src/smpi/smpi_mpi_dt.cpp

   1 /* smpi_mpi_dt.c -- MPI primitives to handle datatypes                      */
   2 /* Copyright (c) 2009-2015. The SimGrid Team.
   3  * All rights reserved.                                                     */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include <stdio.h>
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include <limits.h>
  12 #include "private.h"
  13 #include "smpi_mpi_dt_private.h"
  14 #include "mc/mc.h"
  15 #include "xbt/replay.h"
  16 #include <xbt/ex.hpp>
  17 #include "simgrid/modelchecker.h"
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_mpi_dt, smpi, "Logging specific to SMPI (datatype)");
  20
  21 xbt_dict_t smpi_type_keyvals = nullptr;
  22 int type_keyval_id=0;//avoid collisions
  23
  24 #define CREATE_MPI_DATATYPE(name, type)               \
  25   static s_smpi_mpi_datatype_t mpi_##name = {         \
  26     (char*) # name,                                   \
  27     sizeof(type),   /* size */                        \
  28     0,              /*was 1 sizeof_substruct*/        \
  29     0,              /* lb */                          \
  30     sizeof(type),   /* ub = lb + size */              \
  31     DT_FLAG_BASIC,  /* flags */                       \
  32     nullptr,        /* attributes */                  \
  33     nullptr,        /* pointer on extended struct*/   \
  34     0               /* in_use counter */              \
  35   };                                                  \
  36 const MPI_Datatype name = &mpi_##name;
  37
  38 #define CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(name)                \
  39   static s_smpi_mpi_datatype_t mpi_##name = {         \
  40     (char*) # name,                                   \
  41     0,              /* size */                        \
  42     0,              /* was 1 sizeof_substruct*/       \
  43     0,              /* lb */                          \
  44     0,              /* ub = lb + size */              \
  45     DT_FLAG_BASIC,  /* flags */                       \
  46     nullptr,        /* attributes */                  \
  47     nullptr,        /* pointer on extended struct*/   \
  48     0               /* in_use counter */              \
  49   };                                                  \
  50 const MPI_Datatype name = &mpi_##name;
  51
  52 //The following are datatypes for the MPI functions MPI_MAXLOC and MPI_MINLOC.
  53 typedef struct {
  54   float value;
  55   int index;
  56 } float_int;
  57 typedef struct {
  58   float value;
  59   float index;
  60 } float_float;
  61 typedef struct {
  62   long value;
  63   long index;
  64 } long_long;
  65 typedef struct {
  66   double value;
  67   double index;
  68 } double_double;
  69 typedef struct {
  70   long value;
  71   int index;
  72 } long_int;
  73 typedef struct {
  74   double value;
  75   int index;
  76 } double_int;
  77 typedef struct {
  78   short value;
  79   int index;
  80 } short_int;
  81 typedef struct {
  82   int value;
  83   int index;
  84 } int_int;
  85 typedef struct {
  86   long double value;
  87   int index;
  88 } long_double_int;
  89 typedef struct {
  90   int64_t value;
  91   int64_t index;
  92 } integer128_t;
  93 // Predefined data types
  94 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_CHAR, char);
  95 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_SHORT, short);
  96 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT, int);
  97 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG, long);
  98 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG_LONG, long long);
  99 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_SIGNED_CHAR, signed char);
 100 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED_CHAR, unsigned char);
 101 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED_SHORT, unsigned short);
 102 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED, unsigned int);
 103 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED_LONG, unsigned long);
 104 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED_LONG_LONG, unsigned long long);
 105 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_FLOAT, float);
 106 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_DOUBLE, double);
 107 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG_DOUBLE, long double);
 108 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_WCHAR, wchar_t);
 109 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_C_BOOL, bool);
 110 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_BYTE, int8_t);
 111 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT8_T, int8_t);
 112 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT16_T, int16_t);
 113 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT32_T, int32_t);
 114 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT64_T, int64_t);
 115 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UINT8_T, uint8_t);
 116 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UINT16_T, uint16_t);
 117 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UINT32_T, uint32_t);
 118 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UINT64_T, uint64_t);
 119 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_C_FLOAT_COMPLEX, float _Complex);
 120 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_C_DOUBLE_COMPLEX, double _Complex);
 121 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_C_LONG_DOUBLE_COMPLEX, long double _Complex);
 122 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_AINT, MPI_Aint);
 123 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_OFFSET, MPI_Offset);
 124
 125 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_FLOAT_INT, float_int);
 126 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG_INT, long_int);
 127 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_DOUBLE_INT, double_int);
 128 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_SHORT_INT, short_int);
 129 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_2INT, int_int);
 130 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_2FLOAT, float_float);
 131 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_2DOUBLE, double_double);
 132 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_2LONG, long_long);
 133
 134 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_REAL, float);
 135 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_REAL4, float);
 136 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_REAL8, float);
 137 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_REAL16, double);
 138 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_COMPLEX8);
 139 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_COMPLEX16);
 140 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_COMPLEX32);
 141 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER1, int);
 142 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER2, int16_t);
 143 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER4, int32_t);
 144 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER8, int64_t);
 145 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER16, integer128_t);
 146
 147 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG_DOUBLE_INT, long_double_int);
 148
 149 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_UB);
 150 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_LB);
 151 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_PACKED, char);
 152 // Internal use only
 153 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_PTR, void*);
 154
 155 /** Check if the datatype is usable for communications */
 156 bool is_datatype_valid(MPI_Datatype datatype) {
 157     return datatype != MPI_DATATYPE_NULL && ((datatype->flags & DT_FLAG_COMMITED) != 0);
 158 }
 159
 160 size_t smpi_datatype_size(MPI_Datatype datatype)
 161 {
 162   return datatype->size;
 163 }
 164
 165 MPI_Aint smpi_datatype_lb(MPI_Datatype datatype)
 166 {
 167   return datatype->lb;
 168 }
 169
 170 MPI_Aint smpi_datatype_ub(MPI_Datatype datatype)
 171 {
 172   return datatype->ub;
 173 }
 174
 175 int smpi_datatype_dup(MPI_Datatype datatype, MPI_Datatype* new_t)
 176 {
 177   int ret=MPI_SUCCESS;
 178   *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_datatype_t,1);
 179   memcpy(*new_t, datatype, sizeof(s_smpi_mpi_datatype_t));
 180   (*new_t)->in_use=1;
 181   (*new_t)->flags &= ~DT_FLAG_PREDEFINED;
 182   if (datatype->sizeof_substruct){
 183     (*new_t)->substruct=xbt_malloc(datatype->sizeof_substruct);
 184     memcpy((*new_t)->substruct, datatype->substruct, datatype->sizeof_substruct);
 185   }
 186   if(datatype->name)
 187     (*new_t)->name = xbt_strdup(datatype->name);
 188   if(datatype->attributes !=nullptr){
 189     (*new_t)->attributes     = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
 190     xbt_dict_cursor_t cursor = nullptr;
 191     int* key;
 192     int flag;
 193     void* value_in;
 194     void* value_out;
 195     xbt_dict_foreach (datatype->attributes, cursor, key, value_in) {
 196       smpi_type_key_elem elem = static_cast<smpi_type_key_elem>(
 197           xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(key), sizeof(int)));
 198       if (elem != nullptr && elem->copy_fn != MPI_NULL_COPY_FN) {
 199         ret = elem->copy_fn(datatype, *key, nullptr, value_in, &value_out, &flag);
 200         if (ret != MPI_SUCCESS) {
 201           smpi_datatype_unuse(*new_t);
 202           *new_t = MPI_DATATYPE_NULL;
 203           xbt_dict_cursor_free(&cursor);
 204           return ret;
 205         }
 206         if (flag)
 207           xbt_dict_set_ext((*new_t)->attributes, reinterpret_cast<const char*>(key), sizeof(int), value_out, nullptr);
 208       }
 209       }
 210     }
 211   return ret;
 212 }
 213
 214 int smpi_datatype_extent(MPI_Datatype datatype, MPI_Aint * lb, MPI_Aint * extent)
 215 {
 216   if(datatype == MPI_DATATYPE_NULL){
 217     *lb=0;
 218     *extent=0;
 219     return MPI_SUCCESS;
 220   }
 221   *lb = datatype->lb;
 222   *extent = datatype->ub - datatype->lb;
 223   return MPI_SUCCESS;
 224 }
 225
 226 MPI_Aint smpi_datatype_get_extent(MPI_Datatype datatype){
 227   if(datatype == MPI_DATATYPE_NULL){
 228     return 0;
 229   }
 230   return datatype->ub - datatype->lb;
 231 }
 232
 233 void smpi_datatype_get_name(MPI_Datatype datatype, char* name, int* length){
 234   *length = strlen(datatype->name);
 235   strncpy(name, datatype->name, *length+1);
 236 }
 237
 238 void smpi_datatype_set_name(MPI_Datatype datatype, char* name){
 239   if(datatype->name!=nullptr &&  (datatype->flags & DT_FLAG_PREDEFINED) == 0)
 240     xbt_free(datatype->name);
 241   datatype->name = xbt_strdup(name);
 242 }
 243
 244 int smpi_datatype_copy(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 245                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype)
 246 {
 247   int count;
 248   if(smpi_privatize_global_variables){
 249     smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 250   }
 251   /* First check if we really have something to do */
 252   if (recvcount > 0 && recvbuf != sendbuf) {
 253     /* FIXME: treat packed cases */
 254     sendcount *= smpi_datatype_size(sendtype);
 255     recvcount *= smpi_datatype_size(recvtype);
 256     count = sendcount < recvcount ? sendcount : recvcount;
 257
 258     if(sendtype->sizeof_substruct == 0 && recvtype->sizeof_substruct == 0) {
 259       if(!smpi_process_get_replaying())
 260         memcpy(recvbuf, sendbuf, count);
 261     }
 262     else if (sendtype->sizeof_substruct == 0)
 263     {
 264       s_smpi_subtype_t *subtype =  static_cast<s_smpi_subtype_t*>(recvtype->substruct);
 265       subtype->unserialize( sendbuf, recvbuf, recvcount/smpi_datatype_size(recvtype), subtype, MPI_REPLACE);
 266     }
 267     else if (recvtype->sizeof_substruct == 0)
 268     {
 269       s_smpi_subtype_t *subtype =  static_cast<s_smpi_subtype_t*>(sendtype->substruct);
 270       subtype->serialize(sendbuf, recvbuf, sendcount/smpi_datatype_size(sendtype), subtype);
 271     }else{
 272       s_smpi_subtype_t *subtype =  static_cast<s_smpi_subtype_t*>(sendtype->substruct);
 273
 274       void * buf_tmp = xbt_malloc(count);
 275
 276       subtype->serialize( sendbuf, buf_tmp,count/smpi_datatype_size(sendtype), subtype);
 277       subtype =  static_cast<s_smpi_subtype_t*>(recvtype->substruct);
 278       subtype->unserialize( buf_tmp, recvbuf,count/smpi_datatype_size(recvtype), subtype, MPI_REPLACE);
 279
 280       xbt_free(buf_tmp);
 281     }
 282   }
 283
 284   return sendcount > recvcount ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 285 }
 286
 287 /*
 288  *  Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 289  *  @param contiguous_vector - output vector
 290  *  @param noncontiguous_vector - input vector
 291  *  @param type - pointer containing :
 292  *      - stride - stride of between noncontiguous data
 293  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 294  *      - count - the number of rows of matrix
 295  */
 296 void serialize_vector( const void *noncontiguous_vector, void *contiguous_vector, int count, void *type)
 297 {
 298   s_smpi_mpi_vector_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_vector_t*>(type);
 299   int i;
 300   char* contiguous_vector_char = static_cast<char*>(contiguous_vector);
 301   const char* noncontiguous_vector_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_vector);
 302
 303   for (i = 0; i < type_c->block_count * count; i++) {
 304       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 305         memcpy(contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, type_c->block_length * type_c->size_oldtype);
 306       else
 307         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->serialize( noncontiguous_vector_char,
 308                                                                      contiguous_vector_char,
 309                                                                      type_c->block_length, type_c->old_type->substruct);
 310
 311     contiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 312     if((i+1)%type_c->block_count ==0)
 313       noncontiguous_vector_char += type_c->block_length*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 314     else
 315       noncontiguous_vector_char += type_c->block_stride*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 316   }
 317 }
 318
 319 /*
 320  *  Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 321  *  @param noncontiguous_vector - output vector
 322  *  @param contiguous_vector - input vector
 323  *  @param type - pointer contening :
 324  *      - stride - stride of between noncontiguous data
 325  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 326  *      - count - the number of rows of matrix
 327  */
 328 void unserialize_vector( const void *contiguous_vector, void *noncontiguous_vector, int count, void *type, MPI_Op op)
 329 {
 330   s_smpi_mpi_vector_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_vector_t*>(type);
 331   int i;
 332
 333   const char* contiguous_vector_char = static_cast<const char*>(contiguous_vector);
 334   char* noncontiguous_vector_char = static_cast<char*>(noncontiguous_vector);
 335
 336   for (i = 0; i < type_c->block_count * count; i++) {
 337     if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 338       smpi_op_apply(op, contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, &type_c->block_length,
 339           &type_c->old_type);
 340     else
 341       static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->unserialize(contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char,
 342                                                                     type_c->block_length,type_c->old_type->substruct,
 343                                                                     op);
 344     contiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 345     if((i+1)%type_c->block_count ==0)
 346       noncontiguous_vector_char += type_c->block_length*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 347     else
 348       noncontiguous_vector_char += type_c->block_stride*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 349   }
 350 }
 351
 352 /* Create a Sub type vector to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_vector_t is derived
 353  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize */
 354 s_smpi_mpi_vector_t* smpi_datatype_vector_create( int block_stride, int block_length, int block_count,
 355                                                   MPI_Datatype old_type, int size_oldtype){
 356   s_smpi_mpi_vector_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_vector_t,1);
 357   new_t->base.serialize = &serialize_vector;
 358   new_t->base.unserialize = &unserialize_vector;
 359   new_t->base.subtype_free = &free_vector;
 360   new_t->base.subtype_use = &use_vector;
 361   new_t->block_stride = block_stride;
 362   new_t->block_length = block_length;
 363   new_t->block_count = block_count;
 364   smpi_datatype_use(old_type);
 365   new_t->old_type = old_type;
 366   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 367   return new_t;
 368 }
 369
 370 void smpi_datatype_create(MPI_Datatype* new_type, int size,int lb, int ub, int sizeof_substruct, void *struct_type,
 371                           int flags){
 372   MPI_Datatype new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_datatype_t,1);
 373   new_t->name = nullptr;
 374   new_t->size = size;
 375   new_t->sizeof_substruct = size>0? sizeof_substruct:0;
 376   new_t->lb = lb;
 377   new_t->ub = ub;
 378   new_t->flags = flags;
 379   new_t->substruct = struct_type;
 380   new_t->in_use=1;
 381   new_t->attributes=nullptr;
 382   *new_type = new_t;
 383
 384 #if HAVE_MC
 385   if(MC_is_active())
 386     MC_ignore(&(new_t->in_use), sizeof(new_t->in_use));
 387 #endif
 388 }
 389
 390 void smpi_datatype_free(MPI_Datatype* type){
 391   xbt_assert((*type)->in_use >= 0);
 392
 393   if((*type)->flags & DT_FLAG_PREDEFINED)
 394     return;
 395
 396   //if still used, mark for deletion
 397   if((*type)->in_use!=0){
 398       (*type)->flags |=DT_FLAG_DESTROYED;
 399       return;
 400   }
 401
 402   if((*type)->attributes !=nullptr){
 403     xbt_dict_cursor_t cursor = nullptr;
 404     int* key;
 405     void * value;
 406     int flag;
 407     xbt_dict_foreach((*type)->attributes, cursor, key, value){
 408       smpi_type_key_elem elem =
 409           static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(key), sizeof(int)));
 410       if(elem!=nullptr && elem->delete_fn!=nullptr)
 411         elem->delete_fn(*type,*key, value, &flag);
 412     }
 413     xbt_dict_free(&(*type)->attributes);
 414   }
 415
 416   if ((*type)->sizeof_substruct != 0){
 417     //((s_smpi_subtype_t *)(*type)->substruct)->subtype_free(type);
 418     xbt_free((*type)->substruct);
 419   }
 420   xbt_free((*type)->name);
 421   xbt_free(*type);
 422   *type = MPI_DATATYPE_NULL;
 423 }
 424
 425 void smpi_datatype_use(MPI_Datatype type){
 426
 427   if(type != MPI_DATATYPE_NULL)
 428     type->in_use++;
 429
 430   if(type->sizeof_substruct!=0){
 431     static_cast<s_smpi_subtype_t *>((type)->substruct)->subtype_use(&type);
 432   }
 433 #if HAVE_MC
 434   if(MC_is_active())
 435     MC_ignore(&(type->in_use), sizeof(type->in_use));
 436 #endif
 437 }
 438
 439 void smpi_datatype_unuse(MPI_Datatype type)
 440 {
 441   if (type == MPI_DATATYPE_NULL)
 442     return;
 443
 444   if (type->in_use > 0)
 445     type->in_use--;
 446
 447   if(type->sizeof_substruct!=0){
 448     static_cast<s_smpi_subtype_t *>((type)->substruct)->subtype_free(&type);
 449   }
 450
 451   if (type->in_use == 0)
 452     smpi_datatype_free(&type);
 453
 454 #if HAVE_MC
 455   if(MC_is_active())
 456     MC_ignore(&(type->in_use), sizeof(type->in_use));
 457 #endif
 458 }
 459
 460 /*Contiguous Implementation*/
 461
 462 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 463  *  @param contiguous_hvector - output hvector
 464  *  @param noncontiguous_hvector - input hvector
 465  *  @param type - pointer contening :
 466  *      - stride - stride of between noncontiguous data, in bytes
 467  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 468  *      - count - the number of rows of matrix
 469  */
 470 void serialize_contiguous( const void *noncontiguous_hvector, void *contiguous_hvector, int count, void *type)
 471 {
 472   s_smpi_mpi_contiguous_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_contiguous_t*>(type);
 473   char* contiguous_vector_char = static_cast<char*>(contiguous_hvector);
 474   const char* noncontiguous_vector_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_hvector)+type_c->lb;
 475   memcpy(contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, count* type_c->block_count * type_c->size_oldtype);
 476 }
 477 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 478  *  @param noncontiguous_vector - output hvector
 479  *  @param contiguous_vector - input hvector
 480  *  @param type - pointer contening :
 481  *      - stride - stride of between noncontiguous data, in bytes
 482  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 483  *      - count - the number of rows of matrix
 484  */
 485 void unserialize_contiguous(const void *contiguous_vector, void *noncontiguous_vector, int count, void *type, MPI_Op op)
 486 {
 487   s_smpi_mpi_contiguous_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_contiguous_t*>(type);
 488   const char* contiguous_vector_char = static_cast<const char*>(contiguous_vector);
 489   char* noncontiguous_vector_char = static_cast<char*>(noncontiguous_vector)+type_c->lb;
 490   int n= count* type_c->block_count;
 491   smpi_op_apply(op, contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, &n, &type_c->old_type);
 492 }
 493
 494 void free_contiguous(MPI_Datatype* d){
 495   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_contiguous_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 496 }
 497
 498 void use_contiguous(MPI_Datatype* d){
 499   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_contiguous_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 500 }
 501
 502 /* Create a Sub type contiguous to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_contiguous_t is
 503  * derived from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize */
 504 s_smpi_mpi_contiguous_t* smpi_datatype_contiguous_create( MPI_Aint lb, int block_count, MPI_Datatype old_type,
 505                                                   int size_oldtype){
 506   if(block_count==0)
 507     return nullptr;
 508   s_smpi_mpi_contiguous_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_contiguous_t,1);
 509   new_t->base.serialize = &serialize_contiguous;
 510   new_t->base.unserialize = &unserialize_contiguous;
 511   new_t->base.subtype_free = &free_contiguous;
 512   new_t->base.subtype_use = &use_contiguous;
 513   new_t->lb = lb;
 514   new_t->block_count = block_count;
 515   new_t->old_type = old_type;
 516   smpi_datatype_use(old_type);
 517   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 518   smpi_datatype_use(old_type);
 519   return new_t;
 520 }
 521
 522 int smpi_datatype_contiguous(int count, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type, MPI_Aint lb)
 523 {
 524   int retval;
 525   if(old_type->sizeof_substruct){
 526     //handle this case as a hvector with stride equals to the extent of the datatype
 527     return smpi_datatype_hvector(count, 1, smpi_datatype_get_extent(old_type), old_type, new_type);
 528   }
 529
 530   s_smpi_mpi_contiguous_t* subtype = smpi_datatype_contiguous_create( lb, count, old_type,smpi_datatype_size(old_type));
 531
 532   smpi_datatype_create(new_type, count * smpi_datatype_size(old_type),lb,lb + count * smpi_datatype_size(old_type),
 533             sizeof(s_smpi_mpi_contiguous_t),subtype, DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 534   retval=MPI_SUCCESS;
 535   return retval;
 536 }
 537
 538 int smpi_datatype_vector(int count, int blocklen, int stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 539 {
 540   int retval;
 541   if (blocklen<0)
 542     return MPI_ERR_ARG;
 543   MPI_Aint lb = 0;
 544   MPI_Aint ub = 0;
 545   if(count>0){
 546     lb=smpi_datatype_lb(old_type);
 547     ub=((count-1)*stride+blocklen-1)*smpi_datatype_get_extent(old_type)+smpi_datatype_ub(old_type);
 548   }
 549   if(old_type->sizeof_substruct != 0 || stride != blocklen){
 550
 551     s_smpi_mpi_vector_t* subtype = smpi_datatype_vector_create(stride, blocklen, count, old_type,
 552                                                                 smpi_datatype_size(old_type));
 553     smpi_datatype_create(new_type, count * (blocklen) * smpi_datatype_size(old_type), lb, ub, sizeof(s_smpi_mpi_vector_t), subtype,
 554                          DT_FLAG_VECTOR);
 555     retval=MPI_SUCCESS;
 556   }else{
 557     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 558     smpi_datatype_create(new_type, count * blocklen * smpi_datatype_size(old_type), 0, ((count -1) * stride + blocklen)*
 559                          smpi_datatype_size(old_type), 0, nullptr, DT_FLAG_VECTOR|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 560     retval=MPI_SUCCESS;
 561   }
 562   return retval;
 563 }
 564
 565 void free_vector(MPI_Datatype* d){
 566   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 567 }
 568
 569 void use_vector(MPI_Datatype* d){
 570   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 571 }
 572
 573 /* Hvector Implementation - Vector with stride in bytes */
 574
 575 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 576  *  @param contiguous_hvector - output hvector
 577  *  @param noncontiguous_hvector - input hvector
 578  *  @param type - pointer contening :
 579  *      - stride - stride of between noncontiguous data, in bytes
 580  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 581  *      - count - the number of rows of matrix
 582  */
 583 void serialize_hvector( const void *noncontiguous_hvector, void *contiguous_hvector, int count, void *type)
 584 {
 585   s_smpi_mpi_hvector_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hvector_t*>(type);
 586   int i;
 587   char* contiguous_vector_char = static_cast<char*>(contiguous_hvector);
 588   const char* noncontiguous_vector_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_hvector);
 589
 590   for (i = 0; i < type_c->block_count * count; i++) {
 591     if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 592       memcpy(contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, type_c->block_length * type_c->size_oldtype);
 593     else
 594       static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->serialize( noncontiguous_vector_char,
 595                                                                    contiguous_vector_char,
 596                                                                    type_c->block_length, type_c->old_type->substruct);
 597
 598     contiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 599     if((i+1)%type_c->block_count ==0)
 600       noncontiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 601     else
 602       noncontiguous_vector_char += type_c->block_stride;
 603   }
 604 }
 605 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 606  *  @param noncontiguous_vector - output hvector
 607  *  @param contiguous_vector - input hvector
 608  *  @param type - pointer contening :
 609  *      - stride - stride of between noncontiguous data, in bytes
 610  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 611  *      - count - the number of rows of matrix
 612  */
 613 void unserialize_hvector( const void *contiguous_vector, void *noncontiguous_vector, int count, void *type, MPI_Op op)
 614 {
 615   s_smpi_mpi_hvector_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hvector_t*>(type);
 616   int i;
 617
 618   const char* contiguous_vector_char = static_cast<const char*>(contiguous_vector);
 619   char* noncontiguous_vector_char = static_cast<char*>(noncontiguous_vector);
 620
 621   for (i = 0; i < type_c->block_count * count; i++) {
 622     if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 623       smpi_op_apply(op, contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, &type_c->block_length, &type_c->old_type);
 624     else
 625       static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->unserialize( contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char,
 626                                                                      type_c->block_length, type_c->old_type->substruct,
 627                                                                      op);
 628     contiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 629     if((i+1)%type_c->block_count ==0)
 630       noncontiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 631     else
 632       noncontiguous_vector_char += type_c->block_stride;
 633   }
 634 }
 635
 636 /* Create a Sub type vector to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_vector_t is derived
 637  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize
 638  *
 639  */
 640 s_smpi_mpi_hvector_t* smpi_datatype_hvector_create( MPI_Aint block_stride, int block_length, int block_count,
 641                                                   MPI_Datatype old_type, int size_oldtype){
 642   s_smpi_mpi_hvector_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_hvector_t,1);
 643   new_t->base.serialize = &serialize_hvector;
 644   new_t->base.unserialize = &unserialize_hvector;
 645   new_t->base.subtype_free = &free_hvector;
 646   new_t->base.subtype_use = &use_hvector;
 647   new_t->block_stride = block_stride;
 648   new_t->block_length = block_length;
 649   new_t->block_count = block_count;
 650   new_t->old_type = old_type;
 651   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 652   smpi_datatype_use(old_type);
 653   return new_t;
 654 }
 655
 656 //do nothing for vector types
 657 void free_hvector(MPI_Datatype* d){
 658   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hvector_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 659 }
 660
 661 void use_hvector(MPI_Datatype* d){
 662   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hvector_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 663 }
 664
 665 int smpi_datatype_hvector(int count, int blocklen, MPI_Aint stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 666 {
 667   int retval;
 668   if (blocklen<0)
 669     return MPI_ERR_ARG;
 670   MPI_Aint lb = 0;
 671   MPI_Aint ub = 0;
 672   if(count>0){
 673     lb=smpi_datatype_lb(old_type);
 674     ub=((count-1)*stride)+(blocklen-1)*smpi_datatype_get_extent(old_type)+smpi_datatype_ub(old_type);
 675   }
 676   if(old_type->sizeof_substruct != 0 || stride != blocklen*smpi_datatype_get_extent(old_type)){
 677     s_smpi_mpi_hvector_t* subtype = smpi_datatype_hvector_create( stride, blocklen, count, old_type,
 678                                                                   smpi_datatype_size(old_type));
 679
 680     smpi_datatype_create(new_type, count * blocklen * smpi_datatype_size(old_type), lb,ub, sizeof(s_smpi_mpi_hvector_t), subtype, DT_FLAG_VECTOR);
 681     retval=MPI_SUCCESS;
 682   }else{
 683     smpi_datatype_create(new_type, count * blocklen * smpi_datatype_size(old_type),0,count * blocklen *
 684                                              smpi_datatype_size(old_type), 0, nullptr, DT_FLAG_VECTOR|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 685     retval=MPI_SUCCESS;
 686   }
 687   return retval;
 688 }
 689
 690 /* Indexed Implementation */
 691
 692 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 693  *  @param contiguous_indexed - output indexed
 694  *  @param noncontiguous_indexed - input indexed
 695  *  @param type - pointer contening :
 696  *      - block_lengths - the width or height of blocked matrix
 697  *      - block_indices - indices of each data, in element
 698  *      - count - the number of rows of matrix
 699  */
 700 void serialize_indexed( const void *noncontiguous_indexed, void *contiguous_indexed, int count, void *type)
 701 {
 702   s_smpi_mpi_indexed_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>(type);
 703   int i,j;
 704   char* contiguous_indexed_char = static_cast<char*>(contiguous_indexed);
 705   const char* noncontiguous_indexed_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_indexed)+type_c->block_indices[0] * type_c->size_oldtype;
 706   for(j=0; j<count;j++){
 707     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
 708       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 709         memcpy(contiguous_indexed_char, noncontiguous_indexed_char, type_c->block_lengths[i] * type_c->size_oldtype);
 710       else
 711         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->serialize( noncontiguous_indexed_char,
 712                                                                      contiguous_indexed_char,
 713                                                                      type_c->block_lengths[i],
 714                                                                      type_c->old_type->substruct);
 715
 716       contiguous_indexed_char += type_c->block_lengths[i]*type_c->size_oldtype;
 717       if (i<type_c->block_count-1)
 718         noncontiguous_indexed_char =
 719           static_cast<const char*>(noncontiguous_indexed) + type_c->block_indices[i+1]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 720       else
 721         noncontiguous_indexed_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 722     }
 723     noncontiguous_indexed=static_cast<const void*>(noncontiguous_indexed_char);
 724   }
 725 }
 726 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 727  *  @param noncontiguous_indexed - output indexed
 728  *  @param contiguous_indexed - input indexed
 729  *  @param type - pointer contening :
 730  *      - block_lengths - the width or height of blocked matrix
 731  *      - block_indices - indices of each data, in element
 732  *      - count - the number of rows of matrix
 733  */
 734 void unserialize_indexed( const void *contiguous_indexed, void *noncontiguous_indexed, int count, void *type, MPI_Op op)
 735 {
 736   s_smpi_mpi_indexed_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>(type);
 737   int i,j;
 738   const char* contiguous_indexed_char = static_cast<const char*>(contiguous_indexed);
 739   char* noncontiguous_indexed_char =
 740     static_cast<char*>(noncontiguous_indexed)+type_c->block_indices[0]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 741   for(j=0; j<count;j++){
 742     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
 743       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 744         smpi_op_apply(op, contiguous_indexed_char, noncontiguous_indexed_char, &type_c->block_lengths[i],
 745                     &type_c->old_type);
 746       else
 747         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->unserialize( contiguous_indexed_char,
 748                                                                        noncontiguous_indexed_char,
 749                                                                        type_c->block_lengths[i],
 750                                                                        type_c->old_type->substruct, op);
 751
 752       contiguous_indexed_char += type_c->block_lengths[i]*type_c->size_oldtype;
 753       if (i<type_c->block_count-1)
 754         noncontiguous_indexed_char =
 755           static_cast<char*>(noncontiguous_indexed) + type_c->block_indices[i+1]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 756       else
 757         noncontiguous_indexed_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 758     }
 759     noncontiguous_indexed=static_cast<void*>(noncontiguous_indexed_char);
 760   }
 761 }
 762
 763 void free_indexed(MPI_Datatype* type){
 764   if((*type)->in_use==0){
 765     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*type)->substruct)->block_lengths);
 766     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*type)->substruct)->block_indices);
 767   }
 768   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*type)->substruct)->old_type);
 769 }
 770
 771 void use_indexed(MPI_Datatype* type){
 772   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*type)->substruct)->old_type);
 773 }
 774
 775
 776 /* Create a Sub type indexed to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_indexed_t is derived
 777  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize */
 778 s_smpi_mpi_indexed_t* smpi_datatype_indexed_create( int* block_lengths, int* block_indices, int block_count,
 779                                                   MPI_Datatype old_type, int size_oldtype){
 780   s_smpi_mpi_indexed_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_indexed_t,1);
 781   new_t->base.serialize = &serialize_indexed;
 782   new_t->base.unserialize = &unserialize_indexed;
 783   new_t->base.subtype_free = &free_indexed;
 784   new_t->base.subtype_use = &use_indexed;
 785   new_t->block_lengths= xbt_new(int, block_count);
 786   new_t->block_indices= xbt_new(int, block_count);
 787   int i;
 788   for(i=0;i<block_count;i++){
 789     new_t->block_lengths[i]=block_lengths[i];
 790     new_t->block_indices[i]=block_indices[i];
 791   }
 792   new_t->block_count = block_count;
 793   smpi_datatype_use(old_type);
 794   new_t->old_type = old_type;
 795   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 796   return new_t;
 797 }
 798
 799 int smpi_datatype_indexed(int count, int* blocklens, int* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 800 {
 801   int i;
 802   int retval;
 803   int size = 0;
 804   bool contiguous=true;
 805   MPI_Aint lb = 0;
 806   MPI_Aint ub = 0;
 807   if(count>0){
 808     lb=indices[0]*smpi_datatype_get_extent(old_type);
 809     ub=indices[0]*smpi_datatype_get_extent(old_type) + blocklens[0]*smpi_datatype_ub(old_type);
 810   }
 811
 812   for(i=0; i< count; i++){
 813     if   (blocklens[i]<0)
 814       return MPI_ERR_ARG;
 815     size += blocklens[i];
 816
 817     if(indices[i]*smpi_datatype_get_extent(old_type)+smpi_datatype_lb(old_type)<lb)
 818       lb = indices[i]*smpi_datatype_get_extent(old_type)+smpi_datatype_lb(old_type);
 819     if(indices[i]*smpi_datatype_get_extent(old_type)+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_type)>ub)
 820       ub = indices[i]*smpi_datatype_get_extent(old_type)+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_type);
 821
 822     if ( (i< count -1) && (indices[i]+blocklens[i] != indices[i+1]) )
 823       contiguous=false;
 824   }
 825   if (old_type->sizeof_substruct != 0)
 826     contiguous=false;
 827
 828   if(!contiguous){
 829     s_smpi_mpi_indexed_t* subtype = smpi_datatype_indexed_create( blocklens, indices, count, old_type,
 830                                                                   smpi_datatype_size(old_type));
 831      smpi_datatype_create(new_type,  size * smpi_datatype_size(old_type),lb,ub,sizeof(s_smpi_mpi_indexed_t), subtype, DT_FLAG_DATA);
 832   }else{
 833     s_smpi_mpi_contiguous_t* subtype = smpi_datatype_contiguous_create( lb, size, old_type,
 834                                                                   smpi_datatype_size(old_type));
 835     smpi_datatype_create(new_type, size * smpi_datatype_size(old_type), lb, ub, sizeof(s_smpi_mpi_contiguous_t), subtype,
 836                          DT_FLAG_DATA|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 837   }
 838   retval=MPI_SUCCESS;
 839   return retval;
 840 }
 841 /* Hindexed Implementation - Indexed with indices in bytes */
 842
 843 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 844  *  @param contiguous_hindexed - output hindexed
 845  *  @param noncontiguous_hindexed - input hindexed
 846  *  @param type - pointer contening :
 847  *      - block_lengths - the width or height of blocked matrix
 848  *      - block_indices - indices of each data, in bytes
 849  *      - count - the number of rows of matrix
 850  */
 851 void serialize_hindexed( const void *noncontiguous_hindexed, void *contiguous_hindexed, int count, void *type)
 852 {
 853   s_smpi_mpi_hindexed_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>(type);
 854   int i,j;
 855   char* contiguous_hindexed_char = static_cast<char*>(contiguous_hindexed);
 856   const char* noncontiguous_hindexed_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_hindexed)+ type_c->block_indices[0];
 857   for(j=0; j<count;j++){
 858     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
 859       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 860         memcpy(contiguous_hindexed_char, noncontiguous_hindexed_char, type_c->block_lengths[i] * type_c->size_oldtype);
 861       else
 862         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->serialize( noncontiguous_hindexed_char,
 863                                                                      contiguous_hindexed_char,
 864                                                                      type_c->block_lengths[i],
 865                                                                      type_c->old_type->substruct);
 866
 867       contiguous_hindexed_char += type_c->block_lengths[i]*type_c->size_oldtype;
 868       if (i<type_c->block_count-1)
 869         noncontiguous_hindexed_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_hindexed) + type_c->block_indices[i+1];
 870       else
 871         noncontiguous_hindexed_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 872     }
 873     noncontiguous_hindexed=reinterpret_cast<const void*>(noncontiguous_hindexed_char);
 874   }
 875 }
 876 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 877  *  @param noncontiguous_hindexed - output hindexed
 878  *  @param contiguous_hindexed - input hindexed
 879  *  @param type - pointer contening :
 880  *      - block_lengths - the width or height of blocked matrix
 881  *      - block_indices - indices of each data, in bytes
 882  *      - count - the number of rows of matrix
 883  */
 884 void unserialize_hindexed( const void *contiguous_hindexed, void *noncontiguous_hindexed, int count, void *type,
 885                          MPI_Op op)
 886 {
 887   s_smpi_mpi_hindexed_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>(type);
 888   int i,j;
 889
 890   const char* contiguous_hindexed_char = static_cast<const char*>(contiguous_hindexed);
 891   char* noncontiguous_hindexed_char = static_cast<char*>(noncontiguous_hindexed)+ type_c->block_indices[0];
 892   for(j=0; j<count;j++){
 893     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
 894       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 895         smpi_op_apply(op, contiguous_hindexed_char, noncontiguous_hindexed_char, &type_c->block_lengths[i],
 896                             &type_c->old_type);
 897       else
 898         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->unserialize( contiguous_hindexed_char,
 899                                                                        noncontiguous_hindexed_char,
 900                                                                        type_c->block_lengths[i],
 901                                                                        type_c->old_type->substruct, op);
 902
 903       contiguous_hindexed_char += type_c->block_lengths[i]*type_c->size_oldtype;
 904       if (i<type_c->block_count-1)
 905         noncontiguous_hindexed_char = static_cast<char*>(noncontiguous_hindexed) + type_c->block_indices[i+1];
 906       else
 907         noncontiguous_hindexed_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 908     }
 909     noncontiguous_hindexed=reinterpret_cast<void*>(noncontiguous_hindexed_char);
 910   }
 911 }
 912
 913 void free_hindexed(MPI_Datatype* type){
 914   if((*type)->in_use==0){
 915     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>((*type)->substruct)->block_lengths);
 916     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>((*type)->substruct)->block_indices);
 917   }
 918   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>((*type)->substruct)->old_type);
 919 }
 920
 921 void use_hindexed(MPI_Datatype* type){
 922   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>((*type)->substruct)->old_type);
 923 }
 924
 925 /* Create a Sub type hindexed to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_hindexed_t is derived
 926  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize
 927  */
 928 s_smpi_mpi_hindexed_t* smpi_datatype_hindexed_create( int* block_lengths, MPI_Aint* block_indices, int block_count,
 929                                                   MPI_Datatype old_type, int size_oldtype){
 930   s_smpi_mpi_hindexed_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_hindexed_t,1);
 931   new_t->base.serialize = &serialize_hindexed;
 932   new_t->base.unserialize = &unserialize_hindexed;
 933   new_t->base.subtype_free = &free_hindexed;
 934   new_t->base.subtype_use = &use_hindexed;
 935   new_t->block_lengths= xbt_new(int, block_count);
 936   new_t->block_indices= xbt_new(MPI_Aint, block_count);
 937   for(int i=0;i<block_count;i++){
 938     new_t->block_lengths[i]=block_lengths[i];
 939     new_t->block_indices[i]=block_indices[i];
 940   }
 941   new_t->block_count = block_count;
 942   new_t->old_type = old_type;
 943   smpi_datatype_use(old_type);
 944   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 945   return new_t;
 946 }
 947
 948 int smpi_datatype_hindexed(int count, int* blocklens, MPI_Aint* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 949 {
 950   int i;
 951   int retval;
 952   int size = 0;
 953   bool contiguous=true;
 954   MPI_Aint lb = 0;
 955   MPI_Aint ub = 0;
 956   if(count>0){
 957     lb=indices[0] + smpi_datatype_lb(old_type);
 958     ub=indices[0] + blocklens[0]*smpi_datatype_ub(old_type);
 959   }
 960   for(i=0; i< count; i++){
 961     if   (blocklens[i]<0)
 962       return MPI_ERR_ARG;
 963     size += blocklens[i];
 964
 965     if(indices[i]+smpi_datatype_lb(old_type)<lb)
 966       lb = indices[i]+smpi_datatype_lb(old_type);
 967     if(indices[i]+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_type)>ub)
 968       ub = indices[i]+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_type);
 969
 970     if ( (i< count -1) && (indices[i]+blocklens[i]*(static_cast<int>(smpi_datatype_size(old_type))) != indices[i+1]) )
 971       contiguous=false;
 972   }
 973   if (old_type->sizeof_substruct != 0 || lb!=0)
 974     contiguous=false;
 975
 976   if(!contiguous){
 977     s_smpi_mpi_hindexed_t* subtype = smpi_datatype_hindexed_create( blocklens, indices, count, old_type,
 978                                                                   smpi_datatype_size(old_type));
 979     smpi_datatype_create(new_type,  size * smpi_datatype_size(old_type), lb, ub ,sizeof(s_smpi_mpi_hindexed_t), subtype, DT_FLAG_DATA);
 980   }else{
 981     s_smpi_mpi_contiguous_t* subtype = smpi_datatype_contiguous_create(lb,size, old_type, smpi_datatype_size(old_type));
 982     smpi_datatype_create(new_type,  size * smpi_datatype_size(old_type), 0,size * smpi_datatype_size(old_type),
 983                1, subtype, DT_FLAG_DATA|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 984   }
 985   retval=MPI_SUCCESS;
 986   return retval;
 987 }
 988
 989 /* struct Implementation - Indexed with indices in bytes */
 990
 991 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 992  *  @param contiguous_struct - output struct
 993  *  @param noncontiguous_struct - input struct
 994  *  @param type - pointer contening :
 995  *      - stride - stride of between noncontiguous data
 996  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 997  *      - count - the number of rows of matrix
 998  */
 999 void serialize_struct( const void *noncontiguous_struct, void *contiguous_struct, int count, void *type)
1000 {
1001   s_smpi_mpi_struct_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>(type);
1002   int i,j;
1003   char* contiguous_struct_char = static_cast<char*>(contiguous_struct);
1004   const char* noncontiguous_struct_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_struct)+ type_c->block_indices[0];
1005   for(j=0; j<count;j++){
1006     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
1007       if (type_c->old_types[i]->sizeof_substruct == 0)
1008         memcpy(contiguous_struct_char, noncontiguous_struct_char,
1009                type_c->block_lengths[i] * smpi_datatype_size(type_c->old_types[i]));
1010       else
1011         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_types[i]->substruct)->serialize( noncontiguous_struct_char,
1012                                                                          contiguous_struct_char,
1013                                                                          type_c->block_lengths[i],
1014                                                                          type_c->old_types[i]->substruct);
1015
1016
1017       contiguous_struct_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_size(type_c->old_types[i]);
1018       if (i<type_c->block_count-1)
1019         noncontiguous_struct_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_struct) + type_c->block_indices[i+1];
1020       else //let's hope this is MPI_UB ?
1021         noncontiguous_struct_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_types[i]);
1022     }
1023     noncontiguous_struct=reinterpret_cast<const void*>(noncontiguous_struct_char);
1024   }
1025 }
1026
1027 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
1028  *  @param noncontiguous_struct - output struct
1029  *  @param contiguous_struct - input struct
1030  *  @param type - pointer contening :
1031  *      - stride - stride of between noncontiguous data
1032  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
1033  *      - count - the number of rows of matrix
1034  */
1035 void unserialize_struct( const void *contiguous_struct, void *noncontiguous_struct, int count, void *type, MPI_Op op)
1036 {
1037   s_smpi_mpi_struct_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>(type);
1038   int i,j;
1039
1040   const char* contiguous_struct_char = static_cast<const char*>(contiguous_struct);
1041   char* noncontiguous_struct_char = static_cast<char*>(noncontiguous_struct)+ type_c->block_indices[0];
1042   for(j=0; j<count;j++){
1043     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
1044       if (type_c->old_types[i]->sizeof_substruct == 0)
1045         smpi_op_apply(op, contiguous_struct_char, noncontiguous_struct_char, &type_c->block_lengths[i],
1046            & type_c->old_types[i]);
1047       else
1048         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_types[i]->substruct)->unserialize( contiguous_struct_char,
1049                                                                            noncontiguous_struct_char,
1050                                                                            type_c->block_lengths[i],
1051                                                                            type_c->old_types[i]->substruct, op);
1052
1053       contiguous_struct_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_size(type_c->old_types[i]);
1054       if (i<type_c->block_count-1)
1055         noncontiguous_struct_char =  static_cast<char*>(noncontiguous_struct) + type_c->block_indices[i+1];
1056       else
1057         noncontiguous_struct_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_types[i]);
1058     }
1059     noncontiguous_struct=reinterpret_cast<void*>(noncontiguous_struct_char);
1060   }
1061 }
1062
1063 void free_struct(MPI_Datatype* type){
1064   int i=0;
1065   for (i = 0; i < reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->block_count; i++)
1066     smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->old_types[i]);
1067   if((*type)->in_use==0){
1068     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->block_lengths);
1069     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->block_indices);
1070     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->old_types);
1071   }
1072 }
1073
1074 void use_struct(MPI_Datatype* type){
1075   int i=0;
1076   for (i = 0; i < reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->block_count; i++)
1077     smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->old_types[i]);
1078 }
1079
1080 /* Create a Sub type struct to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_struct_t is derived
1081  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize
1082  */
1083 s_smpi_mpi_struct_t* smpi_datatype_struct_create( int* block_lengths, MPI_Aint* block_indices, int block_count,
1084                                                   MPI_Datatype* old_types){
1085   s_smpi_mpi_struct_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_struct_t,1);
1086   new_t->base.serialize = &serialize_struct;
1087   new_t->base.unserialize = &unserialize_struct;
1088   new_t->base.subtype_free = &free_struct;
1089   new_t->base.subtype_use = &use_struct;
1090   new_t->block_lengths= xbt_new(int, block_count);
1091   new_t->block_indices= xbt_new(MPI_Aint, block_count);
1092   new_t->old_types=  xbt_new(MPI_Datatype, block_count);
1093   int i;
1094   for(i=0;i<block_count;i++){
1095     new_t->block_lengths[i]=block_lengths[i];
1096     new_t->block_indices[i]=block_indices[i];
1097     new_t->old_types[i]=old_types[i];
1098     smpi_datatype_use(new_t->old_types[i]);
1099   }
1100   new_t->block_count = block_count;
1101   return new_t;
1102 }
1103
1104 int smpi_datatype_struct(int count, int* blocklens, MPI_Aint* indices, MPI_Datatype* old_types, MPI_Datatype* new_type)
1105 {
1106   int i;
1107   size_t size = 0;
1108   bool contiguous=true;
1109   size = 0;
1110   MPI_Aint lb = 0;
1111   MPI_Aint ub = 0;
1112   if(count>0){
1113     lb=indices[0] + smpi_datatype_lb(old_types[0]);
1114     ub=indices[0] + blocklens[0]*smpi_datatype_ub(old_types[0]);
1115   }
1116   bool forced_lb=false;
1117   bool forced_ub=false;
1118   for(i=0; i< count; i++){
1119     if (blocklens[i]<0)
1120       return MPI_ERR_ARG;
1121     if (old_types[i]->sizeof_substruct != 0)
1122       contiguous=false;
1123
1124     size += blocklens[i]*smpi_datatype_size(old_types[i]);
1125     if (old_types[i]==MPI_LB){
1126       lb=indices[i];
1127       forced_lb=true;
1128     }
1129     if (old_types[i]==MPI_UB){
1130       ub=indices[i];
1131       forced_ub=true;
1132     }
1133
1134     if(!forced_lb && indices[i]+smpi_datatype_lb(old_types[i])<lb)
1135       lb = indices[i];
1136     if(!forced_ub &&  indices[i]+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_types[i])>ub)
1137       ub = indices[i]+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_types[i]);
1138
1139     if ( (i< count -1) && (indices[i]+blocklens[i]*static_cast<int>(smpi_datatype_size(old_types[i])) != indices[i+1]) )
1140       contiguous=false;
1141   }
1142
1143   if(!contiguous){
1144     s_smpi_mpi_struct_t* subtype = smpi_datatype_struct_create( blocklens, indices, count, old_types);
1145
1146     smpi_datatype_create(new_type,  size, lb, ub,sizeof(s_smpi_mpi_struct_t), subtype, DT_FLAG_DATA);
1147   }else{
1148     s_smpi_mpi_contiguous_t* subtype = smpi_datatype_contiguous_create( lb, size, MPI_CHAR, 1);
1149     smpi_datatype_create(new_type,  size, lb, ub,1, subtype, DT_FLAG_DATA|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
1150   }
1151   return MPI_SUCCESS;
1152 }
1153
1154 void smpi_datatype_commit(MPI_Datatype *datatype)
1155 {
1156   (*datatype)->flags=  ((*datatype)->flags | DT_FLAG_COMMITED);
1157 }
1158
1159 typedef struct s_smpi_mpi_op {
1160   MPI_User_function *func;
1161   bool is_commute;
1162 } s_smpi_mpi_op_t;
1163
1164 #define MAX_OP(a, b)  (b) = (a) < (b) ? (b) : (a)
1165 #define MIN_OP(a, b)  (b) = (a) < (b) ? (a) : (b)
1166 #define SUM_OP(a, b)  (b) += (a)
1167 #define PROD_OP(a, b) (b) *= (a)
1168 #define LAND_OP(a, b) (b) = (a) && (b)
1169 #define LOR_OP(a, b)  (b) = (a) || (b)
1170 #define LXOR_OP(a, b) (b) = (!(a) && (b)) || ((a) && !(b))
1171 #define BAND_OP(a, b) (b) &= (a)
1172 #define BOR_OP(a, b)  (b) |= (a)
1173 #define BXOR_OP(a, b) (b) ^= (a)
1174 #define MAXLOC_OP(a, b)  (b) = (a.value) < (b.value) ? (b) : (a)
1175 #define MINLOC_OP(a, b)  (b) = (a.value) < (b.value) ? (a) : (b)
1176
1177 #define APPLY_FUNC(a, b, length, type, func) \
1178 {                                          \
1179   int i;                                   \
1180   type* x = (type*)(a);                    \
1181   type* y = (type*)(b);                    \
1182   for(i = 0; i < *(length); i++) {         \
1183     func(x[i], y[i]);                      \
1184   }                                        \
1185 }
1186
1187 static void max_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1188 {
1189   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1190     APPLY_FUNC(a, b, length, char, MAX_OP)
1191   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1192     APPLY_FUNC(a, b, length, short, MAX_OP)
1193   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1194     APPLY_FUNC(a, b, length, int, MAX_OP)
1195   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1196     APPLY_FUNC(a, b, length, long, MAX_OP)
1197   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1198     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, MAX_OP)
1199   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1200     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, MAX_OP)
1201   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1202     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, MAX_OP)
1203   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1204     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, MAX_OP)
1205   } else if (*datatype == MPI_FLOAT) {
1206     APPLY_FUNC(a, b, length, float, MAX_OP)
1207   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE) {
1208     APPLY_FUNC(a, b, length, double, MAX_OP)
1209   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE) {
1210     APPLY_FUNC(a, b, length, long double, MAX_OP)
1211   } else {
1212     xbt_die("Failed to apply MAX_OP to type %s", (*datatype)->name);
1213   }
1214 }
1215
1216 static void min_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1217 {
1218   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1219     APPLY_FUNC(a, b, length, char, MIN_OP)
1220   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1221     APPLY_FUNC(a, b, length, short, MIN_OP)
1222   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1223     APPLY_FUNC(a, b, length, int, MIN_OP)
1224   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1225     APPLY_FUNC(a, b, length, long, MIN_OP)
1226   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1227     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, MIN_OP)
1228   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1229     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, MIN_OP)
1230   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1231     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, MIN_OP)
1232   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1233     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, MIN_OP)
1234   } else if (*datatype == MPI_FLOAT) {
1235     APPLY_FUNC(a, b, length, float, MIN_OP)
1236   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE) {
1237     APPLY_FUNC(a, b, length, double, MIN_OP)
1238   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE) {
1239     APPLY_FUNC(a, b, length, long double, MIN_OP)
1240   } else {
1241     xbt_die("Failed to apply MIN_OP to type %s", (*datatype)->name);
1242   }
1243 }
1244
1245 static void sum_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1246 {
1247   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1248     APPLY_FUNC(a, b, length, char, SUM_OP)
1249   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1250     APPLY_FUNC(a, b, length, short, SUM_OP)
1251   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1252     APPLY_FUNC(a, b, length, int, SUM_OP)
1253   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1254     APPLY_FUNC(a, b, length, long, SUM_OP)
1255   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1256     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, SUM_OP)
1257   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1258     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, SUM_OP)
1259   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1260     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, SUM_OP)
1261   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1262     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, SUM_OP)
1263   } else if (*datatype == MPI_FLOAT) {
1264     APPLY_FUNC(a, b, length, float, SUM_OP)
1265   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE) {
1266     APPLY_FUNC(a, b, length, double, SUM_OP)
1267   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE) {
1268     APPLY_FUNC(a, b, length, long double, SUM_OP)
1269   } else if (*datatype == MPI_C_FLOAT_COMPLEX) {
1270     APPLY_FUNC(a, b, length, float _Complex, SUM_OP)
1271   } else if (*datatype == MPI_C_DOUBLE_COMPLEX) {
1272     APPLY_FUNC(a, b, length, double _Complex, SUM_OP)
1273   } else if (*datatype == MPI_C_LONG_DOUBLE_COMPLEX) {
1274     APPLY_FUNC(a, b, length, long double _Complex, SUM_OP)
1275   } else {
1276     xbt_die("Failed to apply SUM_OP to type %s", (*datatype)->name);
1277   }
1278 }
1279
1280 static void prod_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1281 {
1282   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1283     APPLY_FUNC(a, b, length, char, PROD_OP)
1284   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1285     APPLY_FUNC(a, b, length, short, PROD_OP)
1286   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1287     APPLY_FUNC(a, b, length, int, PROD_OP)
1288   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1289     APPLY_FUNC(a, b, length, long, PROD_OP)
1290   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1291     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, PROD_OP)
1292   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1293     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, PROD_OP)
1294   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1295     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, PROD_OP)
1296   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1297     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, PROD_OP)
1298   } else if (*datatype == MPI_FLOAT) {
1299     APPLY_FUNC(a, b, length, float, PROD_OP)
1300   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE) {
1301     APPLY_FUNC(a, b, length, double, PROD_OP)
1302   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE) {
1303     APPLY_FUNC(a, b, length, long double, PROD_OP)
1304   } else if (*datatype == MPI_C_FLOAT_COMPLEX) {
1305     APPLY_FUNC(a, b, length, float _Complex, PROD_OP)
1306   } else if (*datatype == MPI_C_DOUBLE_COMPLEX) {
1307     APPLY_FUNC(a, b, length, double _Complex, PROD_OP)
1308   } else if (*datatype == MPI_C_LONG_DOUBLE_COMPLEX) {
1309     APPLY_FUNC(a, b, length, long double _Complex, PROD_OP)
1310   } else {
1311     xbt_die("Failed to apply PROD_OP to type %s", (*datatype)->name);
1312   }
1313 }
1314
1315 static void land_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1316 {
1317   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1318     APPLY_FUNC(a, b, length, char, LAND_OP)
1319   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1320     APPLY_FUNC(a, b, length, short, LAND_OP)
1321   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1322     APPLY_FUNC(a, b, length, int, LAND_OP)
1323   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1324     APPLY_FUNC(a, b, length, long, LAND_OP)
1325   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1326     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, LAND_OP)
1327   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1328     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, LAND_OP)
1329   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1330     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, LAND_OP)
1331   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1332     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, LAND_OP)
1333   } else if (*datatype == MPI_C_BOOL) {
1334     APPLY_FUNC(a, b, length, bool, LAND_OP)
1335   } else {
1336     xbt_die("Failed to apply LAND_OP to type %s", (*datatype)->name);
1337   }
1338 }
1339
1340 static void lor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1341 {
1342   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1343     APPLY_FUNC(a, b, length, char, LOR_OP)
1344   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1345     APPLY_FUNC(a, b, length, short, LOR_OP)
1346   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1347     APPLY_FUNC(a, b, length, int, LOR_OP)
1348   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1349     APPLY_FUNC(a, b, length, long, LOR_OP)
1350   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1351     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, LOR_OP)
1352   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1353     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, LOR_OP)
1354   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1355     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, LOR_OP)
1356   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1357     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, LOR_OP)
1358   } else if (*datatype == MPI_C_BOOL) {
1359     APPLY_FUNC(a, b, length, bool, LOR_OP)
1360   } else {
1361     xbt_die("Failed to apply LOR_OP to type %s", (*datatype)->name);
1362   }
1363 }
1364
1365 static void lxor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1366 {
1367   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1368     APPLY_FUNC(a, b, length, char, LXOR_OP)
1369   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1370     APPLY_FUNC(a, b, length, short, LXOR_OP)
1371   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1372     APPLY_FUNC(a, b, length, int, LXOR_OP)
1373   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1374     APPLY_FUNC(a, b, length, long, LXOR_OP)
1375   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1376     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, LXOR_OP)
1377   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1378     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, LXOR_OP)
1379   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1380     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, LXOR_OP)
1381   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1382     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, LXOR_OP)
1383   } else if (*datatype == MPI_C_BOOL) {
1384     APPLY_FUNC(a, b, length, bool, LXOR_OP)
1385   } else {
1386     xbt_die("Failed to apply LXOR_OP to type %s", (*datatype)->name);
1387   }
1388 }
1389
1390 static void band_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1391 {
1392   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1393     APPLY_FUNC(a, b, length, char, BAND_OP)
1394   }else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1395     APPLY_FUNC(a, b, length, short, BAND_OP)
1396   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1397     APPLY_FUNC(a, b, length, int, BAND_OP)
1398   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1399     APPLY_FUNC(a, b, length, long, BAND_OP)
1400   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1401     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, BAND_OP)
1402   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1403     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, BAND_OP)
1404   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1405     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, BAND_OP)
1406   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1407     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, BAND_OP)
1408   } else if (*datatype == MPI_BYTE) {
1409     APPLY_FUNC(a, b, length, uint8_t, BAND_OP)
1410   } else {
1411     xbt_die("Failed to apply BAND_OP to type %s", (*datatype)->name);
1412   }
1413 }
1414
1415 static void bor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1416 {
1417   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1418     APPLY_FUNC(a, b, length, char, BOR_OP)
1419   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1420     APPLY_FUNC(a, b, length, short, BOR_OP)
1421   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1422     APPLY_FUNC(a, b, length, int, BOR_OP)
1423   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1424     APPLY_FUNC(a, b, length, long, BOR_OP)
1425   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1426     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, BOR_OP)
1427   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1428     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, BOR_OP)
1429   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1430     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, BOR_OP)
1431   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1432     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, BOR_OP)
1433   } else if (*datatype == MPI_BYTE) {
1434     APPLY_FUNC(a, b, length, uint8_t, BOR_OP)
1435   } else {
1436     xbt_die("Failed to apply BOR_OP to type %s", (*datatype)->name);
1437   }
1438 }
1439
1440 static void bxor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1441 {
1442   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1443     APPLY_FUNC(a, b, length, char, BXOR_OP)
1444   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1445     APPLY_FUNC(a, b, length, short, BXOR_OP)
1446   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1447     APPLY_FUNC(a, b, length, int, BXOR_OP)
1448   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1449     APPLY_FUNC(a, b, length, long, BXOR_OP)
1450   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1451     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, BXOR_OP)
1452   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1453     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, BXOR_OP)
1454   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1455     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, BXOR_OP)
1456   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1457     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, BXOR_OP)
1458   } else if (*datatype == MPI_BYTE) {
1459     APPLY_FUNC(a, b, length, uint8_t, BXOR_OP)
1460   } else {
1461     xbt_die("Failed to apply BXOR_OP to type %s", (*datatype)->name);
1462   }
1463 }
1464
1465 static void minloc_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1466 {
1467   if (*datatype == MPI_FLOAT_INT) {
1468     APPLY_FUNC(a, b, length, float_int, MINLOC_OP)
1469   } else if (*datatype == MPI_LONG_INT) {
1470     APPLY_FUNC(a, b, length, long_int, MINLOC_OP)
1471   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE_INT) {
1472     APPLY_FUNC(a, b, length, double_int, MINLOC_OP)
1473   } else if (*datatype == MPI_SHORT_INT) {
1474     APPLY_FUNC(a, b, length, short_int, MINLOC_OP)
1475   } else if (*datatype == MPI_2LONG) {
1476     APPLY_FUNC(a, b, length, long_long, MINLOC_OP)
1477   } else if (*datatype == MPI_2INT) {
1478     APPLY_FUNC(a, b, length, int_int, MINLOC_OP)
1479   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE_INT) {
1480     APPLY_FUNC(a, b, length, long_double_int, MINLOC_OP)
1481   } else if (*datatype == MPI_2FLOAT) {
1482     APPLY_FUNC(a, b, length, float_float, MINLOC_OP)
1483   } else if (*datatype == MPI_2DOUBLE) {
1484     APPLY_FUNC(a, b, length, double_double, MINLOC_OP)
1485   } else {
1486     xbt_die("Failed to apply MINLOC_OP to type %s", (*datatype)->name);
1487   }
1488 }
1489
1490 static void maxloc_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1491 {
1492   if (*datatype == MPI_FLOAT_INT) {
1493     APPLY_FUNC(a, b, length, float_int, MAXLOC_OP)
1494   } else if (*datatype == MPI_LONG_INT) {
1495     APPLY_FUNC(a, b, length, long_int, MAXLOC_OP)
1496   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE_INT) {
1497     APPLY_FUNC(a, b, length, double_int, MAXLOC_OP)
1498   } else if (*datatype == MPI_SHORT_INT) {
1499     APPLY_FUNC(a, b, length, short_int, MAXLOC_OP)
1500   } else if (*datatype == MPI_2LONG) {
1501     APPLY_FUNC(a, b, length, long_long, MAXLOC_OP)
1502   } else if (*datatype == MPI_2INT) {
1503     APPLY_FUNC(a, b, length, int_int, MAXLOC_OP)
1504   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE_INT) {
1505     APPLY_FUNC(a, b, length, long_double_int, MAXLOC_OP)
1506   } else if (*datatype == MPI_2FLOAT) {
1507     APPLY_FUNC(a, b, length, float_float, MAXLOC_OP)
1508   } else if (*datatype == MPI_2DOUBLE) {
1509     APPLY_FUNC(a, b, length, double_double, MAXLOC_OP)
1510   } else {
1511     xbt_die("Failed to apply MAXLOC_OP to type %s", (*datatype)->name);
1512   }
1513 }
1514
1515 static void replace_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1516 {
1517   memcpy(b, a, *length * smpi_datatype_size(*datatype));
1518 }
1519
1520 #define CREATE_MPI_OP(name, func)                             \
1521   static s_smpi_mpi_op_t mpi_##name = { &(func) /* func */, true }; \
1522 MPI_Op name = &mpi_##name;
1523
1524 CREATE_MPI_OP(MPI_MAX, max_func);
1525 CREATE_MPI_OP(MPI_MIN, min_func);
1526 CREATE_MPI_OP(MPI_SUM, sum_func);
1527 CREATE_MPI_OP(MPI_PROD, prod_func);
1528 CREATE_MPI_OP(MPI_LAND, land_func);
1529 CREATE_MPI_OP(MPI_LOR, lor_func);
1530 CREATE_MPI_OP(MPI_LXOR, lxor_func);
1531 CREATE_MPI_OP(MPI_BAND, band_func);
1532 CREATE_MPI_OP(MPI_BOR, bor_func);
1533 CREATE_MPI_OP(MPI_BXOR, bxor_func);
1534 CREATE_MPI_OP(MPI_MAXLOC, maxloc_func);
1535 CREATE_MPI_OP(MPI_MINLOC, minloc_func);
1536 CREATE_MPI_OP(MPI_REPLACE, replace_func);
1537
1538 MPI_Op smpi_op_new(MPI_User_function * function, bool commute)
1539 {
1540   MPI_Op op;
1541   op = xbt_new(s_smpi_mpi_op_t, 1);
1542   op->func = function;
1543   op-> is_commute = commute;
1544   return op;
1545 }
1546
1547 bool smpi_op_is_commute(MPI_Op op)
1548 {
1549   return (op==MPI_OP_NULL) ? true : op-> is_commute;
1550 }
1551
1552 void smpi_op_destroy(MPI_Op op)
1553 {
1554   xbt_free(op);
1555 }
1556
1557 void smpi_op_apply(MPI_Op op, const void *invec, void *inoutvec, int *len, MPI_Datatype * datatype)
1558 {
1559   if(op==MPI_OP_NULL)
1560     return;
1561
1562   if(smpi_privatize_global_variables){//we need to switch as the called function may silently touch global variables
1563     XBT_DEBUG("Applying operation, switch to the right data frame ");
1564     smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
1565   }
1566
1567   if(!smpi_process_get_replaying())
1568     op->func(const_cast<void*>(invec), inoutvec, len, datatype);
1569 }
1570
1571 int smpi_type_attr_delete(MPI_Datatype type, int keyval){
1572   smpi_type_key_elem elem =
1573     static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int)));
1574   if(elem==nullptr)
1575     return MPI_ERR_ARG;
1576   if(elem->delete_fn!=MPI_NULL_DELETE_FN){
1577     void * value = nullptr;
1578     int flag;
1579     if(smpi_type_attr_get(type, keyval, &value, &flag)==MPI_SUCCESS){
1580       int ret = elem->delete_fn(type, keyval, value, &flag);
1581       if(ret!=MPI_SUCCESS)
1582         return ret;
1583     }
1584   }
1585   if(type->attributes==nullptr)
1586     return MPI_ERR_ARG;
1587
1588   xbt_dict_remove_ext(type->attributes, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int));
1589   return MPI_SUCCESS;
1590 }
1591
1592 int smpi_type_attr_get(MPI_Datatype type, int keyval, void* attr_value, int* flag){
1593   smpi_type_key_elem elem =
1594     static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int)));
1595   if(elem==nullptr)
1596     return MPI_ERR_ARG;
1597   if(type->attributes==nullptr){
1598     *flag=0;
1599     return MPI_SUCCESS;
1600   }
1601   try {
1602     *static_cast<void**>(attr_value) = xbt_dict_get_ext(type->attributes, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int));
1603     *flag=1;
1604   }
1605   catch (xbt_ex& ex) {
1606     *flag=0;
1607   }
1608   return MPI_SUCCESS;
1609 }
1610
1611 int smpi_type_attr_put(MPI_Datatype type, int keyval, void* attr_value){
1612   if(smpi_type_keyvals==nullptr)
1613     smpi_type_keyvals = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
1614   smpi_type_key_elem elem =
1615      static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int)));
1616   if(elem==nullptr)
1617     return MPI_ERR_ARG;
1618   int flag;
1619   void* value = nullptr;
1620   smpi_type_attr_get(type, keyval, &value, &flag);
1621   if(flag!=0 && elem->delete_fn!=MPI_NULL_DELETE_FN){
1622     int ret = elem->delete_fn(type, keyval, value, &flag);
1623     if(ret!=MPI_SUCCESS)
1624       return ret;
1625   }
1626   if(type->attributes==nullptr)
1627     type->attributes = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
1628
1629   xbt_dict_set_ext(type->attributes, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int), attr_value, nullptr);
1630   return MPI_SUCCESS;
1631 }
1632
1633 int smpi_type_keyval_create(MPI_Type_copy_attr_function* copy_fn, MPI_Type_delete_attr_function* delete_fn, int* keyval,
1634                             void* extra_state){
1635   if(smpi_type_keyvals==nullptr)
1636     smpi_type_keyvals = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
1637
1638   smpi_type_key_elem value = (smpi_type_key_elem) xbt_new0(s_smpi_mpi_type_key_elem_t,1);
1639
1640   value->copy_fn=copy_fn;
1641   value->delete_fn=delete_fn;
1642
1643   *keyval = type_keyval_id;
1644   xbt_dict_set_ext(smpi_type_keyvals,reinterpret_cast<const char*>(keyval), sizeof(int),reinterpret_cast<void*>(value), nullptr);
1645   type_keyval_id++;
1646   return MPI_SUCCESS;
1647 }
1648
1649 int smpi_type_keyval_free(int* keyval){
1650   smpi_type_key_elem elem =
1651     static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(keyval), sizeof(int)));
1652   if(elem==0){
1653     return MPI_ERR_ARG;
1654   }
1655   xbt_dict_remove_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(keyval), sizeof(int));
1656   xbt_free(elem);
1657   return MPI_SUCCESS;
1658 }
1659
1660 int smpi_mpi_pack(void* inbuf, int incount, MPI_Datatype type, void* outbuf, int outcount, int* position,MPI_Comm comm){
1661   size_t size = smpi_datatype_size(type);
1662   if (outcount - *position < incount*static_cast<int>(size))
1663     return MPI_ERR_BUFFER;
1664   smpi_datatype_copy(inbuf, incount, type, static_cast<char*>(outbuf) + *position, outcount, MPI_CHAR);
1665   *position += incount * size;
1666   return MPI_SUCCESS;
1667 }
1668
1669 int smpi_mpi_unpack(void* inbuf, int insize, int* position, void* outbuf, int outcount, MPI_Datatype type,MPI_Comm comm){
1670   int size = static_cast<int>(smpi_datatype_size(type));
1671   if (outcount*size> insize)
1672     return MPI_ERR_BUFFER;
1673   smpi_datatype_copy(static_cast<char*>(inbuf) + *position, insize, MPI_CHAR, outbuf, outcount, type);
1674   *position += outcount * size;
1675   return MPI_SUCCESS;
1676 }