src/smpi/colls/bcast-SMP-binary.c

   1 #include "colls_private.h"
   2 #ifndef NUM_CORE
   3 #define NUM_CORE 8
   4 #endif
   5
   6 int bcast_SMP_binary_segment_byte = 8192;
   7
   8 int smpi_coll_tuned_bcast_SMP_binary(void *buf, int count,
   9                                      MPI_Datatype datatype, int root,
  10                                      MPI_Comm comm)
  11 {
  12   int tag = COLL_TAG_BCAST;
  13   MPI_Status status;
  14   MPI_Request request;
  15   MPI_Request *request_array;
  16   MPI_Status *status_array;
  17   int rank, size;
  18   int i;
  19   MPI_Aint extent;
  20   extent = smpi_datatype_get_extent(datatype);
  21
  22   rank = smpi_comm_rank(comm);
  23   size = smpi_comm_size(comm);
  24
  25   int segment = bcast_SMP_binary_segment_byte / extent;
  26   int pipe_length = count / segment;
  27   int remainder = count % segment;
  28
  29   int to_intra_left = (rank / NUM_CORE) * NUM_CORE + (rank % NUM_CORE) * 2 + 1;
  30   int to_intra_right = (rank / NUM_CORE) * NUM_CORE + (rank % NUM_CORE) * 2 + 2;
  31   int to_inter_left = ((rank / NUM_CORE) * 2 + 1) * NUM_CORE;
  32   int to_inter_right = ((rank / NUM_CORE) * 2 + 2) * NUM_CORE;
  33   int from_inter = (((rank / NUM_CORE) - 1) / 2) * NUM_CORE;
  34   int from_intra = (rank / NUM_CORE) * NUM_CORE + ((rank % NUM_CORE) - 1) / 2;
  35   int increment = segment * extent;
  36
  37   int base = (rank / NUM_CORE) * NUM_CORE;
  38   int num_core = NUM_CORE;
  39   if (((rank / NUM_CORE) * NUM_CORE) == ((size / NUM_CORE) * NUM_CORE))
  40     num_core = size - (rank / NUM_CORE) * NUM_CORE;
  41
  42   // if root is not zero send to rank zero first
  43   if (root != 0) {
  44     if (rank == root)
  45       smpi_mpi_send(buf, count, datatype, 0, tag, comm);
  46     else if (rank == 0)
  47       smpi_mpi_recv(buf, count, datatype, root, tag, comm, &status);
  48   }
  49   // when a message is smaller than a block size => no pipeline
  50   if (count <= segment) {
  51     // case ROOT-of-each-SMP
  52     if (rank % NUM_CORE == 0) {
  53       // case ROOT
  54       if (rank == 0) {
  55         //printf("node %d left %d right %d\n",rank,to_inter_left,to_inter_right);
  56         if (to_inter_left < size)
  57           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_inter_left, tag, comm);
  58         if (to_inter_right < size)
  59           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_inter_right, tag, comm);
  60         if ((to_intra_left - base) < num_core)
  61           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra_left, tag, comm);
  62         if ((to_intra_right - base) < num_core)
  63           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra_right, tag, comm);
  64       }
  65       // case LEAVES ROOT-of-eash-SMP
  66       else if (to_inter_left >= size) {
  67         //printf("node %d from %d\n",rank,from_inter);
  68         request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  69         smpi_mpi_wait(&request, &status);
  70         if ((to_intra_left - base) < num_core)
  71           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra_left, tag, comm);
  72         if ((to_intra_right - base) < num_core)
  73           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra_right, tag, comm);
  74       }
  75       // case INTERMEDIAT ROOT-of-each-SMP
  76       else {
  77         //printf("node %d left %d right %d from %d\n",rank,to_inter_left,to_inter_right,from_inter);
  78         request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  79         smpi_mpi_wait(&request, &status);
  80         smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_inter_left, tag, comm);
  81         if (to_inter_right < size)
  82           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_inter_right, tag, comm);
  83         if ((to_intra_left - base) < num_core)
  84           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra_left, tag, comm);
  85         if ((to_intra_right - base) < num_core)
  86           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra_right, tag, comm);
  87       }
  88     }
  89     // case non ROOT-of-each-SMP
  90     else {
  91       // case leaves
  92       if ((to_intra_left - base) >= num_core) {
  93         request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
  94         smpi_mpi_wait(&request, &status);
  95       }
  96       // case intermediate
  97       else {
  98         request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
  99         smpi_mpi_wait(&request, &status);
 100         smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra_left, tag, comm);
 101         if ((to_intra_right - base) < num_core)
 102           smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra_right, tag, comm);
 103       }
 104     }
 105
 106     return MPI_SUCCESS;
 107   }
 108
 109   // pipeline bcast
 110   else {
 111     request_array =
 112         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
 113     status_array =
 114         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
 115
 116     // case ROOT-of-each-SMP
 117     if (rank % NUM_CORE == 0) {
 118       // case ROOT
 119       if (rank == 0) {
 120         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 121           //printf("node %d left %d right %d\n",rank,to_inter_left,to_inter_right);
 122           if (to_inter_left < size)
 123             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 124                      to_inter_left, (tag + i), comm);
 125           if (to_inter_right < size)
 126             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 127                      to_inter_right, (tag + i), comm);
 128           if ((to_intra_left - base) < num_core)
 129             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 130                      to_intra_left, (tag + i), comm);
 131           if ((to_intra_right - base) < num_core)
 132             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 133                      to_intra_right, (tag + i), comm);
 134         }
 135       }
 136       // case LEAVES ROOT-of-eash-SMP
 137       else if (to_inter_left >= size) {
 138         //printf("node %d from %d\n",rank,from_inter);
 139         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 140           request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 141                     from_inter, (tag + i), comm);
 142         }
 143         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 144           smpi_mpi_wait(&request_array[i], &status);
 145           if ((to_intra_left - base) < num_core)
 146             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 147                      to_intra_left, (tag + i), comm);
 148           if ((to_intra_right - base) < num_core)
 149             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 150                      to_intra_right, (tag + i), comm);
 151         }
 152       }
 153       // case INTERMEDIAT ROOT-of-each-SMP
 154       else {
 155         //printf("node %d left %d right %d from %d\n",rank,to_inter_left,to_inter_right,from_inter);
 156         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 157           request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 158                     from_inter, (tag + i), comm);
 159         }
 160         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 161           smpi_mpi_wait(&request_array[i], &status);
 162           smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 163                    to_inter_left, (tag + i), comm);
 164           if (to_inter_right < size)
 165             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 166                      to_inter_right, (tag + i), comm);
 167           if ((to_intra_left - base) < num_core)
 168             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 169                      to_intra_left, (tag + i), comm);
 170           if ((to_intra_right - base) < num_core)
 171             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 172                      to_intra_right, (tag + i), comm);
 173         }
 174       }
 175     }
 176     // case non-ROOT-of-each-SMP
 177     else {
 178       // case leaves
 179       if ((to_intra_left - base) >= num_core) {
 180         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 181           request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 182                     from_intra, (tag + i), comm);
 183         }
 184         smpi_mpi_waitall((pipe_length), request_array, status_array);
 185       }
 186       // case intermediate
 187       else {
 188         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 189           request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 190                     from_intra, (tag + i), comm);
 191         }
 192         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 193           smpi_mpi_wait(&request_array[i], &status);
 194           smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 195                    to_intra_left, (tag + i), comm);
 196           if ((to_intra_right - base) < num_core)
 197             smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 198                      to_intra_right, (tag + i), comm);
 199         }
 200       }
 201     }
 202
 203     free(request_array);
 204     free(status_array);
 205   }
 206
 207   // when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder
 208   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 209     XBT_WARN("MPI_bcast_SMP_binary use default MPI_bcast.");
 210     smpi_mpi_bcast((char *) buf + (pipe_length * increment), remainder, datatype,
 211               root, comm);
 212   }
 213
 214   return 1;
 215 }