src/smpi/colls/allreduce-smp-rsag-lr.c

   1 #include "colls_private.h"
   2 //#include <star-reduction.c>
   3
   4 /* change number of core per smp-node
   5    we assume that number of core per process will be the same for all implementations */
   6 #ifndef NUM_CORE
   7 #define NUM_CORE 8
   8 #endif
   9
  10 /*
  11 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  12 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  13 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  14 3) allgather - inter between root of each SMP node
  15 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  16 */
  17 int smpi_coll_tuned_allreduce_smp_rsag_lr(void *send_buf, void *recv_buf,
  18                                           int count, MPI_Datatype dtype,
  19                                           MPI_Op op, MPI_Comm comm)
  20 {
  21   int comm_size, rank;
  22   void *tmp_buf;
  23   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  24   int mask, src, dst;
  25   MPI_Status status;
  26   int num_core = simcall_host_get_core(SIMIX_host_self());
  27   // do we use the default one or the number of cores in the platform ?
  28   // if the number of cores is one, the platform may be simulated with 1 node = 1 core
  29   if (num_core == 1) num_core = NUM_CORE;
  30   /*
  31      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  32      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  33      #else
  34      MPI_User_function *uop;
  35      struct MPIR_OP *op_ptr;
  36      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  37      uop  = op_ptr->op;
  38      #endif
  39    */
  40   comm_size = smpi_comm_size(comm);
  41   rank = smpi_comm_rank(comm);
  42   MPI_Aint extent;
  43   extent = smpi_datatype_get_extent(dtype);
  44   tmp_buf = (void *) xbt_malloc(count * extent);
  45
  46   int intra_rank, inter_rank;
  47   intra_rank = rank % num_core;
  48   inter_rank = rank / num_core;
  49
  50   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  51
  52   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  53
  54   if (!rank) {
  55     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  56     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  57   }
  58
  59
  60   smpi_mpi_sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  61                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  62
  63
  64   // SMP_binomial_reduce
  65   mask = 1;
  66   while (mask < num_core) {
  67     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  68       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  69       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  70       if (src < comm_size) {
  71         smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  72         smpi_op_apply(op, tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
  73         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  74       }
  75     } else {
  76
  77       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  78       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  79       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  80       break;
  81     }
  82     mask <<= 1;
  83   }
  84
  85
  86
  87   // INTER: reduce-scatter
  88   if (intra_rank == 0) {
  89     int send_offset, recv_offset;
  90     int send_count, recv_count;
  91     int curr_size = count / inter_comm_size;
  92     int curr_remainder = count % inter_comm_size;
  93
  94     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  95     int from =
  96         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
  97     int i;
  98
  99     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
 100
 101     /* last segment may have a larger size since it also include the remainder */
 102     int last_segment_ptr =
 103         (inter_comm_size - 1) * (count / inter_comm_size) * extent;
 104
 105     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 106
 107       send_offset =
 108           ((inter_rank - 1 - i +
 109             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 110       recv_offset =
 111           ((inter_rank - 2 - i +
 112             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 113
 114       /* adjust size */
 115       if (send_offset != last_segment_ptr)
 116         send_count = curr_size;
 117       else
 118         send_count = curr_size + curr_remainder;
 119
 120       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 121         recv_count = curr_size;
 122       else
 123         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 124
 125       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 126                    tag + i, tmp_buf, recv_count, dtype, from, tag + i, comm,
 127                    &status);
 128
 129       // result is in rbuf
 130       smpi_op_apply(op, tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &recv_count,
 131                      &dtype);
 132     }
 133
 134     // INTER: allgather
 135     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 136
 137       send_offset =
 138           ((inter_rank - i +
 139             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 140       recv_offset =
 141           ((inter_rank - 1 - i +
 142             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 143
 144       /* adjust size */
 145       if (send_offset != last_segment_ptr)
 146         send_count = curr_size;
 147       else
 148         send_count = curr_size + curr_remainder;
 149
 150       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 151         recv_count = curr_size;
 152       else
 153         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 154
 155       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 156                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, recv_count, dtype,
 157                    from, tag + i, comm, &status);
 158
 159     }
 160   }
 161
 162
 163
 164   /*
 165      // INTER_binomial_reduce
 166
 167      // only root node for each SMP
 168      if (intra_rank == 0) {
 169
 170      mask = 1;
 171      while (mask < inter_comm_size) {
 172      if ((mask & inter_rank) == 0) {
 173      src = (inter_rank | mask) * num_core;
 174      if (src < comm_size) {
 175      smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 176      (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 177      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 178      }
 179      }
 180      else {
 181      dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 182      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 183      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 184      break;
 185      }
 186      mask <<=1;
 187      }
 188      }
 189    */
 190
 191   /*
 192      // INTER_binomial_bcast
 193
 194
 195      if (intra_rank == 0) {
 196      mask = 1;
 197      while (mask < inter_comm_size) {
 198      if (inter_rank & mask) {
 199      src = (inter_rank - mask) * num_core;
 200      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 201      smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 202      break;
 203      }
 204      mask <<= 1;
 205      }
 206
 207      mask >>= 1;
 208      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 209
 210      while (mask > 0) {
 211      if (inter_rank < inter_comm_size) {
 212      dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 213      if (dst < comm_size) {
 214      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 215      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 216      }
 217      }
 218      mask >>= 1;
 219      }
 220      }
 221    */
 222
 223
 224   // INTRA_binomial_bcast
 225
 226   int num_core_in_current_smp = num_core;
 227   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 228     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 229   }
 230   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 231   mask = 1;
 232   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 233     if (intra_rank & mask) {
 234       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 235       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 236       smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 237       break;
 238     }
 239     mask <<= 1;
 240   }
 241
 242   mask >>= 1;
 243   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 244
 245   while (mask > 0) {
 246     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 247     if (dst < comm_size) {
 248       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 249       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 250     }
 251     mask >>= 1;
 252   }
 253
 254
 255   free(tmp_buf);
 256   return MPI_SUCCESS;
 257 }