Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[SMPI] Fix missing timings for MPI_Send.
[simgrid.git] / src / smpi / smpi_base.cpp
1 /* Copyright (c) 2007-2015. 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 <xbt/config.hpp>
8
9 #include "private.h"
10 #include "xbt/virtu.h"
11 #include "mc/mc.h"
12 #include "src/mc/mc_replay.h"
13 #include "xbt/replay.h"
14 #include <errno.h>
15 #include "src/simix/smx_private.h"
16 #include "surf/surf.h"
17 #include "simgrid/sg_config.h"
18 #include "colls/colls.h"
19
20 #include "src/simix/SynchroComm.hpp"
21
22 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
23
24 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
25    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
26    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
27    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
28
29   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
30   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
31   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
32     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
33     //we match, we can transfer some values
34     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)
35         ref->real_src = req->src;
36     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)
37         ref->real_tag = req->tag;
38     if(ref->real_size < req->real_size) 
39         ref->truncated = 1;
40     if(req->detached==1)
41         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
42     XBT_DEBUG("match succeeded");
43     return 1;
44   }else return 0;
45 }
46
47 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
48    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
49    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
50    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
51    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
52    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
53
54    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
55              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
56    {
57      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)
58         req->real_src = ref->src;
59      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)
60         req->real_tag = ref->tag;
61      if(req->real_size < ref->real_size) 
62         req->truncated = 1;
63      if(ref->detached==1)
64          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
65      XBT_DEBUG("match succeeded");
66      return 1;
67    } else return 0;
68 }
69
70 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
71 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more values for each factor
72 typedef struct s_smpi_factor_multival *smpi_os_factor_multival_t;
73 typedef struct s_smpi_factor_multival { // FIXME: this should be merged (deduplicated) with s_smpi_factor defined in network_smpi.c
74   long factor;
75   int nb_values;
76   double values[4];//arbitrary set to 4
77 } s_smpi_factor_multival_t;
78
79 xbt_dynar_t smpi_os_values  = nullptr;
80 xbt_dynar_t smpi_or_values  = nullptr;
81 xbt_dynar_t smpi_ois_values = nullptr;
82
83 static simgrid::config::Flag<double> smpi_wtime_sleep(
84   "smpi/wtime", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Wtime", 0.0);
85 static simgrid::config::Flag<double> smpi_init_sleep(
86   "smpi/init", "Time to inject inside a call to MPI_Init", 0.0);
87 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
88   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
89 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
90   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
91
92 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
93 {
94   return ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor > (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? 1 :
95          ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor < (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? -1 : 0;
96 }
97
98 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
99 {
100   char *value = NULL;
101   unsigned int iter = 0;
102   s_smpi_factor_multival_t fact;
103   fact.nb_values=0;
104   unsigned int i=0;
105   xbt_dynar_t radical_elements2 = NULL;
106
107   xbt_dynar_t smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_multival_t), NULL);
108   xbt_dynar_t radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
109   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
110     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_multival_t));
111     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
112     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
113       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
114     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
115       char *errmsg;
116       if (i==0) {
117         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%d: %%s", iter+1);
118         fact.factor = xbt_str_parse_int(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
119       } else {
120         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%d: %%s", i, iter+1);
121         fact.values[fact.nb_values] = xbt_str_parse_double(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
122         fact.nb_values++;
123       }
124       xbt_free(errmsg);
125     }
126
127     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_multival_t, fact);
128     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
129     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
130   }
131   xbt_dynar_free(&radical_elements);
132   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
133   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
134     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
135   }
136   return smpi_factor;
137 }
138
139 static double smpi_os(double size)
140 {
141   if (smpi_os_values == nullptr) {
142     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
143     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
144   }
145   unsigned int iter = 0;
146   s_smpi_factor_multival_t fact;
147   double current=0.0;
148   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
149   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
150   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
151   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
152   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
153     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
154                                // computed value of current!
155         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
156       return current;
157     }else{
158       // If the next section is too large, the current section must be used.
159       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
160       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
161     }
162   }
163   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
164
165   return current;
166 }
167
168 static double smpi_ois(double size)
169 {
170   if (smpi_ois_values == nullptr) {
171     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
172     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
173   }
174   unsigned int iter = 0;
175   s_smpi_factor_multival_t fact;
176   double current=0.0;
177   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
178   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
179   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
180   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
181     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
182         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
183       return current;
184     }else{
185       // If the next section is too large, the current section must be used.
186       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
187       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
188     }
189   }
190   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
191
192   return current;
193 }
194
195 static double smpi_or(double size)
196 {
197   if (smpi_or_values == nullptr) {
198     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
199     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
200   }
201   unsigned int iter = 0;
202   s_smpi_factor_multival_t fact;
203   double current=0.0;
204   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
205   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
206   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
207   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
208     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
209                                // computed value of current!
210         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
211       return current;
212     } else {
213       // If the next section is too large, the current section must be used.
214       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
215       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
216     }
217   }
218   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
219
220   return current;
221 }
222
223 void smpi_mpi_init() {
224   if(smpi_init_sleep > 0) 
225     simcall_process_sleep(smpi_init_sleep);
226 }
227
228 double smpi_mpi_wtime(){
229   double time;
230   if (smpi_process_initialized() != 0 && 
231       smpi_process_finalized() == 0 && 
232       smpi_process_get_sampling() == 0) {
233     smpi_bench_end();
234     time = SIMIX_get_clock();
235     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
236     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
237     //       ....
238     //     }
239     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
240     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
241     if(smpi_wtime_sleep > 0) 
242       simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
243     smpi_bench_begin();
244   } else {
245     time = SIMIX_get_clock();
246   }
247   return time;
248 }
249
250 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
251                                  unsigned flags)
252 {
253   MPI_Request request = NULL;
254
255   void *old_buf = NULL;
256
257   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
258
259   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
260
261   if((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) !=0)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
262     // This part handles the problem of non-contiguous memory
263     old_buf = buf;
264     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
265     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && ((flags & SEND) != 0)) {
266       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
267     }
268   }
269
270   request->buf      = buf;
271   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
272   request->old_buf  = old_buf;
273   request->old_type = datatype;
274
275   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
276   smpi_datatype_use(datatype);
277   request->src  = src;
278   request->dst  = dst;
279   request->tag  = tag;
280   request->comm = comm;
281   smpi_comm_use(request->comm);
282   request->action          = nullptr;
283   request->flags           = flags;
284   request->detached        = 0;
285   request->detached_sender = nullptr;
286   request->real_src        = 0;
287   request->truncated       = 0;
288   request->real_size       = 0;
289   request->real_tag        = 0;
290   if (flags & PERSISTENT)
291     request->refcount = 1;
292   else
293     request->refcount = 0;
294   request->op   = MPI_REPLACE;
295   request->send = 0;
296   request->recv = 0;
297
298   return request;
299 }
300
301 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
302 {
303   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
304     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
305     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
306     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
307     status->count=0;
308   }
309 }
310
311 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
312 {
313   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
314   smpi_mpi_request_free(&req);
315 }
316
317 /* MPI Low level calls */
318 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
319                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
320 {
321   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
322   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
323                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
324   return request;
325 }
326
327 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
328                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
329 {
330   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
331   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
332                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
333   return request;
334 }
335
336 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
337                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
338 {
339   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
340   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,
341                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
342                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
343   return request;
344 }
345
346 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
347 {
348   smx_mailbox_t mailbox;
349
350   xbt_assert(request->action == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
351   request->flags &= ~PREPARED;
352   request->flags &= ~FINISHED;
353   request->refcount++;
354
355   if ((request->flags & RECV) != 0) {
356     print_request("New recv", request);
357
358     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
359
360     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
361     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
362       xbt_mutex_acquire(mut);
363
364     if (async_small_thresh == 0 && (request->flags & RMA) == 0 ) {
365       mailbox = smpi_process_mailbox();
366     } 
367     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) {
368       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
369       //begin with the more appropriate one : the small one.
370       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
371       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
372       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
373     
374       if (action == nullptr) {
375         mailbox = smpi_process_mailbox();
376         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
377         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
378         if (action == nullptr) {
379           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
380           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
381         }
382       }
383       else {
384         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
385       }
386     }
387     else {
388       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
389       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
390       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
391     
392       if (action == nullptr) {
393         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
394         mailbox = smpi_process_mailbox();
395       }
396       else {
397         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
398       }
399     }
400
401     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
402     double sleeptime = (request->detached != 0) ? smpi_or(request->size) : 0.0;
403     if(sleeptime > 0.0){
404         simcall_process_sleep(sleeptime);
405         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
406     }
407
408     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
409     request->real_size=request->size;
410     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
411                                          ! smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
412                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
413         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
414
415     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0 )
416       xbt_mutex_release(mut);
417   } else {
418     int receiver = request->dst;
419
420     int rank = request->src;
421     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
422       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
423     }
424     print_request("New send", request);
425
426     void* buf = request->buf;
427     if ( (request->flags & SSEND) == 0 
428         && ( (request->flags & RMA) != 0 || static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh") ) ) {
429       void *oldbuf = NULL;
430       request->detached = 1;
431       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
432       request->refcount++;
433       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
434         oldbuf = request->buf;
435         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf != NULL && request->size!=0){
436           if((smpi_privatize_global_variables != 0)
437             && (static_cast<char*>(request->buf) >= smpi_start_data_exe)
438             && (static_cast<char*>(request->buf) < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
439             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
440             smpi_switch_data_segment(request->src);
441           }
442           buf = xbt_malloc(request->size);
443           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
444           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
445         }
446       }
447     }
448
449     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
450     double sleeptime = 0.0;
451     if(request->detached != 0 || ((request->flags & (ISEND|SSEND)) != 0)){// issend should be treated as isend
452       //isend and send timings may be different
453       sleeptime = ((request->flags & ISEND) != 0) ? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
454     }
455
456     if(sleeptime > 0.0){
457         simcall_process_sleep(sleeptime);
458         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, sleeptime);
459     } 
460
461     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
462
463     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
464
465     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
466       xbt_mutex_acquire(mut);
467
468     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) !=0)) {
469       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
470     }
471     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
472       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
473       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
474       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
475       if (action == nullptr) {
476         if ((request->flags & SSEND) == 0){
477           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
478           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
479         } 
480         else {
481           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
482           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
483           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
484           if (action == nullptr) {
485             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
486             mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
487           }
488         }
489       }
490       else {
491         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
492       }
493     }
494     else {
495       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
496       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
497     }
498
499     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
500     request->real_size=request->size;
501     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
502                                          buf, request->real_size, &match_send,
503                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
504                          !smpi_process_get_replaying() ? &smpi_comm_copy_buffer_callback
505                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
506                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
507                          request->detached);
508     XBT_DEBUG("send simcall posted");
509
510     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == nullptr) */
511     if (request->action != nullptr)
512       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
513
514     if (async_small_thresh != 0 || ((request->flags & RMA)!=0))
515       xbt_mutex_release(mut);
516   }
517 }
518
519 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
520 {
521   if(requests== nullptr) 
522     return;
523
524   for(int i = 0; i < count; i++) {
525     smpi_mpi_start(requests[i]);
526   }
527 }
528
529 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
530 {
531   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
532     (*request)->refcount--;
533     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
534
535     if((*request)->refcount==0){
536         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
537         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
538         print_request("Destroying", (*request));
539         xbt_free(*request);
540         *request = MPI_REQUEST_NULL;
541     }else{
542         print_request("Decrementing", (*request));
543     }
544   }else{
545       xbt_die("freeing an already free request");
546   }
547 }
548
549 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
550                                MPI_Op op)
551 {
552   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
553   if(op==MPI_OP_NULL){
554     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, src, dst, tag,
555                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
556   }else{
557     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
558                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
559     request->op = op;
560   }
561   return request;
562 }
563
564 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
565                                MPI_Op op)
566 {
567   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
568   if(op==MPI_OP_NULL){
569     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
570                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
571   }else{
572     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
573                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
574     request->op = op;
575   }
576   return request;
577 }
578
579 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
580 {
581   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
582   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
583                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
584   return request;
585 }
586
587 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
588 {
589   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
590   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
591                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
592   smpi_mpi_start(request);
593   return request;
594 }
595
596 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
597 {
598   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
599   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
600                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
601   smpi_mpi_start(request);
602   return request;
603 }
604
605 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
606 {
607   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
608   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
609                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
610                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
611   return request;
612 }
613
614 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
615 {
616   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
617   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
618                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
619                           NON_PERSISTENT | RECV);
620   smpi_mpi_start(request);
621   return request;
622 }
623
624 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
625 {
626   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
627   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
628   smpi_mpi_wait(&request, status);
629   request = NULL;
630 }
631
632 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
633 {
634   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
635   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
636                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
637
638   smpi_mpi_start(request);
639   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
640   request = NULL;
641 }
642
643 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
644 {
645   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
646   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
647                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
648
649   smpi_mpi_start(request);
650   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
651   request = NULL;
652 }
653
654 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
655                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
656                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
657 {
658   MPI_Request requests[2];
659   MPI_Status stats[2];
660   int myid=smpi_process_index();
661   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
662       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
663       return;
664   }
665   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
666   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
667   smpi_mpi_startall(2, requests);
668   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
669   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
670   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
671   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
672     // Copy receive status
673     *status = stats[1];
674   }
675 }
676
677 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
678 {
679   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
680 }
681
682 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
683 {
684   MPI_Request req = *request;
685   smpi_empty_status(status);
686
687   if(!((req->detached != 0) && ((req->flags & SEND) != 0)) && ((req->flags & PREPARED) == 0)){
688     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
689       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
690       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
691       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
692       status->MPI_ERROR = req->truncated != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
693       // this handles the case were size in receive differs from size in send
694       status->count = req->real_size;
695     }
696
697     print_request("Finishing", req);
698     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
699
700     if(((req->flags & ACCUMULATE) != 0) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
701       if (!smpi_process_get_replaying()){
702         if( smpi_privatize_global_variables != 0 && (static_cast<char*>(req->old_buf) >= smpi_start_data_exe)
703             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
704             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
705             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
706         }
707       }
708
709       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
710         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
711         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
712         if(req->flags & RECV)
713           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
714                                datatype->substruct, req->op);
715         xbt_free(req->buf);
716       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
717           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
718           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
719           xbt_free(req->buf);
720       }
721     }
722   }
723
724   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags & RECV) != 0)){
725     int rank = smpi_process_index();
726     int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
727     TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
728   }
729
730   if(req->detached_sender!=NULL){
731     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
732   }
733   if(req->flags & PERSISTENT)
734     req->action = NULL;
735   req->flags |= FINISHED;
736
737   smpi_mpi_request_free(request);
738 }
739
740 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
741   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
742
743   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
744   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
745   //     }
746   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
747   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
748   static int nsleeps = 1;
749   if(smpi_test_sleep > 0)  
750     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
751
752   smpi_empty_status(status);
753   int flag = 1;
754   if (((*request)->flags & PREPARED) == 0) {
755     if ((*request)->action != NULL)
756       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
757     if (flag) {
758       finish_wait(request, status);
759       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
760       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & PERSISTENT)==0)
761       *request = MPI_REQUEST_NULL;
762     }else{
763       nsleeps++;
764     }
765   }
766   return flag;
767 }
768
769 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
770 {
771   xbt_dynar_t comms;
772   int i;
773   int* map;
774   int flag = 0;
775   int size = 0;
776
777   *index = MPI_UNDEFINED;
778   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
779   map = xbt_new(int, count);
780   for(i = 0; i < count; i++) {
781     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
782        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
783        map[size] = i;
784        size++;
785     }
786   }
787   if(size > 0) {
788     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
789     static int nsleeps = 1;
790     if(smpi_test_sleep > 0) 
791       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
792
793     i = simcall_comm_testany(comms);
794     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
795     if(i != -1) {
796       *index = map[i];
797       finish_wait(&requests[*index], status);
798       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
799       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
800       flag = 1;
801       nsleeps=1;
802     }else{
803       nsleeps++;
804     }
805   }else{
806       //all requests are null or inactive, return true
807       flag=1;
808       smpi_empty_status(status);
809   }
810   xbt_free(map);
811   xbt_dynar_free(&comms);
812
813   return flag;
814 }
815
816 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
817 {
818   MPI_Status stat;
819   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
820   int flag=1;
821   int i;
822   for(i=0; i<count; i++){
823     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
824       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
825         flag=0;
826       }else{
827           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
828       }
829     }else{
830       smpi_empty_status(pstat);
831     }
832     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
833       status[i] = *pstat;
834     }
835   }
836   return flag;
837 }
838
839 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
840   int flag=0;
841   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
842   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
843   while(flag==0){
844     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
845     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
846   }
847 }
848
849 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
850
851   MPI_Request request = build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
852                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
853
854   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
855   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
856   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
857   static int nsleeps = 1;
858   if(smpi_iprobe_sleep > 0)  
859     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
860   // behave like a receive, but don't do it
861   smx_mailbox_t mailbox;
862
863   print_request("New iprobe", request);
864   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
865   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh") > 0){
866       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
867       XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
868       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
869   }
870
871   if (request->action == nullptr){
872     mailbox = smpi_process_mailbox();
873     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
874     request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
875   }
876
877   if (request->action != nullptr){
878     simgrid::simix::Comm *sync_comm = static_cast<simgrid::simix::Comm*>(request->action);
879     MPI_Request req                 = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
880     *flag = 1;
881     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags & PREPARED) == 0) {
882       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
883       status->MPI_TAG    = req->tag;
884       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
885       status->count      = req->real_size;
886     }
887     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
888   }
889   else {
890     *flag = 0;
891     nsleeps++;
892   }
893   smpi_mpi_request_free(&request);
894
895   return;
896 }
897
898 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
899 {
900   print_request("Waiting", *request);
901   if ((*request)->flags & PREPARED) {
902     smpi_empty_status(status);
903     return;
904   }
905
906   if ((*request)->action != NULL)
907     // this is not a detached send
908     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
909
910   finish_wait(request, status);
911   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags & NON_PERSISTENT)!=0))
912       *request = MPI_REQUEST_NULL;
913 }
914
915 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
916 {
917   xbt_dynar_t comms;
918   int i;
919   int size = 0;
920   int index = MPI_UNDEFINED;
921   int *map;
922
923   if(count > 0) {
924     // Wait for a request to complete
925     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
926     map = xbt_new(int, count);
927     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
928     for(i = 0; i < count; i++) {
929       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
930         if (requests[i]->action != NULL) {
931           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
932           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
933           map[size] = i;
934           size++;
935         }else{
936          //This is a finished detached request, let's return this one
937          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
938          index=i;
939          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
940          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
941          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
942          break;
943          }
944       }
945     }
946     if(size > 0) {
947       i = simcall_comm_waitany(comms);
948
949       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
950       if (i != -1) {
951         index = map[i];
952         finish_wait(&requests[index], status);
953         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
954         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
955       }
956     }
957     xbt_free(map);
958     xbt_dynar_free(&comms);
959   }
960
961   if (index==MPI_UNDEFINED)
962     smpi_empty_status(status);
963
964   return index;
965 }
966
967 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
968 {
969   int  index, c;
970   MPI_Status stat;
971   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
972   int retvalue = MPI_SUCCESS;
973   //tag invalid requests in the set
974   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
975     for (c = 0; c < count; c++) {
976       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
977         smpi_empty_status(&status[c]);
978       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
979         smpi_empty_status(&status[c]);
980         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
981       }
982     }
983   }
984   for(c = 0; c < count; c++) {
985
986     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
987       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
988       index = c;
989     } else {
990       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
991       if (index == MPI_UNDEFINED)
992         break;
993       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
994       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
995     }
996     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
997       status[index] = *pstat;
998       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
999         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1000     }
1001   }
1002
1003   return retvalue;
1004 }
1005
1006 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1007 {
1008   int i;
1009   int count = 0;
1010   int index;
1011   MPI_Status stat;
1012   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1013
1014   for(i = 0; i < incount; i++)
1015   {
1016     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1017     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1018       indices[count] = index;
1019       count++;
1020       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1021         status[index] = *pstat;
1022       }
1023      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1024      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1025     }else{
1026       return MPI_UNDEFINED;
1027     }
1028   }
1029   return count;
1030 }
1031
1032 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1033 {
1034   int i;
1035   int count = 0;
1036   int count_dead = 0;
1037   MPI_Status stat;
1038   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1039
1040   for(i = 0; i < incount; i++) {
1041     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1042       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1043          indices[i] = 1;
1044          count++;
1045          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1046            status[i] = *pstat;
1047          }
1048          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1049          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1050       }
1051     }else{
1052       count_dead++;
1053     }
1054   }
1055   if(count_dead==incount)
1056     return MPI_UNDEFINED;
1057   else return count;
1058 }
1059
1060 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1061 {
1062     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1063 }
1064
1065 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1066 {
1067     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1068 }
1069
1070 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1071                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1072 {
1073   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1074   int rank, size, src, index;
1075   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1076   MPI_Request *requests;
1077
1078   rank = smpi_comm_rank(comm);
1079   size = smpi_comm_size(comm);
1080   if(rank != root) {
1081     // Send buffer to root
1082     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1083   } else {
1084     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1085     // Local copy from root
1086     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1087     // Receive buffers from senders
1088     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1089     index = 0;
1090     for(src = 0; src < size; src++) {
1091       if(src != root) {
1092         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1093                                           src, system_tag, comm);
1094         index++;
1095       }
1096     }
1097     // Wait for completion of irecv's.
1098     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1099     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1100     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1101       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1102     }
1103     xbt_free(requests);
1104   }
1105 }
1106
1107 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1108                              MPI_Comm comm)
1109 {
1110     int i, size, count;
1111     int *displs;
1112     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1113     void *tmpbuf;
1114
1115     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1116     size = smpi_comm_size(comm);
1117     count = 0;
1118     displs = xbt_new(int, size);
1119     for (i = 0; i < size; i++) {
1120       displs[i] = count;
1121       count += recvcounts[i];
1122     }
1123     tmpbuf=static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1124
1125     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1126     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1127     xbt_free(displs);
1128     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1129 }
1130
1131 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1132                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1133 {
1134   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1135   int rank, size, src, index;
1136   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1137   MPI_Request *requests;
1138
1139   rank = smpi_comm_rank(comm);
1140   size = smpi_comm_size(comm);
1141   if(rank != root) {
1142     // Send buffer to root
1143     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1144   } else {
1145     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1146     // Local copy from root
1147     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
1148                        recvcounts[root], recvtype);
1149     // Receive buffers from senders
1150     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1151     index = 0;
1152     for(src = 0; src < size; src++) {
1153       if(src != root) {
1154         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
1155                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1156         index++;
1157       }
1158     }
1159     // Wait for completion of irecv's.
1160     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1161     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1162     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1163       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1164     }
1165     xbt_free(requests);
1166   }
1167 }
1168
1169 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1170                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1171 {
1172   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1173   int rank, size, other, index;
1174   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1175   MPI_Request *requests;
1176
1177   rank = smpi_comm_rank(comm);
1178   size = smpi_comm_size(comm);
1179   // FIXME: check for errors
1180   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1181   // Local copy from self
1182   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1183   // Send/Recv buffers to/from others;
1184   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1185   index = 0;
1186   for(other = 0; other < size; other++) {
1187     if(other != rank) {
1188       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1189       index++;
1190       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1191                                         system_tag, comm);
1192       index++;
1193     }
1194   }
1195   // Wait for completion of all comms.
1196   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1197   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1198   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1199     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1200   }
1201   xbt_free(requests);
1202 }
1203
1204 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1205                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1206 {
1207   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1208   int rank, size, other, index;
1209   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1210   MPI_Request *requests;
1211
1212   rank = smpi_comm_rank(comm);
1213   size = smpi_comm_size(comm);
1214   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1215   // Local copy from self
1216   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1217   // Send buffers to others;
1218   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1219   index = 0;
1220   for(other = 0; other < size; other++) {
1221     if(other != rank) {
1222       requests[index] =
1223         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1224       index++;
1225       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1226                           recvtype, other, system_tag, comm);
1227       index++;
1228     }
1229   }
1230   // Wait for completion of all comms.
1231   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1232   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1233   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1234     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1235   }
1236   xbt_free(requests);
1237 }
1238
1239 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1240                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1241 {
1242   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1243   int rank, size, dst, index;
1244   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1245   MPI_Request *requests;
1246
1247   rank = smpi_comm_rank(comm);
1248   size = smpi_comm_size(comm);
1249   if(rank != root) {
1250     // Recv buffer from root
1251     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1252   } else {
1253     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1254     // Local copy from root
1255     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1256         smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
1257                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1258     }
1259     // Send buffers to receivers
1260     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1261     index = 0;
1262     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1263       if(dst != root) {
1264         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1265                                           system_tag, comm);
1266         index++;
1267       }
1268     }
1269     // Wait for completion of isend's.
1270     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1271     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1272     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1273       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1274     }
1275     xbt_free(requests);
1276   }
1277 }
1278
1279 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1280                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1281 {
1282   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1283   int rank, size, dst, index;
1284   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1285   MPI_Request *requests;
1286
1287   rank = smpi_comm_rank(comm);
1288   size = smpi_comm_size(comm);
1289   if(rank != root) {
1290     // Recv buffer from root
1291     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1292   } else {
1293     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1294     // Local copy from root
1295     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1296       smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1297                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1298     }
1299     // Send buffers to receivers
1300     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1301     index = 0;
1302     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1303       if(dst != root) {
1304         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1305                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1306         index++;
1307       }
1308     }
1309     // Wait for completion of isend's.
1310     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1311     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1312     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1313       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1314     }
1315     xbt_free(requests);
1316   }
1317 }
1318
1319 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1320                      MPI_Comm comm)
1321 {
1322   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1323   int rank, size, src, index;
1324   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1325   MPI_Request *requests;
1326   void **tmpbufs;
1327
1328   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
1329
1330
1331   rank = smpi_comm_rank(comm);
1332   size = smpi_comm_size(comm);
1333   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1334   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1335     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1336     return;
1337   }
1338
1339   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1340     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1341     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1342   }
1343   
1344   if(rank != root) {
1345     // Send buffer to root
1346     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1347   } else {
1348     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1349     // Local copy from root
1350     if (sendtmpbuf != NULL && recvbuf != NULL)
1351       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1352     // Receive buffers from senders
1353     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1354     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1355     index = 0;
1356     for(src = 0; src < size; src++) {
1357       if(src != root) {
1358          if (!smpi_process_get_replaying())
1359           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1360          else
1361            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1362         requests[index] =
1363           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1364         index++;
1365       }
1366     }
1367     // Wait for completion of irecv's.
1368     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1369     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1370       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1371       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1372       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1373         break;
1374       }else{
1375         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1376       }
1377       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1378         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1379     }
1380       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1381         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1382       }
1383     xbt_free(tmpbufs);
1384     xbt_free(requests);
1385
1386   }
1387   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1388     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1389   }
1390 }
1391
1392 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1393 {
1394   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1395   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1396 }
1397
1398 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1399 {
1400   int system_tag = -888;
1401   int rank, size, other, index;
1402   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1403   MPI_Request *requests;
1404   void **tmpbufs;
1405
1406   rank = smpi_comm_rank(comm);
1407   size = smpi_comm_size(comm);
1408
1409   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1410
1411   // Local copy from self
1412   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1413
1414   // Send/Recv buffers to/from others;
1415   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1416   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1417   index = 0;
1418   for(other = 0; other < rank; other++) {
1419     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1420     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1421     index++;
1422   }
1423   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1424     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1425     index++;
1426   }
1427   // Wait for completion of all comms.
1428   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1429
1430   if(smpi_op_is_commute(op)){
1431     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1432       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1433       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1434         break;
1435       }
1436       if(index < rank) {
1437         // #Request is below rank: it's a irecv
1438         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1439       }
1440     }
1441   }else{
1442     //non commutative case, wait in order
1443     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1444       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1445       if(index < rank) {
1446         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1447       }
1448     }
1449   }
1450   for(index = 0; index < rank; index++) {
1451     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1452   }
1453   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1454     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1455   }
1456   xbt_free(tmpbufs);
1457   xbt_free(requests);
1458 }
1459
1460 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1461 {
1462   int system_tag = -888;
1463   int rank, size, other, index;
1464   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1465   MPI_Request *requests;
1466   void **tmpbufs;
1467   int recvbuf_is_empty=1;
1468   rank = smpi_comm_rank(comm);
1469   size = smpi_comm_size(comm);
1470
1471   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1472
1473   // Send/Recv buffers to/from others;
1474   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1475   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1476   index = 0;
1477   for(other = 0; other < rank; other++) {
1478     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1479     requests[index] =
1480       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1481     index++;
1482   }
1483   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1484     requests[index] =
1485       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1486     index++;
1487   }
1488   // Wait for completion of all comms.
1489   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1490   if(smpi_op_is_commute(op)){
1491     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1492       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1493       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1494         break;
1495       }
1496       if(index < rank) {
1497         if(recvbuf_is_empty){
1498           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1499           recvbuf_is_empty=0;
1500         }else
1501         // #Request is below rank: it's a irecv
1502         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1503       }
1504     }
1505   }else{
1506     //non commutative case, wait in order
1507     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1508       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1509       if(index < rank) {
1510           if(recvbuf_is_empty){
1511             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1512             recvbuf_is_empty=0;
1513           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1514       }
1515     }
1516   }
1517   for(index = 0; index < rank; index++) {
1518     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1519   }
1520   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1521     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1522   }
1523   xbt_free(tmpbufs);
1524   xbt_free(requests);
1525 }