src/smpi/smpi_base.c

   1 /* Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "private.h"
   8 #include "xbt/virtu.h"
   9 #include "mc/mc.h"
  10 #include "xbt/replay.h"
  11 #include <errno.h>
  12 #include "simix/smx_private.h"
  13 #include "surf/surf.h"
  14
  15
  16 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  17
  18
  19 static int match_recv(void* a, void* b, smx_action_t ignored) {
  20    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  21    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  22    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  23
  24   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  25   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  26   return (ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  27     && (ref->tag == MPI_ANY_TAG || req->tag == ref->tag);
  28 }
  29
  30 static int match_send(void* a, void* b,smx_action_t ignored) {
  31    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  32    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  33    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  34    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  35    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  36    return (req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  37           && (req->tag == MPI_ANY_TAG || req->tag == ref->tag);
  38 }
  39
  40 static MPI_Request build_request(void *buf, int count,
  41                                  MPI_Datatype datatype, int src, int dst,
  42                                  int tag, MPI_Comm comm, unsigned flags)
  43 {
  44   MPI_Request request;
  45
  46   void *old_buf = NULL;
  47
  48   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
  49
  50   s_smpi_subtype_t *subtype = datatype->substruct;
  51
  52   if(datatype->has_subtype == 1){
  53     // This part handles the problem of non-contiguous memory
  54     old_buf = buf;
  55     buf = malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
  56     if (flags & SEND) {
  57       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
  58     }
  59   }
  60
  61   request->buf = buf;
  62   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the
  63   // unserialisation at the reception)
  64   request->old_buf = old_buf;
  65   request->old_type = datatype;
  66
  67   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
  68   request->src = src;
  69   request->dst = dst;
  70   request->tag = tag;
  71   request->comm = comm;
  72   request->action = NULL;
  73   request->flags = flags;
  74   request->detached = 0;
  75 #ifdef HAVE_TRACING
  76   request->send = 0;
  77   request->recv = 0;
  78 #endif
  79   return request;
  80 }
  81
  82
  83 void smpi_empty_status(MPI_Status * status) {
  84   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
  85       status->MPI_SOURCE=MPI_ANY_SOURCE;
  86       status->MPI_TAG=MPI_ANY_TAG;
  87       status->count=0;
  88   }
  89 }
  90
  91 void smpi_action_trace_run(char *path)
  92 {
  93   char *name;
  94   xbt_dynar_t todo;
  95   xbt_dict_cursor_t cursor;
  96
  97   action_fp=NULL;
  98   if (path) {
  99     action_fp = fopen(path, "r");
 100     xbt_assert(action_fp != NULL, "Cannot open %s: %s", path,
 101                strerror(errno));
 102   }
 103
 104   if (!xbt_dict_is_empty(action_queues)) {
 105     XBT_WARN
 106       ("Not all actions got consumed. If the simulation ended successfully (without deadlock), you may want to add new processes to your deployment file.");
 107
 108
 109     xbt_dict_foreach(action_queues, cursor, name, todo) {
 110       XBT_WARN("Still %lu actions for %s", xbt_dynar_length(todo), name);
 111     }
 112   }
 113
 114   if (path)
 115     fclose(action_fp);
 116   xbt_dict_free(&action_queues);
 117   action_queues = xbt_dict_new_homogeneous(NULL);
 118 }
 119
 120 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 121 {
 122   MPI_Request req = request;
 123   smpi_mpi_request_free(&req);
 124 }
 125
 126 /* MPI Low level calls */
 127 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 128                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 129 {
 130   MPI_Request request =
 131     build_request(buf, count, datatype, smpi_comm_rank(comm), dst, tag,
 132                   comm, PERSISTENT | SEND);
 133
 134   return request;
 135 }
 136
 137 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 138                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 139 {
 140   MPI_Request request =
 141     build_request(buf, count, datatype, src, smpi_comm_rank(comm), tag,
 142                   comm, PERSISTENT | RECV);
 143
 144   return request;
 145 }
 146
 147 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 148 {
 149   smx_rdv_t mailbox;
 150
 151   xbt_assert(!request->action,
 152              "Cannot (re)start a non-finished communication");
 153   if(request->flags & RECV) {
 154     print_request("New recv", request);
 155     if (request->size < surf_cfg_get_int("smpi/async_small_thres"))
 156       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 157     else
 158       mailbox = smpi_process_mailbox();
 159
 160     // FIXME: SIMIX does not yet support non-contiguous datatypes
 161     request->action = simcall_comm_irecv(mailbox, request->buf, &request->size, &match_recv, request);
 162   } else {
 163
 164     int receiver = smpi_group_index(smpi_comm_group(request->comm), request->dst);
 165 /*    if(receiver == MPI_UNDEFINED) {*/
 166 /*      XBT_WARN("Trying to send a message to a wrong rank");*/
 167 /*      return;*/
 168 /*    }*/
 169     print_request("New send", request);
 170     if (request->size < surf_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")) { // eager mode
 171       mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 172     }else{
 173       XBT_DEBUG("Send request %p is not in the permanent receive mailbox (buf: %p)",request,request->buf);
 174       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 175     }
 176     if (request->size < 64*1024 ) { //(FIXME: this limit should be configurable)
 177       void *oldbuf = NULL;
 178       if(request->old_type->has_subtype == 0){
 179         oldbuf = request->buf;
 180         request->detached = 1;
 181         if (oldbuf){
 182           request->buf = malloc(request->size);
 183           memcpy(request->buf,oldbuf,request->size);
 184         }
 185       }
 186       XBT_DEBUG("Send request %p is detached; buf %p copied into %p",request,oldbuf,request->buf);
 187     }
 188
 189     request->action =
 190       simcall_comm_isend(mailbox, request->size, -1.0,
 191                          request->buf, request->size,
 192                          &match_send,
 193                          &smpi_mpi_request_free_voidp, // how to free the userdata if a detached send fails
 194                          request,
 195                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 196                          request->detached);
 197
 198 #ifdef HAVE_TRACING
 199     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == NULL) */
 200     if (request->action)
 201       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 202 #endif
 203
 204   }
 205
 206 }
 207
 208 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 209 {
 210   int i;
 211
 212   for(i = 0; i < count; i++) {
 213     smpi_mpi_start(requests[i]);
 214   }
 215 }
 216
 217 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 218 {
 219   xbt_free(*request);
 220   *request = MPI_REQUEST_NULL;
 221 }
 222
 223 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 224                             int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 225 {
 226   MPI_Request request =
 227     build_request(buf, count, datatype, smpi_comm_rank(comm), dst, tag,
 228                   comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 229
 230   return request;
 231 }
 232
 233 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 234                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 235 {
 236   MPI_Request request =
 237     smpi_isend_init(buf, count, datatype, dst, tag, comm);
 238
 239   smpi_mpi_start(request);
 240   return request;
 241 }
 242
 243 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 244                             int src, int tag, MPI_Comm comm)
 245 {
 246   MPI_Request request =
 247     build_request(buf, count, datatype, src, smpi_comm_rank(comm), tag,
 248                   comm, NON_PERSISTENT | RECV);
 249   return request;
 250 }
 251
 252 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 253                            int src, int tag, MPI_Comm comm)
 254 {
 255   MPI_Request request =
 256     smpi_irecv_init(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 257
 258   smpi_mpi_start(request);
 259   return request;
 260 }
 261
 262 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src,
 263                    int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 264 {
 265   MPI_Request request;
 266   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 267   smpi_mpi_wait(&request, status);
 268 }
 269
 270
 271
 272 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
 273                    int tag, MPI_Comm comm)
 274 {
 275   MPI_Request request =
 276     build_request(buf, count, datatype, smpi_comm_rank(comm), dst, tag,
 277                   comm, NON_PERSISTENT | SEND | RECV_DELETE);
 278
 279   smpi_mpi_start(request);
 280   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 281
 282 }
 283
 284 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 285                        int dst, int sendtag, void *recvbuf, int recvcount,
 286                        MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 287                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 288 {
 289   MPI_Request requests[2];
 290   MPI_Status stats[2];
 291
 292   requests[0] =
 293     smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 294   requests[1] =
 295     smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 296   smpi_mpi_startall(2, requests);
 297   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 298   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 299     // Copy receive status
 300     memcpy(status, &stats[1], sizeof(MPI_Status));
 301   }
 302 }
 303
 304 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 305 {
 306   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 307 }
 308
 309 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 310 {
 311   MPI_Request req = *request;
 312   // if we have a sender, we should use its data, and not the data from the receive
 313   //FIXME : mail fail if req->action has already been freed, the pointer being invalid
 314   if((req->action)&&
 315      (req->src==MPI_ANY_SOURCE || req->tag== MPI_ANY_TAG))
 316     req = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data((*request)->action);
 317
 318   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 319     status->MPI_SOURCE = req->src;
 320     status->MPI_TAG = req->tag;
 321     //if((*request)->action && ((MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data((*request)->action))->size == (*request)->size)
 322     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 323     //else status->MPI_ERROR = MPI_ERR_TRUNCATE;
 324     // this handles the case were size in receive differs from size in send
 325     // FIXME: really this should just contain the count of receive-type blocks,
 326     // right?
 327     status->count = req->size;
 328   }
 329   req = *request;
 330
 331   print_request("Finishing", req);
 332   MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 333   if(datatype->has_subtype == 1){
 334       // This part handles the problem of non-contignous memory
 335       // the unserialization at the reception
 336     s_smpi_subtype_t *subtype = datatype->substruct;
 337     if(req->flags & RECV) {
 338       subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->size/smpi_datatype_size(datatype) , datatype->substruct);
 339     }
 340     if(req->detached == 0) free(req->buf);
 341   }
 342
 343
 344
 345   if(req->flags & NON_PERSISTENT) {
 346     if(req->action &&
 347       (req->action->state == SIMIX_DONE))
 348     {
 349       MPI_Request sender_request = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data(req->action);
 350       if((sender_request!=MPI_REQUEST_NULL) &&
 351         ( sender_request->detached ) &&
 352         ( sender_request->flags & RECV_DELETE))
 353       {
 354         //we are in a receiver's wait from a detached send
 355         //we have to clean the sender's side request here.... but only if done by a send, not an isend
 356         //the request lives senderside for an isend. As detached is currently for send + isend, we use RECV_DELETE to separate them
 357         //FIXME : see if just removing detached status for isend is also good
 358         smpi_mpi_request_free(&sender_request);
 359       }
 360     }
 361     smpi_mpi_request_free(request);
 362   } else {
 363     req->action = NULL;
 364   }
 365 }
 366
 367 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 368   int flag;
 369
 370   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 371   if ((*request)->action == NULL)
 372     flag = 1;
 373   else
 374     flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 375   if(flag) {
 376     finish_wait(request, status);
 377   }else{
 378     smpi_empty_status(status);
 379   }
 380   return flag;
 381 }
 382
 383 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index,
 384                      MPI_Status * status)
 385 {
 386   xbt_dynar_t comms;
 387   int i, flag, size;
 388   int* map;
 389
 390   *index = MPI_UNDEFINED;
 391   flag = 0;
 392   if(count > 0) {
 393     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_action_t), NULL);
 394     map = xbt_new(int, count);
 395     size = 0;
 396     for(i = 0; i < count; i++) {
 397       if((requests[i]!=MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action) {
 398          xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 399          map[size] = i;
 400          size++;
 401       }
 402     }
 403     if(size > 0) {
 404       i = simcall_comm_testany(comms);
 405       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 406       if(i != -1) {
 407         *index = map[i];
 408         finish_wait(&requests[*index], status);
 409         flag = 1;
 410       }
 411     }else{
 412         //all requests are null or inactive, return true
 413         flag=1;
 414         smpi_empty_status(status);
 415     }
 416     xbt_free(map);
 417     xbt_dynar_free(&comms);
 418   }
 419
 420   return flag;
 421 }
 422
 423
 424 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[],
 425                      MPI_Status status[])
 426 {
 427   MPI_Status stat;
 428   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 429   int flag=1;
 430   int i;
 431   for(i=0; i<count; i++){
 432     if(requests[i]!= MPI_REQUEST_NULL){
 433       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 434         flag=0;
 435       }
 436     }else{
 437       smpi_empty_status(pstat);
 438     }
 439     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 440       memcpy(&status[i], pstat, sizeof(*pstat));
 441     }
 442   }
 443   return flag;
 444 }
 445
 446 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 447   int flag=0;
 448   //FIXME find another wait to avoid busy waiting ?
 449   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 450   while(flag==0){
 451     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 452     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 453     if(!flag) {
 454       simcall_process_sleep(0.0001);
 455     }
 456   }
 457 }
 458
 459 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 460   MPI_Request request =build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source, smpi_comm_rank(comm), tag,
 461             comm, NON_PERSISTENT | RECV);
 462
 463   // behave like a receive, but don't do it
 464   smx_rdv_t mailbox;
 465
 466   print_request("New iprobe", request);
 467   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 468     if (surf_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")>0){
 469         mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 470         XBT_DEBUG("trying to probe the perm recv mailbox");
 471         request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, request->src, request->tag, &match_recv, (void*)request);
 472     }
 473     if (request->action==NULL){
 474         mailbox = smpi_process_mailbox();
 475         XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 476         request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, request->src, request->tag, &match_recv, (void*)request);
 477     }
 478
 479   if(request->action){
 480     MPI_Request req = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data(request->action);
 481     *flag = 1;
 482     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 483       status->MPI_SOURCE = req->src;
 484       status->MPI_TAG = req->tag;
 485       status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 486       status->count = req->size;
 487     }
 488   }
 489   else *flag = 0;
 490   smpi_mpi_request_free(&request);
 491
 492   return;
 493 }
 494
 495 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 496 {
 497   print_request("Waiting", *request);
 498   if ((*request)->action != NULL) { // this is not a detached send
 499     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 500     finish_wait(request, status);
 501   }
 502   // FIXME for a detached send, finish_wait is not called:
 503 }
 504
 505 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[],
 506                      MPI_Status * status)
 507 {
 508   xbt_dynar_t comms;
 509   int i, size, index;
 510   int *map;
 511
 512   index = MPI_UNDEFINED;
 513   if(count > 0) {
 514     // Wait for a request to complete
 515     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_action_t), NULL);
 516     map = xbt_new(int, count);
 517     size = 0;
 518     XBT_DEBUG("Wait for one of");
 519     for(i = 0; i < count; i++) {
 520       if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && (requests[i]->action != NULL)) {
 521         print_request("Waiting any ", requests[i]);
 522         xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 523         map[size] = i;
 524         size++;
 525       }
 526     }
 527     if(size > 0) {
 528       i = simcall_comm_waitany(comms);
 529
 530       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 531       if (i != -1) {
 532         index = map[i];
 533         finish_wait(&requests[index], status);
 534       }
 535     }
 536     xbt_free(map);
 537     xbt_dynar_free(&comms);
 538   }
 539
 540   if (index==MPI_UNDEFINED)
 541     smpi_empty_status(status);
 542
 543   return index;
 544 }
 545
 546 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[],
 547                       MPI_Status status[])
 548 {
 549   int  index, c;
 550   MPI_Status stat;
 551   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 552   int retvalue=MPI_SUCCESS;
 553   //tag invalid requests in the set
 554   for(c = 0; c < count; c++) {
 555     if(requests[c]==MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL ){
 556       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE)
 557         smpi_empty_status(&status[c]);
 558     }else if(requests[c]->src == MPI_PROC_NULL ){
 559       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 560         smpi_empty_status(&status[c]);
 561         status[c].MPI_SOURCE=MPI_PROC_NULL;
 562       }
 563     }
 564   }
 565
 566   for(c = 0; c < count; c++) {
 567       if(MC_is_active()) {
 568         smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 569         index = c;
 570       } else {
 571         index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 572         if(index == MPI_UNDEFINED) {
 573           break;
 574        }
 575       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 576         memcpy(&status[index], pstat, sizeof(*pstat));
 577         if(status[index].MPI_ERROR==MPI_ERR_TRUNCATE)retvalue=MPI_ERR_IN_STATUS;
 578
 579       }
 580     }
 581   }
 582   return retvalue;
 583 }
 584
 585 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
 586                       MPI_Status status[])
 587 {
 588   int i, count, index;
 589   MPI_Status stat;
 590   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 591
 592   count = 0;
 593   for(i = 0; i < incount; i++)
 594   {
 595     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
 596     if(index!=MPI_UNDEFINED){
 597       indices[count] = index;
 598       count++;
 599       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 600         memcpy(&status[index], pstat, sizeof(*pstat));
 601       }
 602     }else{
 603       return MPI_UNDEFINED;
 604     }
 605   }
 606   return count;
 607 }
 608
 609 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
 610                       MPI_Status status[])
 611 {
 612   int i, count, count_dead;
 613   MPI_Status stat;
 614   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 615
 616   count = 0;
 617   count_dead = 0;
 618   for(i = 0; i < incount; i++) {
 619     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
 620       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
 621          indices[count] = i;
 622          count++;
 623          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 624             memcpy(&status[i], pstat, sizeof(*pstat));
 625          }
 626       }
 627     }else{
 628       count_dead++;
 629     }
 630   }
 631   if(count_dead==incount)return MPI_UNDEFINED;
 632   else return count;
 633 }
 634
 635 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root,
 636                     MPI_Comm comm)
 637 {
 638   // arity=2: a binary tree, arity=4 seem to be a good setting (see P2P-MPI))
 639   nary_tree_bcast(buf, count, datatype, root, comm, 4);
 640 }
 641
 642 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
 643 {
 644   // arity=2: a binary tree, arity=4 seem to be a good setting (see P2P-MPI))
 645   nary_tree_barrier(comm, 4);
 646 }
 647
 648 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 649                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 650                      int root, MPI_Comm comm)
 651 {
 652   int system_tag = 666;
 653   int rank, size, src, index;
 654   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
 655   MPI_Request *requests;
 656
 657   rank = smpi_comm_rank(comm);
 658   size = smpi_comm_size(comm);
 659   if(rank != root) {
 660     // Send buffer to root
 661     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
 662   } else {
 663     // FIXME: check for errors
 664     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
 665     // Local copy from root
 666     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 667                        (char *)recvbuf + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
 668     // Receive buffers from senders
 669     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 670     index = 0;
 671     for(src = 0; src < size; src++) {
 672       if(src != root) {
 673         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + src * recvcount * recvext,
 674                                           recvcount, recvtype,
 675                                           src, system_tag, comm);
 676         index++;
 677       }
 678     }
 679     // Wait for completion of irecv's.
 680     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
 681     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 682     xbt_free(requests);
 683   }
 684 }
 685
 686 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 687                       void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
 688                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
 689 {
 690   int system_tag = 666;
 691   int rank, size, src, index;
 692   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
 693   MPI_Request *requests;
 694
 695   rank = smpi_comm_rank(comm);
 696   size = smpi_comm_size(comm);
 697   if(rank != root) {
 698     // Send buffer to root
 699     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
 700   } else {
 701     // FIXME: check for errors
 702     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
 703     // Local copy from root
 704     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 705                        (char *)recvbuf + displs[root] * recvext,
 706                        recvcounts[root], recvtype);
 707     // Receive buffers from senders
 708     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 709     index = 0;
 710     for(src = 0; src < size; src++) {
 711       if(src != root) {
 712         requests[index] =
 713           smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[src] * recvext,
 714                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
 715         index++;
 716       }
 717     }
 718     // Wait for completion of irecv's.
 719     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
 720     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 721     xbt_free(requests);
 722   }
 723 }
 724
 725 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount,
 726                         MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 727                         int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 728                         MPI_Comm comm)
 729 {
 730   int system_tag = 666;
 731   int rank, size, other, index;
 732   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
 733   MPI_Request *requests;
 734
 735   rank = smpi_comm_rank(comm);
 736   size = smpi_comm_size(comm);
 737   // FIXME: check for errors
 738   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
 739   // Local copy from self
 740   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 741                      (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext, recvcount,
 742                      recvtype);
 743   // Send/Recv buffers to/from others;
 744   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 745   index = 0;
 746   for(other = 0; other < size; other++) {
 747     if(other != rank) {
 748       requests[index] =
 749         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
 750                         comm);
 751       index++;
 752       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + other * recvcount * recvext,
 753                                         recvcount, recvtype, other,
 754                                         system_tag, comm);
 755       index++;
 756     }
 757   }
 758   // Wait for completion of all comms.
 759   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
 760   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 761   xbt_free(requests);
 762 }
 763
 764 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount,
 765                          MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 766                          int *recvcounts, int *displs,
 767                          MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
 768 {
 769   int system_tag = 666;
 770   int rank, size, other, index;
 771   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
 772   MPI_Request *requests;
 773
 774   rank = smpi_comm_rank(comm);
 775   size = smpi_comm_size(comm);
 776   // FIXME: check for errors
 777   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
 778   // Local copy from self
 779   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 780                      (char *)recvbuf + displs[rank] * recvext,
 781                      recvcounts[rank], recvtype);
 782   // Send buffers to others;
 783   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 784   index = 0;
 785   for(other = 0; other < size; other++) {
 786     if(other != rank) {
 787       requests[index] =
 788         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
 789                         comm);
 790       index++;
 791       requests[index] =
 792         smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
 793                         recvtype, other, system_tag, comm);
 794       index++;
 795     }
 796   }
 797   // Wait for completion of all comms.
 798   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
 799   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 800   xbt_free(requests);
 801 }
 802
 803 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 804                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 805                       int root, MPI_Comm comm)
 806 {
 807   int system_tag = 666;
 808   int rank, size, dst, index;
 809   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
 810   MPI_Request *requests;
 811
 812   rank = smpi_comm_rank(comm);
 813   size = smpi_comm_size(comm);
 814   if(rank != root) {
 815     // Recv buffer from root
 816     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
 817                   MPI_STATUS_IGNORE);
 818   } else {
 819     // FIXME: check for errors
 820     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
 821     // Local copy from root
 822     smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + root * sendcount * sendext,
 823                        sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 824     // Send buffers to receivers
 825     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 826     index = 0;
 827     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
 828       if(dst != root) {
 829         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + dst * sendcount * sendext,
 830                                           sendcount, sendtype, dst,
 831                                           system_tag, comm);
 832         index++;
 833       }
 834     }
 835     // Wait for completion of isend's.
 836     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
 837     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 838     xbt_free(requests);
 839   }
 840 }
 841
 842 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs,
 843                        MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
 844                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
 845 {
 846   int system_tag = 666;
 847   int rank, size, dst, index;
 848   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
 849   MPI_Request *requests;
 850
 851   rank = smpi_comm_rank(comm);
 852   size = smpi_comm_size(comm);
 853   if(rank != root) {
 854     // Recv buffer from root
 855     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
 856                   MPI_STATUS_IGNORE);
 857   } else {
 858     // FIXME: check for errors
 859     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
 860     // Local copy from root
 861     smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
 862                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 863     // Send buffers to receivers
 864     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 865     index = 0;
 866     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
 867       if(dst != root) {
 868         requests[index] =
 869           smpi_isend_init((char *)sendbuf + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
 870                           sendtype, dst, system_tag, comm);
 871         index++;
 872       }
 873     }
 874     // Wait for completion of isend's.
 875     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
 876     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 877     xbt_free(requests);
 878   }
 879 }
 880
 881 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
 882                      MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
 883                      MPI_Comm comm)
 884 {
 885   int system_tag = 666;
 886   int rank, size, src, index;
 887   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
 888   MPI_Request *requests;
 889   void **tmpbufs;
 890
 891   rank = smpi_comm_rank(comm);
 892   size = smpi_comm_size(comm);
 893   if(rank != root) {
 894     // Send buffer to root
 895     smpi_mpi_send(sendbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
 896   } else {
 897     // FIXME: check for errors
 898     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
 899     // Local copy from root
 900     if (sendbuf && recvbuf)
 901       smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
 902     // Receive buffers from senders
 903     //TODO: make a MPI_barrier here ?
 904     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 905     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
 906     index = 0;
 907     for(src = 0; src < size; src++) {
 908       if(src != root) {
 909         // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
 910         //  mapping...
 911         tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
 912         requests[index] =
 913           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src,
 914                           system_tag, comm);
 915         index++;
 916       }
 917     }
 918     // Wait for completion of irecv's.
 919     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
 920     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
 921       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 922       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
 923       if(index == MPI_UNDEFINED) {
 924         break;
 925       }
 926       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
 927         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
 928     }
 929     for(index = 0; index < size - 1; index++) {
 930       xbt_free(tmpbufs[index]);
 931     }
 932     xbt_free(tmpbufs);
 933     xbt_free(requests);
 934   }
 935 }
 936
 937 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
 938                         MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
 939 {
 940   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
 941   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
 942 }
 943
 944 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
 945                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
 946 {
 947   int system_tag = 666;
 948   int rank, size, other, index;
 949   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
 950   MPI_Request *requests;
 951   void **tmpbufs;
 952
 953   rank = smpi_comm_rank(comm);
 954   size = smpi_comm_size(comm);
 955
 956   // FIXME: check for errors
 957   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
 958
 959   // Local copy from self
 960   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
 961
 962   // Send/Recv buffers to/from others;
 963   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 964   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
 965   index = 0;
 966   for(other = 0; other < rank; other++) {
 967     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
 968     // mapping...
 969     tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
 970     requests[index] =
 971       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
 972                       comm);
 973     index++;
 974   }
 975   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
 976     requests[index] =
 977       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
 978     index++;
 979   }
 980   // Wait for completion of all comms.
 981   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
 982   for(other = 0; other < size - 1; other++) {
 983     index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 984     if(index == MPI_UNDEFINED) {
 985       break;
 986     }
 987     if(index < rank) {
 988       // #Request is below rank: it's a irecv
 989       smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
 990     }
 991   }
 992   for(index = 0; index < rank; index++) {
 993     xbt_free(tmpbufs[index]);
 994   }
 995   xbt_free(tmpbufs);
 996   xbt_free(requests);
 997 }