Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Use std::vector instead of C-style array.
[simgrid.git] / src / smpi / bindings / smpi_pmpi_coll.cpp
1 /* Copyright (c) 2007-2020. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #include "private.hpp"
7 #include "smpi_coll.hpp"
8 #include "smpi_comm.hpp"
9 #include "smpi_request.hpp"
10 #include "smpi_datatype_derived.hpp"
11 #include "smpi_op.hpp"
12 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
13
14 #include <vector>
15
16 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(smpi_pmpi);
17
18 static const void* smpi_get_in_place_buf(const void* inplacebuf, const void* otherbuf,
19                                          std::vector<unsigned char>& tmp_sendbuf, int count, MPI_Datatype datatype)
20 {
21   if (inplacebuf == MPI_IN_PLACE) {
22     tmp_sendbuf.resize(count * datatype->get_extent());
23     simgrid::smpi::Datatype::copy(otherbuf, count, datatype, tmp_sendbuf.data(), count, datatype);
24     return tmp_sendbuf.data();
25   }else{
26     return inplacebuf;
27   }
28 }
29 /* PMPI User level calls */
30
31 int PMPI_Barrier(MPI_Comm comm)
32 {
33   return PMPI_Ibarrier(comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
34 }
35
36 int PMPI_Ibarrier(MPI_Comm comm, MPI_Request *request)
37 {
38   CHECK_COMM(1)
39   CHECK_REQUEST(2)
40
41   smpi_bench_end();
42   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
43   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Barrier" : "PMPI_Ibarrier",
44                      new simgrid::instr::NoOpTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "barrier" : "ibarrier"));
45   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED) {
46     simgrid::smpi::colls::barrier(comm);
47     // Barrier can be used to synchronize RMA calls. Finish all requests from comm before.
48     comm->finish_rma_calls();
49   } else
50     simgrid::smpi::colls::ibarrier(comm, request);
51
52   TRACE_smpi_comm_out(rank);
53   smpi_bench_begin();
54   return MPI_SUCCESS;
55 }
56
57 int PMPI_Bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
58 {
59   return PMPI_Ibcast(buf, count, datatype, root, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
60 }
61
62 int PMPI_Ibcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, 
63                    int root, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
64 {
65   CHECK_COMM(5)
66   CHECK_BUFFER(1, buf, count)
67   CHECK_COUNT(2, count)
68   CHECK_TYPE(3, datatype)
69   CHECK_ROOT(4)
70   CHECK_REQUEST(6)
71
72   smpi_bench_end();
73   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
74   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Bcast" : "PMPI_Ibcast",
75                      new simgrid::instr::CollTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "bcast" : "ibcast", root, -1.0,
76                                                     datatype->is_replayable() ? count : count * datatype->size(), -1,
77                                                     simgrid::smpi::Datatype::encode(datatype), ""));
78   if (comm->size() > 1) {
79     if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
80       simgrid::smpi::colls::bcast(buf, count, datatype, root, comm);
81     else
82       simgrid::smpi::colls::ibcast(buf, count, datatype, root, comm, request);
83   } else {
84     if (request != MPI_REQUEST_IGNORED)
85       *request = MPI_REQUEST_NULL;
86   }
87
88   TRACE_smpi_comm_out(rank);
89   smpi_bench_begin();
90   return MPI_SUCCESS;
91 }
92
93 int PMPI_Gather(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
94                 int root, MPI_Comm comm){
95   return PMPI_Igather(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
96 }
97
98 int PMPI_Igather(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
99                  MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
100 {
101   CHECK_COMM(8)
102   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE){
103     CHECK_BUFFER(1,sendbuf, sendcount)
104     CHECK_COUNT(2, sendcount)
105     CHECK_TYPE(3, sendtype)
106   }
107   if(comm->rank() == root){
108     CHECK_TYPE(6, recvtype)
109     CHECK_COUNT(5, recvcount)
110     CHECK_BUFFER(4, recvbuf, recvcount)
111   }
112   CHECK_ROOT(7)
113   CHECK_REQUEST(9)
114
115   smpi_bench_end();
116   const void* real_sendbuf   = sendbuf;
117   int real_sendcount         = sendcount;
118   MPI_Datatype real_sendtype = sendtype;
119   if ((comm->rank() == root) && (sendbuf == MPI_IN_PLACE)) {
120     real_sendcount = 0;
121     real_sendtype  = recvtype;
122   }
123   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
124
125   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Gather" : "PMPI_Igather",
126                      new simgrid::instr::CollTIData(
127                          request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "gather" : "igather", root, -1.0,
128                          real_sendtype->is_replayable() ? real_sendcount : real_sendcount * real_sendtype->size(),
129                          (comm->rank() != root || recvtype->is_replayable()) ? recvcount : recvcount * recvtype->size(),
130                          simgrid::smpi::Datatype::encode(real_sendtype), simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtype)));
131   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
132     simgrid::smpi::colls::gather(real_sendbuf, real_sendcount, real_sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm);
133   else
134     simgrid::smpi::colls::igather(real_sendbuf, real_sendcount, real_sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm,
135                                   request);
136
137   TRACE_smpi_comm_out(rank);
138   smpi_bench_begin();
139   return MPI_SUCCESS;
140 }
141
142 int PMPI_Gatherv(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, const int *recvcounts, const int *displs,
143                 MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm){
144   return PMPI_Igatherv(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcounts, displs, recvtype, root, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
145 }
146
147 int PMPI_Igatherv(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, const int* recvcounts, const int* displs,
148                   MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
149 {
150   CHECK_COMM(9)
151   CHECK_BUFFER(1, sendbuf, sendcount)
152   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE){
153     CHECK_TYPE(3, sendtype)
154     CHECK_COUNT(2, sendcount)
155   }
156   if(comm->rank() == root){
157     CHECK_TYPE(6, recvtype)
158     CHECK_NULL(5, MPI_ERR_COUNT, recvcounts)
159     CHECK_NULL(6, MPI_ERR_ARG, displs)
160   }
161   CHECK_ROOT(8)
162   CHECK_REQUEST(10)
163
164   if (comm->rank() == root){
165     for (int i = 0; i < comm->size(); i++) {
166       CHECK_COUNT(5, recvcounts[i])
167       CHECK_BUFFER(4,recvbuf,recvcounts[i])
168     }
169   }
170
171   smpi_bench_end();
172   const void* real_sendbuf   = sendbuf;
173   int real_sendcount         = sendcount;
174   MPI_Datatype real_sendtype = sendtype;
175   if ((comm->rank() == root) && (sendbuf == MPI_IN_PLACE)) {
176     real_sendcount = 0;
177     real_sendtype  = recvtype;
178   }
179
180   int rank         = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
181   int dt_size_recv = recvtype->is_replayable() ? 1 : recvtype->size();
182
183   auto* trace_recvcounts = new std::vector<int>();
184   if (comm->rank() == root) {
185     for (int i = 0; i < comm->size(); i++) // copy data to avoid bad free
186       trace_recvcounts->push_back(recvcounts[i] * dt_size_recv);
187   }
188
189   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Gatherv" : "PMPI_Igatherv",
190                      new simgrid::instr::VarCollTIData(
191                          request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "gatherv" : "igatherv", root,
192                          real_sendtype->is_replayable() ? real_sendcount : real_sendcount * real_sendtype->size(),
193                          nullptr, dt_size_recv, trace_recvcounts, simgrid::smpi::Datatype::encode(real_sendtype),
194                          simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtype)));
195   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
196     simgrid::smpi::colls::gatherv(real_sendbuf, real_sendcount, real_sendtype, recvbuf, recvcounts, displs, recvtype,
197                                   root, comm);
198   else
199     simgrid::smpi::colls::igatherv(real_sendbuf, real_sendcount, real_sendtype, recvbuf, recvcounts, displs, recvtype,
200                                    root, comm, request);
201
202   TRACE_smpi_comm_out(rank);
203   smpi_bench_begin();
204   return MPI_SUCCESS;
205 }
206
207 int PMPI_Allgather(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
208                    void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm){
209   return PMPI_Iallgather(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
210 }
211
212 int PMPI_Iallgather(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
213                     MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
214 {
215   CHECK_COMM(7)
216   CHECK_BUFFER(1, sendbuf, sendcount)
217   CHECK_BUFFER(4, recvbuf, recvcount)
218   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE){
219     CHECK_COUNT(2, sendcount)
220     CHECK_TYPE(3, sendtype)
221   }
222   CHECK_TYPE(6, recvtype)
223   CHECK_COUNT(5, recvcount)
224   CHECK_REQUEST(8)
225
226   smpi_bench_end();
227   if (sendbuf == MPI_IN_PLACE) {
228     sendbuf   = static_cast<char*>(recvbuf) + recvtype->get_extent() * recvcount * comm->rank();
229     sendcount = recvcount;
230     sendtype  = recvtype;
231   }
232   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
233
234   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Allgather" : "PMPI_Iallggather",
235                      new simgrid::instr::CollTIData(
236                          request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "allgather" : "iallgather", -1, -1.0,
237                          sendtype->is_replayable() ? sendcount : sendcount * sendtype->size(),
238                          recvtype->is_replayable() ? recvcount : recvcount * recvtype->size(),
239                          simgrid::smpi::Datatype::encode(sendtype), simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtype)));
240   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
241     simgrid::smpi::colls::allgather(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, comm);
242   else
243     simgrid::smpi::colls::iallgather(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, comm, request);
244
245   TRACE_smpi_comm_out(rank);
246   smpi_bench_begin();
247   return MPI_SUCCESS;
248 }
249
250 int PMPI_Allgatherv(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
251                    void *recvbuf, const int *recvcounts, const int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm){
252   return PMPI_Iallgatherv(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcounts, displs, recvtype, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
253 }
254
255 int PMPI_Iallgatherv(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, const int* recvcounts, const int* displs,
256                      MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
257 {
258   CHECK_COMM(8)
259   CHECK_BUFFER(1, sendbuf, sendcount)
260   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE)
261     CHECK_TYPE(3, sendtype)
262   CHECK_TYPE(6, recvtype)
263   CHECK_NULL(5, MPI_ERR_COUNT, recvcounts)
264   CHECK_NULL(6, MPI_ERR_ARG, displs)
265   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE)
266     CHECK_COUNT(2, sendcount)
267   CHECK_REQUEST(9)
268   for (int i = 0; i < comm->size(); i++) {
269     CHECK_COUNT(5, recvcounts[i])
270     CHECK_BUFFER(4, recvbuf, recvcounts[i])
271   }
272
273   smpi_bench_end();
274   if (sendbuf == MPI_IN_PLACE) {
275     sendbuf   = static_cast<char*>(recvbuf) + recvtype->get_extent() * displs[comm->rank()];
276     sendcount = recvcounts[comm->rank()];
277     sendtype  = recvtype;
278   }
279   int rank         = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
280   int dt_size_recv = recvtype->is_replayable() ? 1 : recvtype->size();
281
282   auto* trace_recvcounts = new std::vector<int>();
283   for (int i = 0; i < comm->size(); i++) { // copy data to avoid bad free
284     trace_recvcounts->push_back(recvcounts[i] * dt_size_recv);
285   }
286
287   TRACE_smpi_comm_in(
288       rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Allgatherv" : "PMPI_Iallgatherv",
289       new simgrid::instr::VarCollTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "allgatherv" : "iallgatherv", -1,
290                                         sendtype->is_replayable() ? sendcount : sendcount * sendtype->size(), nullptr,
291                                         dt_size_recv, trace_recvcounts, simgrid::smpi::Datatype::encode(sendtype),
292                                         simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtype)));
293   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
294     simgrid::smpi::colls::allgatherv(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcounts, displs, recvtype, comm);
295   else
296     simgrid::smpi::colls::iallgatherv(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcounts, displs, recvtype, comm,
297                                       request);
298
299   TRACE_smpi_comm_out(rank);
300   smpi_bench_begin();
301   return MPI_SUCCESS;
302 }
303
304 int PMPI_Scatter(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
305                 void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm){
306   return PMPI_Iscatter(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
307 }
308
309 int PMPI_Iscatter(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
310                   MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
311 {
312   CHECK_COMM(8)
313   if(comm->rank() == root){
314     CHECK_BUFFER(1, sendbuf, sendcount)
315     CHECK_COUNT(2, sendcount)
316     CHECK_TYPE(3, sendtype)
317   }
318   if(recvbuf != MPI_IN_PLACE){
319     CHECK_BUFFER(4, recvbuf, recvcount)
320     CHECK_COUNT(5, recvcount)
321     CHECK_TYPE(6, recvtype)
322   }
323   CHECK_ROOT(8)
324   CHECK_REQUEST(9)
325
326   smpi_bench_end();
327   if (recvbuf == MPI_IN_PLACE) {
328     recvtype  = sendtype;
329     recvcount = sendcount;
330   }
331   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
332
333   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Scatter" : "PMPI_Iscatter",
334                      new simgrid::instr::CollTIData(
335                          request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "scatter" : "iscatter", root, -1.0,
336                          (comm->rank() != root || sendtype->is_replayable()) ? sendcount : sendcount * sendtype->size(),
337                          recvtype->is_replayable() ? recvcount : recvcount * recvtype->size(),
338                          simgrid::smpi::Datatype::encode(sendtype), simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtype)));
339   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
340     simgrid::smpi::colls::scatter(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm);
341   else
342     simgrid::smpi::colls::iscatter(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm, request);
343
344   TRACE_smpi_comm_out(rank);
345   smpi_bench_begin();
346   return MPI_SUCCESS;
347 }
348
349 int PMPI_Scatterv(const void *sendbuf, const int *sendcounts, const int *displs,
350                  MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm){
351   return PMPI_Iscatterv(sendbuf, sendcounts, displs, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
352 }
353
354 int PMPI_Iscatterv(const void* sendbuf, const int* sendcounts, const int* displs, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
355                    MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
356 {
357   CHECK_COMM(9)
358   if(recvbuf != MPI_IN_PLACE){
359     CHECK_BUFFER(4, recvbuf, recvcount)
360     CHECK_COUNT(5, recvcount)
361     CHECK_TYPE(7, recvtype)
362   }
363   CHECK_ROOT(9)
364   CHECK_REQUEST(10)
365   if (comm->rank() == root) {
366     CHECK_NULL(2, MPI_ERR_COUNT, sendcounts)
367     CHECK_NULL(3, MPI_ERR_ARG, displs)
368     CHECK_TYPE(4, sendtype)
369     for (int i = 0; i < comm->size(); i++){
370       CHECK_BUFFER(1, sendbuf, sendcounts[i])
371       CHECK_COUNT(2, sendcounts[i])
372     }
373     if (recvbuf == MPI_IN_PLACE) {
374       recvtype  = sendtype;
375       recvcount = sendcounts[comm->rank()];
376     }
377   }
378
379   smpi_bench_end();
380
381   int rank         = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
382   int dt_size_send = sendtype->is_replayable() ? 1 : sendtype->size();
383
384   auto* trace_sendcounts = new std::vector<int>();
385   if (comm->rank() == root) {
386     for (int i = 0; i < comm->size(); i++) { // copy data to avoid bad free
387       trace_sendcounts->push_back(sendcounts[i] * dt_size_send);
388     }
389   }
390
391   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Scatterv" : "PMPI_Iscatterv",
392                      new simgrid::instr::VarCollTIData(
393                          request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "scatterv" : "iscatterv", root, dt_size_send,
394                          trace_sendcounts, recvtype->is_replayable() ? recvcount : recvcount * recvtype->size(),
395                          nullptr, simgrid::smpi::Datatype::encode(sendtype),
396                          simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtype)));
397   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
398     simgrid::smpi::colls::scatterv(sendbuf, sendcounts, displs, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm);
399   else
400     simgrid::smpi::colls::iscatterv(sendbuf, sendcounts, displs, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm,
401                                     request);
402
403   TRACE_smpi_comm_out(rank);
404   smpi_bench_begin();
405   return MPI_SUCCESS;
406 }
407
408 int PMPI_Reduce(const void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root, MPI_Comm comm)
409 {
410   return PMPI_Ireduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
411 }
412
413 int PMPI_Ireduce(const void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
414 {
415   CHECK_COMM(7)
416   CHECK_BUFFER(1, sendbuf, count)
417   if(comm->rank() == root)
418     CHECK_BUFFER(5, recvbuf, count)
419   CHECK_TYPE(4, datatype)
420   CHECK_COUNT(3, count)
421   CHECK_OP(5)
422   CHECK_ROOT(7)
423   CHECK_REQUEST(8)
424
425   smpi_bench_end();
426   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
427
428   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Reduce" : "PMPI_Ireduce",
429                      new simgrid::instr::CollTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "reduce" : "ireduce", root, 0,
430                                                     datatype->is_replayable() ? count : count * datatype->size(), -1,
431                                                     simgrid::smpi::Datatype::encode(datatype), ""));
432   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
433     simgrid::smpi::colls::reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
434   else
435     simgrid::smpi::colls::ireduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm, request);
436
437   TRACE_smpi_comm_out(rank);
438   smpi_bench_begin();
439   return MPI_SUCCESS;
440 }
441
442 int PMPI_Reduce_local(const void* inbuf, void* inoutbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op)
443 {
444   CHECK_BUFFER(1, inbuf, count)
445   CHECK_BUFFER(2, inoutbuf, count)
446   CHECK_TYPE(4, datatype)
447   CHECK_COUNT(3, count)
448   CHECK_OP(5)
449
450   smpi_bench_end();
451   op->apply(inbuf, inoutbuf, &count, datatype);
452   smpi_bench_begin();
453   return MPI_SUCCESS;
454 }
455
456 int PMPI_Allreduce(const void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
457 {
458   return PMPI_Iallreduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
459 }
460
461 int PMPI_Iallreduce(const void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm, MPI_Request *request)
462 {
463   CHECK_COMM(6)
464   CHECK_BUFFER(1, sendbuf, count)
465   CHECK_BUFFER(2, recvbuf, count)
466   CHECK_TYPE(4, datatype)
467   CHECK_COUNT(3, count)
468   CHECK_REQUEST(7)
469   CHECK_OP(5)
470
471   smpi_bench_end();
472   std::vector<unsigned char> tmp_sendbuf;
473   const void* real_sendbuf = smpi_get_in_place_buf(sendbuf, recvbuf, tmp_sendbuf, count, datatype);
474
475   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
476
477   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Allreduce" : "PMPI_Iallreduce",
478                      new simgrid::instr::CollTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "allreduce" : "iallreduce", -1, 0,
479                                                     datatype->is_replayable() ? count : count * datatype->size(), -1,
480                                                     simgrid::smpi::Datatype::encode(datatype), ""));
481
482   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
483     simgrid::smpi::colls::allreduce(real_sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm);
484   else
485     simgrid::smpi::colls::iallreduce(real_sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm, request);
486
487   TRACE_smpi_comm_out(rank);
488   smpi_bench_begin();
489   return MPI_SUCCESS;
490 }
491
492 int PMPI_Scan(const void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
493 {
494   return PMPI_Iscan(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
495 }
496
497 int PMPI_Iscan(const void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
498 {
499   CHECK_COMM(6)
500   CHECK_BUFFER(1,sendbuf,count)
501   CHECK_BUFFER(2,recvbuf,count)
502   CHECK_TYPE(4, datatype)
503   CHECK_COUNT(3, count)
504   CHECK_REQUEST(7)
505   CHECK_OP(5)
506
507   smpi_bench_end();
508   int rank         = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
509   std::vector<unsigned char> tmp_sendbuf;
510   const void* real_sendbuf = smpi_get_in_place_buf(sendbuf, recvbuf, tmp_sendbuf, count, datatype);
511
512   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Scan" : "PMPI_Iscan",
513                      new simgrid::instr::Pt2PtTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "scan" : "iscan", -1,
514                                                      datatype->is_replayable() ? count : count * datatype->size(),
515                                                      simgrid::smpi::Datatype::encode(datatype)));
516
517   int retval;
518   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
519     retval = simgrid::smpi::colls::scan(real_sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm);
520   else
521     retval = simgrid::smpi::colls::iscan(real_sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm, request);
522
523   TRACE_smpi_comm_out(rank);
524   smpi_bench_begin();
525   return retval;
526 }
527
528 int PMPI_Exscan(const void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
529 {
530   return PMPI_Iexscan(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
531 }
532
533 int PMPI_Iexscan(const void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm, MPI_Request* request){
534   CHECK_COMM(6)
535   CHECK_BUFFER(1, sendbuf, count)
536   CHECK_BUFFER(2, recvbuf, count)
537   CHECK_TYPE(4, datatype)
538   CHECK_COUNT(3, count)
539   CHECK_REQUEST(7)
540   CHECK_OP(5)
541
542   smpi_bench_end();
543   int rank         = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
544   std::vector<unsigned char> tmp_sendbuf;
545   const void* real_sendbuf = smpi_get_in_place_buf(sendbuf, recvbuf, tmp_sendbuf, count, datatype);
546
547   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Exscan" : "PMPI_Iexscan",
548                      new simgrid::instr::Pt2PtTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "exscan" : "iexscan", -1,
549                                                      datatype->is_replayable() ? count : count * datatype->size(),
550                                                      simgrid::smpi::Datatype::encode(datatype)));
551
552   int retval;
553   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
554     retval = simgrid::smpi::colls::exscan(real_sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm);
555   else
556     retval = simgrid::smpi::colls::iexscan(real_sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, comm, request);
557
558   TRACE_smpi_comm_out(rank);
559   smpi_bench_begin();
560   return retval;
561 }
562
563 int PMPI_Reduce_scatter(const void *sendbuf, void *recvbuf, const int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
564 {
565   return PMPI_Ireduce_scatter(sendbuf, recvbuf, recvcounts, datatype, op, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
566 }
567
568 int PMPI_Ireduce_scatter(const void *sendbuf, void *recvbuf, const int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm, MPI_Request *request)
569 {
570   CHECK_COMM(6)
571   CHECK_TYPE(4, datatype)
572   CHECK_NULL(3, MPI_ERR_COUNT, recvcounts)
573   CHECK_REQUEST(7)
574   CHECK_OP(5)
575   for (int i = 0; i < comm->size(); i++) {
576     CHECK_COUNT(3, recvcounts[i])
577     CHECK_BUFFER(1, sendbuf, recvcounts[i])
578     CHECK_BUFFER(2, recvbuf, recvcounts[i])
579   }
580
581   smpi_bench_end();
582   int rank                           = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
583   auto* trace_recvcounts             = new std::vector<int>();
584   int dt_send_size                   = datatype->is_replayable() ? 1 : datatype->size();
585   int totalcount                     = 0;
586
587   for (int i = 0; i < comm->size(); i++) { // copy data to avoid bad free
588     trace_recvcounts->push_back(recvcounts[i] * dt_send_size);
589     totalcount += recvcounts[i];
590   }
591   std::vector<unsigned char> tmp_sendbuf;
592   const void* real_sendbuf = smpi_get_in_place_buf(sendbuf, recvbuf, tmp_sendbuf, totalcount, datatype);
593
594   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Reduce_scatter" : "PMPI_Ireduce_scatter",
595                      new simgrid::instr::VarCollTIData(
596                          request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "reducescatter" : "ireducescatter", -1, dt_send_size, nullptr,
597                          -1, trace_recvcounts, simgrid::smpi::Datatype::encode(datatype), ""));
598
599   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
600     simgrid::smpi::colls::reduce_scatter(real_sendbuf, recvbuf, recvcounts, datatype, op, comm);
601   else
602     simgrid::smpi::colls::ireduce_scatter(real_sendbuf, recvbuf, recvcounts, datatype, op, comm, request);
603
604   TRACE_smpi_comm_out(rank);
605   smpi_bench_begin();
606   return MPI_SUCCESS;
607 }
608
609 int PMPI_Reduce_scatter_block(const void *sendbuf, void *recvbuf, int recvcount,
610                               MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
611 {
612   return PMPI_Ireduce_scatter_block(sendbuf, recvbuf, recvcount, datatype, op, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
613 }
614
615 int PMPI_Ireduce_scatter_block(const void* sendbuf, void* recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
616                                MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
617 {
618   CHECK_COMM(6)
619   CHECK_BUFFER(1, sendbuf, recvcount)
620   CHECK_BUFFER(2, recvbuf, recvcount)
621   CHECK_TYPE(4, datatype)
622   CHECK_COUNT(3, recvcount)
623   CHECK_REQUEST(7)
624   CHECK_OP(5)
625
626   smpi_bench_end();
627   int count = comm->size();
628
629   int rank                           = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
630   int dt_send_size                   = datatype->is_replayable() ? 1 : datatype->size();
631   auto* trace_recvcounts             = new std::vector<int>(recvcount * dt_send_size); // copy data to avoid bad free
632   std::vector<unsigned char> tmp_sendbuf;
633   const void* real_sendbuf = smpi_get_in_place_buf(sendbuf, recvbuf, tmp_sendbuf, recvcount * count, datatype);
634
635   TRACE_smpi_comm_in(
636       rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Reduce_scatter_block" : "PMPI_Ireduce_scatter_block",
637       new simgrid::instr::VarCollTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "reducescatter" : "ireducescatter", -1, 0,
638                                         nullptr, -1, trace_recvcounts, simgrid::smpi::Datatype::encode(datatype), ""));
639
640   auto* recvcounts = new int[count];
641   for (int i      = 0; i < count; i++)
642     recvcounts[i] = recvcount;
643   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
644     simgrid::smpi::colls::reduce_scatter(real_sendbuf, recvbuf, recvcounts, datatype, op, comm);
645   else
646     simgrid::smpi::colls::ireduce_scatter(real_sendbuf, recvbuf, recvcounts, datatype, op, comm, request);
647   delete[] recvcounts;
648
649   TRACE_smpi_comm_out(rank);
650   smpi_bench_begin();
651   return MPI_SUCCESS;
652 }
653
654 int PMPI_Alltoall(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
655                   MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm){
656   return PMPI_Ialltoall(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
657 }
658
659 int PMPI_Ialltoall(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
660                    MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
661 {
662   CHECK_COMM(7)
663   CHECK_BUFFER(1, sendbuf, sendcount)
664   CHECK_BUFFER(4, recvbuf, recvcount)
665   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE)
666     CHECK_TYPE(3, sendtype)
667   CHECK_TYPE(6, recvtype)
668   CHECK_COUNT(5, recvcount)
669   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE)
670     CHECK_COUNT(2, sendcount)
671   CHECK_COUNT(5, recvcount)
672   CHECK_REQUEST(8)
673
674   smpi_bench_end();
675   int rank                 = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
676   int real_sendcount         = sendcount;
677   MPI_Datatype real_sendtype = sendtype;
678
679   std::vector<unsigned char> tmp_sendbuf;
680   const void* real_sendbuf = smpi_get_in_place_buf(sendbuf, recvbuf, tmp_sendbuf, recvcount * comm->size(), recvtype);
681
682   if (sendbuf == MPI_IN_PLACE) {
683     real_sendcount = recvcount;
684     real_sendtype  = recvtype;
685   }
686
687   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Alltoall" : "PMPI_Ialltoall",
688                      new simgrid::instr::CollTIData(
689                          request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "alltoall" : "ialltoall", -1, -1.0,
690                          real_sendtype->is_replayable() ? real_sendcount : real_sendcount * real_sendtype->size(),
691                          recvtype->is_replayable() ? recvcount : recvcount * recvtype->size(),
692                          simgrid::smpi::Datatype::encode(real_sendtype), simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtype)));
693   int retval;
694   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
695     retval =
696         simgrid::smpi::colls::alltoall(real_sendbuf, real_sendcount, real_sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype, comm);
697   else
698     retval = simgrid::smpi::colls::ialltoall(real_sendbuf, real_sendcount, real_sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype,
699                                              comm, request);
700
701   TRACE_smpi_comm_out(rank);
702   smpi_bench_begin();
703   return retval;
704 }
705
706 int PMPI_Alltoallv(const void* sendbuf, const int* sendcounts, const int* senddispls, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf,
707                    const int* recvcounts, const int* recvdispls, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
708 {
709   return PMPI_Ialltoallv(sendbuf, sendcounts, senddispls, sendtype, recvbuf, recvcounts, recvdispls, recvtype, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
710 }
711
712 int PMPI_Ialltoallv(const void* sendbuf, const int* sendcounts, const int* senddispls, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf,
713                     const int* recvcounts, const int* recvdispls, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
714 {
715   CHECK_COMM(9)
716   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE){
717     CHECK_NULL(2, MPI_ERR_COUNT, sendcounts)
718     CHECK_NULL(3, MPI_ERR_ARG, senddispls)
719     CHECK_TYPE(4, sendtype)
720   }
721   CHECK_TYPE(8, recvtype)
722   CHECK_NULL(6, MPI_ERR_COUNT, recvcounts)
723   CHECK_NULL(7, MPI_ERR_ARG, recvdispls)
724   CHECK_REQUEST(10)
725
726   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
727   int size = comm->size();
728   for (int i = 0; i < size; i++) {
729     if(sendbuf != MPI_IN_PLACE){
730       CHECK_BUFFER(1, sendbuf, sendcounts[i])
731       CHECK_COUNT(2, sendcounts[i])
732     }
733     CHECK_BUFFER(5, recvbuf, recvcounts[i])
734     CHECK_COUNT(6, recvcounts[i])
735   }
736
737   smpi_bench_end();
738   int send_size                      = 0;
739   int recv_size                      = 0;
740   auto* trace_sendcounts             = new std::vector<int>();
741   auto* trace_recvcounts             = new std::vector<int>();
742   int dt_size_recv                   = recvtype->size();
743
744   const int* real_sendcounts = sendcounts;
745   const int* real_senddispls  = senddispls;
746   MPI_Datatype real_sendtype = sendtype;
747   int maxsize              = 0;
748   for (int i = 0; i < size; i++) { // copy data to avoid bad free
749     recv_size += recvcounts[i] * dt_size_recv;
750     trace_recvcounts->push_back(recvcounts[i] * dt_size_recv);
751     if (((recvdispls[i] + recvcounts[i]) * dt_size_recv) > maxsize)
752       maxsize = (recvdispls[i] + recvcounts[i]) * dt_size_recv;
753   }
754
755   std::vector<unsigned char> tmp_sendbuf;
756   std::vector<int> tmp_sendcounts;
757   std::vector<int> tmp_senddispls;
758   const void* real_sendbuf = smpi_get_in_place_buf(sendbuf, recvbuf, tmp_sendbuf, maxsize, MPI_CHAR);
759   if (sendbuf == MPI_IN_PLACE) {
760     tmp_sendcounts.assign(recvcounts, recvcounts + size);
761     real_sendcounts = tmp_sendcounts.data();
762     tmp_senddispls.assign(recvdispls, recvdispls + size);
763     real_senddispls = tmp_senddispls.data();
764     real_sendtype  = recvtype;
765   }
766
767   int dt_size_send = real_sendtype->size();
768
769   for (int i = 0; i < size; i++) { // copy data to avoid bad free
770     send_size += real_sendcounts[i] * dt_size_send;
771     trace_sendcounts->push_back(real_sendcounts[i] * dt_size_send);
772   }
773
774   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Alltoallv" : "PMPI_Ialltoallv",
775                      new simgrid::instr::VarCollTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "alltoallv" : "ialltoallv", -1,
776                                                        send_size, trace_sendcounts, recv_size, trace_recvcounts,
777                                                        simgrid::smpi::Datatype::encode(real_sendtype),
778                                                        simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtype)));
779
780   int retval;
781   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
782     retval = simgrid::smpi::colls::alltoallv(real_sendbuf, real_sendcounts, real_senddispls, real_sendtype, recvbuf,
783                                              recvcounts, recvdispls, recvtype, comm);
784   else
785     retval = simgrid::smpi::colls::ialltoallv(real_sendbuf, real_sendcounts, real_senddispls, real_sendtype, recvbuf,
786                                               recvcounts, recvdispls, recvtype, comm, request);
787
788   TRACE_smpi_comm_out(rank);
789   smpi_bench_begin();
790   return retval;
791 }
792
793 int PMPI_Alltoallw(const void* sendbuf, const int* sendcounts, const int* senddispls, const MPI_Datatype* sendtypes, void* recvbuf,
794                    const int* recvcounts, const int* recvdispls, const MPI_Datatype* recvtypes, MPI_Comm comm)
795 {
796   return PMPI_Ialltoallw(sendbuf, sendcounts, senddispls, sendtypes, recvbuf, recvcounts, recvdispls, recvtypes, comm, MPI_REQUEST_IGNORED);
797 }
798
799 int PMPI_Ialltoallw(const void* sendbuf, const int* sendcounts, const int* senddispls, const MPI_Datatype* sendtypes, void* recvbuf,
800                     const int* recvcounts, const int* recvdispls, const MPI_Datatype* recvtypes, MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
801 {
802   CHECK_COMM(9)
803   if(sendbuf != MPI_IN_PLACE){
804     CHECK_NULL(2, MPI_ERR_COUNT, sendcounts)
805     CHECK_NULL(3, MPI_ERR_ARG, senddispls)
806     CHECK_NULL(4, MPI_ERR_TYPE, sendtypes)
807   }
808   CHECK_NULL(6, MPI_ERR_COUNT, recvcounts)
809   CHECK_NULL(7, MPI_ERR_ARG, recvdispls)
810   CHECK_NULL(8, MPI_ERR_TYPE, recvtypes)
811   CHECK_REQUEST(10)
812   int rank = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
813   int size = comm->size();
814   for (int i = 0; i < size; i++) {
815     if(sendbuf != MPI_IN_PLACE){
816       CHECK_BUFFER(1, sendbuf, sendcounts[i])
817       CHECK_COUNT(2, sendcounts[i])
818       CHECK_TYPE(4, sendtypes[i])
819     }
820     CHECK_BUFFER(5, recvbuf, recvcounts[i])
821     CHECK_COUNT(6, recvcounts[i])
822     CHECK_TYPE(8, recvtypes[i])
823   }
824
825   smpi_bench_end();
826
827   int send_size                      = 0;
828   int recv_size                      = 0;
829   auto* trace_sendcounts             = new std::vector<int>();
830   auto* trace_recvcounts             = new std::vector<int>();
831
832   const int* real_sendcounts         = sendcounts;
833   const int* real_senddispls          = senddispls;
834   const MPI_Datatype* real_sendtypes = sendtypes;
835   unsigned long maxsize      = 0;
836   for (int i = 0; i < size; i++) { // copy data to avoid bad free
837     if (recvtypes[i] == MPI_DATATYPE_NULL) {
838       delete trace_recvcounts;
839       delete trace_sendcounts;
840       return MPI_ERR_TYPE;
841     }
842     recv_size += recvcounts[i] * recvtypes[i]->size();
843     trace_recvcounts->push_back(recvcounts[i] * recvtypes[i]->size());
844     if ((recvdispls[i] + (recvcounts[i] * recvtypes[i]->size())) > maxsize)
845       maxsize = recvdispls[i] + (recvcounts[i] * recvtypes[i]->size());
846   }
847
848   std::vector<unsigned char> tmp_sendbuf;
849   std::vector<int> tmp_sendcounts;
850   std::vector<int> tmp_senddispls;
851   std::vector<MPI_Datatype> tmp_sendtypes;
852   const void* real_sendbuf = smpi_get_in_place_buf(sendbuf, recvbuf, tmp_sendbuf, maxsize, MPI_CHAR);
853   if (sendbuf == MPI_IN_PLACE) {
854     tmp_sendcounts.assign(recvcounts, recvcounts + size);
855     real_sendcounts = tmp_sendcounts.data();
856     tmp_senddispls.assign(recvdispls, recvdispls + size);
857     real_senddispls = tmp_senddispls.data();
858     tmp_sendtypes.assign(recvtypes, recvtypes + size);
859     real_sendtypes = tmp_sendtypes.data();
860   }
861
862   for (int i = 0; i < size; i++) { // copy data to avoid bad free
863     send_size += real_sendcounts[i] * real_sendtypes[i]->size();
864     trace_sendcounts->push_back(real_sendcounts[i] * real_sendtypes[i]->size());
865   }
866
867   TRACE_smpi_comm_in(rank, request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "PMPI_Alltoallw" : "PMPI_Ialltoallw",
868                      new simgrid::instr::VarCollTIData(request == MPI_REQUEST_IGNORED ? "alltoallv" : "ialltoallv", -1,
869                                                        send_size, trace_sendcounts, recv_size, trace_recvcounts,
870                                                        simgrid::smpi::Datatype::encode(real_sendtypes[0]),
871                                                        simgrid::smpi::Datatype::encode(recvtypes[0])));
872
873   int retval;
874   if (request == MPI_REQUEST_IGNORED)
875     retval = simgrid::smpi::colls::alltoallw(real_sendbuf, real_sendcounts, real_senddispls, real_sendtypes, recvbuf,
876                                              recvcounts, recvdispls, recvtypes, comm);
877   else
878     retval = simgrid::smpi::colls::ialltoallw(real_sendbuf, real_sendcounts, real_senddispls, real_sendtypes, recvbuf,
879                                               recvcounts, recvdispls, recvtypes, comm, request);
880
881   TRACE_smpi_comm_out(rank);
882   smpi_bench_begin();
883   return retval;
884 }