src/smpi/mpi/smpi_request.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2017. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "smpi_request.hpp"
   7
   8 #include "SmpiHost.hpp"
   9 #include "mc/mc.h"
  10 #include "private.hpp"
  11 #include "smpi_comm.hpp"
  12 #include "smpi_datatype.hpp"
  13 #include "smpi_op.hpp"
  14 #include "smpi_process.hpp"
  15 #include "src/kernel/activity/CommImpl.hpp"
  16 #include "src/mc/mc_replay.hpp"
  17 #include "src/simix/ActorImpl.hpp"
  18
  19 #include <algorithm>
  20
  21 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_request, smpi, "Logging specific to SMPI (reques)");
  22
  23 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  24   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  25 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  26   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  27
  28 std::vector<s_smpi_factor_t> smpi_ois_values;
  29
  30 extern void (*smpi_comm_copy_data_callback) (smx_activity_t, void*, size_t);
  31
  32 namespace simgrid{
  33 namespace smpi{
  34
  35 Request::Request(void* buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, unsigned flags)
  36     : buf_(buf), old_type_(datatype), src_(src), dst_(dst), tag_(tag), comm_(comm), flags_(flags)
  37 {
  38   void *old_buf = nullptr;
  39 // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
  40   if ((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) != 0)) || (datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
  41     // This part handles the problem of non-contiguous memory
  42     old_buf = buf;
  43     if (count==0){
  44       buf_ = nullptr;
  45     }else {
  46       buf_ = xbt_malloc(count*datatype->size());
  47       if ((datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && ((flags & SEND) != 0)) {
  48         datatype->serialize(old_buf, buf_, count);
  49       }
  50     }
  51   }
  52   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
  53   old_buf_  = old_buf;
  54   size_ = datatype->size() * count;
  55   datatype->ref();
  56   comm_->ref();
  57   action_          = nullptr;
  58   detached_        = 0;
  59   detached_sender_ = nullptr;
  60   real_src_        = 0;
  61   truncated_       = 0;
  62   real_size_       = 0;
  63   real_tag_        = 0;
  64   if (flags & PERSISTENT)
  65     refcount_ = 1;
  66   else
  67     refcount_ = 0;
  68   op_   = MPI_REPLACE;
  69 }
  70
  71 MPI_Comm Request::comm(){
  72   return comm_;
  73 }
  74
  75 int Request::src(){
  76   return src_;
  77 }
  78
  79 int Request::dst(){
  80   return dst_;
  81 }
  82
  83 int Request::tag(){
  84   return tag_;
  85 }
  86
  87 int Request::flags(){
  88   return flags_;
  89 }
  90
  91 int Request::detached(){
  92   return detached_;
  93 }
  94
  95 size_t Request::size(){
  96   return size_;
  97 }
  98
  99 size_t Request::real_size(){
 100   return real_size_;
 101 }
 102
 103 void Request::unref(MPI_Request* request)
 104 {
 105   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 106     (*request)->refcount_--;
 107     if((*request)->refcount_<0) xbt_die("wrong refcount");
 108     if((*request)->refcount_==0){
 109         Datatype::unref((*request)->old_type_);
 110         Comm::unref((*request)->comm_);
 111         (*request)->print_request("Destroying");
 112         delete *request;
 113         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 114     }else{
 115       (*request)->print_request("Decrementing");
 116     }
 117   }else{
 118     xbt_die("freeing an already free request");
 119   }
 120 }
 121
 122 int Request::match_recv(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl* ignored)
 123 {
 124   MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 125   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
 126   XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src_,req->src_, ref->tag_, req->tag_);
 127
 128   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
 129   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
 130   if((ref->src_ == MPI_ANY_SOURCE || req->src_ == ref->src_)
 131     && ((ref->tag_ == MPI_ANY_TAG && req->tag_ >=0) || req->tag_ == ref->tag_)){
 132     //we match, we can transfer some values
 133     if(ref->src_ == MPI_ANY_SOURCE)
 134       ref->real_src_ = req->src_;
 135     if(ref->tag_ == MPI_ANY_TAG)
 136       ref->real_tag_ = req->tag_;
 137     if(ref->real_size_ < req->real_size_)
 138       ref->truncated_ = 1;
 139     if(req->detached_==1)
 140       ref->detached_sender_=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
 141     XBT_DEBUG("match succeeded");
 142     return 1;
 143   }else return 0;
 144 }
 145
 146 int Request::match_send(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl* ignored)
 147 {
 148   MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 149   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
 150   XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src_,req->src_, ref->tag_, req->tag_);
 151   xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
 152   xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
 153
 154   if((req->src_ == MPI_ANY_SOURCE || req->src_ == ref->src_)
 155       && ((req->tag_ == MPI_ANY_TAG && ref->tag_ >=0)|| req->tag_ == ref->tag_)){
 156     if(req->src_ == MPI_ANY_SOURCE)
 157       req->real_src_ = ref->src_;
 158     if(req->tag_ == MPI_ANY_TAG)
 159       req->real_tag_ = ref->tag_;
 160     if(req->real_size_ < ref->real_size_)
 161       req->truncated_ = 1;
 162     if(ref->detached_==1)
 163       req->detached_sender_=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
 164     XBT_DEBUG("match succeeded");
 165     return 1;
 166   } else
 167     return 0;
 168 }
 169
 170 void Request::print_request(const char *message)
 171 {
 172   XBT_VERB("%s  request %p  [buf = %p, size = %zu, src = %d, dst = %d, tag = %d, flags = %x]",
 173        message, this, buf_, size_, src_, dst_, tag_, flags_);
 174 }
 175
 176
 177 /* factories, to hide the internal flags from the caller */
 178 MPI_Request Request::send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 179 {
 180
 181   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(),
 182                      comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 183 }
 184
 185 MPI_Request Request::ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 186 {
 187   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(),
 188                      comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 189 }
 190
 191 MPI_Request Request::isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 192 {
 193   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(),
 194                      comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 195 }
 196
 197
 198 MPI_Request Request::rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 199                                MPI_Op op)
 200 {
 201   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 202   if(op==MPI_OP_NULL){
 203     request = new Request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf , count, datatype, comm->group()->actor(src)->getPid(),
 204                             comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag,
 205                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 206   }else{
 207     request = new Request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src)->getPid(),
 208                             comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag,
 209                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 210     request->op_ = op;
 211   }
 212   return request;
 213 }
 214
 215 MPI_Request Request::recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 216 {
 217   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 218                      src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(src)->getPid(),
 219                      simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 220 }
 221
 222 MPI_Request Request::rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 223                                MPI_Op op)
 224 {
 225   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 226   if(op==MPI_OP_NULL){
 227     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src)->getPid(), comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm,
 228                           RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 229   }else{
 230     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src)->getPid(), comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm,
 231                           RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 232     request->op_ = op;
 233   }
 234   return request;
 235 }
 236
 237 MPI_Request Request::irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 238 {
 239   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 240                      src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(src)->getPid(),
 241                      simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 242 }
 243
 244 MPI_Request Request::isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 245 {
 246   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 247   request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(),
 248                         comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 249   request->start();
 250   return request;
 251 }
 252
 253 MPI_Request Request::issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 254 {
 255   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 256   request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(),
 257                         comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 258   request->start();
 259   return request;
 260 }
 261
 262
 263 MPI_Request Request::irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 264 {
 265   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 266   request             = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 267                         src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(src)->getPid(),
 268                         simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(), tag, comm, NON_PERSISTENT | RECV);
 269   request->start();
 270   return request;
 271 }
 272
 273 void Request::recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 274 {
 275   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 276   request = irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 277   wait(&request,status);
 278   request = nullptr;
 279 }
 280
 281 void Request::send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 282 {
 283   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 284   request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(),
 285                         comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 286
 287   request->start();
 288   wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 289   request = nullptr;
 290 }
 291
 292 void Request::ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 293 {
 294   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 295   request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(),
 296                         comm->group()->actor(dst)->getPid(), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 297
 298   request->start();
 299   wait(&request,MPI_STATUS_IGNORE);
 300   request = nullptr;
 301 }
 302
 303 void Request::sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 304                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 305                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 306 {
 307   MPI_Request requests[2];
 308   MPI_Status stats[2];
 309   unsigned int myid = simgrid::s4u::Actor::self()->getPid();
 310   if ((comm->group()->actor(dst)->getPid() == myid) && (comm->group()->actor(src)->getPid() == myid)){
 311       Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 312       return;
 313   }
 314   requests[0] = isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 315   requests[1] = irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 316   startall(2, requests);
 317   waitall(2, requests, stats);
 318   unref(&requests[0]);
 319   unref(&requests[1]);
 320   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 321     // Copy receive status
 322     *status = stats[1];
 323   }
 324 }
 325
 326 void Request::start()
 327 {
 328   smx_mailbox_t mailbox;
 329
 330   xbt_assert(action_ == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 331   flags_ &= ~PREPARED;
 332   flags_ &= ~FINISHED;
 333   refcount_++;
 334
 335   if ((flags_ & RECV) != 0) {
 336     this->print_request("New recv");
 337
 338     simgrid::smpi::Process* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::byPid(dst_));
 339
 340     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 341
 342     xbt_mutex_t mut = process->mailboxes_mutex();
 343     if (async_small_thresh != 0 || (flags_ & RMA) != 0)
 344       xbt_mutex_acquire(mut);
 345
 346     if (async_small_thresh == 0 && (flags_ & RMA) == 0 ) {
 347       mailbox = process->mailbox();
 348     }
 349     else if (((flags_ & RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < async_small_thresh) {
 350       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 351       //begin with the more appropriate one : the small one.
 352       mailbox = process->mailbox_small();
 353       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 354       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 355
 356       if (action == nullptr) {
 357         mailbox = process->mailbox();
 358         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 359         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 360         if (action == nullptr) {
 361           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 362           mailbox = process->mailbox_small();
 363         }
 364       } else {
 365         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 366       }
 367     } else {
 368       mailbox = process->mailbox_small();
 369       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 370       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 371
 372       if (action == nullptr) {
 373         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 374         mailbox = process->mailbox();
 375       } else {
 376         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 377       }
 378     }
 379
 380     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 381     real_size_=size_;
 382     action_   = simcall_comm_irecv(
 383         process->process()->getImpl(), mailbox, buf_, &real_size_, &match_recv,
 384         process->replaying() ? &smpi_comm_null_copy_buffer_callback : smpi_comm_copy_data_callback, this, -1.0);
 385     XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 386
 387     if (async_small_thresh != 0 || (flags_ & RMA) != 0 )
 388       xbt_mutex_release(mut);
 389   } else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 390     simgrid::smpi::Process* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::byPid(dst_));
 391     int rank = src_;
 392     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 393       TRACE_smpi_send(rank, rank, dst_, tag_, size_);
 394     }
 395     this->print_request("New send");
 396
 397     void* buf = buf_;
 398     if ((flags_ & SSEND) == 0 && ( (flags_ & RMA) != 0
 399         || static_cast<int>(size_) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh") ) ) {
 400       void *oldbuf = nullptr;
 401       detached_ = 1;
 402       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", this);
 403       refcount_++;
 404       if (not(old_type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 405         oldbuf = buf_;
 406         if (not process->replaying() && oldbuf != nullptr && size_ != 0) {
 407           if ((smpi_privatize_global_variables != 0) && (static_cast<char*>(buf_) >= smpi_data_exe_start) &&
 408               (static_cast<char*>(buf_) < smpi_data_exe_start + smpi_data_exe_size)) {
 409             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 410             smpi_switch_data_segment(src_);
 411           }
 412           buf = xbt_malloc(size_);
 413           memcpy(buf,oldbuf,size_);
 414           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 415         }
 416       }
 417     }
 418
 419     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 420     double sleeptime = 0.0;
 421     if (detached_ != 0 || ((flags_ & (ISEND | SSEND)) != 0)) { // issend should be treated as isend
 422       // isend and send timings may be different
 423       sleeptime = ((flags_ & ISEND) != 0)
 424                       ? simgrid::s4u::Actor::self()->getHost()->extension<simgrid::smpi::SmpiHost>()->oisend(size_)
 425                       : simgrid::s4u::Actor::self()->getHost()->extension<simgrid::smpi::SmpiHost>()->osend(size_);
 426     }
 427
 428     if(sleeptime > 0.0){
 429       simcall_process_sleep(sleeptime);
 430       XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", size_, sleeptime);
 431     }
 432
 433     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 434
 435     xbt_mutex_t mut=process->mailboxes_mutex();
 436
 437     if (async_small_thresh != 0 || (flags_ & RMA) != 0)
 438       xbt_mutex_acquire(mut);
 439
 440     if (not(async_small_thresh != 0 || (flags_ & RMA) != 0)) {
 441       mailbox = process->mailbox();
 442     } else if (((flags_ & RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < async_small_thresh) { // eager mode
 443       mailbox = process->mailbox();
 444       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 445       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1, &match_send, static_cast<void*>(this));
 446       if (action == nullptr) {
 447         if ((flags_ & SSEND) == 0){
 448           mailbox = process->mailbox_small();
 449           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 450         } else {
 451           mailbox = process->mailbox_small();
 452           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 453           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1, &match_send, static_cast<void*>(this));
 454           if (action == nullptr) {
 455             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 456             mailbox = process->mailbox();
 457           }
 458         }
 459       } else {
 460         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 461       }
 462     } else {
 463       mailbox = process->mailbox();
 464       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, this,buf_);
 465     }
 466
 467     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 468     real_size_=size_;
 469     action_   = simcall_comm_isend(
 470         simgrid::s4u::Actor::byPid(src_)->getImpl(), mailbox, size_, -1.0, buf, real_size_, &match_send,
 471         &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 472         not process->replaying() ? smpi_comm_copy_data_callback : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, this,
 473         // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 474         detached_);
 475     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 476
 477     /* FIXME: detached sends are not traceable (action_ == nullptr) */
 478     if (action_ != nullptr)
 479       simcall_set_category(action_, TRACE_internal_smpi_get_category());
 480     if (async_small_thresh != 0 || ((flags_ & RMA)!=0))
 481       xbt_mutex_release(mut);
 482   }
 483 }
 484
 485 void Request::startall(int count, MPI_Request * requests)
 486 {
 487   if(requests== nullptr)
 488     return;
 489
 490   for(int i = 0; i < count; i++) {
 491     requests[i]->start();
 492   }
 493 }
 494
 495 int Request::test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 496   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or testall before)
 497   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 498   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) dostuff...
 499   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 500   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 501   static int nsleeps = 1;
 502   if(smpi_test_sleep > 0)
 503     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 504
 505   Status::empty(status);
 506   int flag = 1;
 507   if (((*request)->flags_ & PREPARED) == 0) {
 508     if ((*request)->action_ != nullptr)
 509       flag = simcall_comm_test((*request)->action_);
 510     if (flag) {
 511       finish_wait(request,status);
 512       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 513       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags_ & PERSISTENT) == 0)
 514         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 515     } else if (xbt_cfg_get_boolean("smpi/grow-injected-times")){
 516       nsleeps++;
 517     }
 518   }
 519   return flag;
 520 }
 521
 522 int Request::testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
 523 {
 524   int count = 0;
 525   int count_dead = 0;
 526   MPI_Status stat;
 527   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 528
 529   for (int i = 0; i < incount; i++) {
 530     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) {
 531       if (test(&requests[i], pstat)) {
 532         indices[i] = 1;
 533         count++;
 534         if (status != MPI_STATUSES_IGNORE)
 535           status[i] = *pstat;
 536         if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && (requests[i]->flags_ & NON_PERSISTENT))
 537           requests[i] = MPI_REQUEST_NULL;
 538       }
 539     } else {
 540       count_dead++;
 541     }
 542   }
 543   if(count_dead==incount)
 544     return MPI_UNDEFINED;
 545   else return count;
 546 }
 547
 548 int Request::testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 549 {
 550   std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImplPtr> comms;
 551   comms.reserve(count);
 552
 553   int i;
 554   int flag = 0;
 555
 556   *index = MPI_UNDEFINED;
 557
 558   std::vector<int> map; /** Maps all matching comms back to their location in requests **/
 559   for(i = 0; i < count; i++) {
 560     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action_ && not(requests[i]->flags_ & PREPARED)) {
 561       comms.push_back(requests[i]->action_);
 562       map.push_back(i);
 563     }
 564   }
 565   if (not map.empty()) {
 566     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 567     static int nsleeps = 1;
 568     if(smpi_test_sleep > 0)
 569       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 570
 571     i = simcall_comm_testany(comms.data(), comms.size()); // The i-th element in comms matches!
 572     if (i != -1) { // -1 is not MPI_UNDEFINED but a SIMIX return code. (nothing matches)
 573       *index = map[i];
 574       finish_wait(&requests[*index],status);
 575       flag             = 1;
 576       nsleeps          = 1;
 577       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & NON_PERSISTENT)) {
 578         requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 579       }
 580     } else {
 581       nsleeps++;
 582     }
 583   } else {
 584       //all requests are null or inactive, return true
 585       flag = 1;
 586       Status::empty(status);
 587   }
 588
 589   return flag;
 590 }
 591
 592 int Request::testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 593 {
 594   MPI_Status stat;
 595   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 596   int flag=1;
 597   for(int i=0; i<count; i++){
 598     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & PREPARED)) {
 599       if (test(&requests[i], pstat)!=1){
 600         flag=0;
 601       }else{
 602           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 603       }
 604     }else{
 605       Status::empty(pstat);
 606     }
 607     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 608       status[i] = *pstat;
 609     }
 610   }
 611   return flag;
 612 }
 613
 614 void Request::probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 615   int flag=0;
 616   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 617   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 618   while(flag==0){
 619     iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 620     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 621   }
 622 }
 623
 624 void Request::iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 625   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 626   // especially when used as a break condition, such as while (MPI_Iprobe(...)) dostuff...
 627   // nsleeps is a multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 628   // This can speed up the execution of certain applications by an order of magnitude, such as HPL
 629   static int nsleeps = 1;
 630   double speed        = simgrid::s4u::Actor::self()->getHost()->getSpeed();
 631   double maxrate = xbt_cfg_get_double("smpi/iprobe-cpu-usage");
 632   MPI_Request request = new Request(
 633       nullptr, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(source)->getPid(),
 634       simgrid::s4u::Actor::self()->getPid(), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 635   if (smpi_iprobe_sleep > 0) {
 636     smx_activity_t iprobe_sleep = simcall_execution_start(
 637         "iprobe", /* flops to executek*/ nsleeps * smpi_iprobe_sleep * speed * maxrate, /* priority */ 1.0,
 638         /* performance bound */ maxrate * speed, smpi_process()->process()->getImpl()->host);
 639     simcall_execution_wait(iprobe_sleep);
 640   }
 641   // behave like a receive, but don't do it
 642   smx_mailbox_t mailbox;
 643
 644   request->print_request("New iprobe");
 645   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 646   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh") > 0){
 647       mailbox = smpi_process()->mailbox_small();
 648       XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 649       request->action_ = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 650   }
 651
 652   if (request->action_ == nullptr){
 653     mailbox = smpi_process()->mailbox();
 654     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 655     request->action_ = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 656   }
 657
 658   if (request->action_ != nullptr){
 659     simgrid::kernel::activity::CommImplPtr sync_comm =
 660         boost::static_pointer_cast<simgrid::kernel::activity::CommImpl>(request->action_);
 661     MPI_Request req                            = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
 662     *flag = 1;
 663     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags_ & PREPARED) == 0) {
 664       status->MPI_SOURCE = comm->group()->rank(req->src_);
 665       status->MPI_TAG    = req->tag_;
 666       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 667       status->count      = req->real_size_;
 668     }
 669     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 670   }
 671   else {
 672     *flag = 0;
 673     if (xbt_cfg_get_boolean("smpi/grow-injected-times"))
 674       nsleeps++;
 675   }
 676   unref(&request);
 677 }
 678
 679 void Request::finish_wait(MPI_Request* request, MPI_Status * status)
 680 {
 681   MPI_Request req = *request;
 682   Status::empty(status);
 683
 684   if (not((req->detached_ != 0) && ((req->flags_ & SEND) != 0)) && ((req->flags_ & PREPARED) == 0)) {
 685     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 686       int src = req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_;
 687       status->MPI_SOURCE = req->comm_->group()->rank(src);
 688       status->MPI_TAG = req->tag_ == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag_ : req->tag_;
 689       status->MPI_ERROR = req->truncated_ != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 690       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 691       status->count = req->real_size_;
 692     }
 693
 694     req->print_request("Finishing");
 695     MPI_Datatype datatype = req->old_type_;
 696
 697 // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 698     if (((req->flags_ & ACCUMULATE) != 0) ||
 699         (datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) { // && (not smpi_is_shared(req->old_buf_))){
 700
 701       if (not smpi_process()->replaying() && smpi_privatize_global_variables != 0 &&
 702           static_cast<char*>(req->old_buf_) >= smpi_data_exe_start &&
 703           static_cast<char*>(req->old_buf_) < smpi_data_exe_start + smpi_data_exe_size) {
 704         XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory  Switch data segment ");
 705         smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self()->getPid());
 706       }
 707
 708       if(datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED){
 709         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 710         if((req->flags_ & RECV) && datatype->size()!=0)
 711           datatype->unserialize(req->buf_, req->old_buf_, req->real_size_/datatype->size() , req->op_);
 712         xbt_free(req->buf_);
 713       }else if(req->flags_ & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 714           if(datatype->size()!=0){
 715             int n =req->real_size_/datatype->size();
 716             req->op_->apply(req->buf_, req->old_buf_, &n, datatype);
 717           }
 718           xbt_free(req->buf_);
 719       }
 720     }
 721   }
 722
 723   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags_ & RECV) != 0)){
 724     int rank       = simgrid::s4u::Actor::self()->getPid();
 725     int src_traced = (req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_);
 726     TRACE_smpi_recv(src_traced, rank,req->tag_);
 727   }
 728   if(req->detached_sender_ != nullptr){
 729     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 730     double sleeptime =
 731         simgrid::s4u::Actor::self()->getHost()->extension<simgrid::smpi::SmpiHost>()->orecv(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     unref(&(req->detached_sender_));
 737   }
 738   if(req->flags_ & PERSISTENT)
 739     req->action_ = nullptr;
 740   req->flags_ |= FINISHED;
 741   unref(request);
 742 }
 743
 744 void Request::wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 745 {
 746   (*request)->print_request("Waiting");
 747   if ((*request)->flags_ & PREPARED) {
 748     Status::empty(status);
 749     return;
 750   }
 751
 752   if ((*request)->action_ != nullptr)
 753     // this is not a detached send
 754     simcall_comm_wait((*request)->action_, -1.0);
 755
 756   finish_wait(request,status);
 757   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags_ & NON_PERSISTENT)!=0))
 758     *request = MPI_REQUEST_NULL;
 759 }
 760
 761 int Request::waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 762 {
 763   s_xbt_dynar_t comms; // Keep it on stack to save some extra mallocs
 764   int index = MPI_UNDEFINED;
 765
 766   if(count > 0) {
 767     int size = 0;
 768     // Wait for a request to complete
 769     xbt_dynar_init(&comms, sizeof(smx_activity_t), [](void*ptr){
 770       intrusive_ptr_release(*(simgrid::kernel::activity::ActivityImpl**)ptr);
 771     });
 772     int *map = xbt_new(int, count);
 773     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 774     for(int i = 0; i < count; i++) {
 775       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & PREPARED) &&
 776           not(requests[i]->flags_ & FINISHED)) {
 777         if (requests[i]->action_ != nullptr) {
 778           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 779           intrusive_ptr_add_ref(requests[i]->action_.get());
 780           xbt_dynar_push_as(&comms, simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*, requests[i]->action_.get());
 781           map[size] = i;
 782           size++;
 783         } else {
 784           // This is a finished detached request, let's return this one
 785           size  = 0; // so we free the dynar but don't do the waitany call
 786           index = i;
 787           finish_wait(&requests[i], status); // cleanup if refcount = 0
 788           if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & NON_PERSISTENT))
 789             requests[i] = MPI_REQUEST_NULL; // set to null
 790           break;
 791         }
 792       }
 793     }
 794     if (size > 0) {
 795       XBT_DEBUG("Enter waitany for %lu comms", xbt_dynar_length(&comms));
 796       int i = simcall_comm_waitany(&comms, -1);
 797
 798       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 799       if (i != -1) {
 800         index = map[i];
 801         //in case of an accumulate, we have to wait the end of all requests to apply the operation, ordered correctly.
 802         if ((requests[index] == MPI_REQUEST_NULL) ||
 803             (not((requests[index]->flags_ & ACCUMULATE) && (requests[index]->flags_ & RECV)))) {
 804           finish_wait(&requests[index],status);
 805           if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & NON_PERSISTENT))
 806             requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 807         }
 808       }
 809     }
 810
 811     xbt_dynar_free_data(&comms);
 812     xbt_free(map);
 813   }
 814
 815   if (index==MPI_UNDEFINED)
 816     Status::empty(status);
 817
 818   return index;
 819 }
 820
 821 static int sort_accumulates(MPI_Request a, MPI_Request b)
 822 {
 823   return (a->tag() > b->tag());
 824 }
 825
 826 int Request::waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 827 {
 828   std::vector<MPI_Request> accumulates;
 829   int index;
 830   MPI_Status stat;
 831   MPI_Status *pstat = (status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat);
 832   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 833   //tag invalid requests in the set
 834   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 835     for (int c = 0; c < count; c++) {
 836       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst_ == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags_ & PREPARED)) {
 837         Status::empty(&status[c]);
 838       } else if (requests[c]->src_ == MPI_PROC_NULL) {
 839         Status::empty(&status[c]);
 840         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 841       }
 842     }
 843   }
 844   for (int c = 0; c < count; c++) {
 845     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 846       wait(&requests[c],pstat);
 847       index = c;
 848     } else {
 849       index = waitany(count, (MPI_Request*)requests, pstat);
 850       if (index == MPI_UNDEFINED)
 851         break;
 852
 853       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL
 854            && (requests[index]->flags_ & RECV)
 855            && (requests[index]->flags_ & ACCUMULATE))
 856         accumulates.push_back(requests[index]);
 857       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & NON_PERSISTENT))
 858         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 859     }
 860     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 861       status[index] = *pstat;
 862       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
 863         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
 864     }
 865   }
 866
 867   if (not accumulates.empty()) {
 868     std::sort(accumulates.begin(), accumulates.end(), sort_accumulates);
 869     for (auto& req : accumulates) {
 870       finish_wait(&req, status);
 871     }
 872   }
 873
 874   return retvalue;
 875 }
 876
 877 int Request::waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
 878 {
 879   int count = 0;
 880   MPI_Status stat;
 881   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 882
 883   for (int i = 0; i < incount; i++) {
 884     int index = waitany(incount, requests, pstat);
 885     if(index!=MPI_UNDEFINED){
 886       indices[count] = index;
 887       count++;
 888       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 889         status[index] = *pstat;
 890       }
 891      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & NON_PERSISTENT))
 892        requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 893     }else{
 894       return MPI_UNDEFINED;
 895     }
 896   }
 897   return count;
 898 }
 899
 900 MPI_Request Request::f2c(int id) {
 901   char key[KEY_SIZE];
 902   if(id==MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL)
 903     return static_cast<MPI_Request>(MPI_REQUEST_NULL);
 904   return static_cast<MPI_Request>(F2C::f2c_lookup()->at(get_key_id(key, id)));
 905 }
 906
 907 int Request::add_f()
 908 {
 909   if (F2C::f2c_lookup() == nullptr) {
 910     F2C::set_f2c_lookup(new std::unordered_map<std::string, F2C*>);
 911   }
 912   char key[KEY_SIZE];
 913   (*(F2C::f2c_lookup()))[get_key_id(key, F2C::f2c_id())] = this;
 914   F2C::f2c_id_increment();
 915   return F2C::f2c_id()-1;
 916 }
 917
 918 void Request::free_f(int id)
 919 {
 920   if (id != MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL) {
 921     char key[KEY_SIZE];
 922     F2C::f2c_lookup()->erase(get_key_id(key, id));
 923   }
 924 }
 925
 926 }
 927 }