src/smpi/smpi_base.c

   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 "private.h"
   8 #include "xbt/virtu.h"
   9 #include "mc/mc.h"
  10 #include "mc/mc_replay.h"
  11 #include "xbt/replay.h"
  12 #include <errno.h>
  13 #include "simix/smx_private.h"
  14 #include "surf/surf.h"
  15 #include "simgrid/sg_config.h"
  16 #include "colls/colls.h"
  17
  18 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  19
  20
  21 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
  22    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  23    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  24    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  25
  26   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  27   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  28   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  29     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
  30     //we match, we can transfer some values
  31     // FIXME : move this to the copy function ?
  32     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)ref->real_src = req->src;
  33     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)ref->real_tag = req->tag;
  34     if(ref->real_size < req->real_size) ref->truncated = 1;
  35     if(req->detached==1){
  36         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  37     }
  38     XBT_DEBUG("match succeeded");
  39     return 1;
  40   }else return 0;
  41 }
  42
  43 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
  44    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  45    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  46    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  47    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  48    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  49
  50    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  51              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
  52    {
  53      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)req->real_src = ref->src;
  54      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)req->real_tag = ref->tag;
  55      if(req->real_size < ref->real_size) req->truncated = 1;
  56      if(ref->detached==1){
  57          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  58      }
  59     XBT_DEBUG("match succeeded");
  60      return 1;
  61    } else return 0;
  62 }
  63
  64
  65 typedef struct s_smpi_factor *smpi_factor_t;
  66 typedef struct s_smpi_factor {
  67   long factor;
  68   int nb_values;
  69   double values[4];//arbitrary set to 4
  70 } s_smpi_factor_t;
  71 xbt_dynar_t smpi_os_values = NULL;
  72 xbt_dynar_t smpi_or_values = NULL;
  73 xbt_dynar_t smpi_ois_values = NULL;
  74
  75 double smpi_wtime_sleep = 0.0;
  76 double smpi_iprobe_sleep = 1e-4;
  77 double smpi_test_sleep = 1e-4;
  78
  79
  80 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
  81 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more factors
  82 // These methods should be merged with those in surf/network.c (moved somewhere in xbt ?)
  83
  84 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
  85 {
  86   return (((s_smpi_factor_t*)pa)->factor > ((s_smpi_factor_t*)pb)->factor) ? 1 :
  87          (((s_smpi_factor_t*)pa)->factor < ((s_smpi_factor_t*)pb)->factor) ? -1 : 0;
  88 }
  89
  90
  91 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
  92 {
  93   char *value = NULL;
  94   unsigned int iter = 0;
  95   s_smpi_factor_t fact;
  96   fact.nb_values=0;
  97   int i=0;
  98   xbt_dynar_t smpi_factor, radical_elements, radical_elements2 = NULL;
  99
 100   smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_t), NULL);
 101   radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
 102   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
 103     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_t));
 104     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
 105     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
 106       xbt_die("Malformed radical for smpi factor!");
 107     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
 108         if (i==0){
 109            fact.factor = atol(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *));
 110         }else{
 111            fact.values[fact.nb_values] = atof(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *));
 112            fact.nb_values++;
 113         }
 114     }
 115
 116     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_t, fact);
 117     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 118     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
 119   }
 120   xbt_dynar_free(&radical_elements);
 121   iter=0;
 122   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
 123   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
 124     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 125   }
 126   return smpi_factor;
 127 }
 128
 129 static double smpi_os(double size)
 130 {
 131   if (!smpi_os_values) {
 132     smpi_os_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/os"));
 133     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
 134   }
 135   unsigned int iter = 0;
 136   s_smpi_factor_t fact;
 137   double current=0.0;
 138   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 139   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 140   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 141   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 142   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
 143     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 144                                // computed value of current!
 145         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 146       return current;
 147     }else{
 148       // If the next section is too large, the current section must be used.
 149       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 150       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 151     }
 152   }
 153   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 154
 155   return current;
 156 }
 157
 158 static double smpi_ois(double size)
 159 {
 160   if (!smpi_ois_values) {
 161     smpi_ois_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/ois"));
 162     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
 163   }
 164   unsigned int iter = 0;
 165   s_smpi_factor_t fact;
 166   double current=0.0;
 167   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 168   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 169   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 170   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 171   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
 172     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 173                                // computed value of current!
 174         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 175       return current;
 176     }else{
 177       // If the next section is too large, the current section must be used.
 178       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 179       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 180     }
 181   }
 182   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 183
 184   return current;
 185 }
 186
 187 static double smpi_or(double size)
 188 {
 189   if (!smpi_or_values) {
 190     smpi_or_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/or"));
 191     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
 192   }
 193   unsigned int iter = 0;
 194   s_smpi_factor_t fact;
 195   double current=0.0;
 196   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 197   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 198   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 199   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 200   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
 201     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 202                                // computed value of current!
 203         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 204       return current;
 205     } else {
 206       // If the next section is too large, the current section must be used.
 207       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 208       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 209     }
 210   }
 211   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 212
 213   return current;
 214 }
 215
 216 double smpi_mpi_wtime(){
 217   double time;
 218   if (smpi_process_initialized() && !smpi_process_finalized() && !smpi_process_get_sampling()) {
 219     smpi_bench_end();
 220     time = SIMIX_get_clock();
 221     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 222     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 223     //       ....
 224     //     }
 225     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 226     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 227     if(smpi_wtime_sleep > 0) simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 228     smpi_bench_begin();
 229   } else {
 230     time = SIMIX_get_clock();
 231   }
 232   return time;
 233 }
 234
 235 static MPI_Request build_request(void *buf, int count,
 236                                  MPI_Datatype datatype, int src, int dst,
 237                                  int tag, MPI_Comm comm, unsigned flags)
 238 {
 239   MPI_Request request = NULL;
 240
 241   void *old_buf = NULL;
 242
 243   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 244
 245   s_smpi_subtype_t *subtype = datatype->substruct;
 246
 247   if(((flags & RECV) && (flags & ACCUMULATE)) || (datatype->has_subtype == 1)){
 248     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 249     old_buf = buf;
 250     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 251     if ((datatype->has_subtype == 1) && (flags & SEND)) {
 252       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 253     }
 254   }
 255
 256   request->buf = buf;
 257   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the
 258   // unserialisation at the reception)
 259   request->old_buf = old_buf;
 260   request->old_type = datatype;
 261
 262   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 263   request->src = src;
 264   request->dst = dst;
 265   request->tag = tag;
 266   request->comm = comm;
 267   request->action = NULL;
 268   request->flags = flags;
 269   request->detached = 0;
 270   request->detached_sender = NULL;
 271   request->real_src = 0;
 272
 273   request->truncated = 0;
 274   request->real_size = 0;
 275   request->real_tag = 0;
 276   if(flags & PERSISTENT)
 277     request->refcount = 1;
 278   else
 279     request->refcount = 0;
 280   request->op = MPI_REPLACE;
 281   request->send = 0;
 282   request->recv = 0;
 283   if (flags & SEND) smpi_datatype_unuse(datatype);
 284
 285   return request;
 286 }
 287
 288
 289 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 290 {
 291   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 292     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 293     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 294     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 295     status->count=0;
 296   }
 297 }
 298
 299 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 300 {
 301   MPI_Request req = request;
 302   smpi_mpi_request_free(&req);
 303 }
 304
 305 /* MPI Low level calls */
 306 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 307                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 308 {
 309   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 310   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 311                           comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 312   return request;
 313 }
 314
 315 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 316                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 317 {
 318   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 319   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 320                           comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 321   return request;
 322 }
 323
 324 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 325                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 326 {
 327   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 328   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 329                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 330   return request;
 331 }
 332
 333 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 334 {
 335   smx_rdv_t mailbox;
 336
 337   xbt_assert(!request->action, "Cannot (re)start a non-finished communication");
 338   request->flags &= ~PREPARED;
 339   request->flags &= ~FINISHED;
 340   request->refcount++;
 341
 342   if (request->flags & RECV) {
 343     print_request("New recv", request);
 344
 345     int async_small_thres = sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres");
 346
 347     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 348     if (async_small_thres != 0 ||request->flags & RMA)
 349       xbt_mutex_acquire(mut);
 350
 351     if (async_small_thres == 0 && !(request->flags & RMA)) {
 352       mailbox = smpi_process_mailbox();
 353     }
 354     else if (request->flags & RMA || request->size < async_small_thres){
 355     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox). begin with the more appropriate one : the small one.
 356       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 357       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 358       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 359
 360       if(action ==NULL){
 361         mailbox = smpi_process_mailbox();
 362         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 363         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 364         if(action ==NULL){
 365           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 366           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 367           }
 368       }else{
 369         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 370       }
 371     }else{
 372       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 373       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 374     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 375
 376       if(action ==NULL){
 377         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 378         mailbox = smpi_process_mailbox();
 379       }else{
 380         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 381       }
 382     }
 383
 384     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 385     double sleeptime = request->detached ? smpi_or(request->size) : 0.0;
 386     if(sleeptime!=0.0){
 387         simcall_process_sleep(sleeptime);
 388         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
 389     }
 390
 391     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 392     request->real_size=request->size;
 393     smpi_datatype_use(request->old_type);
 394     smpi_comm_use(request->comm);
 395     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf,
 396                                          &request->real_size, &match_recv,
 397                                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 398                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback,
 399                                          request, -1.0);
 400         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 401
 402     if (async_small_thres != 0 || request->flags & RMA)
 403       xbt_mutex_release(mut);
 404   } else {
 405
 406
 407     int receiver = request->dst;
 408
 409     int rank = request->src;
 410     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 411         TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 412     }
 413     print_request("New send", request);
 414
 415         //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 416     double sleeptime = 0.0;
 417     if(request->detached || (request->flags & (ISEND|SSEND))){// issend should be treated as isend
 418       //isend and send timings may be different
 419       sleeptime = (request->flags & ISEND)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 420     }
 421
 422     if(sleeptime != 0.0){
 423         simcall_process_sleep(sleeptime);
 424         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
 425     }
 426
 427     int async_small_thres = sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres");
 428
 429     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 430
 431     if (async_small_thres != 0 || request->flags & RMA)
 432       xbt_mutex_acquire(mut);
 433
 434     if (!(async_small_thres != 0 || request->flags & RMA)) {
 435       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 436     }
 437     else if (request->flags & RMA || request->size < async_small_thres) { // eager mode
 438       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 439       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 440       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 441       if(action ==NULL){
 442        if (! (request->flags & SSEND)){
 443          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 444          XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 445        } else{
 446          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 447          XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 448          action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 449          if(action ==NULL){
 450            XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 451            mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 452          }
 453        }
 454       }else{
 455         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 456       }
 457     }else{
 458       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 459       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 460     }
 461
 462     void* buf = request->buf;
 463     if ( (! (request->flags & SSEND)) && (request->size < sg_cfg_get_int("smpi/send_is_detached_thres"))) {
 464       void *oldbuf = NULL;
 465       request->detached = 1;
 466       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 467       request->refcount++;
 468       if(request->old_type->has_subtype == 0){
 469         oldbuf = request->buf;
 470         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf && request->size!=0){
 471           if((smpi_privatize_global_variables)
 472             && ((char*) request->buf >= smpi_start_data_exe)
 473             && ((char*)request->buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 474             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 475             smpi_switch_data_segment(request->src);
 476           }
 477           buf = xbt_malloc(request->size);
 478           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 479           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 480         }
 481       }
 482     }
 483
 484     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 485     request->real_size=request->size;
 486     smpi_datatype_use(request->old_type);
 487     smpi_comm_use(request->comm);
 488     request->action =
 489       simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 490                          buf, request->real_size,
 491                          &match_send,
 492                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 493                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 494                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback,
 495                          request,
 496                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 497                          request->detached);
 498     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 499
 500
 501
 502     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == NULL) */
 503     if (request->action)
 504         simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 505
 506     if (async_small_thres != 0 || request->flags & RMA)
 507       xbt_mutex_release(mut);
 508   }
 509
 510 }
 511
 512 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 513 {
 514   int i;
 515   if(requests==NULL) return;
 516
 517   for(i = 0; i < count; i++) {
 518     smpi_mpi_start(requests[i]);
 519   }
 520 }
 521
 522 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 523 {
 524   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 525     (*request)->refcount--;
 526     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 527
 528     if((*request)->refcount==0){
 529         print_request("Destroying", (*request));
 530         xbt_free(*request);
 531         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 532     }else{
 533         print_request("Decrementing", (*request));
 534     }
 535   }else{
 536       xbt_die("freeing an already free request");
 537   }
 538 }
 539
 540
 541 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 542                             int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Op op)
 543 {
 544   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 545   if(op==MPI_OP_NULL){
 546     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 547                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 548   }else{
 549     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 550                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 551     request->op = op;
 552   }
 553   return request;
 554 }
 555
 556 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 557                             int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Op op)
 558 {
 559   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 560   if(op==MPI_OP_NULL){
 561     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 562                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 563   }else{
 564     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 565                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 566     request->op = op;
 567   }
 568   return request;
 569 }
 570
 571
 572 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 573                             int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 574 {
 575   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 576   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 577                           comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 578   return request;
 579 }
 580
 581 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 582                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 583 {
 584   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 585   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM?(void*)0:buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 586                            comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 587   smpi_mpi_start(request);
 588   return request;
 589 }
 590
 591 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 592                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 593 {
 594   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 595   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 596                           comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 597   smpi_mpi_start(request);
 598   return request;
 599 }
 600
 601 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 602                             int src, int tag, MPI_Comm comm)
 603 {
 604   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 605   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 606                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 607   return request;
 608 }
 609
 610 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 611                            int src, int tag, MPI_Comm comm)
 612 {
 613   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 614   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 615                           comm, NON_PERSISTENT | RECV);
 616   smpi_mpi_start(request);
 617   return request;
 618 }
 619
 620 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src,
 621                    int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 622 {
 623   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 624   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 625   smpi_mpi_wait(&request, status);
 626   request = NULL;
 627 }
 628
 629
 630
 631 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
 632                    int tag, MPI_Comm comm)
 633 {
 634   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 635   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 636                           comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 637
 638   smpi_mpi_start(request);
 639   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 640   request = NULL;
 641 }
 642
 643 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 644                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 645 {
 646   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 647   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 648                 comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 649
 650   smpi_mpi_start(request);
 651   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 652   request = NULL;
 653 }
 654
 655 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 656                        int dst, int sendtag, void *recvbuf, int recvcount,
 657                        MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 658                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 659 {
 660   MPI_Request requests[2];
 661   MPI_Status stats[2];
 662   int myid=smpi_process_index();
 663   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)) {
 664       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 665                                      recvbuf, recvcount, recvtype);
 666       return;
 667   }
 668   requests[0] =
 669     smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 670   requests[1] =
 671     smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 672   smpi_mpi_startall(2, requests);
 673   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 674   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 675   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 676   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 677     // Copy receive status
 678     *status = stats[1];
 679   }
 680 }
 681
 682 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 683 {
 684   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 685 }
 686
 687 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 688 {
 689   MPI_Request req = *request;
 690   smpi_empty_status(status);
 691
 692   if(!(req->detached && req->flags & SEND)
 693       && !(req->flags & PREPARED)){
 694     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 695       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 696       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 697       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 698       status->MPI_ERROR = req->truncated ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 699       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 700       // FIXME: really this should just contain the count of receive-type blocks,
 701       // right?
 702       status->count = req->real_size;
 703     }
 704
 705     print_request("Finishing", req);
 706     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 707
 708     if((req->flags & ACCUMULATE) || (datatype->has_subtype == 1)){
 709       if (!smpi_process_get_replaying()){
 710         if( smpi_privatize_global_variables
 711             && ((char*)req->old_buf >= smpi_start_data_exe)
 712             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )
 713         ){
 714             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 715             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 716         }
 717       }
 718
 719       if(datatype->has_subtype == 1){
 720         // This part handles the problem of non-contignous memory
 721         // the unserialization at the reception
 722         s_smpi_subtype_t *subtype = datatype->substruct;
 723         if(req->flags & RECV)
 724           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) , datatype->substruct, req->op);
 725         if(req->detached == 0) free(req->buf);
 726       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 727           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 728           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 729       }
 730     }
 731     smpi_comm_unuse(req->comm);
 732     smpi_datatype_unuse(datatype);
 733
 734   }
 735
 736   if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 737     if(req->flags & RECV){
 738       int rank = smpi_process_index();
 739       int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 740       TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 741     }
 742   }
 743
 744   if(req->detached_sender!=NULL){
 745     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 746   }
 747   if(req->flags & PERSISTENT)
 748     req->action = NULL;
 749   req->flags |= FINISHED;
 750
 751   smpi_mpi_request_free(request);
 752
 753 }
 754
 755 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 756   int flag;
 757
 758   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 759
 760   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 761   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 762   //     }
 763   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test
 764   // are made -> deadlock
 765   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 766   static int nsleeps = 1;
 767   if(smpi_test_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 768
 769   smpi_empty_status(status);
 770   flag = 1;
 771   if (!((*request)->flags & PREPARED)) {
 772     if ((*request)->action != NULL)
 773       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 774     if (flag) {
 775       finish_wait(request, status);
 776       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 777       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && !((*request)->flags & PERSISTENT))
 778       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 779     }else{
 780       nsleeps++;
 781     }
 782   }
 783   return flag;
 784 }
 785
 786 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index,
 787                      MPI_Status * status)
 788 {
 789   xbt_dynar_t comms;
 790   int i, flag, size;
 791   int* map;
 792
 793   *index = MPI_UNDEFINED;
 794   flag = 0;
 795   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 796   map = xbt_new(int, count);
 797   size = 0;
 798   for(i = 0; i < count; i++) {
 799     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action &&
 800         !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 801        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 802        map[size] = i;
 803        size++;
 804     }
 805   }
 806   if(size > 0) {
 807     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 808     static int nsleeps = 1;
 809     if(smpi_test_sleep > 0) simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 810
 811     i = simcall_comm_testany(comms);
 812     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 813     if(i != -1) {
 814       *index = map[i];
 815       finish_wait(&requests[*index], status);
 816       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 817       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 818       flag = 1;
 819       nsleeps=1;
 820     }else{
 821       nsleeps++;
 822     }
 823   }else{
 824       //all requests are null or inactive, return true
 825       flag=1;
 826       smpi_empty_status(status);
 827   }
 828   xbt_free(map);
 829   xbt_dynar_free(&comms);
 830
 831   return flag;
 832 }
 833
 834
 835 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[],
 836                      MPI_Status status[])
 837 {
 838   MPI_Status stat;
 839   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 840   int flag=1;
 841   int i;
 842   for(i=0; i<count; i++){
 843     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 844       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 845         flag=0;
 846       }else{
 847           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 848       }
 849     }else{
 850       smpi_empty_status(pstat);
 851     }
 852     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 853       status[i] = *pstat;
 854     }
 855   }
 856   return flag;
 857 }
 858
 859 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 860   int flag=0;
 861   //FIXME find another wait to avoid busy waiting ?
 862   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 863   while(flag==0){
 864     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 865     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 866   }
 867 }
 868
 869 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 870
 871   MPI_Request request =build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag,
 872             comm, PERSISTENT | RECV);
 873
 874   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 875   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 876   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 877   static int nsleeps = 1;
 878   if(smpi_iprobe_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 879   // behave like a receive, but don't do it
 880   smx_rdv_t mailbox;
 881
 882   print_request("New iprobe", request);
 883   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 884   if (sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")>0){
 885       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 886       XBT_DEBUG("trying to probe the perm recv mailbox");
 887       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, (void*)request);
 888   }
 889   if (request->action==NULL){
 890   mailbox = smpi_process_mailbox();
 891       XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 892       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 893   }
 894
 895   if (request->action){
 896     MPI_Request req = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data(request->action);
 897     *flag = 1;
 898     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && !(req->flags & PREPARED)) {
 899       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 900       status->MPI_TAG    = req->tag;
 901       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 902       status->count      = req->real_size;
 903     }
 904     nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 905   }
 906   else {
 907     *flag = 0;
 908     nsleeps++;
 909   }
 910   smpi_mpi_request_free(&request);
 911
 912   return;
 913 }
 914
 915 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 916 {
 917   print_request("Waiting", *request);
 918   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 919     smpi_empty_status(status);
 920     return;
 921   }
 922
 923   if ((*request)->action != NULL) { // this is not a detached send
 924     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 925
 926   if((MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) && (*request)->action)
 927     (*request)->action->comm.dst_data = NULL; // dangling pointer : dst_data is freed with a wait, need to set it to NULL for system state comparison
 928   }
 929
 930   finish_wait(request, status);
 931   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & NON_PERSISTENT))
 932       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 933   // FIXME for a detached send, finish_wait is not called:
 934 }
 935
 936 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[],
 937                      MPI_Status * status)
 938 {
 939   xbt_dynar_t comms;
 940   int i, size, index;
 941   int *map;
 942
 943   index = MPI_UNDEFINED;
 944   if(count > 0) {
 945     // Wait for a request to complete
 946     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 947     map = xbt_new(int, count);
 948     size = 0;
 949     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 950     for(i = 0; i < count; i++) {
 951       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL
 952           && !(requests[i]->flags & PREPARED)
 953           && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 954         if (requests[i]->action != NULL) {
 955           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 956           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 957           map[size] = i;
 958           size++;
 959         }else{
 960          //This is a finished detached request, let's return this one
 961          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 962          index=i;
 963          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 964          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 965          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 966          break;
 967          }
 968       }
 969     }
 970     if(size > 0) {
 971       i = simcall_comm_waitany(comms);
 972
 973       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 974       if (i != -1) {
 975         index = map[i];
 976         finish_wait(&requests[index], status);
 977         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 978         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 979       }
 980     }
 981     xbt_free(map);
 982     xbt_dynar_free(&comms);
 983   }
 984
 985   if (index==MPI_UNDEFINED)
 986     smpi_empty_status(status);
 987
 988   return index;
 989 }
 990
 991 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[],
 992                       MPI_Status status[])
 993 {
 994   int  index, c;
 995   MPI_Status stat;
 996   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 997   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 998   //tag invalid requests in the set
 999   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1000     for (c = 0; c < count; c++) {
1001       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL ||
1002           (requests[c]->flags & PREPARED)) {
1003         smpi_empty_status(&status[c]);
1004       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
1005         smpi_empty_status(&status[c]);
1006         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1007       }
1008     }
1009   }
1010   for(c = 0; c < count; c++) {
1011
1012     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
1013       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
1014       index = c;
1015     } else {
1016       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
1017       if (index == MPI_UNDEFINED)
1018         break;
1019       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1020       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1021     }
1022     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1023       status[index] = *pstat;
1024       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1025         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1026     }
1027   }
1028
1029   return retvalue;
1030 }
1031
1032 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
1033                       MPI_Status status[])
1034 {
1035   int i, count, index;
1036   MPI_Status stat;
1037   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1038
1039   count = 0;
1040   for(i = 0; i < incount; i++)
1041   {
1042     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1043     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1044       indices[count] = index;
1045       count++;
1046       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1047         status[index] = *pstat;
1048       }
1049      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1050      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1051     }else{
1052       return MPI_UNDEFINED;
1053     }
1054   }
1055   return count;
1056 }
1057
1058 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
1059                       MPI_Status status[])
1060 {
1061   int i, count, count_dead;
1062   MPI_Status stat;
1063   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1064
1065   count = 0;
1066   count_dead = 0;
1067   for(i = 0; i < incount; i++) {
1068     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1069       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1070          indices[i] = 1;
1071          count++;
1072          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1073            status[i] = *pstat;
1074          }
1075          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1076          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1077       }
1078     }else{
1079       count_dead++;
1080     }
1081   }
1082   if(count_dead==incount)return MPI_UNDEFINED;
1083   else return count;
1084 }
1085
1086 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root,
1087                     MPI_Comm comm)
1088 {
1089   // arity=2: a binary tree, arity=4 seem to be a good setting (see P2P-MPI))
1090   nary_tree_bcast(buf, count, datatype, root, comm, 4);
1091 }
1092
1093 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1094 {
1095   // arity=2: a binary tree, arity=4 seem to be a good setting (see P2P-MPI))
1096   nary_tree_barrier(comm, 4);
1097 }
1098
1099 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1100                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1101                      int root, MPI_Comm comm)
1102 {
1103   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1104   int rank, size, src, index;
1105   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1106   MPI_Request *requests;
1107
1108   rank = smpi_comm_rank(comm);
1109   size = smpi_comm_size(comm);
1110   if(rank != root) {
1111     // Send buffer to root
1112     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1113   } else {
1114     // FIXME: check for errors
1115     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1116     // Local copy from root
1117     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1118                        (char *)recvbuf + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1119     // Receive buffers from senders
1120     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1121     index = 0;
1122     for(src = 0; src < size; src++) {
1123       if(src != root) {
1124         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + src * recvcount * recvext,
1125                                           recvcount, recvtype,
1126                                           src, system_tag, comm);
1127         index++;
1128       }
1129     }
1130     // Wait for completion of irecv's.
1131     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1132     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1133     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1134       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1135     }
1136     xbt_free(requests);
1137   }
1138 }
1139
1140
1141 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts,
1142                        MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1143 {
1144     int i, size, count;
1145     int *displs;
1146     int rank = smpi_process_index();
1147     void *tmpbuf;
1148
1149     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1150     size = smpi_comm_size(comm);
1151     count = 0;
1152     displs = xbt_new(int, size);
1153     for (i = 0; i < size; i++) {
1154       displs[i] = count;
1155       count += recvcounts[i];
1156     }
1157     tmpbuf=(void*)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1158
1159     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1160     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf,
1161                       recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1162     xbt_free(displs);
1163     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1164 }
1165
1166 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1167                       void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1168                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1169 {
1170   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1171   int rank, size, src, index;
1172   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1173   MPI_Request *requests;
1174
1175   rank = smpi_comm_rank(comm);
1176   size = smpi_comm_size(comm);
1177   if(rank != root) {
1178     // Send buffer to root
1179     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1180   } else {
1181     // FIXME: check for errors
1182     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1183     // Local copy from root
1184     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1185                        (char *)recvbuf + displs[root] * recvext,
1186                        recvcounts[root], recvtype);
1187     // Receive buffers from senders
1188     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1189     index = 0;
1190     for(src = 0; src < size; src++) {
1191       if(src != root) {
1192         requests[index] =
1193           smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[src] * recvext,
1194                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1195         index++;
1196       }
1197     }
1198     // Wait for completion of irecv's.
1199     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1200     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1201     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1202       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1203     }
1204     xbt_free(requests);
1205   }
1206 }
1207
1208 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount,
1209                         MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1210                         int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1211                         MPI_Comm comm)
1212 {
1213   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1214   int rank, size, other, index;
1215   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1216   MPI_Request *requests;
1217
1218   rank = smpi_comm_rank(comm);
1219   size = smpi_comm_size(comm);
1220   // FIXME: check for errors
1221   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1222   // Local copy from self
1223   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1224                      (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext, recvcount,
1225                      recvtype);
1226   // Send/Recv buffers to/from others;
1227   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1228   index = 0;
1229   for(other = 0; other < size; other++) {
1230     if(other != rank) {
1231       requests[index] =
1232         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
1233                         comm);
1234       index++;
1235       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + other * recvcount * recvext,
1236                                         recvcount, recvtype, other,
1237                                         system_tag, comm);
1238       index++;
1239     }
1240   }
1241   // Wait for completion of all comms.
1242   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1243   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1244   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1245     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1246   }
1247   xbt_free(requests);
1248 }
1249
1250 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount,
1251                          MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1252                          int *recvcounts, int *displs,
1253                          MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1254 {
1255   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1256   int rank, size, other, index;
1257   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1258   MPI_Request *requests;
1259
1260   rank = smpi_comm_rank(comm);
1261   size = smpi_comm_size(comm);
1262   // FIXME: check for errors
1263   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1264   // Local copy from self
1265   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1266                      (char *)recvbuf + displs[rank] * recvext,
1267                      recvcounts[rank], recvtype);
1268   // Send buffers to others;
1269   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1270   index = 0;
1271   for(other = 0; other < size; other++) {
1272     if(other != rank) {
1273       requests[index] =
1274         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
1275                         comm);
1276       index++;
1277       requests[index] =
1278         smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1279                         recvtype, other, system_tag, comm);
1280       index++;
1281     }
1282   }
1283   // Wait for completion of all comms.
1284   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1285   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1286   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1287     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1288   }
1289   xbt_free(requests);
1290 }
1291
1292 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1293                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1294                       int root, MPI_Comm comm)
1295 {
1296   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1297   int rank, size, dst, index;
1298   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1299   MPI_Request *requests;
1300
1301   rank = smpi_comm_rank(comm);
1302   size = smpi_comm_size(comm);
1303   if(rank != root) {
1304     // Recv buffer from root
1305     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
1306                   MPI_STATUS_IGNORE);
1307   } else {
1308     // FIXME: check for errors
1309     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1310     // Local copy from root
1311     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1312         smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + root * sendcount * sendext,
1313                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1314     }
1315     // Send buffers to receivers
1316     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1317     index = 0;
1318     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1319       if(dst != root) {
1320         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + dst * sendcount * sendext,
1321                                           sendcount, sendtype, dst,
1322                                           system_tag, comm);
1323         index++;
1324       }
1325     }
1326     // Wait for completion of isend's.
1327     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1328     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1329     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1330       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1331     }
1332     xbt_free(requests);
1333   }
1334 }
1335
1336 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs,
1337                        MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1338                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1339 {
1340   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1341   int rank, size, dst, index;
1342   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1343   MPI_Request *requests;
1344
1345   rank = smpi_comm_rank(comm);
1346   size = smpi_comm_size(comm);
1347   if(rank != root) {
1348     // Recv buffer from root
1349     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
1350                   MPI_STATUS_IGNORE);
1351   } else {
1352     // FIXME: check for errors
1353     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1354     // Local copy from root
1355     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1356       smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1357                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1358     }
1359     // Send buffers to receivers
1360     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1361     index = 0;
1362     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1363       if(dst != root) {
1364         requests[index] =
1365           smpi_isend_init((char *)sendbuf + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1366                           sendtype, dst, system_tag, comm);
1367         index++;
1368       }
1369     }
1370     // Wait for completion of isend's.
1371     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1372     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1373     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1374       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1375     }
1376     xbt_free(requests);
1377   }
1378 }
1379
1380 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1381                      MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1382                      MPI_Comm comm)
1383 {
1384   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1385   int rank, size, src, index;
1386   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1387   MPI_Request *requests;
1388   void **tmpbufs;
1389
1390
1391   char* sendtmpbuf = (char*) sendbuf;
1392   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1393     sendtmpbuf = (char *)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1394     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1395   }
1396
1397   rank = smpi_comm_rank(comm);
1398   size = smpi_comm_size(comm);
1399   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1400   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1401     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count,
1402                      datatype, op, root, comm);
1403     return;
1404   }
1405
1406   if(rank != root) {
1407     // Send buffer to root
1408     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1409   } else {
1410     // FIXME: check for errors
1411     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1412     // Local copy from root
1413     if (sendtmpbuf && recvbuf)
1414       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1415     // Receive buffers from senders
1416     //TODO: make a MPI_barrier here ?
1417     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1418     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1419     index = 0;
1420     for(src = 0; src < size; src++) {
1421       if(src != root) {
1422         // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1423         //  mapping...
1424             if (!smpi_process_get_replaying())
1425           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1426             else
1427               tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1428         requests[index] =
1429           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src,
1430                           system_tag, comm);
1431         index++;
1432       }
1433     }
1434     // Wait for completion of irecv's.
1435     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1436     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1437       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1438       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1439       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1440         break;
1441       }else{
1442         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1443       }
1444       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1445         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1446     }
1447       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1448         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1449       }
1450     xbt_free(tmpbufs);
1451     xbt_free(requests);
1452
1453     if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1454       smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1455     }
1456   }
1457 }
1458
1459 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1460                         MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1461 {
1462   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1463   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1464 }
1465
1466 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1467                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1468 {
1469   int system_tag = -888;
1470   int rank, size, other, index;
1471   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1472   MPI_Request *requests;
1473   void **tmpbufs;
1474
1475   rank = smpi_comm_rank(comm);
1476   size = smpi_comm_size(comm);
1477
1478   // FIXME: check for errors
1479   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1480
1481   // Local copy from self
1482   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1483
1484   // Send/Recv buffers to/from others;
1485   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1486   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1487   index = 0;
1488   for(other = 0; other < rank; other++) {
1489     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1490     // mapping...
1491     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1492     requests[index] =
1493       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
1494                       comm);
1495     index++;
1496   }
1497   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1498     requests[index] =
1499       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1500     index++;
1501   }
1502   // Wait for completion of all comms.
1503   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1504
1505   if(smpi_op_is_commute(op)){
1506     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1507       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1508       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1509         break;
1510       }
1511       if(index < rank) {
1512         // #Request is below rank: it's a irecv
1513         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1514       }
1515     }
1516   }else{
1517     //non commutative case, wait in order
1518     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1519       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1520       if(index < rank) {
1521         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1522       }
1523     }
1524   }
1525   for(index = 0; index < rank; index++) {
1526     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1527   }
1528   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1529     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1530   }
1531   xbt_free(tmpbufs);
1532   xbt_free(requests);
1533 }
1534
1535 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1536                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1537 {
1538   int system_tag = -888;
1539   int rank, size, other, index;
1540   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1541   MPI_Request *requests;
1542   void **tmpbufs;
1543   int recvbuf_is_empty=1;
1544   rank = smpi_comm_rank(comm);
1545   size = smpi_comm_size(comm);
1546
1547   // FIXME: check for errors
1548   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1549
1550   // Send/Recv buffers to/from others;
1551   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1552   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1553   index = 0;
1554   for(other = 0; other < rank; other++) {
1555     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1556     // mapping...
1557     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1558     requests[index] =
1559       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
1560                       comm);
1561     index++;
1562   }
1563   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1564     requests[index] =
1565       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1566     index++;
1567   }
1568   // Wait for completion of all comms.
1569   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1570   if(smpi_op_is_commute(op)){
1571     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1572       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1573       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1574         break;
1575       }
1576       if(index < rank) {
1577         if(recvbuf_is_empty){
1578           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1579           recvbuf_is_empty=0;
1580         }else
1581         // #Request is below rank: it's a irecv
1582         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1583       }
1584     }
1585   }else{
1586     //non commutative case, wait in order
1587     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1588       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1589       if(index < rank) {
1590           if(recvbuf_is_empty){
1591             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1592             recvbuf_is_empty=0;
1593           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1594       }
1595     }
1596   }
1597   for(index = 0; index < rank; index++) {
1598     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1599   }
1600   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1601     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1602   }
1603   xbt_free(tmpbufs);
1604   xbt_free(requests);
1605 }