src/smpi/smpi_base.cpp

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