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)) fprintf(stderr,"\tsbuf of %d bytes\n", MAX_BUF );
  71         if (!SMPI_VARGET_GLOBAL(rbuf)) fprintf(stderr,"\trbuf of %d bytes\n", MAX_BUF );
  72         if (!SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)) fprintf(stderr,"\trecvcounts of %zd bytes\n", comm_size * sizeof(int) );
  73         if (!SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)) fprintf(stderr,"\tdispls of %zd bytes\n", comm_size * sizeof(int) );
  74         fflush(stderr);
  75         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, -1);
  76         exit(-1);
  77     }
  78
  79     if (!comm_rank) {
  80         dprintf("Message Range: (%d, %d); System size: %d\n", START_BUF, LARGE_BUF, comm_size);
  81         fflush(stdout);
  82     }
  83
  84
  85     /* COMM_WORLD tests */
  86     if (!comm_rank) {
  87         dprintf("\n\n==========================================================\n");
  88         dprintf("                         MPI_COMM_WORLD\n");
  89         dprintf("==========================================================\n");
  90     }
  91     comm_tests(MPI_COMM_WORLD);
  92
  93     /* non-COMM_WORLD tests */
  94     if (!comm_rank) {
  95         dprintf("\n\n==========================================================\n");
  96         dprintf("                         non-COMM_WORLD\n");
  97         dprintf("==========================================================\n");
  98     }
  99     MPI_Comm_split(MPI_COMM_WORLD, (comm_rank == comm_size - 1) ? 0 : 1, 0, &comm);
 100     if (comm_rank < comm_size - 1)
 101         comm_tests(comm);
 102     MPI_Comm_free(&comm);
 103
 104     /* Randomized communicator tests */
 105     if (!comm_rank) {
 106         dprintf("\n\n==========================================================\n");
 107         dprintf("                         Randomized Communicator\n");
 108         dprintf("==========================================================\n");
 109     }
 110     MPI_Comm_split(MPI_COMM_WORLD, 0, rand(), &comm);
 111     comm_tests(comm);
 112     MPI_Comm_free(&comm);
 113
 114     //free(SMPI_VARGET_GLOBAL(sbuf));
 115     //free(SMPI_VARGET_GLOBAL(rbuf));
 116     free(SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts));
 117     free(SMPI_VARGET_GLOBAL(displs));
 118
 119 fn_exit:
 120     MTest_Finalize(SMPI_VARGET_GLOBAL(errs));
 121     MPI_Finalize();
 122
 123     return 0;
 124 }
 125
 126 void comm_tests(MPI_Comm comm)
 127 {
 128     int comm_size, comm_rank;
 129     double rtime = rtime;       /* stop warning about unused variable */
 130     double max_time;
 131     long long msg_size;
 132
 133     MPI_Comm_size(comm, &comm_size);
 134     MPI_Comm_rank(comm, &comm_rank);
 135
 136     for (msg_size = START_BUF; msg_size <= LARGE_BUF; msg_size *= 2) {
 137         if (!comm_rank) {
 138             dprintf("\n====> MSG_SIZE: %d\n", (int) msg_size);
 139             fflush(stdout);
 140         }
 141
 142         rtime = run_test(msg_size, comm, REGULAR, &max_time);
 143         if (!comm_rank) {
 144             dprintf("REGULAR:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 145             fflush(stdout);
 146         }
 147
 148         rtime = run_test(msg_size, comm, BCAST, &max_time);
 149         if (!comm_rank) {
 150             dprintf("BCAST:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 151             fflush(stdout);
 152         }
 153
 154         rtime = run_test(msg_size, comm, SPIKE, &max_time);
 155         if (!comm_rank) {
 156             dprintf("SPIKE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 157             fflush(stdout);
 158         }
 159
 160         rtime = run_test(msg_size, comm, HALF_FULL, &max_time);
 161         if (!comm_rank) {
 162             dprintf("HALF_FULL:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 163             fflush(stdout);
 164         }
 165
 166         rtime = run_test(msg_size, comm, LINEAR_DECREASE, &max_time);
 167         if (!comm_rank) {
 168             dprintf("LINEAR_DECREASE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 169             fflush(stdout);
 170         }
 171
 172         rtime = run_test(msg_size, comm, BELL_CURVE, &max_time);
 173         if (!comm_rank) {
 174             dprintf("BELL_CURVE:\tAVG: %.3f\tMAX: %.3f\n", rtime, max_time);
 175             fflush(stdout);
 176         }
 177     }
 178 }
 179
 180 double run_test(long long msg_size, MPI_Comm comm, test_t test_type,
 181                 double * max_time)
 182 {
 183     int i, j;
 184     int comm_size, comm_rank;
 185     double start, end;
 186     double total_time, avg_time;
 187     MPI_Aint tmp;
 188
 189     MPI_Comm_size(comm, &comm_size);
 190     MPI_Comm_rank(comm, &comm_rank);
 191
 192     SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)[0] = 0;
 193     for (i = 0; i < comm_size; i++) {
 194         if (test_type == REGULAR)
 195             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = msg_size;
 196         else if (test_type == BCAST)
 197             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = (!i) ? msg_size : 0;
 198         else if (test_type == SPIKE)
 199             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = (!i) ? (msg_size / 2) : (msg_size / (2 * (comm_size - 1)));
 200         else if (test_type == HALF_FULL)
 201             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = (i < (comm_size / 2)) ? (2 * msg_size) : 0;
 202         else if (test_type == LINEAR_DECREASE) {
 203             tmp = 2 * msg_size * (comm_size - 1 - i) / (comm_size - 1);
 204             if (tmp != (int)tmp) {
 205                 fprintf( stderr, "Integer overflow in variable tmp\n" );
 206                 MPI_Abort( MPI_COMM_WORLD, 1 );
 207                 exit(1);
 208             }
 209             SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i] = (int) tmp;
 210
 211             /* If the maximum message size is too large, don't run */
 212             if (tmp > MAX_BUF) return 0;
 213         }
 214         else if (test_type == BELL_CURVE) {
 215             for (j = 0; j < i; j++) {
 216                 if (i - 1 + j >= comm_size) continue;
 217                 tmp = msg_size * comm_size / (log(comm_size) * i);
 218                 SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i - 1 + j] = (int) tmp;
 219                 SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)[i - 1 + j] = 0;
 220
 221                 /* If the maximum message size is too large, don't run */
 222                 if (tmp > MAX_BUF) return 0;
 223             }
 224         }
 225
 226         if (i < comm_size - 1)
 227             SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)[i+1] = SMPI_VARGET_GLOBAL(displs)[i] + SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[i];
 228     }
 229
 230     /* Test that:
 231        1: sbuf is large enough
 232        2: rbuf is large enough
 233        3: There were no failures (e.g., tmp nowhere > rbuf size
 234     */
 235     MPI_Barrier(comm);
 236     start = MPI_Wtime();
 237     for (i = 0; i < LOOPS; i++) {
 238         MPI_Allgatherv(SMPI_VARGET_GLOBAL(sbuf), SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts)[comm_rank], MPI_CHAR,
 239                        SMPI_VARGET_GLOBAL(rbuf), SMPI_VARGET_GLOBAL(recvcounts), SMPI_VARGET_GLOBAL(displs), MPI_CHAR, comm);
 240     }
 241     end = MPI_Wtime();
 242     MPI_Barrier(comm);
 243
 244     /* Convert to microseconds (why?) */
 245     total_time = 1.0e6 * (end - start);
 246     MPI_Reduce(&total_time, &avg_time, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, comm);
 247     MPI_Reduce(&total_time, max_time, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, 0, comm);
 248
 249     return (avg_time / (LOOPS * comm_size));
 250 }