teshsuite/smpi/mpich3-test/coll/allgatherv4.c

   1 /* -*- Mode: C; c-basic-offset:4 ; indent-tabs-mode:nil ; -*- */
   2 /*
   3  *
   4  *  (C) 2003 by Argonne National Laboratory.
   5  *      See COPYRIGHT in top-level directory.
   6  */
   7
   8 #include "mpi.h"
   9 #include "mpitest.h"
  10 #include <stdio.h>
  11 #include <stdlib.h>
  12 #ifdef HAVE_SYS_TIME_H
  13 #include <sys/time.h>
  14 #endif
  15 #include <time.h>
  16 #include <math.h>
  17 #include <assert.h>
  18
  19 /* FIXME: What is this test supposed to accomplish? */
  20
  21 #define START_BUF (1)
  22 #define LARGE_BUF (256 * 1024)
  23
  24 /* FIXME: MAX_BUF is too large */
  25 #define MAX_BUF   (32 * 1024 * 1024)
  26 #define LOOPS 10
  27
  28 __thread char * sbuf, * rbuf;
  29 __thread int * recvcounts, * displs;
  30 int errs = 0;
  31
  32 /* #define dprintf printf */
  33 #define dprintf(...)
  34
  35 typedef enum {
  36     REGULAR,
  37     BCAST,
  38     SPIKE,
  39     HALF_FULL,
  40     LINEAR_DECREASE,
  41     BELL_CURVE
  42 } test_t;
  43
  44 void comm_tests(MPI_Comm comm);
  45 double run_test(long long msg_size, MPI_Comm comm, test_t test_type, double * max_time);
  46
  47 int main(int argc, char ** argv)
  48 {
  49     int comm_size, comm_rank;
  50     MPI_Comm comm;
  51
  52     MTest_Init(&argc, &argv);
  53     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_size);
  54     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &comm_rank);
  55
  56     if (LARGE_BUF * comm_size > MAX_BUF)
  57         goto fn_exit;
  58
  59     sbuf = (void *) calloc(MAX_BUF, 1);
  60     rbuf = (void *) calloc(MAX_BUF, 1);
  61
  62     srand(time(NULL));
  63
  64     recvcounts = (void *) malloc(comm_size * sizeof(int));
  65     displs = (void *) malloc(comm_size * sizeof(int));
  66     if (!recvcounts || !displs || !sbuf || !rbuf) {
  67         fprintf(stderr, "Unable to allocate memory:\n");
  68         if (!sbuf) fprintf(stderr,"\tsbuf of %d bytes\n", MAX_BUF );
  69         if (!rbuf) fprintf(stderr,"\trbuf of %d bytes\n", MAX_BUF );
  70         if (!recvcounts) fprintf(stderr,"\trecvcounts of %zd bytes\n", comm_size * sizeof(int) );
  71         if (!displs) fprintf(stderr,"\tdispls of %zd bytes\n", comm_size * sizeof(int) );
  72         fflush(stderr);
  73         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, -1);
  74         exit(-1);
  75     }
  76
  77     if (!comm_rank) {
  78         dprintf("Message Range: (%d, %d); System size: %d\n", START_BUF, LARGE_BUF, comm_size);
  79         fflush(stdout);
  80     }
  81
  82
  83     /* COMM_WORLD tests */
  84     if (!comm_rank) {
  85         dprintf("\n\n==========================================================\n");
  86         dprintf("                         MPI_COMM_WORLD\n");
  87         dprintf("==========================================================\n");
  88     }
  89     comm_tests(MPI_COMM_WORLD);
  90
  91     /* non-COMM_WORLD tests */
  92     if (!comm_rank) {
  93         dprintf("\n\n==========================================================\n");
  94         dprintf("                         non-COMM_WORLD\n");
  95         dprintf("==========================================================\n");
  96     }
  97     MPI_Comm_split(MPI_COMM_WORLD, (comm_rank == comm_size - 1) ? 0 : 1, 0, &comm);
  98     if (comm_rank < comm_size - 1)
  99         comm_tests(comm);
 100     MPI_Comm_free(&comm);
 101
 102     /* Randomized communicator tests */
 103     if (!comm_rank) {
 104         dprintf("\n\n==========================================================\n");
 105         dprintf("                         Randomized Communicator\n");
 106         dprintf("==========================================================\n");
 107     }
 108     MPI_Comm_split(MPI_COMM_WORLD, 0, rand(), &comm);
 109     comm_tests(comm);
 110     MPI_Comm_free(&comm);
 111
 112     //free(sbuf);
 113     //free(rbuf);
 114     free(recvcounts);
 115     free(displs);
 116
 117 fn_exit:
 118     MTest_Finalize(errs);
 119     MPI_Finalize();
 120
 121     return 0;
 122 }
 123
 124 void comm_tests(MPI_Comm comm)
 125 {
 126     int comm_size, comm_rank;
 127     double rtime, max_time;
 128     long long msg_size;
 129
 130     MPI_Comm_size(comm, &comm_size);
 131     MPI_Comm_rank(comm, &comm_rank);
 132
 133     for (msg_size = START_BUF; msg_size <= LARGE_BUF; msg_size *= 2) {
 134         if (!comm_rank) {
 135             dprintf("\n====> MSG_SIZE: %d\n", (int) msg_size);
 136             fflush(stdout);
 137         }
 138
 139         rtime = run_test(msg_size, comm, REGULAR, &max_time);
 140         if (!comm_rank) {
 141             dprintf("REGULAR:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 142             fflush(stdout);
 143         }
 144
 145         rtime = run_test(msg_size, comm, BCAST, &max_time);
 146         if (!comm_rank) {
 147             dprintf("BCAST:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 148             fflush(stdout);
 149         }
 150
 151         rtime = run_test(msg_size, comm, SPIKE, &max_time);
 152         if (!comm_rank) {
 153             dprintf("SPIKE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 154             fflush(stdout);
 155         }
 156
 157         rtime = run_test(msg_size, comm, HALF_FULL, &max_time);
 158         if (!comm_rank) {
 159             dprintf("HALF_FULL:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 160             fflush(stdout);
 161         }
 162
 163         rtime = run_test(msg_size, comm, LINEAR_DECREASE, &max_time);
 164         if (!comm_rank) {
 165             dprintf("LINEAR_DECREASE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 166             fflush(stdout);
 167         }
 168
 169         rtime = run_test(msg_size, comm, BELL_CURVE, &max_time);
 170         if (!comm_rank) {
 171             dprintf("BELL_CURVE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 172             fflush(stdout);
 173         }
 174     }
 175 }
 176
 177 double run_test(long long msg_size, MPI_Comm comm, test_t test_type,
 178                 double * max_time)
 179 {
 180     int i, j;
 181     int comm_size, comm_rank;
 182     double start, end;
 183     double total_time, avg_time;
 184     MPI_Aint tmp;
 185
 186     MPI_Comm_size(comm, &comm_size);
 187     MPI_Comm_rank(comm, &comm_rank);
 188
 189     displs[0] = 0;
 190     for (i = 0; i < comm_size; i++) {
 191         if (test_type == REGULAR)
 192             recvcounts[i] = msg_size;
 193         else if (test_type == BCAST)
 194             recvcounts[i] = (!i) ? msg_size : 0;
 195         else if (test_type == SPIKE)
 196             recvcounts[i] = (!i) ? (msg_size / 2) : (msg_size / (2 * (comm_size - 1)));
 197         else if (test_type == HALF_FULL)
 198             recvcounts[i] = (i < (comm_size / 2)) ? (2 * msg_size) : 0;
 199         else if (test_type == LINEAR_DECREASE) {
 200             tmp = 2 * msg_size * (comm_size - 1 - i) / (comm_size - 1);
 201             if (tmp != (int)tmp) {
 202                 fprintf( stderr, "Integer overflow in variable tmp\n" );
 203                 MPI_Abort( MPI_COMM_WORLD, 1 );
 204                 exit(1);
 205             }
 206             recvcounts[i] = (int) tmp;
 207
 208             /* If the maximum message size is too large, don't run */
 209             if (tmp > MAX_BUF) return 0;
 210         }
 211         else if (test_type == BELL_CURVE) {
 212             for (j = 0; j < i; j++) {
 213                 if (i - 1 + j >= comm_size) continue;
 214                 tmp = msg_size * comm_size / (log(comm_size) * i);
 215                 recvcounts[i - 1 + j] = (int) tmp;
 216                 displs[i - 1 + j] = 0;
 217
 218                 /* If the maximum message size is too large, don't run */
 219                 if (tmp > MAX_BUF) return 0;
 220             }
 221         }
 222
 223         if (i < comm_size - 1)
 224             displs[i+1] = displs[i] + recvcounts[i];
 225     }
 226
 227     /* Test that:
 228        1: sbuf is large enough
 229        2: rbuf is large enough
 230        3: There were no failures (e.g., tmp nowhere > rbuf size
 231     */
 232     MPI_Barrier(comm);
 233     start = MPI_Wtime();
 234     for (i = 0; i < LOOPS; i++) {
 235         MPI_Allgatherv(sbuf, recvcounts[comm_rank], MPI_CHAR,
 236                        rbuf, recvcounts, displs, MPI_CHAR, comm);
 237     }
 238     end = MPI_Wtime();
 239     MPI_Barrier(comm);
 240
 241     /* Convert to microseconds (why?) */
 242     total_time = 1.0e6 * (end - start);
 243     MPI_Reduce(&total_time, &avg_time, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, comm);
 244     MPI_Reduce(&total_time, max_time, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, 0, comm);
 245
 246     return (avg_time / (LOOPS * comm_size));
 247 }