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   request->src = src;
 256   request->dst = dst;
 257   request->tag = tag;
 258   request->comm = comm;
 259   request->action = NULL;
 260   request->flags = flags;
 261   request->detached = 0;
 262   request->detached_sender = NULL;
 263   request->real_src = 0;
 264
 265   request->truncated = 0;
 266   request->real_size = 0;
 267   request->real_tag = 0;
 268   if(flags & PERSISTENT)
 269     request->refcount = 1;
 270   else
 271     request->refcount = 0;
 272   request->op = MPI_REPLACE;
 273   request->send = 0;
 274   request->recv = 0;
 275  // if (flags & SEND) smpi_datatype_unuse(datatype);
 276
 277   return request;
 278 }
 279
 280 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 281 {
 282   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 283     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 284     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 285     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 286     status->count=0;
 287   }
 288 }
 289
 290 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 291 {
 292   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 293   smpi_mpi_request_free(&req);
 294 }
 295
 296 /* MPI Low level calls */
 297 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 298                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 299 {
 300   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 301   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 302                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 303   return request;
 304 }
 305
 306 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 307                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 308 {
 309   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 310   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 311                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 312   return request;
 313 }
 314
 315 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 316                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 317 {
 318   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 319   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,
 320                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
 321                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 322   return request;
 323 }
 324
 325 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 326 {
 327   smx_mailbox_t mailbox;
 328
 329   xbt_assert(!request->action, "Cannot (re)start a non-finished communication");
 330   request->flags &= ~PREPARED;
 331   request->flags &= ~FINISHED;
 332   request->refcount++;
 333
 334   if (request->flags & RECV) {
 335     print_request("New recv", request);
 336
 337     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 338
 339     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 340     if (async_small_thresh != 0 ||request->flags & RMA)
 341       xbt_mutex_acquire(mut);
 342
 343     if (async_small_thresh == 0 && !(request->flags & RMA)) {
 344       mailbox = smpi_process_mailbox();
 345     } else if (request->flags & RMA || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh){
 346     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 347     //begin with the more appropriate one : the small one.
 348       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 349       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 350       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 351
 352       if(action ==NULL){
 353         mailbox = smpi_process_mailbox();
 354         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 355         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 356         if(action ==NULL){
 357           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 358           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 359           }
 360       }else{
 361         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 362       }
 363     }else{
 364       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 365       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 366     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 367
 368       if(action ==NULL){
 369         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 370         mailbox = smpi_process_mailbox();
 371       }else{
 372         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 373       }
 374     }
 375
 376     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 377     double sleeptime = request->detached ? smpi_or(request->size) : 0.0;
 378     if(sleeptime!=0.0){
 379         simcall_process_sleep(sleeptime);
 380         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
 381     }
 382
 383     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 384     request->real_size=request->size;
 385     smpi_datatype_use(request->old_type);
 386     smpi_comm_use(request->comm);
 387     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
 388                                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 389                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
 390         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 391
 392     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))
 393       xbt_mutex_release(mut);
 394   } else {
 395     int receiver = request->dst;
 396
 397     int rank = request->src;
 398     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 399       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 400     }
 401     print_request("New send", request);
 402
 403     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 404     double sleeptime = 0.0;
 405     if(request->detached || (request->flags & (ISEND|SSEND))){// issend should be treated as isend
 406       //isend and send timings may be different
 407       sleeptime = (request->flags & ISEND)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 408     }
 409
 410     if(sleeptime != 0.0){
 411         simcall_process_sleep(sleeptime);
 412         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
 413     }
 414
 415     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 416
 417     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 418
 419     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))
 420       xbt_mutex_acquire(mut);
 421
 422     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))) {
 423       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 424     }
 425     else if (request->flags & RMA || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 426       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 427       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 428       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 429       if(action ==NULL){
 430        if (! (request->flags & SSEND)){
 431          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 432          XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 433        } else{
 434          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 435          XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 436          action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 437          if(action ==NULL){
 438            XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 439            mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 440          }
 441        }
 442       }else{
 443         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 444       }
 445     }else{
 446       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 447       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 448     }
 449
 450     void* buf = request->buf;
 451     if ( (! (request->flags & SSEND)) && ((request->flags & RMA) ||
 452          (static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh")))) {
 453       void *oldbuf = NULL;
 454       request->detached = 1;
 455       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 456       request->refcount++;
 457       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
 458         oldbuf = request->buf;
 459         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf && request->size!=0){
 460           if((smpi_privatize_global_variables)
 461             && ((char*) request->buf >= smpi_start_data_exe)
 462             && ((char*)request->buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 463             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 464             smpi_switch_data_segment(request->src);
 465           }
 466           buf = xbt_malloc(request->size);
 467           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 468           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 469         }
 470       }
 471     }
 472
 473     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 474     request->real_size=request->size;
 475     smpi_datatype_use(request->old_type);
 476     smpi_comm_use(request->comm);
 477     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 478                                          buf, request->real_size, &match_send,
 479                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 480                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 481                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
 482                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 483                          request->detached);
 484     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 485
 486     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == NULL) */
 487     if (request->action)
 488       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 489
 490     if (async_small_thresh != 0 || request->flags & RMA)
 491       xbt_mutex_release(mut);
 492   }
 493 }
 494
 495 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 496 {
 497   if(requests==NULL) return;
 498
 499   for(int i = 0; i < count; i++) {
 500     smpi_mpi_start(requests[i]);
 501   }
 502 }
 503
 504 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 505 {
 506   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 507     (*request)->refcount--;
 508     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 509
 510     if((*request)->refcount==0){
 511         print_request("Destroying", (*request));
 512         xbt_free(*request);
 513         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 514     }else{
 515         print_request("Decrementing", (*request));
 516     }
 517   }else{
 518       xbt_die("freeing an already free request");
 519   }
 520 }
 521
 522 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 523                                MPI_Op op)
 524 {
 525   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 526   if(op==MPI_OP_NULL){
 527     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 528                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 529   }else{
 530     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 531                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 532     request->op = op;
 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   }
 549   return request;
 550 }
 551
 552 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 553 {
 554   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 555   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
 556                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 557   return request;
 558 }
 559
 560 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 561 {
 562   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 563   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM?(void*)0:buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 564                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 565   smpi_mpi_start(request);
 566   return request;
 567 }
 568
 569 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 570 {
 571   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 572   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 573                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 574   smpi_mpi_start(request);
 575   return request;
 576 }
 577
 578 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 579 {
 580   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 581   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 582                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 583                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 584   return request;
 585 }
 586
 587 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 588 {
 589   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 590   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 591                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
 592                           NON_PERSISTENT | RECV);
 593   smpi_mpi_start(request);
 594   return request;
 595 }
 596
 597 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 598 {
 599   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 600   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 601   smpi_mpi_wait(&request, status);
 602   request = NULL;
 603 }
 604
 605 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 606 {
 607   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 608   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 609                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 610
 611   smpi_mpi_start(request);
 612   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 613   request = NULL;
 614 }
 615
 616 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 617 {
 618   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 619   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 620                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 621
 622   smpi_mpi_start(request);
 623   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 624   request = NULL;
 625 }
 626
 627 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 628                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 629                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 630 {
 631   MPI_Request requests[2];
 632   MPI_Status stats[2];
 633   int myid=smpi_process_index();
 634   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
 635       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 636       return;
 637   }
 638   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 639   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 640   smpi_mpi_startall(2, requests);
 641   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 642   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 643   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 644   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 645     // Copy receive status
 646     *status = stats[1];
 647   }
 648 }
 649
 650 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 651 {
 652   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 653 }
 654
 655 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 656 {
 657   MPI_Request req = *request;
 658   smpi_empty_status(status);
 659
 660   if(!(req->detached && req->flags & SEND) && !(req->flags & PREPARED)){
 661     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 662       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 663       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 664       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 665       status->MPI_ERROR = req->truncated ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 666       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 667       // FIXME: really this should just contain the count of receive-type blocks, right?
 668       status->count = req->real_size;
 669     }
 670
 671     print_request("Finishing", req);
 672     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 673
 674     if((req->flags & ACCUMULATE) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 675       if (!smpi_process_get_replaying()){
 676         if( smpi_privatize_global_variables && ((char*)req->old_buf >= smpi_start_data_exe)
 677             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 678             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 679             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 680         }
 681       }
 682
 683       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
 684         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 685         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 686         if(req->flags & RECV)
 687           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
 688                                datatype->substruct, req->op);
 689         if(req->detached == 0) free(req->buf);
 690       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 691           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 692           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 693       }
 694     }
 695     smpi_comm_unuse(req->comm);
 696     smpi_datatype_unuse(req->old_type);
 697   }
 698
 699   if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 700     if(req->flags & RECV){
 701       int rank = smpi_process_index();
 702       int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 703       TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 704     }
 705   }
 706
 707   if(req->detached_sender!=NULL){
 708     smpi_datatype_unuse(req->detached_sender->old_type);
 709     smpi_comm_unuse(req->detached_sender->comm);
 710     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 711   }
 712   if(req->flags & PERSISTENT)
 713     req->action = NULL;
 714   req->flags |= FINISHED;
 715
 716   smpi_mpi_request_free(request);
 717 }
 718
 719 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 720   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 721
 722   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 723   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 724   //     }
 725   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 726   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 727   static int nsleeps = 1;
 728   if(smpi_test_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 729
 730   smpi_empty_status(status);
 731   int flag = 1;
 732   if (!((*request)->flags & PREPARED)) {
 733     if ((*request)->action != NULL)
 734       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 735     if (flag) {
 736       finish_wait(request, status);
 737       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 738       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && !((*request)->flags & PERSISTENT))
 739       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 740     }else{
 741       nsleeps++;
 742     }
 743   }
 744   return flag;
 745 }
 746
 747 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 748 {
 749   xbt_dynar_t comms;
 750   int i, flag, size;
 751   int* map;
 752
 753   *index = MPI_UNDEFINED;
 754   flag = 0;
 755   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 756   map = xbt_new(int, count);
 757   size = 0;
 758   for(i = 0; i < count; i++) {
 759     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 760        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 761        map[size] = i;
 762        size++;
 763     }
 764   }
 765   if(size > 0) {
 766     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 767     static int nsleeps = 1;
 768     if(smpi_test_sleep > 0) simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 769
 770     i = simcall_comm_testany(comms);
 771     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 772     if(i != -1) {
 773       *index = map[i];
 774       finish_wait(&requests[*index], status);
 775       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 776       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 777       flag = 1;
 778       nsleeps=1;
 779     }else{
 780       nsleeps++;
 781     }
 782   }else{
 783       //all requests are null or inactive, return true
 784       flag=1;
 785       smpi_empty_status(status);
 786   }
 787   xbt_free(map);
 788   xbt_dynar_free(&comms);
 789
 790   return flag;
 791 }
 792
 793 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 794 {
 795   MPI_Status stat;
 796   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 797   int flag=1;
 798   int i;
 799   for(i=0; i<count; i++){
 800     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 801       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 802         flag=0;
 803       }else{
 804           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 805       }
 806     }else{
 807       smpi_empty_status(pstat);
 808     }
 809     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 810       status[i] = *pstat;
 811     }
 812   }
 813   return flag;
 814 }
 815
 816 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 817   int flag=0;
 818   //FIXME find another wait to avoid busy waiting ?
 819   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 820   while(flag==0){
 821     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 822     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 823   }
 824 }
 825
 826 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 827
 828   MPI_Request request =build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 829                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 830
 831   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 832   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 833   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 834   static int nsleeps = 1;
 835   if(smpi_iprobe_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 836   // behave like a receive, but don't do it
 837   smx_mailbox_t mailbox;
 838
 839   print_request("New iprobe", request);
 840   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 841   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh")>0){
 842       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 843       XBT_DEBUG("trying to probe the perm recv mailbox");
 844       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, (void*)request);
 845   }
 846   if (request->action==NULL){
 847   mailbox = smpi_process_mailbox();
 848       XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 849       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 850   }
 851
 852   if (request->action){
 853     MPI_Request req = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data(request->action);
 854     *flag = 1;
 855     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && !(req->flags & PREPARED)) {
 856       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 857       status->MPI_TAG    = req->tag;
 858       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 859       status->count      = req->real_size;
 860     }
 861     nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 862   }
 863   else {
 864     *flag = 0;
 865     nsleeps++;
 866   }
 867   smpi_mpi_request_free(&request);
 868
 869   return;
 870 }
 871
 872 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 873 {
 874   print_request("Waiting", *request);
 875   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 876     smpi_empty_status(status);
 877     return;
 878   }
 879
 880   if ((*request)->action != NULL) { // this is not a detached send
 881     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 882
 883   if((MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) && (*request)->action)
 884     (*request)->action->comm.dst_data = NULL; // dangling pointer : dst_data is freed with a wait, need to set it to
 885                                               // NULL for system state comparison
 886   }
 887
 888   finish_wait(request, status);
 889   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & NON_PERSISTENT))
 890       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 891   // FIXME for a detached send, finish_wait is not called:
 892 }
 893
 894 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 895 {
 896   xbt_dynar_t comms;
 897   int i, size, index;
 898   int *map;
 899
 900   index = MPI_UNDEFINED;
 901   if(count > 0) {
 902     // Wait for a request to complete
 903     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 904     map = xbt_new(int, count);
 905     size = 0;
 906     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 907     for(i = 0; i < count; i++) {
 908       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 909         if (requests[i]->action != NULL) {
 910           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 911           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 912           map[size] = i;
 913           size++;
 914         }else{
 915          //This is a finished detached request, let's return this one
 916          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 917          index=i;
 918          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 919          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 920          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 921          break;
 922          }
 923       }
 924     }
 925     if(size > 0) {
 926       i = simcall_comm_waitany(comms);
 927
 928       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 929       if (i != -1) {
 930         index = map[i];
 931         finish_wait(&requests[index], status);
 932         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 933         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 934       }
 935     }
 936     xbt_free(map);
 937     xbt_dynar_free(&comms);
 938   }
 939
 940   if (index==MPI_UNDEFINED)
 941     smpi_empty_status(status);
 942
 943   return index;
 944 }
 945
 946 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 947 {
 948   int  index, c;
 949   MPI_Status stat;
 950   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 951   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 952   //tag invalid requests in the set
 953   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 954     for (c = 0; c < count; c++) {
 955       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
 956         smpi_empty_status(&status[c]);
 957       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
 958         smpi_empty_status(&status[c]);
 959         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 960       }
 961     }
 962   }
 963   for(c = 0; c < count; c++) {
 964
 965     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 966       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 967       index = c;
 968     } else {
 969       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 970       if (index == MPI_UNDEFINED)
 971         break;
 972       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
 973       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
 974     }
 975     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 976       status[index] = *pstat;
 977       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
 978         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
 979     }
 980   }
 981
 982   return retvalue;
 983 }
 984
 985 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
 986 {
 987   int i, count, index;
 988   MPI_Status stat;
 989   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 990
 991   count = 0;
 992   for(i = 0; i < incount; i++)
 993   {
 994     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
 995     if(index!=MPI_UNDEFINED){
 996       indices[count] = index;
 997       count++;
 998       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 999         status[index] = *pstat;
1000       }
1001      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1002      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1003     }else{
1004       return MPI_UNDEFINED;
1005     }
1006   }
1007   return count;
1008 }
1009
1010 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1011 {
1012   int i, count, count_dead;
1013   MPI_Status stat;
1014   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1015
1016   count = 0;
1017   count_dead = 0;
1018   for(i = 0; i < incount; i++) {
1019     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1020       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1021          indices[i] = 1;
1022          count++;
1023          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1024            status[i] = *pstat;
1025          }
1026          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1027          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1028       }
1029     }else{
1030       count_dead++;
1031     }
1032   }
1033   if(count_dead==incount)return MPI_UNDEFINED;
1034   else return count;
1035 }
1036
1037 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1038 {
1039     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1040 }
1041
1042 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1043 {
1044     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1045 }
1046
1047 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1048                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1049 {
1050   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1051   int rank, size, src, index;
1052   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1053   MPI_Request *requests;
1054
1055   rank = smpi_comm_rank(comm);
1056   size = smpi_comm_size(comm);
1057   if(rank != root) {
1058     // Send buffer to root
1059     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1060   } else {
1061     // FIXME: check for errors
1062     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1063     // Local copy from root
1064     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, (char *)recvbuf + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1065     // Receive buffers from senders
1066     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1067     index = 0;
1068     for(src = 0; src < size; src++) {
1069       if(src != root) {
1070         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1071                                           src, system_tag, comm);
1072         index++;
1073       }
1074     }
1075     // Wait for completion of irecv's.
1076     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1077     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1078     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1079       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1080     }
1081     xbt_free(requests);
1082   }
1083 }
1084
1085 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1086                              MPI_Comm comm)
1087 {
1088     int i, size, count;
1089     int *displs;
1090     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1091     void *tmpbuf;
1092
1093     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1094     size = smpi_comm_size(comm);
1095     count = 0;
1096     displs = xbt_new(int, size);
1097     for (i = 0; i < size; i++) {
1098       displs[i] = count;
1099       count += recvcounts[i];
1100     }
1101     tmpbuf=(void*)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1102
1103     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1104     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1105     xbt_free(displs);
1106     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1107 }
1108
1109 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1110                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1111 {
1112   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1113   int rank, size, src, index;
1114   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1115   MPI_Request *requests;
1116
1117   rank = smpi_comm_rank(comm);
1118   size = smpi_comm_size(comm);
1119   if(rank != root) {
1120     // Send buffer to root
1121     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1122   } else {
1123     // FIXME: check for errors
1124     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1125     // Local copy from root
1126     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, (char *)recvbuf + displs[root] * recvext,
1127                        recvcounts[root], recvtype);
1128     // Receive buffers from senders
1129     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1130     index = 0;
1131     for(src = 0; src < size; src++) {
1132       if(src != root) {
1133         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[src] * recvext,
1134                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1135         index++;
1136       }
1137     }
1138     // Wait for completion of irecv's.
1139     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1140     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1141     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1142       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1143     }
1144     xbt_free(requests);
1145   }
1146 }
1147
1148 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1149                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1150 {
1151   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1152   int rank, size, other, index;
1153   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1154   MPI_Request *requests;
1155
1156   rank = smpi_comm_rank(comm);
1157   size = smpi_comm_size(comm);
1158   // FIXME: check for errors
1159   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1160   // Local copy from self
1161   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1162   // Send/Recv buffers to/from others;
1163   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1164   index = 0;
1165   for(other = 0; other < size; other++) {
1166     if(other != rank) {
1167       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1168       index++;
1169       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1170                                         system_tag, comm);
1171       index++;
1172     }
1173   }
1174   // Wait for completion of all comms.
1175   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1176   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1177   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1178     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1179   }
1180   xbt_free(requests);
1181 }
1182
1183 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1184                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1185 {
1186   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1187   int rank, size, other, index;
1188   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1189   MPI_Request *requests;
1190
1191   rank = smpi_comm_rank(comm);
1192   size = smpi_comm_size(comm);
1193   // FIXME: check for errors
1194   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1195   // Local copy from self
1196   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, (char *)recvbuf + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1197   // Send buffers to others;
1198   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1199   index = 0;
1200   for(other = 0; other < size; other++) {
1201     if(other != rank) {
1202       requests[index] =
1203         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1204       index++;
1205       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1206                           recvtype, other, system_tag, comm);
1207       index++;
1208     }
1209   }
1210   // Wait for completion of all comms.
1211   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1212   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1213   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1214     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1215   }
1216   xbt_free(requests);
1217 }
1218
1219 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1220                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1221 {
1222   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1223   int rank, size, dst, index;
1224   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1225   MPI_Request *requests;
1226
1227   rank = smpi_comm_rank(comm);
1228   size = smpi_comm_size(comm);
1229   if(rank != root) {
1230     // Recv buffer from root
1231     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1232   } else {
1233     // FIXME: check for errors
1234     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1235     // Local copy from root
1236     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1237         smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + root * sendcount * sendext,
1238                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1239     }
1240     // Send buffers to receivers
1241     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1242     index = 0;
1243     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1244       if(dst != root) {
1245         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1246                                           system_tag, comm);
1247         index++;
1248       }
1249     }
1250     // Wait for completion of isend's.
1251     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1252     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1253     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1254       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1255     }
1256     xbt_free(requests);
1257   }
1258 }
1259
1260 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1261                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1262 {
1263   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1264   int rank, size, dst, index;
1265   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1266   MPI_Request *requests;
1267
1268   rank = smpi_comm_rank(comm);
1269   size = smpi_comm_size(comm);
1270   if(rank != root) {
1271     // Recv buffer from root
1272     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1273   } else {
1274     // FIXME: check for errors
1275     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1276     // Local copy from root
1277     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1278       smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1279                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1280     }
1281     // Send buffers to receivers
1282     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1283     index = 0;
1284     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1285       if(dst != root) {
1286         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1287                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1288         index++;
1289       }
1290     }
1291     // Wait for completion of isend's.
1292     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1293     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1294     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1295       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1296     }
1297     xbt_free(requests);
1298   }
1299 }
1300
1301 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1302                      MPI_Comm comm)
1303 {
1304   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1305   int rank, size, src, index;
1306   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1307   MPI_Request *requests;
1308   void **tmpbufs;
1309
1310   char* sendtmpbuf = (char*) sendbuf;
1311   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1312     sendtmpbuf = (char *)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1313     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1314   }
1315
1316   rank = smpi_comm_rank(comm);
1317   size = smpi_comm_size(comm);
1318   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1319   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1320     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1321     return;
1322   }
1323
1324   if(rank != root) {
1325     // Send buffer to root
1326     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1327   } else {
1328     // FIXME: check for errors
1329     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1330     // Local copy from root
1331     if (sendtmpbuf && recvbuf)
1332       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1333     // Receive buffers from senders
1334     //TODO: make a MPI_barrier here ?
1335     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1336     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1337     index = 0;
1338     for(src = 0; src < size; src++) {
1339       if(src != root) {
1340         // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1341         //  mapping...
1342          if (!smpi_process_get_replaying())
1343           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1344          else
1345            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1346         requests[index] =
1347           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1348         index++;
1349       }
1350     }
1351     // Wait for completion of irecv's.
1352     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1353     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1354       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1355       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1356       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1357         break;
1358       }else{
1359         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1360       }
1361       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1362         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1363     }
1364       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1365         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1366       }
1367     xbt_free(tmpbufs);
1368     xbt_free(requests);
1369
1370     if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1371       smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1372     }
1373   }
1374 }
1375
1376 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1377 {
1378   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1379   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1380 }
1381
1382 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1383 {
1384   int system_tag = -888;
1385   int rank, size, other, index;
1386   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1387   MPI_Request *requests;
1388   void **tmpbufs;
1389
1390   rank = smpi_comm_rank(comm);
1391   size = smpi_comm_size(comm);
1392
1393   // FIXME: check for errors
1394   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1395
1396   // Local copy from self
1397   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1398
1399   // Send/Recv buffers to/from others;
1400   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1401   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1402   index = 0;
1403   for(other = 0; other < rank; other++) {
1404     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1405     // mapping...
1406     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1407     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1408     index++;
1409   }
1410   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1411     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1412     index++;
1413   }
1414   // Wait for completion of all comms.
1415   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1416
1417   if(smpi_op_is_commute(op)){
1418     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1419       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1420       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1421         break;
1422       }
1423       if(index < rank) {
1424         // #Request is below rank: it's a irecv
1425         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1426       }
1427     }
1428   }else{
1429     //non commutative case, wait in order
1430     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1431       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1432       if(index < rank) {
1433         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1434       }
1435     }
1436   }
1437   for(index = 0; index < rank; index++) {
1438     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1439   }
1440   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1441     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1442   }
1443   xbt_free(tmpbufs);
1444   xbt_free(requests);
1445 }
1446
1447 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1448 {
1449   int system_tag = -888;
1450   int rank, size, other, index;
1451   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1452   MPI_Request *requests;
1453   void **tmpbufs;
1454   int recvbuf_is_empty=1;
1455   rank = smpi_comm_rank(comm);
1456   size = smpi_comm_size(comm);
1457
1458   // FIXME: check for errors
1459   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1460
1461   // Send/Recv buffers to/from others;
1462   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1463   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1464   index = 0;
1465   for(other = 0; other < rank; other++) {
1466     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1467     // mapping...
1468     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1469     requests[index] =
1470       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1471     index++;
1472   }
1473   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1474     requests[index] =
1475       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1476     index++;
1477   }
1478   // Wait for completion of all comms.
1479   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1480   if(smpi_op_is_commute(op)){
1481     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1482       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1483       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1484         break;
1485       }
1486       if(index < rank) {
1487         if(recvbuf_is_empty){
1488           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1489           recvbuf_is_empty=0;
1490         }else
1491         // #Request is below rank: it's a irecv
1492         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1493       }
1494     }
1495   }else{
1496     //non commutative case, wait in order
1497     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1498       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1499       if(index < rank) {
1500           if(recvbuf_is_empty){
1501             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1502             recvbuf_is_empty=0;
1503           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1504       }
1505     }
1506   }
1507   for(index = 0; index < rank; index++) {
1508     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1509   }
1510   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1511     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1512   }
1513   xbt_free(tmpbufs);
1514   xbt_free(requests);
1515 }