teshsuite/smpi/mpich3-test/coll/allgatherv4_manual.c

   1 /* -*- Mode: C; c-basic-offset:4 ; indent-tabs-mode:nil ; -*- */
   2 /*
   3  *
   4  *  (C) 2003 by Argonne National Laboratory.
   5  *      See COPYRIGHT in top-level directory.
   6  */
   7
   8 #include "mpi.h"
   9 #include "mpitest.h"
  10 #include <stdio.h>
  11 #include <stdlib.h>
  12 #ifdef HAVE_SYS_TIME_H
  13 #include <sys/time.h>
  14 #endif
  15 #include <time.h>
  16 #include <math.h>
  17 #include <assert.h>
  18
  19 /* FIXME: What is this test supposed to accomplish? */
  20
  21 #define START_BUF (1)
  22 #define LARGE_BUF (256 * 1024)
  23
  24 /* FIXME: MAX_BUF is too large */
  25 #define MAX_BUF   (32 * 1024 * 1024)
  26 #define LOOPS 10
  27
  28 SMPI_VARINIT_GLOBAL(sbuf, char*);
  29 SMPI_VARINIT_GLOBAL(rbuf, char*);
  30 SMPI_VARINIT_GLOBAL(recvcounts, int*);
  31 SMPI_VARINIT_GLOBAL(displs, int*);
  32 SMPI_VARINIT_GLOBAL_AND_SET(errs, int, 0);
  33
  34 /* #define dprintf printf */
  35 #define dprintf(...)
  36
  37 typedef enum {
  38     REGULAR,
  39     BCAST,
  40     SPIKE,
  41     HALF_FULL,
  42     LINEAR_DECREASE,
  43     BELL_CURVE
  44 } test_t;
  45
  46 void comm_tests(MPI_Comm comm);
  47 double run_test(long long msg_size, MPI_Comm comm, test_t test_type, double * max_time);
  48
  49 int main(int argc, char ** argv)
  50 {
  51     int comm_size, comm_rank;
  52     MPI_Comm comm;
  53
  54     MTest_Init(&argc, &argv);
  55     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_size);
  56     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &comm_rank);
  57
  58     if (LARGE_BUF * comm_size > MAX_BUF)
  59         goto fn_exit;
  60
  61     SMPI_VARGET_GLOBAL(sbuf) = (void *) calloc(MAX_BUF, 1);
  62     SMPI_VARGET_GLOBAL(rbuf) = (void *) calloc(MAX_BUF, 1);
  63
  64     srand(time(NULL));
  65
  66     SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts) = (void *) malloc(comm_size * sizeof(int));
  67     SMPI_VARGET_GLOBAL(displs) = (void *) malloc(comm_size * sizeof(int));
  68     if (!SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts) || !SMPI_VARGET_GLOBAL(displs) || !SMPI_VARGET_GLOBAL(sbuf) || !SMPI_VARGET_GLOBAL(rbuf)) {
  69         fprintf(stderr, "Unable to allocate memory:\n");
  70         if (!SMPI_VARGET_GLOBAL(sbuf))
  71             fprintf(stderr,"\tsbuf of %d bytes\n", MAX_BUF );
  72         if (!SMPI_VARGET_GLOBAL(rbuf))
  73             fprintf(stderr,"\trbuf of %d bytes\n", MAX_BUF );
  74         if (!SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts))
  75             fprintf(stderr,"\trecvcounts of %zu bytes\n", comm_size * sizeof(int));
  76         if (!SMPI_VARGET_GLOBAL(displs))
  77             fprintf(stderr,"\tdispls of %zu bytes\n", comm_size * sizeof(int));
  78         fflush(stderr);
  79         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, -1);
  80         exit(-1);
  81     }
  82
  83     if (!comm_rank) {
  84         dprintf("Message Range: (%d, %d); System size: %d\n", START_BUF, LARGE_BUF, comm_size);
  85         fflush(stdout);
  86     }
  87
  88
  89     /* COMM_WORLD tests */
  90     if (!comm_rank) {
  91         dprintf("\n\n==========================================================\n");
  92         dprintf("                         MPI_COMM_WORLD\n");
  93         dprintf("==========================================================\n");
  94     }
  95     comm_tests(MPI_COMM_WORLD);
  96
  97     /* non-COMM_WORLD tests */
  98     if (!comm_rank) {
  99         dprintf("\n\n==========================================================\n");
 100         dprintf("                         non-COMM_WORLD\n");
 101         dprintf("==========================================================\n");
 102     }
 103     MPI_Comm_split(MPI_COMM_WORLD, (comm_rank == comm_size - 1) ? 0 : 1, 0, &comm);
 104     if (comm_rank < comm_size - 1)
 105         comm_tests(comm);
 106     MPI_Comm_free(&comm);
 107
 108     /* Randomized communicator tests */
 109     if (!comm_rank) {
 110         dprintf("\n\n==========================================================\n");
 111         dprintf("                         Randomized Communicator\n");
 112         dprintf("==========================================================\n");
 113     }
 114     MPI_Comm_split(MPI_COMM_WORLD, 0, rand(), &comm);
 115     comm_tests(comm);
 116     MPI_Comm_free(&comm);
 117
 118     //free(SMPI_VARGET_GLOBAL(sbuf));
 119     //free(SMPI_VARGET_GLOBAL(rbuf));
 120     free(SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts));
 121     free(SMPI_VARGET_GLOBAL(displs));
 122
 123 fn_exit:
 124     MTest_Finalize(SMPI_VARGET_GLOBAL(errs));
 125     MPI_Finalize();
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 void comm_tests(MPI_Comm comm)
 131 {
 132     int comm_size, comm_rank;
 133     double rtime = rtime;       /* stop warning about unused variable */
 134     double max_time;
 135     long long msg_size;
 136
 137     MPI_Comm_size(comm, &comm_size);
 138     MPI_Comm_rank(comm, &comm_rank);
 139
 140     for (msg_size = START_BUF; msg_size <= LARGE_BUF; msg_size *= 2) {
 141         if (!comm_rank) {
 142             dprintf("\n====> MSG_SIZE: %d\n", (int) msg_size);
 143             fflush(stdout);
 144         }
 145
 146         rtime = run_test(msg_size, comm, REGULAR, &max_time);
 147         if (!comm_rank) {
 148             dprintf("REGULAR:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 149             fflush(stdout);
 150         }
 151
 152         rtime = run_test(msg_size, comm, BCAST, &max_time);
 153         if (!comm_rank) {
 154             dprintf("BCAST:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 155             fflush(stdout);
 156         }
 157
 158         rtime = run_test(msg_size, comm, SPIKE, &max_time);
 159         if (!comm_rank) {
 160             dprintf("SPIKE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 161             fflush(stdout);
 162         }
 163
 164         rtime = run_test(msg_size, comm, HALF_FULL, &max_time);
 165         if (!comm_rank) {
 166             dprintf("HALF_FULL:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 167             fflush(stdout);
 168         }
 169
 170         rtime = run_test(msg_size, comm, LINEAR_DECREASE, &max_time);
 171         if (!comm_rank) {
 172             dprintf("LINEAR_DECREASE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 173             fflush(stdout);
 174         }
 175
 176         rtime = run_test(msg_size, comm, BELL_CURVE, &max_time);
 177         if (!comm_rank) {
 178             dprintf("BELL_CURVE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 179             fflush(stdout);
 180         }
 181     }
 182 }
 183
 184 double run_test(long long msg_size, MPI_Comm comm, test_t test_type,
 185                 double * max_time)
 186 {
 187     int i, j;
 188     int comm_size, comm_rank;
 189     double start, end;
 190     double total_time, avg_time;
 191     MPI_Aint tmp;
 192
 193     MPI_Comm_size(comm, &comm_size);
 194     MPI_Comm_rank(comm, &comm_rank);
 195
 196     SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)[0] = 0;
 197     for (i = 0; i < comm_size; i++) {
 198         if (test_type == REGULAR)
 199             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = msg_size;
 200         else if (test_type == BCAST)
 201             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = (!i) ? msg_size : 0;
 202         else if (test_type == SPIKE)
 203             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = (!i) ? (msg_size / 2) : (msg_size / (2 * (comm_size - 1)));
 204         else if (test_type == HALF_FULL)
 205             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = (i < (comm_size / 2)) ? (2 * msg_size) : 0;
 206         else if (test_type == LINEAR_DECREASE) {
 207             tmp = 2 * msg_size * (comm_size - 1 - i) / (comm_size - 1);
 208             if (tmp != (int)tmp) {
 209                 fprintf( stderr, "Integer overflow in variable tmp\n" );
 210                 MPI_Abort( MPI_COMM_WORLD, 1 );
 211                 exit(1);
 212             }
 213             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = (int) tmp;
 214
 215             /* If the maximum message size is too large, don't run */
 216             if (tmp > MAX_BUF) return 0;
 217         }
 218         else if (test_type == BELL_CURVE) {
 219             for (j = 0; j < i; j++) {
 220                 if (i - 1 + j >= comm_size) continue;
 221                 tmp = msg_size * comm_size / (log(comm_size) * i);
 222                 SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i - 1 + j] = (int) tmp;
 223                 SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)[i - 1 + j] = 0;
 224
 225                 /* If the maximum message size is too large, don't run */
 226                 if (tmp > MAX_BUF) return 0;
 227             }
 228         }
 229
 230         if (i < comm_size - 1)
 231             SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)[i+1] = SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)[i] + SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i];
 232     }
 233
 234     /* Test that:
 235        1: sbuf is large enough
 236        2: rbuf is large enough
 237        3: There were no failures (e.g., tmp nowhere > rbuf size
 238     */
 239     MPI_Barrier(comm);
 240     start = MPI_Wtime();
 241     for (i = 0; i < LOOPS; i++) {
 242         MPI_Allgatherv(SMPI_VARGET_GLOBAL(sbuf), SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[comm_rank], MPI_CHAR,
 243                        SMPI_VARGET_GLOBAL(rbuf), SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts), SMPI_VARGET_GLOBAL(displs), MPI_CHAR, comm);
 244     }
 245     end = MPI_Wtime();
 246     MPI_Barrier(comm);
 247
 248     /* Convert to microseconds (why?) */
 249     total_time = 1.0e6 * (end - start);
 250     MPI_Reduce(&total_time, &avg_time, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, comm);
 251     MPI_Reduce(&total_time, max_time, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, 0, comm);
 252
 253     return (avg_time / (LOOPS * comm_size));
 254 }