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

   1 #include "colls_private.h"
   2 /*
   3  * implemented by Pitch Patarasuk, 07/01/2007
   4  */
   5 //#include <star-reduction.c>
   6
   7 /* change number of core per smp-node
   8    we assume that number of core per process will be the same for all implementations */
   9 #ifndef NUM_CORE
  10 #define NUM_CORE 8
  11 #endif
  12
  13 /*
  14 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  15 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  16 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  17 3) allgather - inter between root of each SMP node
  18 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  19 */
  20 int smpi_coll_tuned_allreduce_smp_rsag_rab(void *sbuf, void *rbuf, int count,
  21                                            MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
  22                                            MPI_Comm comm)
  23 {
  24   int comm_size, rank;
  25   void *tmp_buf;
  26   int tag = 50;
  27   int mask, src, dst;
  28   MPI_Status status;
  29   int num_core = NUM_CORE;
  30
  31   comm_size = smpi_comm_size(comm);
  32   rank = smpi_comm_rank(comm);
  33   MPI_Aint extent;
  34   extent = smpi_datatype_get_extent(dtype);
  35   tmp_buf = (void *) xbt_malloc(count * extent);
  36
  37   int intra_rank, inter_rank;
  38   intra_rank = rank % num_core;
  39   inter_rank = rank / num_core;
  40
  41   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  42
  43   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  44
  45   smpi_mpi_sendrecv(sbuf, count, dtype, rank, tag,
  46                rbuf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  47
  48   // SMP_binomial_reduce
  49   mask = 1;
  50   while (mask < num_core) {
  51     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  52       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  53       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  54       if (src < comm_size) {
  55         smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  56         smpi_op_apply(op, tmp_buf, rbuf, &count, &dtype);
  57         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  58       }
  59     } else {
  60
  61       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  62       smpi_mpi_send(rbuf, count, dtype, dst, tag, comm);
  63       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  64       break;
  65     }
  66     mask <<= 1;
  67   }
  68
  69
  70   // INTER: reduce-scatter
  71   if (intra_rank == 0) {
  72
  73     int dst, base_offset, send_base_offset, recv_base_offset, recv_chunk;
  74     int curr_count, i, recv_offset, send_offset;
  75
  76     // reduce-scatter
  77
  78     recv_chunk = extent * count / (comm_size / num_core);
  79
  80     mask = 1;
  81     i = 0;
  82     curr_count = count / 2;
  83     int phase = 0;
  84     base_offset = 0;
  85     send_base_offset = 0;
  86     recv_base_offset = 0;
  87
  88     while (mask < (comm_size / num_core)) {
  89       dst = inter_rank ^ mask;
  90
  91       // compute offsets
  92       send_base_offset = base_offset;
  93
  94       // right-handside
  95       if (inter_rank & mask) {
  96         recv_base_offset = base_offset + curr_count;
  97         send_base_offset = base_offset;
  98         base_offset = recv_base_offset;
  99       }
 100       // left-handside
 101       else {
 102         recv_base_offset = base_offset;
 103         send_base_offset = base_offset + curr_count;
 104       }
 105       send_offset = send_base_offset * extent;
 106       recv_offset = recv_base_offset * extent;
 107
 108       //      if (rank==7)
 109       //      printf("node %d send to %d in phase %d s_offset = %d r_offset = %d count = %d\n",rank,dst,phase, send_offset, recv_offset, curr_count);
 110
 111       smpi_mpi_sendrecv((char *)rbuf + send_offset, curr_count, dtype, (dst * num_core), tag,
 112                    tmp_buf, curr_count, dtype, (dst * num_core), tag,
 113                    comm, &status);
 114
 115       smpi_op_apply(op, tmp_buf, (char *)rbuf + recv_offset, &curr_count, &dtype);
 116
 117       mask *= 2;
 118       curr_count /= 2;
 119       phase++;
 120     }
 121
 122
 123     // INTER: allgather
 124
 125     int size = (comm_size / num_core) / 2;
 126     base_offset = 0;
 127     mask = 1;
 128     while (mask < (comm_size / num_core)) {
 129       if (inter_rank & mask) {
 130         base_offset += size;
 131       }
 132       mask <<= 1;
 133       size /= 2;
 134     }
 135
 136     curr_count *= 2;
 137     mask >>= 1;
 138     i = 1;
 139     phase = 0;
 140     while (mask >= 1) {
 141       // destination pair for both send and recv
 142       dst = inter_rank ^ mask;
 143
 144       // compute offsets
 145       send_base_offset = base_offset;
 146       if (inter_rank & mask) {
 147         recv_base_offset = base_offset - i;
 148         base_offset -= i;
 149       } else {
 150         recv_base_offset = base_offset + i;
 151       }
 152       send_offset = send_base_offset * recv_chunk;
 153       recv_offset = recv_base_offset * recv_chunk;
 154
 155       //      if (rank==7)
 156       //printf("node %d send to %d in phase %d s_offset = %d r_offset = %d count = %d\n",rank,dst,phase, send_offset, recv_offset, curr_count);
 157
 158       smpi_mpi_sendrecv((char *)rbuf + send_offset, curr_count, dtype, (dst * num_core), tag,
 159                    (char *)rbuf + recv_offset, curr_count, dtype, (dst * num_core), tag,
 160                    comm, &status);
 161
 162
 163       curr_count *= 2;
 164       i *= 2;
 165       mask >>= 1;
 166       phase++;
 167     }
 168
 169
 170   }                             // INTER
 171
 172   // intra SMP binomial bcast
 173
 174   int num_core_in_current_smp = num_core;
 175   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 176     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 177   }
 178   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 179   mask = 1;
 180   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 181     if (intra_rank & mask) {
 182       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 183       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 184       smpi_mpi_recv(rbuf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 185       break;
 186     }
 187     mask <<= 1;
 188   }
 189
 190   mask >>= 1;
 191   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 192
 193   while (mask > 0) {
 194     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 195     if (dst < comm_size) {
 196       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 197       smpi_mpi_send(rbuf, count, dtype, dst, tag, comm);
 198     }
 199     mask >>= 1;
 200   }
 201
 202
 203   free(tmp_buf);
 204   return MPI_SUCCESS;
 205 }