src/smpi/private.h

   1 /* Copyright (c) 2007, 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 #ifndef SMPI_PRIVATE_H
   8 #define SMPI_PRIVATE_H
   9
  10 #include "xbt.h"
  11 #include "xbt/xbt_os_time.h"
  12 #include "simgrid/simix.h"
  13 #include "smpi/smpi_interface.h"
  14 #include "smpi/smpi.h"
  15 #include "smpi/smpif.h"
  16 #include "smpi/smpi_cocci.h"
  17 #include "instr/instr_private.h"
  18
  19 struct s_smpi_process_data;
  20 typedef struct s_smpi_process_data *smpi_process_data_t;
  21
  22 #define PERSISTENT     0x1
  23 #define NON_PERSISTENT 0x2
  24 #define SEND           0x4
  25 #define RECV           0x8
  26 #define RECV_DELETE    0x10
  27 #define ISEND          0x20
  28 #define SSEND          0x40
  29 // this struct is here to handle the problem of non-contignous data
  30 // for each such structure these function should be implemented (vector
  31 // index hvector hindex struct)
  32 typedef struct s_smpi_subtype{
  33   void (*serialize)(const void * input, void *output, size_t count, void* subtype);
  34   void (*unserialize)(const void * input, void *output, size_t count, void* subtype);
  35   void (*subtype_free)(MPI_Datatype* type);
  36 } s_smpi_subtype_t;
  37
  38 typedef struct s_smpi_mpi_datatype{
  39   size_t size;
  40   /* this let us know if a serialization is required*/
  41   size_t has_subtype;
  42   MPI_Aint lb;
  43   MPI_Aint ub;
  44   int flags;
  45   /* this let us know how to serialize and unserialize*/
  46   void *substruct;
  47   int in_use;
  48 } s_smpi_mpi_datatype_t;
  49
  50 //*****************************************************************************************
  51
  52 typedef struct s_smpi_mpi_request {
  53   void *buf;
  54   /* in the case of non-contignous memory the user address shoud be keep
  55    * to unserialize the data inside the user memory*/
  56   void *old_buf;
  57   /* this let us know how tounserialize at the end of
  58    * the communication*/
  59   MPI_Datatype old_type;
  60   size_t size;
  61   int src;
  62   int dst;
  63   int tag;
  64   //to handle cases where we have an unknown sender
  65   //We can't override src, tag, and size, because the request may be reused later
  66   int real_src;
  67   int real_tag;
  68   int truncated;
  69   size_t real_size;
  70   MPI_Comm comm;
  71   smx_action_t action;
  72   unsigned flags;
  73   int detached;
  74   MPI_Request detached_sender;
  75   int refcount;
  76 #ifdef HAVE_TRACING
  77   int send;
  78   int recv;
  79 #endif
  80 } s_smpi_mpi_request_t;
  81
  82 void smpi_process_init(int *argc, char ***argv);
  83 void smpi_process_destroy(void);
  84 void smpi_process_finalize(void);
  85
  86 smpi_process_data_t smpi_process_data(void);
  87 smpi_process_data_t smpi_process_remote_data(int index);
  88 void smpi_process_set_user_data(void *);
  89 void* smpi_process_get_user_data(void);
  90 int smpi_process_count(void);
  91 smx_rdv_t smpi_process_mailbox(void);
  92 smx_rdv_t smpi_process_remote_mailbox(int index);
  93 smx_rdv_t smpi_process_mailbox_small(void);
  94 smx_rdv_t smpi_process_remote_mailbox_small(int index);
  95 xbt_os_timer_t smpi_process_timer(void);
  96 void smpi_process_simulated_start(void);
  97 double smpi_process_simulated_elapsed(void);
  98
  99 void print_request(const char *message, MPI_Request request);
 100
 101 void smpi_global_init(void);
 102 void smpi_global_destroy(void);
 103
 104 size_t smpi_datatype_size(MPI_Datatype datatype);
 105 MPI_Aint smpi_datatype_lb(MPI_Datatype datatype);
 106 MPI_Aint smpi_datatype_ub(MPI_Datatype datatype);
 107 int smpi_datatype_extent(MPI_Datatype datatype, MPI_Aint * lb,
 108                          MPI_Aint * extent);
 109 MPI_Aint smpi_datatype_get_extent(MPI_Datatype datatype);
 110 int smpi_datatype_copy(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 111                        void *recvbuf, int recvcount,
 112                        MPI_Datatype recvtype);
 113 void smpi_datatype_use(MPI_Datatype type);
 114 void smpi_datatype_unuse(MPI_Datatype type);
 115
 116 int smpi_datatype_contiguous(int count, MPI_Datatype old_type,
 117                        MPI_Datatype* new_type);
 118 int smpi_datatype_vector(int count, int blocklen, int stride,
 119                       MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type);
 120
 121 int smpi_datatype_hvector(int count, int blocklen, MPI_Aint stride,
 122                       MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type);
 123 int smpi_datatype_indexed(int count, int* blocklens, int* indices,
 124                      MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type);
 125 int smpi_datatype_hindexed(int count, int* blocklens, MPI_Aint* indices,
 126                      MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type);
 127 int smpi_datatype_struct(int count, int* blocklens, MPI_Aint* indices,
 128                     MPI_Datatype* old_types, MPI_Datatype* new_type);
 129
 130 void smpi_datatype_create(MPI_Datatype* new_type, int size,int lb, int ub, int has_subtype, void *struct_type, int flags);
 131
 132
 133 void smpi_datatype_free(MPI_Datatype* type);
 134 void smpi_datatype_commit(MPI_Datatype* datatype);
 135
 136 void smpi_empty_status(MPI_Status * status);
 137 MPI_Op smpi_op_new(MPI_User_function * function, int commute);
 138 void smpi_op_destroy(MPI_Op op);
 139 void smpi_op_apply(MPI_Op op, void *invec, void *inoutvec, int *len,
 140                    MPI_Datatype * datatype);
 141
 142 MPI_Group smpi_group_new(int size);
 143 void smpi_group_destroy(MPI_Group group);
 144 void smpi_group_set_mapping(MPI_Group group, int index, int rank);
 145 int smpi_group_index(MPI_Group group, int rank);
 146 int smpi_group_rank(MPI_Group group, int index);
 147 int smpi_group_use(MPI_Group group);
 148 int smpi_group_unuse(MPI_Group group);
 149 int smpi_group_size(MPI_Group group);
 150 int smpi_group_compare(MPI_Group group1, MPI_Group group2);
 151
 152 MPI_Comm smpi_comm_new(MPI_Group group);
 153 void smpi_comm_destroy(MPI_Comm comm);
 154 MPI_Group smpi_comm_group(MPI_Comm comm);
 155 int smpi_comm_size(MPI_Comm comm);
 156 void smpi_comm_get_name(MPI_Comm comm, char* name, int* len);
 157 int smpi_comm_rank(MPI_Comm comm);
 158 MPI_Comm smpi_comm_split(MPI_Comm comm, int color, int key);
 159
 160 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 161                                int dst, int tag, MPI_Comm comm);
 162 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 163                                int src, int tag, MPI_Comm comm);
 164 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 165                                int dst, int tag, MPI_Comm comm);
 166 void smpi_mpi_start(MPI_Request request);
 167 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests);
 168 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request);
 169 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 170                             int dst, int tag, MPI_Comm comm);
 171 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 172                            int dst, int tag, MPI_Comm comm);
 173 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 174                            int dst, int tag, MPI_Comm comm);
 175 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 176                             int src, int tag, MPI_Comm comm);
 177 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 178                            int src, int tag, MPI_Comm comm);
 179 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src,
 180                    int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status);
 181 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
 182                    int tag, MPI_Comm comm);
 183 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
 184                    int tag, MPI_Comm comm);
 185 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 186                        int dst, int sendtag, void *recvbuf, int recvcount,
 187                        MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 188                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status);
 189 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status);
 190 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index,
 191                      MPI_Status * status);
 192 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[],
 193                      MPI_Status status[]);
 194 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status);
 195 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag,
 196                     MPI_Status* status);
 197 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype);
 198 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status);
 199 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[],
 200                      MPI_Status * status);
 201 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[],
 202                       MPI_Status status[]);
 203 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
 204                       MPI_Status status[]);
 205 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
 206                       MPI_Status status[]);
 207 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root,
 208                     MPI_Comm comm);
 209 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm);
 210 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 211                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 212                      int root, MPI_Comm comm);
 213 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 214                       void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
 215                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm);
 216 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount,
 217                         MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 218                         int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 219                         MPI_Comm comm);
 220 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount,
 221                          MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 222                          int *recvcounts, int *displs,
 223                          MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm);
 224 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 225                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 226                       int root, MPI_Comm comm);
 227 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs,
 228                        MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
 229                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm);
 230 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
 231                      MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
 232                      MPI_Comm comm);
 233 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
 234                         MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm);
 235 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
 236                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm);
 237
 238 void nary_tree_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root,
 239                      MPI_Comm comm, int arity);
 240 void nary_tree_barrier(MPI_Comm comm, int arity);
 241
 242 int smpi_coll_tuned_alltoall_ompi2(void *sendbuf, int sendcount,
 243                                       MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 244                                       int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 245                                       MPI_Comm comm);
 246 int smpi_coll_tuned_alltoall_bruck(void *sendbuf, int sendcount,
 247                                    MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 248                                    int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 249                                    MPI_Comm comm);
 250 int smpi_coll_tuned_alltoall_basic_linear(void *sendbuf, int sendcount,
 251                                           MPI_Datatype sendtype,
 252                                           void *recvbuf, int recvcount,
 253                                           MPI_Datatype recvtype,
 254                                           MPI_Comm comm);
 255 int smpi_coll_basic_alltoallv(void *sendbuf, int *sendcounts,
 256                               int *senddisps, MPI_Datatype sendtype,
 257                               void *recvbuf, int *recvcounts,
 258                               int *recvdisps, MPI_Datatype recvtype,
 259                               MPI_Comm comm);
 260
 261 // utilities
 262 void smpi_bench_destroy(void);
 263 void smpi_bench_begin(void);
 264 void smpi_bench_end(void);
 265 void smpi_execute_flops(double flops);
 266
 267 // f77 wrappers
 268 void mpi_init_(int*);
 269 void mpi_finalize_(int*);
 270 void mpi_abort_(int* comm, int* errorcode, int* ierr);
 271 void mpi_comm_rank_(int* comm, int* rank, int* ierr);
 272 void mpi_comm_size_(int* comm, int* size, int* ierr);
 273 double mpi_wtime_(void);
 274 double mpi_wtick_(void);
 275 void mpi_initialized_(int* flag, int* ierr);
 276
 277 void mpi_comm_dup_(int* comm, int* newcomm, int* ierr);
 278 void mpi_comm_create_(int* comm, int* group, int* newcomm, int* ierr);
 279 void mpi_comm_free_(int* comm, int* ierr);
 280 void mpi_comm_split_(int* comm, int* color, int* key, int* comm_out, int* ierr);
 281 void mpi_group_incl_(int* group, int* n, int* key, int* group_out, int* ierr) ;
 282 void mpi_comm_group_(int* comm, int* group_out,  int* ierr);
 283 void mpi_send_init_(void *buf, int* count, int* datatype, int* dst, int* tag,
 284                      int* comm, int* request, int* ierr);
 285 void mpi_isend_(void *buf, int* count, int* datatype, int* dst,
 286                  int* tag, int* comm, int* request, int* ierr);
 287 void mpi_irsend_(void *buf, int* count, int* datatype, int* dst,
 288                  int* tag, int* comm, int* request, int* ierr);
 289 void mpi_send_(void* buf, int* count, int* datatype, int* dst,
 290                 int* tag, int* comm, int* ierr);
 291 void mpi_rsend_(void* buf, int* count, int* datatype, int* dst,
 292                 int* tag, int* comm, int* ierr);
 293 void mpi_recv_init_(void *buf, int* count, int* datatype, int* src, int* tag,
 294                      int* comm, int* request, int* ierr);
 295 void mpi_irecv_(void *buf, int* count, int* datatype, int* src, int* tag,
 296                  int* comm, int* request, int* ierr);
 297 void mpi_recv_(void* buf, int* count, int* datatype, int* src,
 298                 int* tag, int* comm, MPI_Status* status, int* ierr);
 299 void mpi_start_(int* request, int* ierr);
 300 void mpi_startall_(int* count, int* requests, int* ierr);
 301 void mpi_wait_(int* request, MPI_Status* status, int* ierr);
 302 void mpi_waitany_(int* count, int* requests, int* index, MPI_Status* status, int* ierr);
 303 void mpi_waitall_(int* count, int* requests, MPI_Status* status, int* ierr);
 304
 305 void mpi_barrier_(int* comm, int* ierr);
 306 void mpi_bcast_(void* buf, int* count, int* datatype, int* root, int* comm, int* ierr);
 307 void mpi_reduce_(void* sendbuf, void* recvbuf, int* count,
 308                   int* datatype, int* op, int* root, int* comm, int* ierr);
 309 void mpi_allreduce_(void* sendbuf, void* recvbuf, int* count, int* datatype,
 310                      int* op, int* comm, int* ierr);
 311 void mpi_reduce_scatter_(void* sendbuf, void* recvbuf, int* recvcounts, int* datatype,
 312                      int* op, int* comm, int* ierr) ;
 313 void mpi_scatter_(void* sendbuf, int* sendcount, int* sendtype,
 314                    void* recvbuf, int* recvcount, int* recvtype,
 315                    int* root, int* comm, int* ierr);
 316 void mpi_scatterv_(void* sendbuf, int* sendcounts, int* displs, int* sendtype,
 317                    void* recvbuf, int* recvcount, int* recvtype,
 318                    int* root, int* comm, int* ierr);
 319 void mpi_gather_(void* sendbuf, int* sendcount, int* sendtype,
 320                   void* recvbuf, int* recvcount, int* recvtype,
 321                   int* root, int* comm, int* ierr);
 322 void mpi_gatherv_(void* sendbuf, int* sendcount, int* sendtype,
 323                   void* recvbuf, int* recvcounts, int* displs, int* recvtype,
 324                   int* root, int* comm, int* ierr);
 325 void mpi_allgather_(void* sendbuf, int* sendcount, int* sendtype,
 326                      void* recvbuf, int* recvcount, int* recvtype,
 327                      int* comm, int* ierr);
 328 void mpi_allgatherv_(void* sendbuf, int* sendcount, int* sendtype,
 329                      void* recvbuf, int* recvcount,int* displs, int* recvtype,
 330                      int* comm, int* ierr) ;
 331 void mpi_type_size_(int* datatype, int *size, int* ierr);
 332
 333 void mpi_scan_(void* sendbuf, void* recvbuf, int* count, int* datatype,
 334                 int* op, int* comm, int* ierr);
 335 void mpi_alltoall_(void* sendbuf, int* sendcount, int* sendtype,
 336                     void* recvbuf, int* recvcount, int* recvtype, int* comm, int* ierr);
 337 void mpi_alltoallv_(void* sendbuf, int* sendcounts, int* senddisps, int* sendtype,
 338                     void* recvbuf, int* recvcounts, int* recvdisps, int* recvtype, int* comm, int* ierr);
 339 void mpi_get_processor_name_(char *name, int *resultlen, int* ierr);
 340 void mpi_test_ (int * request, int *flag, MPI_Status * status, int* ierr);
 341 void mpi_testall_ (int* count, int * requests,  int *flag, MPI_Status * statuses, int* ierr);
 342 void mpi_get_count_(MPI_Status * status, int* datatype, int *count, int* ierr);
 343 void mpi_type_extent_(int* datatype, MPI_Aint * extent, int* ierr);
 344 void mpi_attr_get_(int* comm, int* keyval, void* attr_value, int* flag, int* ierr );
 345 void mpi_type_commit_(int* datatype,  int* ierr);
 346 void mpi_type_vector_(int* count, int* blocklen, int* stride, int* old_type, int* newtype,  int* ierr);
 347 void mpi_type_create_vector_(int* count, int* blocklen, int* stride, int* old_type, int* newtype,  int* ierr);
 348 void mpi_type_hvector_(int* count, int* blocklen, MPI_Aint* stride, int* old_type, int* newtype,  int* ierr);
 349 void mpi_type_create_hvector_(int* count, int* blocklen, MPI_Aint* stride, int* old_type, int* newtype,  int* ierr);
 350 void mpi_type_free_(int* datatype, int* ierr);
 351 void mpi_type_lb_(int* datatype, MPI_Aint * extent, int* ierr);
 352 void mpi_type_ub_(int* datatype, MPI_Aint * extent, int* ierr);
 353 void mpi_win_fence_( int* assert,  int* win, int* ierr);
 354 void mpi_win_free_( int* win, int* ierr);
 355 void mpi_win_create_( int *base, MPI_Aint* size, int* disp_unit, int* info, int* comm, int *win, int* ierr);
 356 void mpi_info_create_( int *info, int* ierr);
 357 void mpi_info_set_( int *info, char *key, char *value, int* ierr);
 358 void mpi_info_free_(int* info, int* ierr);
 359 void mpi_get_( int *origin_addr, int* origin_count, int* origin_datatype, int* target_rank,
 360     MPI_Aint* target_disp, int* target_count, int* target_datatype, int* win, int* ierr);
 361 void mpi_error_string_(int* errorcode, char* string, int* resultlen, int* ierr);
 362 void mpi_sendrecv_(void* sendbuf, int* sendcount, int* sendtype, int* dst,
 363                 int* sendtag, void *recvbuf, int* recvcount,
 364                 int* recvtype, int* src, int* recvtag,
 365                 int* comm, MPI_Status* status, int* ierr);
 366
 367 /********** Tracing **********/
 368 /* from smpi_instr.c */
 369 void TRACE_internal_smpi_set_category (const char *category);
 370 const char *TRACE_internal_smpi_get_category (void);
 371 void TRACE_smpi_collective_in(int rank, int root, const char *operation);
 372 void TRACE_smpi_collective_out(int rank, int root, const char *operation);
 373 void TRACE_smpi_computing_init(int rank);
 374 void TRACE_smpi_computing_out(int rank);
 375 void TRACE_smpi_computing_in(int rank);
 376
 377 #endif