src/smpi/colls/bcast/bcast-SMP-linear.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2019. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "../colls_private.hpp"
   8
   9 int bcast_SMP_linear_segment_byte = 8192;
  10 namespace simgrid{
  11 namespace smpi{
  12 int Coll_bcast_SMP_linear::bcast(void *buf, int count,
  13                                      MPI_Datatype datatype, int root,
  14                                      MPI_Comm comm)
  15 {
  16   int tag = COLL_TAG_BCAST;
  17   MPI_Status status;
  18   MPI_Request request;
  19   int rank, size;
  20   int i;
  21   MPI_Aint extent;
  22   extent = datatype->get_extent();
  23
  24   rank = comm->rank();
  25   size = comm->size();
  26   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  27     comm->init_smp();
  28   }
  29   int num_core=1;
  30   if (comm->is_uniform()){
  31     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  32   }else{
  33     //implementation buggy in this case
  34     return Coll_bcast_mpich::bcast( buf , count, datatype,
  35               root, comm);
  36   }
  37
  38   int segment = bcast_SMP_linear_segment_byte / extent;
  39   segment =  segment == 0 ? 1 :segment;
  40   int pipe_length = count / segment;
  41   int remainder = count % segment;
  42   int increment = segment * extent;
  43
  44
  45   /* leader of each SMP do inter-communication
  46      and act as a root for intra-communication */
  47   int to_inter = (rank + num_core) % size;
  48   int to_intra = (rank + 1) % size;
  49   int from_inter = (rank - num_core + size) % size;
  50   int from_intra = (rank + size - 1) % size;
  51
  52   // call native when MPI communication size is too small
  53   if (size <= num_core) {
  54     XBT_WARN("MPI_bcast_SMP_linear use default MPI_bcast.");
  55     Coll_bcast_default::bcast(buf, count, datatype, root, comm);
  56     return MPI_SUCCESS;
  57   }
  58   // if root is not zero send to rank zero first
  59   if (root != 0) {
  60     if (rank == root)
  61       Request::send(buf, count, datatype, 0, tag, comm);
  62     else if (rank == 0)
  63       Request::recv(buf, count, datatype, root, tag, comm, &status);
  64   }
  65   // when a message is smaller than a block size => no pipeline
  66   if (count <= segment) {
  67     // case ROOT
  68     if (rank == 0) {
  69       Request::send(buf, count, datatype, to_inter, tag, comm);
  70       Request::send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  71     }
  72     // case last ROOT of each SMP
  73     else if (rank == (((size - 1) / num_core) * num_core)) {
  74       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  75       Request::wait(&request, &status);
  76       Request::send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  77     }
  78     // case intermediate ROOT of each SMP
  79     else if (rank % num_core == 0) {
  80       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  81       Request::wait(&request, &status);
  82       Request::send(buf, count, datatype, to_inter, tag, comm);
  83       Request::send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  84     }
  85     // case last non-ROOT of each SMP
  86     else if (((rank + 1) % num_core == 0) || (rank == (size - 1))) {
  87       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
  88       Request::wait(&request, &status);
  89     }
  90     // case intermediate non-ROOT of each SMP
  91     else {
  92       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
  93       Request::wait(&request, &status);
  94       Request::send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  95     }
  96     return MPI_SUCCESS;
  97   }
  98   // pipeline bcast
  99   else {
 100     MPI_Request* request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
 101     MPI_Status* status_array   = new MPI_Status[size + pipe_length];
 102
 103     // case ROOT of each SMP
 104     if (rank % num_core == 0) {
 105       // case real root
 106       if (rank == 0) {
 107         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 108           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_inter,
 109                    (tag + i), comm);
 110           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 111                    (tag + i), comm);
 112         }
 113       }
 114       // case last ROOT of each SMP
 115       else if (rank == (((size - 1) / num_core) * num_core)) {
 116         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 117           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 118                     from_inter, (tag + i), comm);
 119         }
 120         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 121           Request::wait(&request_array[i], &status);
 122           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 123                    (tag + i), comm);
 124         }
 125       }
 126       // case intermediate ROOT of each SMP
 127       else {
 128         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 129           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 130                     from_inter, (tag + i), comm);
 131         }
 132         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 133           Request::wait(&request_array[i], &status);
 134           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_inter,
 135                    (tag + i), comm);
 136           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 137                    (tag + i), comm);
 138         }
 139       }
 140     } else {                    // case last non-ROOT of each SMP
 141       if (((rank + 1) % num_core == 0) || (rank == (size - 1))) {
 142         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 143           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 144                     from_intra, (tag + i), comm);
 145         }
 146         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 147           Request::wait(&request_array[i], &status);
 148         }
 149       }
 150       // case intermediate non-ROOT of each SMP
 151       else {
 152         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 153           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 154                     from_intra, (tag + i), comm);
 155         }
 156         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 157           Request::wait(&request_array[i], &status);
 158           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 159                    (tag + i), comm);
 160         }
 161       }
 162     }
 163     delete[] request_array;
 164     delete[] status_array;
 165   }
 166
 167   // when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder
 168   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 169     XBT_WARN("MPI_bcast_SMP_linear use default MPI_bcast.");
 170     Colls::bcast((char *) buf + (pipe_length * increment), remainder, datatype,
 171               root, comm);
 172   }
 173
 174   return MPI_SUCCESS;
 175 }
 176
 177 }
 178 }