXLIB_FALLBACK;
 228 }
 229
 230 /*! \brief
 231  * Finds the library data files based on path of the binary.
 232  *
 233  * \param[in] binaryPath  Absolute path to the binary.
 234  * \returns  Path to the `share/top/` data files.
 235  *
 236  * The search based on the path only works if the binary is in the same
 237  * relative path as the installed \Gromacs binaries.  If the binary is
 238  * somewhere else, a hard-coded fallback is used.  This doesn't work if the
 239  * binaries are somewhere else than the path given during configure time...
 240  *
 241  * Extra logic is present to allow running binaries from the build tree such
 242  * that they use up-to-date data files from the source tree.
 243  */
 244 std::string findDefaultLibraryDataPath(const std::string &binaryPath)
 245 {
 246     // If the input path is not absolute, the binary could not be found.
 247     // Don't search anything.
 248     if (Path::isAbsolute(binaryPath))
 249     {
 250         // Remove the executable name.
 251         std::string searchPath = Path::getParentPath(binaryPath);
 252         // If running directly from the build tree, try to use the source
 253         // directory.
 254 #if (defined CMAKE_SOURCE_DIR && defined CMAKE_BINARY_DIR)
 255         std::string buildBinPath;
 256 #ifdef CMAKE_INTDIR
 257         buildBinPath = Path::join(CMAKE_BINARY_DIR, "bin", CMAKE_INTDIR);
 258 #else
 259         buildBinPath = Path::join(CMAKE_BINARY_DIR, "bin");
 260 #endif
 261         if (Path::isEquivalent(searchPath, buildBinPath))
 262         {
 263             std::string testPath = Path::join(CMAKE_SOURCE_DIR, "share/top");
 264             if (isAcceptableLibraryPath(testPath))
 265             {
 266                 return testPath;
 267             }
 268         }
 269 #endif
 270
 271         // Use the executable path to (try to) find the library dir.
 272         while (!searchPath.empty())
 273         {
 274             std::string testPath = Path::join(searchPath, GMXLIB_SEARCH_DIR);
 275             if (isAcceptableLibraryPath(testPath))
 276             {
 277                 return testPath;
 278             }
 279             searchPath = Path::getParentPath(searchPath);
 280         }
 281     }
 282
 283     // End of smart searching. If we didn't find it in our parent tree,
 284     // or if the program name wasn't set, return a fallback.
 285     return findFallbackLibraryDataPath();
 286 }
 287
 288 //! \}
 289
 290 }   // namespace
 291
 292 /********************************************************************
 293  * CommandLineProgramContext::Impl
 294  */
 295
 296 class CommandLineProgramContext::Impl
 297 {
 298     public:
 299         Impl();
 300         Impl(int argc, const char *const argv[],
 301              ExecutableEnvironmentPointer env);
 302
 303         /*! \brief
 304          * Finds the full binary path if it isn't searched yet.
 305          *
 306          * Sets \a fullBinaryPath_ if it isn't set yet.
 307          *
 308          * The \a binaryPathMutex_ should be locked by the caller before
 309          * calling this function.
 310          */
 311         void findBinaryPath() const;
 312
 313         ExecutableEnvironmentPointer  executableEnv_;
 314         std::string                   invokedName_;
 315         std::string                   programName_;
 316         std::string                   displayName_;
 317         std::string                   commandLine_;
 318         mutable std::string           fullBinaryPath_;
 319         mutable std::string           defaultLibraryDataPath_;
 320         mutable tMPI::mutex           binaryPathMutex_;
 321 };
 322
 323 CommandLineProgramContext::Impl::Impl()
 324     : programName_("GROMACS")
 325 {
 326 }
 327
 328 CommandLineProgramContext::Impl::Impl(int argc, const char *const argv[],
 329                                       ExecutableEnvironmentPointer env)
 330     : executableEnv_(env)
 331 {
 332     invokedName_ = (argc != 0 ? argv[0] : "");
 333     programName_ = Path::getFilename(invokedName_);
 334     programName_ = stripSuffixIfPresent(programName_, ".exe");
 335
 336     commandLine_ = quoteIfNecessary(programName_.c_str());
 337     for (int i = 1; i < argc; ++i)
 338     {
 339         commandLine_.append(" ");
 340         commandLine_.append(quoteIfNecessary(argv[i]));
 341     }
 342 }
 343
 344 void CommandLineProgramContext::Impl::findBinaryPath() const
 345 {
 346     if (fullBinaryPath_.empty())
 347     {
 348         fullBinaryPath_ = findFullBinaryPath(invokedName_, *executableEnv_);
 349         fullBinaryPath_ = Path::normalize(Path::resolveSymlinks(fullBinaryPath_));
 350         // TODO: Investigate/Consider using a dladdr()-based solution.
 351         // Potentially less portable, but significantly simpler, and also works
 352         // with user binaries even if they are located in some arbitrary location,
 353         // as long as shared libraries are used.
 354     }
 355 }
 356
 357 /********************************************************************
 358  * CommandLineProgramContext
 359  */
 360
 361 CommandLineProgramContext::CommandLineProgramContext()
 362     : impl_(new Impl)
 363 {
 364 }
 365
 366 CommandLineProgramContext::CommandLineProgramContext(const char *binaryName)
 367     : impl_(new Impl(1, &binaryName, DefaultExecutableEnvironment::create()))
 368 {
 369 }
 370
 371 CommandLineProgramContext::CommandLineProgramContext(
 372         int argc, const char *const argv[])
 373     : impl_(new Impl(argc, argv, DefaultExecutableEnvironment::create()))
 374 {
 375 }
 376
 377 CommandLineProgramContext::CommandLineProgramContext(
 378         int argc, const char *const argv[], ExecutableEnvironmentPointer env)
 379     : impl_(new Impl(argc, argv, env))
 380 {
 381 }
 382
 383 CommandLineProgramContext::~CommandLineProgramContext()
 384 {
 385 }
 386
 387 void CommandLineProgramContext::setDisplayName(const std::string &name)
 388 {
 389     GMX_RELEASE_ASSERT(impl_->displayName_.empty(),
 390                        "Can only set display name once");
 391     impl_->displayName_ = name;
 392 }
 393
 394 const char *CommandLineProgramContext::programName() const
 395 {
 396     return impl_->programName_.c_str();
 397 }
 398
 399 const char *CommandLineProgramContext::displayName() const
 400 {
 401     return impl_->displayName_.empty()
 402            ? impl_->programName_.c_str()
 403            : impl_->displayName_.c_str();
 404 }
 405
 406 const char *CommandLineProgramContext::commandLine() const
 407 {
 408     return impl_->commandLine_.c_str();
 409 }
 410
 411 const char *CommandLineProgramContext::fullBinaryPath() const
 412 {
 413     tMPI::lock_guard<tMPI::mutex> lock(impl_->binaryPathMutex_);
 414     impl_->findBinaryPath();
 415     return impl_->fullBinaryPath_.c_str();
 416 }
 417
 418 const char *CommandLineProgramContext::defaultLibraryDataPath() const
 419 {
 420     tMPI::lock_guard<tMPI::mutex> lock(impl_->binaryPathMutex_);
 421     if (impl_->defaultLibraryDataPath_.empty())
 422     {
 423         impl_->findBinaryPath();
 424         impl_->defaultLibraryDataPath_ =
 425             Path::normalize(findDefaultLibraryDataPath(impl_->fullBinaryPath_));
 426     }
 427     return impl_->defaultLibraryDataPath_.c_str();
 428 }
 429
 430 } // namespace gmx