src/smpi/colls/bcast-NTSL-Isend.c

   1 #include "colls.h"
   2
   3 static int bcast_NTSL_segment_size_in_byte = 8192;
   4
   5 /* Non-topology-specific pipelined linear-bcast function
   6    0->1, 1->2 ,2->3, ....., ->last node : in a pipeline fashion
   7 */
   8 int smpi_coll_tuned_bcast_NTSL_Isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
   9                                int root, MPI_Comm comm)
  10 {
  11   int tag = 50;
  12   MPI_Status status;
  13   MPI_Request request;
  14   MPI_Request *send_request_array;
  15   MPI_Request *recv_request_array;
  16   MPI_Status *send_status_array;
  17   MPI_Status *recv_status_array;
  18   int rank, size;
  19   int i;
  20   MPI_Aint extent;
  21   MPI_Type_extent(datatype, &extent);
  22
  23   MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
  24   MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
  25
  26   /* source node and destination nodes (same through out the functions) */
  27   int to = (rank + 1) % size;
  28   int from = (rank + size - 1) % size;
  29
  30   /* segment is segment size in number of elements (not bytes) */
  31   int segment = bcast_NTSL_segment_size_in_byte / extent;
  32
  33   /* pipeline length */
  34   int pipe_length = count / segment;
  35
  36   /* use for buffer offset for sending and receiving data = segment size in byte */
  37   int increment = segment * extent;
  38
  39   /* if the input size is not divisible by segment size =>
  40      the small remainder will be done with native implementation */
  41   int remainder = count % segment;
  42
  43   /* if root is not zero send to rank zero first
  44      this can be modified to make it faster by using logical src, dst.
  45    */
  46   if (root != 0) {
  47     if (rank == root) {
  48       MPI_Send(buf, count, datatype, 0, tag, comm);
  49     } else if (rank == 0) {
  50       MPI_Recv(buf, count, datatype, root, tag, comm, &status);
  51     }
  52   }
  53
  54   /* when a message is smaller than a block size => no pipeline */
  55   if (count <= segment) {
  56     if (rank == 0) {
  57       MPI_Send(buf, count, datatype, to, tag, comm);
  58     } else if (rank == (size - 1)) {
  59       MPI_Irecv(buf, count, datatype, from, tag, comm, &request);
  60       MPI_Wait(&request, &status);
  61     } else {
  62       MPI_Irecv(buf, count, datatype, from, tag, comm, &request);
  63       MPI_Wait(&request, &status);
  64       MPI_Send(buf, count, datatype, to, tag, comm);
  65     }
  66     return MPI_SUCCESS;
  67   }
  68
  69   /* pipeline bcast */
  70   else {
  71     send_request_array =
  72         (MPI_Request *) malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  73     recv_request_array =
  74         (MPI_Request *) malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  75     send_status_array =
  76         (MPI_Status *) malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
  77     recv_status_array =
  78         (MPI_Status *) malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
  79
  80     /* root send data */
  81     if (rank == 0) {
  82       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  83         MPI_Isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to,
  84                   (tag + i), comm, &send_request_array[i]);
  85       }
  86       MPI_Waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
  87     }
  88
  89     /* last node only receive data */
  90     else if (rank == (size - 1)) {
  91       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  92         MPI_Irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, from,
  93                   (tag + i), comm, &recv_request_array[i]);
  94       }
  95       MPI_Waitall((pipe_length), recv_request_array, recv_status_array);
  96     }
  97
  98     /* intermediate nodes relay (receive, then send) data */
  99     else {
 100       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 101         MPI_Irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 102                   (tag + i), comm, &recv_request_array[i]);
 103       }
 104       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 105         MPI_Wait(&recv_request_array[i], &status);
 106         MPI_Isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to,
 107                   (tag + i), comm, &send_request_array[i]);
 108       }
 109       MPI_Waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 110     }
 111
 112     free(send_request_array);
 113     free(recv_request_array);
 114     free(send_status_array);
 115     free(recv_status_array);
 116   }                             /* end pipeline */
 117
 118   /* when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder */
 119   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 120     MPI_Bcast((char *) buf + (pipe_length * increment), remainder, datatype,
 121               root, comm);
 122   }
 123
 124   return MPI_SUCCESS;
 125 }