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

   1 /* Copyright (c) 2013-2014. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "colls_private.h"
   8 //#include <star-reduction.c>
   9
  10 /*
  11 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  12 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  13 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  14 3) allgather - inter between root of each SMP node
  15 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  16 */
  17 int smpi_coll_tuned_allreduce_smp_rsag_lr(void *send_buf, void *recv_buf,
  18                                           int count, MPI_Datatype dtype,
  19                                           MPI_Op op, MPI_Comm comm)
  20 {
  21   int comm_size, rank;
  22   void *tmp_buf;
  23   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  24   int mask, src, dst;
  25   MPI_Status status;
  26   if(smpi_comm_get_leaders_comm(comm)==MPI_COMM_NULL){
  27     smpi_comm_init_smp(comm);
  28   }
  29   int num_core=1;
  30   if (smpi_comm_is_uniform(comm)){
  31     num_core = smpi_comm_size(smpi_comm_get_intra_comm(comm));
  32   }
  33   /*
  34      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  35      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  36      #else
  37      MPI_User_function *uop;
  38      struct MPIR_OP *op_ptr;
  39      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  40      uop  = op_ptr->op;
  41      #endif
  42    */
  43   comm_size = smpi_comm_size(comm);
  44   rank = smpi_comm_rank(comm);
  45   MPI_Aint extent;
  46   extent = smpi_datatype_get_extent(dtype);
  47   tmp_buf = (void *) smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  48
  49   int intra_rank, inter_rank;
  50   intra_rank = rank % num_core;
  51   inter_rank = rank / num_core;
  52
  53   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  54
  55   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  56
  57   if (!rank) {
  58     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  59     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  60   }
  61
  62
  63   smpi_mpi_sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  64                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  65
  66
  67   // SMP_binomial_reduce
  68   mask = 1;
  69   while (mask < num_core) {
  70     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  71       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  72       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  73       if (src < comm_size) {
  74         smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  75         smpi_op_apply(op, tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
  76         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  77       }
  78     } else {
  79
  80       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  81       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  82       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  83       break;
  84     }
  85     mask <<= 1;
  86   }
  87
  88
  89
  90   // INTER: reduce-scatter
  91   if (intra_rank == 0) {
  92     int send_offset, recv_offset;
  93     int send_count, recv_count;
  94     int curr_size = count / inter_comm_size;
  95     int curr_remainder = count % inter_comm_size;
  96
  97     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  98     int from =
  99         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
 100     int i;
 101
 102     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
 103
 104     /* last segment may have a larger size since it also include the remainder */
 105     int last_segment_ptr =
 106         (inter_comm_size - 1) * (count / inter_comm_size) * extent;
 107
 108     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 109
 110       send_offset =
 111           ((inter_rank - 1 - i +
 112             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 113       recv_offset =
 114           ((inter_rank - 2 - i +
 115             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 116
 117       /* adjust size */
 118       if (send_offset != last_segment_ptr)
 119         send_count = curr_size;
 120       else
 121         send_count = curr_size + curr_remainder;
 122
 123       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 124         recv_count = curr_size;
 125       else
 126         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 127
 128       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 129                    tag + i, tmp_buf, recv_count, dtype, from, tag + i, comm,
 130                    &status);
 131
 132       // result is in rbuf
 133       smpi_op_apply(op, tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &recv_count,
 134                      &dtype);
 135     }
 136
 137     // INTER: allgather
 138     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 139
 140       send_offset =
 141           ((inter_rank - i +
 142             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 143       recv_offset =
 144           ((inter_rank - 1 - i +
 145             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 146
 147       /* adjust size */
 148       if (send_offset != last_segment_ptr)
 149         send_count = curr_size;
 150       else
 151         send_count = curr_size + curr_remainder;
 152
 153       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 154         recv_count = curr_size;
 155       else
 156         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 157
 158       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 159                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, recv_count, dtype,
 160                    from, tag + i, comm, &status);
 161
 162     }
 163   }
 164
 165
 166
 167   /*
 168      // INTER_binomial_reduce
 169
 170      // only root node for each SMP
 171      if (intra_rank == 0) {
 172
 173      mask = 1;
 174      while (mask < inter_comm_size) {
 175      if ((mask & inter_rank) == 0) {
 176      src = (inter_rank | mask) * num_core;
 177      if (src < comm_size) {
 178      smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 179      (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 180      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 181      }
 182      }
 183      else {
 184      dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 185      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 186      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 187      break;
 188      }
 189      mask <<=1;
 190      }
 191      }
 192    */
 193
 194   /*
 195      // INTER_binomial_bcast
 196
 197
 198      if (intra_rank == 0) {
 199      mask = 1;
 200      while (mask < inter_comm_size) {
 201      if (inter_rank & mask) {
 202      src = (inter_rank - mask) * num_core;
 203      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 204      smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 205      break;
 206      }
 207      mask <<= 1;
 208      }
 209
 210      mask >>= 1;
 211      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 212
 213      while (mask > 0) {
 214      if (inter_rank < inter_comm_size) {
 215      dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 216      if (dst < comm_size) {
 217      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 218      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 219      }
 220      }
 221      mask >>= 1;
 222      }
 223      }
 224    */
 225
 226
 227   // INTRA_binomial_bcast
 228
 229   int num_core_in_current_smp = num_core;
 230   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 231     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 232   }
 233   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 234   mask = 1;
 235   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 236     if (intra_rank & mask) {
 237       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 238       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 239       smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 240       break;
 241     }
 242     mask <<= 1;
 243   }
 244
 245   mask >>= 1;
 246   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 247
 248   while (mask > 0) {
 249     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 250     if (dst < comm_size) {
 251       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 252       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 253     }
 254     mask >>= 1;
 255   }
 256
 257
 258   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 259   return MPI_SUCCESS;
 260 }