src/smpi/smpi_base.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2015. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include <xbt/config.hpp>
   8 #include <boost/tokenizer.hpp>
   9 #include <algorithm>
  10
  11 #include "private.h"
  12 #include "xbt/virtu.h"
  13 #include "mc/mc.h"
  14 #include "src/mc/mc_replay.h"
  15 #include "xbt/replay.h"
  16 #include <errno.h>
  17 #include "src/simix/smx_private.h"
  18 #include "surf/surf.h"
  19 #include "simgrid/sg_config.h"
  20 #include "colls/colls.h"
  21
  22 #include "src/simix/SynchroComm.hpp"
  23
  24 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  25
  26 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
  27    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
  28    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
  29    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  30
  31   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  32   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  33   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  34     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
  35     //we match, we can transfer some values
  36     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)
  37         ref->real_src = req->src;
  38     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)
  39         ref->real_tag = req->tag;
  40     if(ref->real_size < req->real_size)
  41         ref->truncated = 1;
  42     if(req->detached==1)
  43         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  44     XBT_DEBUG("match succeeded");
  45     return 1;
  46   }else return 0;
  47 }
  48
  49 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
  50    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
  51    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
  52    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  53    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  54    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  55
  56    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  57              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
  58    {
  59      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)
  60         req->real_src = ref->src;
  61      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)
  62         req->real_tag = ref->tag;
  63      if(req->real_size < ref->real_size)
  64         req->truncated = 1;
  65      if(ref->detached==1)
  66          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  67      XBT_DEBUG("match succeeded");
  68      return 1;
  69    } else return 0;
  70 }
  71
  72 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
  73 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more values for each factor
  74 typedef struct s_smpi_factor_multival *smpi_os_factor_multival_t;
  75 typedef struct s_smpi_factor_multival { // FIXME: this should be merged (deduplicated) with s_smpi_factor defined in network_smpi.c
  76   long factor=0;
  77   std::vector<double> values; /** We allocate arbitrarily 4 elements **/
  78 } s_smpi_factor_multival_t;
  79
  80 std::vector<s_smpi_factor_multival_t> smpi_os_values;
  81 std::vector<s_smpi_factor_multival_t> smpi_or_values;
  82 std::vector<s_smpi_factor_multival_t> smpi_ois_values;
  83
  84 static simgrid::config::Flag<double> smpi_wtime_sleep(
  85   "smpi/wtime", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Wtime", 0.0);
  86 static simgrid::config::Flag<double> smpi_init_sleep(
  87   "smpi/init", "Time to inject inside a call to MPI_Init", 0.0);
  88 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  89   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  90 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  91   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  92
  93 static int factor_cmp(const s_smpi_factor_multival_t& pa, const s_smpi_factor_multival_t& pb)
  94 {
  95   return (pa.factor > pb.factor) ? 1 :
  96          (pa.factor < pb.factor) ? -1 : 0;
  97 }
  98
  99 static std::vector<s_smpi_factor_multival_t> parse_factor(const char *smpi_coef_string)
 100 {
 101   std::vector<s_smpi_factor_multival_t> smpi_factor;
 102   s_smpi_factor_multival_t fact;
 103
 104   /** Setup the tokenizer that parses the string **/
 105   typedef boost::tokenizer<boost::char_separator<char>> Tokenizer;
 106   boost::char_separator<char> sep(";");
 107   boost::char_separator<char> factor_separator(":");
 108   std::string tmp_string(smpi_coef_string);
 109   Tokenizer tokens(tmp_string, sep);
 110
 111   /**
 112    * Iterate over patterns like A:B:C:D;E:F;G:H
 113    * These will be broken down into:
 114    * A --> B, C, D
 115    * E --> F
 116    * G --> H
 117    */
 118   for (Tokenizer::iterator token_iter = tokens.begin();
 119          token_iter != tokens.end(); token_iter++) {
 120     Tokenizer factor_values(*token_iter, factor_separator);
 121
 122     if (factor_values.begin() == factor_values.end()) {
 123       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
 124     }
 125     unsigned int iteration = 0;
 126     for (Tokenizer::iterator factor_iter = factor_values.begin();
 127          factor_iter != factor_values.end(); factor_iter++, iteration++) {
 128       char *errmsg;
 129
 130       if (factor_iter == factor_values.begin()) { /* first element */
 131         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%zu: %%s", smpi_factor.size()+1);
 132         fact.factor = xbt_str_parse_int(factor_iter->c_str(), errmsg);
 133       }
 134       else {
 135         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%zu: %%s", iteration, smpi_factor.size()+1);
 136         fact.values.push_back(xbt_str_parse_double((*factor_iter).c_str(), errmsg));
 137       }
 138       xbt_free(errmsg);
 139     }
 140
 141     smpi_factor.push_back(fact);
 142     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %zu values, first: %f", fact.factor, smpi_factor.size(), fact.values[0]);
 143   }
 144   std::sort(smpi_factor.begin(), smpi_factor.end(), &factor_cmp);
 145   for (auto& fact : smpi_factor) {
 146     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %zu values, first: %f", fact.factor, smpi_factor.size() ,fact.values[0]);
 147   }
 148
 149   return smpi_factor;
 150 }
 151
 152 static double smpi_os(double size)
 153 {
 154   if (smpi_os_values.empty()) {
 155     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
 156   }
 157   double current=0.0;
 158   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 159   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 160   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 161   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 162   for (auto& fact : smpi_os_values) {
 163     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 164                                // computed value of current!
 165         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 166       return current;
 167     }else{
 168       // If the next section is too large, the current section must be used.
 169       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 170       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 171     }
 172   }
 173   XBT_DEBUG("Searching for smpi/os: %f is larger than the largest boundary, return %f", size, current);
 174
 175   return current;
 176 }
 177
 178 static double smpi_ois(double size)
 179 {
 180   if (smpi_ois_values.empty()) {
 181     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
 182   }
 183   double current=0.0;
 184   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 185   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 186   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 187   for (auto& fact : smpi_ois_values) {
 188     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
 189         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 190       return current;
 191     }else{
 192       // If the next section is too large, the current section must be used.
 193       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 194       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 195     }
 196   }
 197   XBT_DEBUG("Searching for smpi/ois: %f is larger than the largest boundary, return %f", size, current);
 198
 199   return current;
 200 }
 201
 202 static double smpi_or(double size)
 203 {
 204   if (smpi_or_values.empty()) {
 205     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
 206   }
 207   double current=0.0;
 208   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 209   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 210   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 211   for (auto fact : smpi_or_values) {
 212     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 213                                // computed value of current!
 214         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 215       return current;
 216     } else {
 217       // If the next section is too large, the current section must be used.
 218       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 219       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 220     }
 221   }
 222   XBT_DEBUG("smpi_or: %f is larger than largest boundary, return %f", size, current);
 223
 224   return current;
 225 }
 226
 227 void smpi_mpi_init() {
 228   if(smpi_init_sleep > 0)
 229     simcall_process_sleep(smpi_init_sleep);
 230 }
 231
 232 double smpi_mpi_wtime(){
 233   double time;
 234   if (smpi_process_initialized() != 0 &&
 235       smpi_process_finalized() == 0 &&
 236       smpi_process_get_sampling() == 0) {
 237     smpi_bench_end();
 238     time = SIMIX_get_clock();
 239     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 240     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 241     //       ....
 242     //     }
 243     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 244     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 245     if(smpi_wtime_sleep > 0)
 246       simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 247     smpi_bench_begin();
 248   } else {
 249     time = SIMIX_get_clock();
 250   }
 251   return time;
 252 }
 253
 254 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 255                                  unsigned flags)
 256 {
 257   MPI_Request request = nullptr;
 258
 259   void *old_buf = nullptr;
 260
 261   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 262
 263   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 264
 265   if((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) !=0)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 266     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 267     old_buf = buf;
 268     buf = count==0 ? nullptr : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 269     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && ((flags & SEND) != 0)) {
 270       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 271     }
 272   }
 273
 274   request->buf      = buf;
 275   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
 276   request->old_buf  = old_buf;
 277   request->old_type = datatype;
 278
 279   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 280   smpi_datatype_use(datatype);
 281   request->src  = src;
 282   request->dst  = dst;
 283   request->tag  = tag;
 284   request->comm = comm;
 285   smpi_comm_use(request->comm);
 286   request->action          = nullptr;
 287   request->flags           = flags;
 288   request->detached        = 0;
 289   request->detached_sender = nullptr;
 290   request->real_src        = 0;
 291   request->truncated       = 0;
 292   request->real_size       = 0;
 293   request->real_tag        = 0;
 294   if (flags & PERSISTENT)
 295     request->refcount = 1;
 296   else
 297     request->refcount = 0;
 298   request->op   = MPI_REPLACE;
 299   request->send = 0;
 300   request->recv = 0;
 301
 302   return request;
 303 }
 304
 305 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 306 {
 307   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 308     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 309     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 310     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 311     status->count=0;
 312   }
 313 }
 314
 315 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 316 {
 317   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 318   smpi_mpi_request_free(&req);
 319 }
 320
 321 /* MPI Low level calls */
 322 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 323                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 324 {
 325   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 326   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 327                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 328   return request;
 329 }
 330
 331 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 332                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 333 {
 334   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 335   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 336                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 337   return request;
 338 }
 339
 340 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 341                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 342 {
 343   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 344   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 345                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
 346                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 347   return request;
 348 }
 349
 350 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 351 {
 352   smx_mailbox_t mailbox;
 353
 354   xbt_assert(request->action == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 355   request->flags &= ~PREPARED;
 356   request->flags &= ~FINISHED;
 357   request->refcount++;
 358
 359   if ((request->flags & RECV) != 0) {
 360     print_request("New recv", request);
 361
 362     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 363
 364     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 365     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 366       xbt_mutex_acquire(mut);
 367
 368     if (async_small_thresh == 0 && (request->flags & RMA) == 0 ) {
 369       mailbox = smpi_process_mailbox();
 370     }
 371     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) {
 372       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 373       //begin with the more appropriate one : the small one.
 374       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 375       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 376       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 377
 378       if (action == nullptr) {
 379         mailbox = smpi_process_mailbox();
 380         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 381         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 382         if (action == nullptr) {
 383           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 384           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 385         }
 386       }
 387       else {
 388         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 389       }
 390     }
 391     else {
 392       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 393       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 394       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 395
 396       if (action == nullptr) {
 397         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 398         mailbox = smpi_process_mailbox();
 399       }
 400       else {
 401         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 402       }
 403     }
 404
 405     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 406     request->real_size=request->size;
 407     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
 408                                          ! smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 409                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
 410         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 411
 412     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0 )
 413       xbt_mutex_release(mut);
 414   }
 415   else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 416     int receiver = request->dst;
 417
 418     int rank = request->src;
 419     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 420       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 421     }
 422     print_request("New send", request);
 423
 424     void* buf = request->buf;
 425     if ( (request->flags & SSEND) == 0
 426         && ( (request->flags & RMA) != 0 || static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh") ) ) {
 427       void *oldbuf = nullptr;
 428       request->detached = 1;
 429       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 430       request->refcount++;
 431       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
 432         oldbuf = request->buf;
 433         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf != nullptr && request->size!=0){
 434           if((smpi_privatize_global_variables != 0)
 435             && (static_cast<char*>(request->buf) >= smpi_start_data_exe)
 436             && (static_cast<char*>(request->buf) < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 437             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 438             smpi_switch_data_segment(request->src);
 439           }
 440           buf = xbt_malloc(request->size);
 441           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 442           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 443         }
 444       }
 445     }
 446
 447     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 448     double sleeptime = 0.0;
 449     if(request->detached != 0 || ((request->flags & (ISEND|SSEND)) != 0)){// issend should be treated as isend
 450       //isend and send timings may be different
 451       sleeptime = ((request->flags & ISEND) != 0) ? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 452     }
 453
 454     if(sleeptime > 0.0){
 455         simcall_process_sleep(sleeptime);
 456         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, sleeptime);
 457     }
 458
 459     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 460
 461     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 462
 463     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 464       xbt_mutex_acquire(mut);
 465
 466     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) !=0)) {
 467       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 468     }
 469     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 470       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 471       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 472       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 473       if (action == nullptr) {
 474         if ((request->flags & SSEND) == 0){
 475           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 476           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 477         }
 478         else {
 479           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 480           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 481           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 482           if (action == nullptr) {
 483             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 484             mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 485           }
 486         }
 487       }
 488       else {
 489         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 490       }
 491     }
 492     else {
 493       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 494       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 495     }
 496
 497     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 498     request->real_size=request->size;
 499     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 500                                          buf, request->real_size, &match_send,
 501                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 502                          !smpi_process_get_replaying() ? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 503                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
 504                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 505                          request->detached);
 506     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 507
 508     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == nullptr) */
 509     if (request->action != nullptr)
 510       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 511
 512     if (async_small_thresh != 0 || ((request->flags & RMA)!=0))
 513       xbt_mutex_release(mut);
 514   }
 515 }
 516
 517 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 518 {
 519   if(requests== nullptr)
 520     return;
 521
 522   for(int i = 0; i < count; i++) {
 523     smpi_mpi_start(requests[i]);
 524   }
 525 }
 526
 527 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 528 {
 529   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 530     (*request)->refcount--;
 531     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 532
 533     if((*request)->refcount==0){
 534         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
 535         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
 536         print_request("Destroying", (*request));
 537         xbt_free(*request);
 538         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 539     }else{
 540         print_request("Decrementing", (*request));
 541     }
 542   }else{
 543       xbt_die("freeing an already free request");
 544   }
 545 }
 546
 547 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 548                                MPI_Op op)
 549 {
 550   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 551   if(op==MPI_OP_NULL){
 552     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 553                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 554   }else{
 555     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 556                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 557     request->op = op;
 558   }
 559   return request;
 560 }
 561
 562 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 563                                MPI_Op op)
 564 {
 565   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 566   if(op==MPI_OP_NULL){
 567     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 568                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 569   }else{
 570     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 571                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 572     request->op = op;
 573   }
 574   return request;
 575 }
 576
 577 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 578 {
 579   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 580   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
 581                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 582   return request;
 583 }
 584
 585 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 586 {
 587   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 588   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 589                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 590   smpi_mpi_start(request);
 591   return request;
 592 }
 593
 594 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 595 {
 596   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 597   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 598                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 599   smpi_mpi_start(request);
 600   return request;
 601 }
 602
 603 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 604 {
 605   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 606   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 607                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 608                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 609   return request;
 610 }
 611
 612 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 613 {
 614   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 615   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 616                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
 617                           NON_PERSISTENT | RECV);
 618   smpi_mpi_start(request);
 619   return request;
 620 }
 621
 622 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 623 {
 624   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 625   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 626   smpi_mpi_wait(&request, status);
 627   request = nullptr;
 628 }
 629
 630 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 631 {
 632   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 633   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 634                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 635
 636   smpi_mpi_start(request);
 637   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 638   request = nullptr;
 639 }
 640
 641 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 642 {
 643   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 644   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 645                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 646
 647   smpi_mpi_start(request);
 648   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 649   request = nullptr;
 650 }
 651
 652 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 653                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 654                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 655 {
 656   MPI_Request requests[2];
 657   MPI_Status stats[2];
 658   int myid=smpi_process_index();
 659   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
 660       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 661       return;
 662   }
 663   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 664   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 665   smpi_mpi_startall(2, requests);
 666   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 667   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 668   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 669   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 670     // Copy receive status
 671     *status = stats[1];
 672   }
 673 }
 674
 675 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 676 {
 677   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 678 }
 679
 680 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 681 {
 682   MPI_Request req = *request;
 683   smpi_empty_status(status);
 684
 685   if(!((req->detached != 0) && ((req->flags & SEND) != 0)) && ((req->flags & PREPARED) == 0)){
 686     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 687       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 688       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 689       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 690       status->MPI_ERROR = req->truncated != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 691       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 692       status->count = req->real_size;
 693     }
 694
 695     print_request("Finishing", req);
 696     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 697
 698     if(((req->flags & ACCUMULATE) != 0) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 699       if (!smpi_process_get_replaying()){
 700         if( smpi_privatize_global_variables != 0 && (static_cast<char*>(req->old_buf) >= smpi_start_data_exe)
 701             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 702             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 703             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 704         }
 705       }
 706
 707       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
 708         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 709         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 710         if(req->flags & RECV)
 711           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
 712                                datatype->substruct, req->op);
 713         xbt_free(req->buf);
 714       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 715           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 716           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 717           xbt_free(req->buf);
 718       }
 719     }
 720   }
 721
 722   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags & RECV) != 0)){
 723     int rank = smpi_process_index();
 724     int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 725     TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 726   }
 727
 728   if(req->detached_sender != nullptr){
 729
 730     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 731     double sleeptime = smpi_or(req->real_size);
 732     if(sleeptime > 0.0){
 733         simcall_process_sleep(sleeptime);
 734         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", req->real_size, sleeptime);
 735     }
 736     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 737   }
 738   if(req->flags & PERSISTENT)
 739     req->action = nullptr;
 740   req->flags |= FINISHED;
 741
 742   smpi_mpi_request_free(request);
 743 }
 744
 745 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 746   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 747
 748   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 749   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 750   //     }
 751   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 752   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 753   static int nsleeps = 1;
 754   if(smpi_test_sleep > 0)
 755     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 756
 757   smpi_empty_status(status);
 758   int flag = 1;
 759   if (((*request)->flags & PREPARED) == 0) {
 760     if ((*request)->action != nullptr)
 761       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 762     if (flag) {
 763       finish_wait(request, status);
 764       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 765       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & PERSISTENT)==0)
 766       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 767     }else{
 768       nsleeps++;
 769     }
 770   }
 771   return flag;
 772 }
 773
 774 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 775 {
 776   xbt_dynar_t comms;
 777   int i;
 778   int* map;
 779   int flag = 0;
 780   int size = 0;
 781
 782   *index = MPI_UNDEFINED;
 783   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), nullptr);
 784   map = xbt_new(int, count);
 785   for(i = 0; i < count; i++) {
 786     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 787        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 788        map[size] = i;
 789        size++;
 790     }
 791   }
 792   if(size > 0) {
 793     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 794     static int nsleeps = 1;
 795     if(smpi_test_sleep > 0)
 796       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 797
 798     i = simcall_comm_testany(comms);
 799     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 800     if(i != -1) {
 801       *index = map[i];
 802       finish_wait(&requests[*index], status);
 803       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 804       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 805       flag = 1;
 806       nsleeps=1;
 807     }else{
 808       nsleeps++;
 809     }
 810   }else{
 811       //all requests are null or inactive, return true
 812       flag=1;
 813       smpi_empty_status(status);
 814   }
 815   xbt_free(map);
 816   xbt_dynar_free(&comms);
 817
 818   return flag;
 819 }
 820
 821 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 822 {
 823   MPI_Status stat;
 824   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 825   int flag=1;
 826   int i;
 827   for(i=0; i<count; i++){
 828     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 829       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 830         flag=0;
 831       }else{
 832           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 833       }
 834     }else{
 835       smpi_empty_status(pstat);
 836     }
 837     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 838       status[i] = *pstat;
 839     }
 840   }
 841   return flag;
 842 }
 843
 844 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 845   int flag=0;
 846   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 847   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 848   while(flag==0){
 849     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 850     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 851   }
 852 }
 853
 854 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 855
 856   MPI_Request request = build_request(nullptr, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 857                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 858
 859   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 860   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 861   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 862   static int nsleeps = 1;
 863   if(smpi_iprobe_sleep > 0)
 864     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 865   // behave like a receive, but don't do it
 866   smx_mailbox_t mailbox;
 867
 868   print_request("New iprobe", request);
 869   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 870   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh") > 0){
 871       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 872       XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 873       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 874   }
 875
 876   if (request->action == nullptr){
 877     mailbox = smpi_process_mailbox();
 878     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 879     request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 880   }
 881
 882   if (request->action != nullptr){
 883     simgrid::simix::Comm *sync_comm = static_cast<simgrid::simix::Comm*>(request->action);
 884     MPI_Request req                 = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
 885     *flag = 1;
 886     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags & PREPARED) == 0) {
 887       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 888       status->MPI_TAG    = req->tag;
 889       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 890       status->count      = req->real_size;
 891     }
 892     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 893   }
 894   else {
 895     *flag = 0;
 896     nsleeps++;
 897   }
 898   smpi_mpi_request_free(&request);
 899
 900   return;
 901 }
 902
 903 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 904 {
 905   print_request("Waiting", *request);
 906   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 907     smpi_empty_status(status);
 908     return;
 909   }
 910
 911   if ((*request)->action != nullptr)
 912     // this is not a detached send
 913     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 914
 915   finish_wait(request, status);
 916   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags & NON_PERSISTENT)!=0))
 917       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 918 }
 919
 920 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 921 {
 922   xbt_dynar_t comms;
 923   int i;
 924   int size = 0;
 925   int index = MPI_UNDEFINED;
 926   int *map;
 927
 928   if(count > 0) {
 929     // Wait for a request to complete
 930     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), nullptr);
 931     map = xbt_new(int, count);
 932     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 933     for(i = 0; i < count; i++) {
 934       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 935         if (requests[i]->action != nullptr) {
 936           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 937           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 938           map[size] = i;
 939           size++;
 940         }else{
 941          //This is a finished detached request, let's return this one
 942          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 943          index=i;
 944          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 945          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 946          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 947          break;
 948          }
 949       }
 950     }
 951     if(size > 0) {
 952       i = simcall_comm_waitany(comms);
 953
 954       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 955       if (i != -1) {
 956         index = map[i];
 957         finish_wait(&requests[index], status);
 958         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 959         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 960       }
 961     }
 962     xbt_free(map);
 963     xbt_dynar_free(&comms);
 964   }
 965
 966   if (index==MPI_UNDEFINED)
 967     smpi_empty_status(status);
 968
 969   return index;
 970 }
 971
 972 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 973 {
 974   int  index, c;
 975   MPI_Status stat;
 976   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 977   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 978   //tag invalid requests in the set
 979   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 980     for (c = 0; c < count; c++) {
 981       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
 982         smpi_empty_status(&status[c]);
 983       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
 984         smpi_empty_status(&status[c]);
 985         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 986       }
 987     }
 988   }
 989   for(c = 0; c < count; c++) {
 990
 991     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 992       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 993       index = c;
 994     } else {
 995       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 996       if (index == MPI_UNDEFINED)
 997         break;
 998       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
 999       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1000     }
1001     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1002       status[index] = *pstat;
1003       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1004         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1005     }
1006   }
1007
1008   return retvalue;
1009 }
1010
1011 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1012 {
1013   int i;
1014   int count = 0;
1015   int index;
1016   MPI_Status stat;
1017   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1018
1019   for(i = 0; i < incount; i++)
1020   {
1021     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1022     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1023       indices[count] = index;
1024       count++;
1025       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1026         status[index] = *pstat;
1027       }
1028      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1029      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1030     }else{
1031       return MPI_UNDEFINED;
1032     }
1033   }
1034   return count;
1035 }
1036
1037 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1038 {
1039   int i;
1040   int count = 0;
1041   int count_dead = 0;
1042   MPI_Status stat;
1043   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1044
1045   for(i = 0; i < incount; i++) {
1046     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1047       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1048          indices[i] = 1;
1049          count++;
1050          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1051            status[i] = *pstat;
1052          }
1053          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1054          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1055       }
1056     }else{
1057       count_dead++;
1058     }
1059   }
1060   if(count_dead==incount)
1061     return MPI_UNDEFINED;
1062   else return count;
1063 }
1064
1065 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1066 {
1067     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1068 }
1069
1070 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1071 {
1072     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1073 }
1074
1075 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1076                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1077 {
1078   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1079   int rank, size, src, index;
1080   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1081   MPI_Request *requests;
1082
1083   rank = smpi_comm_rank(comm);
1084   size = smpi_comm_size(comm);
1085   if(rank != root) {
1086     // Send buffer to root
1087     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1088   } else {
1089     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1090     // Local copy from root
1091     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1092     // Receive buffers from senders
1093     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1094     index = 0;
1095     for(src = 0; src < size; src++) {
1096       if(src != root) {
1097         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1098                                           src, system_tag, comm);
1099         index++;
1100       }
1101     }
1102     // Wait for completion of irecv's.
1103     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1104     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1105     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1106       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1107     }
1108     xbt_free(requests);
1109   }
1110 }
1111
1112 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1113                              MPI_Comm comm)
1114 {
1115     int i, size, count;
1116     int *displs;
1117     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1118     void *tmpbuf;
1119
1120     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1121     size = smpi_comm_size(comm);
1122     count = 0;
1123     displs = xbt_new(int, size);
1124     for (i = 0; i < size; i++) {
1125       displs[i] = count;
1126       count += recvcounts[i];
1127     }
1128     tmpbuf=static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1129
1130     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1131     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1132     xbt_free(displs);
1133     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1134 }
1135
1136 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1137                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1138 {
1139   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1140   int rank, size, src, index;
1141   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1142   MPI_Request *requests;
1143
1144   rank = smpi_comm_rank(comm);
1145   size = smpi_comm_size(comm);
1146   if(rank != root) {
1147     // Send buffer to root
1148     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1149   } else {
1150     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1151     // Local copy from root
1152     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
1153                        recvcounts[root], recvtype);
1154     // Receive buffers from senders
1155     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1156     index = 0;
1157     for(src = 0; src < size; src++) {
1158       if(src != root) {
1159         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
1160                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1161         index++;
1162       }
1163     }
1164     // Wait for completion of irecv's.
1165     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1166     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1167     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1168       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1169     }
1170     xbt_free(requests);
1171   }
1172 }
1173
1174 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1175                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1176 {
1177   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1178   int rank, size, other, index;
1179   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1180   MPI_Request *requests;
1181
1182   rank = smpi_comm_rank(comm);
1183   size = smpi_comm_size(comm);
1184   // FIXME: check for errors
1185   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1186   // Local copy from self
1187   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1188   // Send/Recv buffers to/from others;
1189   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1190   index = 0;
1191   for(other = 0; other < size; other++) {
1192     if(other != rank) {
1193       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1194       index++;
1195       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1196                                         system_tag, comm);
1197       index++;
1198     }
1199   }
1200   // Wait for completion of all comms.
1201   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1202   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1203   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1204     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1205   }
1206   xbt_free(requests);
1207 }
1208
1209 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1210                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1211 {
1212   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1213   int rank, size, other, index;
1214   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1215   MPI_Request *requests;
1216
1217   rank = smpi_comm_rank(comm);
1218   size = smpi_comm_size(comm);
1219   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1220   // Local copy from self
1221   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1222   // Send buffers to others;
1223   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1224   index = 0;
1225   for(other = 0; other < size; other++) {
1226     if(other != rank) {
1227       requests[index] =
1228         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1229       index++;
1230       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1231                           recvtype, other, system_tag, comm);
1232       index++;
1233     }
1234   }
1235   // Wait for completion of all comms.
1236   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1237   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1238   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1239     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1240   }
1241   xbt_free(requests);
1242 }
1243
1244 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1245                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1246 {
1247   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1248   int rank, size, dst, index;
1249   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1250   MPI_Request *requests;
1251
1252   rank = smpi_comm_rank(comm);
1253   size = smpi_comm_size(comm);
1254   if(rank != root) {
1255     // Recv buffer from root
1256     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1257   } else {
1258     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1259     // Local copy from root
1260     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1261         smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
1262                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1263     }
1264     // Send buffers to receivers
1265     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1266     index = 0;
1267     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1268       if(dst != root) {
1269         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1270                                           system_tag, comm);
1271         index++;
1272       }
1273     }
1274     // Wait for completion of isend's.
1275     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1276     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1277     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1278       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1279     }
1280     xbt_free(requests);
1281   }
1282 }
1283
1284 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1285                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1286 {
1287   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1288   int rank, size, dst, index;
1289   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1290   MPI_Request *requests;
1291
1292   rank = smpi_comm_rank(comm);
1293   size = smpi_comm_size(comm);
1294   if(rank != root) {
1295     // Recv buffer from root
1296     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1297   } else {
1298     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1299     // Local copy from root
1300     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1301       smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1302                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1303     }
1304     // Send buffers to receivers
1305     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1306     index = 0;
1307     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1308       if(dst != root) {
1309         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1310                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1311         index++;
1312       }
1313     }
1314     // Wait for completion of isend's.
1315     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1316     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1317     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1318       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1319     }
1320     xbt_free(requests);
1321   }
1322 }
1323
1324 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1325                      MPI_Comm comm)
1326 {
1327   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1328   int rank, size, src, index;
1329   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1330   MPI_Request *requests;
1331   void **tmpbufs;
1332
1333   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
1334
1335
1336   rank = smpi_comm_rank(comm);
1337   size = smpi_comm_size(comm);
1338   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1339   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1340     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1341     return;
1342   }
1343
1344   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1345     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1346     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1347   }
1348
1349   if(rank != root) {
1350     // Send buffer to root
1351     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1352   } else {
1353     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1354     // Local copy from root
1355     if (sendtmpbuf != nullptr && recvbuf != nullptr)
1356       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1357     // Receive buffers from senders
1358     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1359     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1360     index = 0;
1361     for(src = 0; src < size; src++) {
1362       if(src != root) {
1363          if (!smpi_process_get_replaying())
1364           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1365          else
1366            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1367         requests[index] =
1368           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1369         index++;
1370       }
1371     }
1372     // Wait for completion of irecv's.
1373     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1374     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1375       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1376       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1377       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1378         break;
1379       }else{
1380         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1381       }
1382       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1383         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1384     }
1385       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1386         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1387       }
1388     xbt_free(tmpbufs);
1389     xbt_free(requests);
1390
1391   }
1392   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1393     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1394   }
1395 }
1396
1397 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1398 {
1399   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1400   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1401 }
1402
1403 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1404 {
1405   int system_tag = -888;
1406   int rank, size, other, index;
1407   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1408   MPI_Request *requests;
1409   void **tmpbufs;
1410
1411   rank = smpi_comm_rank(comm);
1412   size = smpi_comm_size(comm);
1413
1414   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1415
1416   // Local copy from self
1417   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1418
1419   // Send/Recv buffers to/from others;
1420   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1421   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1422   index = 0;
1423   for(other = 0; other < rank; other++) {
1424     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1425     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1426     index++;
1427   }
1428   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1429     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1430     index++;
1431   }
1432   // Wait for completion of all comms.
1433   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1434
1435   if(smpi_op_is_commute(op)){
1436     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1437       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1438       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1439         break;
1440       }
1441       if(index < rank) {
1442         // #Request is below rank: it's a irecv
1443         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1444       }
1445     }
1446   }else{
1447     //non commutative case, wait in order
1448     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1449       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1450       if(index < rank) {
1451         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1452       }
1453     }
1454   }
1455   for(index = 0; index < rank; index++) {
1456     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1457   }
1458   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1459     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1460   }
1461   xbt_free(tmpbufs);
1462   xbt_free(requests);
1463 }
1464
1465 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1466 {
1467   int system_tag = -888;
1468   int rank, size, other, index;
1469   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1470   MPI_Request *requests;
1471   void **tmpbufs;
1472   int recvbuf_is_empty=1;
1473   rank = smpi_comm_rank(comm);
1474   size = smpi_comm_size(comm);
1475
1476   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1477
1478   // Send/Recv buffers to/from others;
1479   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1480   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1481   index = 0;
1482   for(other = 0; other < rank; other++) {
1483     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1484     requests[index] =
1485       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1486     index++;
1487   }
1488   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1489     requests[index] =
1490       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1491     index++;
1492   }
1493   // Wait for completion of all comms.
1494   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1495   if(smpi_op_is_commute(op)){
1496     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1497       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1498       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1499         break;
1500       }
1501       if(index < rank) {
1502         if(recvbuf_is_empty){
1503           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1504           recvbuf_is_empty=0;
1505         }else
1506         // #Request is below rank: it's a irecv
1507         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1508       }
1509     }
1510   }else{
1511     //non commutative case, wait in order
1512     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1513       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1514       if(index < rank) {
1515           if(recvbuf_is_empty){
1516             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1517             recvbuf_is_empty=0;
1518           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1519       }
1520     }
1521   }
1522   for(index = 0; index < rank; index++) {
1523     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1524   }
1525   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1526     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1527   }
1528   xbt_free(tmpbufs);
1529   xbt_free(requests);
1530 }