src/smpi/smpi_global.c

   1 /* Copyright (c) 2007-2013. 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 "smpi_mpi_dt_private.h"
   9 #include "mc/mc.h"
  10 #include "surf/surf.h"
  11 #include "simix/smx_private.h"
  12 #include "simgrid/sg_config.h"
  13
  14 #include <float.h>              /* DBL_MAX */
  15 #include <stdint.h>
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <stdlib.h>
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_kernel, smpi,
  20                                 "Logging specific to SMPI (kernel)");
  21
  22 typedef struct s_smpi_process_data {
  23   double simulated;
  24   int *argc;
  25   char ***argv;
  26   smx_rdv_t mailbox;
  27   smx_rdv_t mailbox_small;
  28   xbt_os_timer_t timer;
  29   MPI_Comm comm_self;
  30   void *data;                   /* user data */
  31   int index;
  32   int initialized;
  33   int sampling;                 /* inside an SMPI_SAMPLE_ block? */
  34 } s_smpi_process_data_t;
  35
  36 static smpi_process_data_t *process_data = NULL;
  37 static int process_count = 0;
  38
  39 MPI_Comm MPI_COMM_WORLD = MPI_COMM_NULL;
  40 int MPI_UNIVERSE_SIZE;
  41
  42 MPI_Errhandler *MPI_ERRORS_RETURN = NULL;
  43 MPI_Errhandler *MPI_ERRORS_ARE_FATAL = NULL;
  44 MPI_Errhandler *MPI_ERRHANDLER_NULL = NULL;
  45
  46 #define MAILBOX_NAME_MAXLEN (5 + sizeof(int) * 2 + 1)
  47
  48 static char *get_mailbox_name(char *str, int index)
  49 {
  50   snprintf(str, MAILBOX_NAME_MAXLEN, "SMPI-%0*x", (int) (sizeof(int) * 2),
  51            index);
  52   return str;
  53 }
  54
  55 static char *get_mailbox_name_small(char *str, int index)
  56 {
  57   snprintf(str, MAILBOX_NAME_MAXLEN, "small%0*x", (int) (sizeof(int) * 2),
  58            index);
  59   return str;
  60 }
  61
  62 void smpi_process_init(int *argc, char ***argv)
  63 {
  64   int index;
  65   smpi_process_data_t data;
  66   smx_process_t proc;
  67
  68   if (argc && argv) {
  69     proc = SIMIX_process_self();
  70     index = atoi((*argv)[1]);
  71     smpi_current_rank = index;
  72     data = smpi_process_remote_data(index);
  73     simcall_process_set_data(proc, data);
  74     if (*argc > 2) {
  75       free((*argv)[1]);
  76       memmove(&(*argv)[1], &(*argv)[2], sizeof(char *) * (*argc - 2));
  77       (*argv)[(*argc) - 1] = NULL;
  78     }
  79     (*argc)--;
  80     data->argc = argc;
  81     data->argv = argv;
  82     // set the process attached to the mailbox
  83     simcall_rdv_set_receiver(data->mailbox_small, proc);
  84     XBT_DEBUG("<%d> New process in the game: %p", index, proc);
  85   }
  86 }
  87
  88 void smpi_process_destroy(void)
  89 {
  90   int index = smpi_process_index();
  91   process_data[index]->index = -100;
  92   XBT_DEBUG("<%d> Process left the game", index);
  93 }
  94
  95 /**
  96  * @brief Prepares the current process for termination.
  97  */
  98 void smpi_process_finalize(void)
  99 {
 100   // wait for all pending asynchronous comms to finish
 101   while (SIMIX_process_has_pending_comms(SIMIX_process_self())) {
 102     simcall_process_sleep(0.01);
 103   }
 104 }
 105
 106 /**
 107  * @brief Check if a process is finalized
 108  */
 109 int smpi_process_finalized()
 110 {
 111   return (smpi_process_index() == -100);
 112   // If finalized, this value has been set to -100;
 113 }
 114
 115 /**
 116  * @brief Check if a process is initialized
 117  */
 118 int smpi_process_initialized(void)
 119 {
 120   int index = smpi_process_index();
 121   return ((index != -100) && (index != MPI_UNDEFINED)
 122           && (process_data[index]->initialized));
 123 }
 124
 125 /**
 126  * @brief Mark a process as initialized (=MPI_Init called)
 127  */
 128 void smpi_process_mark_as_initialized(void)
 129 {
 130   int index = smpi_process_index();
 131   if ((index != -100) && (index != MPI_UNDEFINED))
 132     process_data[index]->initialized = 1;
 133 }
 134
 135
 136 #ifdef SMPI_F2C
 137 int smpi_process_argc(void)
 138 {
 139   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 140   return data->argc ? *(data->argc) - 1 : 0;
 141 }
 142
 143 int smpi_process_getarg(integer * index, char *dst, ftnlen len)
 144 {
 145   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 146   char *arg;
 147   ftnlen i;
 148
 149   if (!data->argc || !data->argv || *index < 1 || *index >= *(data->argc)) {
 150     return -1;
 151   }
 152   arg = (*data->argv)[*index];
 153   for (i = 0; i < len && arg[i] != '\0'; i++) {
 154     dst[i] = arg[i];
 155   }
 156   for (; i < len; i++) {
 157     dst[i] = ' ';
 158   }
 159   return 0;
 160 }
 161
 162 int smpi_global_size(void)
 163 {
 164   char *value = getenv("SMPI_GLOBAL_SIZE");
 165
 166   if (!value) {
 167     fprintf(stderr,
 168             "Please set env var SMPI_GLOBAL_SIZE to expected number of processes.\n");
 169     xbt_abort();
 170   }
 171   return atoi(value);
 172 }
 173 #endif
 174
 175 smpi_process_data_t smpi_process_data(void)
 176 {
 177   return SIMIX_process_self_get_data(SIMIX_process_self());
 178 }
 179
 180 smpi_process_data_t smpi_process_remote_data(int index)
 181 {
 182   return process_data[index];
 183 }
 184
 185 void smpi_process_set_user_data(void *data)
 186 {
 187   smpi_process_data_t process_data = smpi_process_data();
 188   process_data->data = data;
 189 }
 190
 191 void *smpi_process_get_user_data()
 192 {
 193   smpi_process_data_t process_data = smpi_process_data();
 194   return process_data->data;
 195 }
 196
 197 int smpi_process_count(void)
 198 {
 199   return process_count;
 200 }
 201
 202 int smpi_process_index(void)
 203 {
 204   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 205   //return -1 if not initialized
 206   return data ? data->index : MPI_UNDEFINED;
 207 }
 208
 209 smx_rdv_t smpi_process_mailbox(void)
 210 {
 211   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 212   return data->mailbox;
 213 }
 214
 215 smx_rdv_t smpi_process_mailbox_small(void)
 216 {
 217   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 218   return data->mailbox_small;
 219 }
 220
 221 smx_rdv_t smpi_process_remote_mailbox(int index)
 222 {
 223   smpi_process_data_t data = smpi_process_remote_data(index);
 224   return data->mailbox;
 225 }
 226
 227
 228 smx_rdv_t smpi_process_remote_mailbox_small(int index)
 229 {
 230   smpi_process_data_t data = smpi_process_remote_data(index);
 231   return data->mailbox_small;
 232 }
 233
 234 xbt_os_timer_t smpi_process_timer(void)
 235 {
 236   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 237   return data->timer;
 238 }
 239
 240 void smpi_process_simulated_start(void)
 241 {
 242   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 243   data->simulated = SIMIX_get_clock();
 244 }
 245
 246 double smpi_process_simulated_elapsed(void)
 247 {
 248   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 249   return SIMIX_get_clock() - data->simulated;
 250 }
 251
 252 MPI_Comm smpi_process_comm_self(void)
 253 {
 254   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 255   return data->comm_self;
 256 }
 257
 258 void smpi_process_set_sampling(int s)
 259 {
 260   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 261   data->sampling = s;
 262 }
 263
 264 int smpi_process_get_sampling(void)
 265 {
 266   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 267   return data->sampling;
 268 }
 269
 270 void print_request(const char *message, MPI_Request request)
 271 {
 272   XBT_DEBUG
 273       ("%s  request %p  [buf = %p, size = %zu, src = %d, dst = %d, tag = %d, flags = %x]",
 274        message, request, request->buf, request->size, request->src,
 275        request->dst, request->tag, request->flags);
 276 }
 277
 278 static void smpi_comm_copy_buffer_callback(smx_action_t comm,
 279                                            void *buff, size_t buff_size)
 280 {
 281   XBT_DEBUG("Copy the data over");
 282   memcpy(comm->comm.dst_buff, buff, buff_size);
 283   if (comm->comm.detached) {
 284     // if this is a detached send, the source buffer was duplicated by SMPI
 285     // sender to make the original buffer available to the application ASAP
 286     xbt_free(buff);
 287     //It seems that the request is used after the call there this should
 288     //be free somewhereelse  but where???
 289     //xbt_free(comm->comm.src_data);// inside SMPI the request is keep
 290     //inside the user data and should be free
 291     comm->comm.src_buff = NULL;
 292   }
 293 }
 294
 295 void smpi_global_init(void)
 296 {
 297   int i;
 298   MPI_Group group;
 299   char name[MAILBOX_NAME_MAXLEN];
 300
 301   SIMIX_comm_set_copy_data_callback(&smpi_comm_copy_buffer_callback);
 302   process_count = SIMIX_process_count();
 303   process_data = xbt_new(smpi_process_data_t, process_count);
 304   for (i = 0; i < process_count; i++) {
 305     process_data[i] = xbt_new(s_smpi_process_data_t, 1);
 306     process_data[i]->index = i;
 307     process_data[i]->argc = NULL;
 308     process_data[i]->argv = NULL;
 309     process_data[i]->mailbox = simcall_rdv_create(get_mailbox_name(name, i));
 310     process_data[i]->mailbox_small =
 311         simcall_rdv_create(get_mailbox_name_small(name, i));
 312     process_data[i]->timer = xbt_os_timer_new();
 313     if (MC_is_active())
 314       MC_ignore_heap(process_data[i]->timer, xbt_os_timer_size());
 315     group = smpi_group_new(1);
 316     process_data[i]->comm_self = smpi_comm_new(group);
 317     process_data[i]->initialized = 0;
 318     process_data[i]->sampling = 0;
 319
 320     smpi_group_set_mapping(group, i, 0);
 321   }
 322   group = smpi_group_new(process_count);
 323   MPI_COMM_WORLD = smpi_comm_new(group);
 324   MPI_UNIVERSE_SIZE = smpi_comm_size(MPI_COMM_WORLD);
 325   for (i = 0; i < process_count; i++) {
 326     smpi_group_set_mapping(group, i, i);
 327   }
 328
 329   //check correctness of MPI parameters
 330
 331   xbt_assert(sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres") <=
 332              sg_cfg_get_int("smpi/send_is_detached_thres"));
 333 }
 334
 335 void smpi_global_destroy(void)
 336 {
 337   int count = smpi_process_count();
 338   int i;
 339
 340   smpi_bench_destroy();
 341   while (smpi_group_unuse(smpi_comm_group(MPI_COMM_WORLD)) > 0);
 342   xbt_free(MPI_COMM_WORLD);
 343   MPI_COMM_WORLD = MPI_COMM_NULL;
 344   for (i = 0; i < count; i++) {
 345     smpi_group_unuse(smpi_comm_group(process_data[i]->comm_self));
 346     smpi_comm_destroy(process_data[i]->comm_self);
 347     xbt_os_timer_free(process_data[i]->timer);
 348     simcall_rdv_destroy(process_data[i]->mailbox);
 349     simcall_rdv_destroy(process_data[i]->mailbox_small);
 350     xbt_free(process_data[i]);
 351   }
 352   xbt_free(process_data);
 353   process_data = NULL;
 354
 355   smpi_free_static();
 356 }
 357
 358 /* Fortran specific stuff */
 359 /* With smpicc, the following weak symbols are used */
 360 /* With smpiff, the following weak symbols are replaced by those in libf2c */
 361 int __attribute__ ((weak)) xargc;
 362 char ** __attribute__ ((weak)) xargv;
 363
 364 #ifndef WIN32
 365 void __attribute__ ((weak)) user_main_()
 366 {
 367   xbt_die("Should not be in this smpi_simulated_main");
 368   return;
 369 }
 370
 371 int __attribute__ ((weak)) smpi_simulated_main_(int argc, char **argv)
 372 {
 373   smpi_process_init(&argc, &argv);
 374   user_main_();
 375   //xbt_die("Should not be in this smpi_simulated_main");
 376   return 0;
 377 }
 378
 379 int __attribute__ ((weak)) main(int argc, char **argv)
 380 {
 381   return smpi_main(smpi_simulated_main_, argc, argv);
 382 }
 383
 384 int __attribute__ ((weak)) MAIN__()
 385 {
 386   return smpi_main(smpi_simulated_main_, xargc, xargv);
 387 };
 388 #endif
 389
 390 int smpi_main(int (*realmain) (int argc, char *argv[]), int argc, char *argv[])
 391 {
 392   srand(SMPI_RAND_SEED);
 393
 394   if (getenv("SMPI_PRETEND_CC") != NULL) {
 395     /* Hack to ensure that smpicc can pretend to be a simple
 396      * compiler. Particularly handy to pass it to the configuration tools */
 397     return 0;
 398   }
 399
 400   /* Connect log categories.  See xbt/log.c */
 401   XBT_LOG_CONNECT(smpi);        /* Keep this line as soon as possible in this
 402                                    function: xbt_log_appender_file.c depends on it
 403                                    DO NOT connect this in XBT or so, or it will be
 404                                    useless to xbt_log_appender_file.c */
 405 #ifdef HAVE_TRACING
 406   XBT_LOG_CONNECT(instr_smpi);
 407 #endif
 408   XBT_LOG_CONNECT(smpi_base);
 409   XBT_LOG_CONNECT(smpi_bench);
 410   XBT_LOG_CONNECT(smpi_coll);
 411   XBT_LOG_CONNECT(smpi_colls);
 412   XBT_LOG_CONNECT(smpi_comm);
 413   XBT_LOG_CONNECT(smpi_dvfs);
 414   XBT_LOG_CONNECT(smpi_group);
 415   XBT_LOG_CONNECT(smpi_kernel);
 416   XBT_LOG_CONNECT(smpi_mpi);
 417   XBT_LOG_CONNECT(smpi_mpi_dt);
 418   XBT_LOG_CONNECT(smpi_pmpi);
 419   XBT_LOG_CONNECT(smpi_replay);
 420
 421 #ifdef HAVE_TRACING
 422   TRACE_global_init(&argc, argv);
 423
 424   TRACE_add_start_function(TRACE_smpi_alloc);
 425   TRACE_add_end_function(TRACE_smpi_release);
 426 #endif
 427
 428   SIMIX_global_init(&argc, argv);
 429
 430 #ifdef HAVE_TRACING
 431   TRACE_start();
 432 #endif
 433
 434   // parse the platform file: get the host list
 435   SIMIX_create_environment(argv[1]);
 436
 437   SIMIX_function_register_default(realmain);
 438   SIMIX_launch_application(argv[2]);
 439
 440   int gather_id = find_coll_description(mpi_coll_gather_description,
 441                                         sg_cfg_get_string("smpi/gather"));
 442   mpi_coll_gather_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 443                                  void *, int, MPI_Datatype, int, MPI_Comm))
 444       mpi_coll_gather_description[gather_id].coll;
 445
 446   int allgather_id = find_coll_description(mpi_coll_allgather_description,
 447                                            sg_cfg_get_string("smpi/allgather"));
 448   mpi_coll_allgather_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 449                                     void *, int, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 450       mpi_coll_allgather_description[allgather_id].coll;
 451
 452   int allgatherv_id = find_coll_description(mpi_coll_allgatherv_description,
 453                                             sg_cfg_get_string("smpi/allgatherv"));
 454   mpi_coll_allgatherv_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype, void *, int *,
 455                                      int *, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 456       mpi_coll_allgatherv_description[allgatherv_id].coll;
 457
 458   int allreduce_id = find_coll_description(mpi_coll_allreduce_description,
 459                                            sg_cfg_get_string("smpi/allreduce"));
 460   mpi_coll_allreduce_fun = (int (*)(void *sbuf, void *rbuf, int rcount,
 461                                     MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
 462                                     MPI_Comm comm))
 463       mpi_coll_allreduce_description[allreduce_id].coll;
 464
 465   int alltoall_id = find_coll_description(mpi_coll_alltoall_description,
 466                                           sg_cfg_get_string("smpi/alltoall"));
 467   mpi_coll_alltoall_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 468                                    void *, int, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 469       mpi_coll_alltoall_description[alltoall_id].coll;
 470
 471   int alltoallv_id = find_coll_description(mpi_coll_alltoallv_description,
 472                                            sg_cfg_get_string("smpi/alltoallv"));
 473   mpi_coll_alltoallv_fun = (int (*)(void *, int *, int *, MPI_Datatype,
 474                                     void *, int *, int *, MPI_Datatype,
 475                                     MPI_Comm))
 476       mpi_coll_alltoallv_description[alltoallv_id].coll;
 477
 478   int bcast_id = find_coll_description(mpi_coll_bcast_description,
 479                                        sg_cfg_get_string("smpi/bcast"));
 480   mpi_coll_bcast_fun = (int (*)(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 481                                 int root, MPI_Comm com))
 482       mpi_coll_bcast_description[bcast_id].coll;
 483
 484   int reduce_id = find_coll_description(mpi_coll_reduce_description,
 485                                         sg_cfg_get_string("smpi/reduce"));
 486   mpi_coll_reduce_fun = (int (*)(void *buf, void *rbuf, int count,
 487                                  MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
 488                                  int root, MPI_Comm comm))
 489       mpi_coll_reduce_description[reduce_id].coll;
 490
 491   int reduce_scatter_id =
 492       find_coll_description(mpi_coll_reduce_scatter_description,
 493                             sg_cfg_get_string("smpi/reduce_scatter"));
 494   mpi_coll_reduce_scatter_fun = (int (*)(void *sbuf, void *rbuf, int *rcounts,
 495                                          MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
 496                                          MPI_Comm comm))
 497       mpi_coll_reduce_scatter_description[reduce_scatter_id].coll;
 498
 499   int scatter_id = find_coll_description(mpi_coll_scatter_description,
 500                                          sg_cfg_get_string("smpi/scatter"));
 501   mpi_coll_scatter_fun = (int (*)(void *sendbuf, int sendcount,
 502                                   MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 503                                   int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 504                                   int root, MPI_Comm comm))
 505       mpi_coll_scatter_description[scatter_id].coll;
 506
 507   int barrier_id = find_coll_description(mpi_coll_barrier_description,
 508                                          sg_cfg_get_string("smpi/barrier"));
 509   mpi_coll_barrier_fun = (int (*)(MPI_Comm comm))
 510       mpi_coll_barrier_description[barrier_id].coll;
 511
 512   smpi_cpu_threshold = sg_cfg_get_double("smpi/cpu_threshold");
 513   smpi_running_power = sg_cfg_get_double("smpi/running_power");
 514   if (smpi_cpu_threshold < 0)
 515     smpi_cpu_threshold = DBL_MAX;
 516
 517   smpi_global_init();
 518
 519   /* Clean IO before the run */
 520   fflush(stdout);
 521   fflush(stderr);
 522
 523   if (MC_is_active())
 524     MC_do_the_modelcheck_for_real();
 525   else
 526     SIMIX_run();
 527
 528   if (sg_cfg_get_boolean("smpi/display_timing"))
 529     XBT_INFO("Simulation time: %g seconds.", SIMIX_get_clock());
 530
 531   smpi_global_destroy();
 532
 533 #ifdef HAVE_TRACING
 534   TRACE_end();
 535 #endif
 536
 537   return 0;
 538 }