src/smpi/colls/allgather/allgather-SMP-NTS.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2021. 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 "../colls_private.hpp"
   8
   9 namespace simgrid{
  10 namespace smpi{
  11
  12
  13 int allgather__SMP_NTS(const void *sbuf, int scount,
  14                        MPI_Datatype stype, void *rbuf,
  15                        int rcount, MPI_Datatype rtype,
  16                        MPI_Comm comm)
  17 {
  18   int src, dst, comm_size, rank;
  19   comm_size = comm->size();
  20   rank = comm->rank();
  21   MPI_Aint rextent, sextent;
  22   rextent = rtype->get_extent();
  23   sextent = stype->get_extent();
  24   int tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
  25
  26   int i, send_offset, recv_offset;
  27   int intra_rank, inter_rank;
  28
  29   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  30     comm->init_smp();
  31   }
  32   int num_core=1;
  33   if (comm->is_uniform()){
  34     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  35   }
  36
  37
  38   intra_rank = rank % num_core;
  39   inter_rank = rank / num_core;
  40   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  41   int num_core_in_current_smp = num_core;
  42
  43   if(comm_size%num_core)
  44     throw std::invalid_argument(xbt::string_printf(
  45         "allgather SMP NTS algorithm can't be used with non multiple of NUM_CORE=%d number of processes!", num_core));
  46
  47   /* for too small number of processes, use default implementation */
  48   if (comm_size <= num_core) {
  49     XBT_WARN("MPI_allgather_SMP_NTS use default MPI_allgather.");
  50     allgather__default(sbuf, scount, stype, rbuf, rcount, rtype, comm);
  51     return MPI_SUCCESS;
  52   }
  53
  54   // the last SMP node may have fewer number of running processes than all others
  55   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
  56     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
  57   }
  58   //copy corresponding message from sbuf to rbuf
  59   recv_offset = rank * rextent * rcount;
  60   Request::sendrecv(sbuf, scount, stype, rank, tag,
  61                ((char *) rbuf + recv_offset), rcount, rtype, rank, tag, comm,
  62                MPI_STATUS_IGNORE);
  63
  64   //gather to root of each SMP
  65
  66   for (i = 1; i < num_core_in_current_smp; i++) {
  67
  68     dst =
  69         (inter_rank * num_core) + (intra_rank + i) % (num_core_in_current_smp);
  70     src =
  71         (inter_rank * num_core) + (intra_rank - i +
  72                                    num_core_in_current_smp) %
  73         (num_core_in_current_smp);
  74     recv_offset = src * rextent * rcount;
  75
  76     Request::sendrecv(sbuf, scount, stype, dst, tag,
  77                  ((char *) rbuf + recv_offset), rcount, rtype, src, tag, comm,
  78                  MPI_STATUS_IGNORE);
  79
  80   }
  81
  82   // INTER-SMP-ALLGATHER
  83   // Every root of each SMP node post INTER-Sendrecv, then do INTRA-Bcast for each receiving message
  84   // Use logical ring algorithm
  85
  86   // root of each SMP
  87   if (intra_rank == 0) {
  88     auto* rrequest_array = new MPI_Request[inter_comm_size - 1];
  89     auto* srequest_array = new MPI_Request[inter_comm_size - 1];
  90
  91     src = ((inter_rank - 1 + inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core;
  92     dst = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  93
  94     // post all inter Irecv
  95     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
  96       recv_offset =
  97           ((inter_rank - i - 1 +
  98             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
  99       rrequest_array[i] = Request::irecv((char *)rbuf + recv_offset, rcount * num_core,
 100                                          rtype, src, tag + i, comm);
 101     }
 102
 103     // send first message
 104     send_offset =
 105         ((inter_rank +
 106           inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 107     srequest_array[0] = Request::isend((char *)rbuf + send_offset, scount * num_core,
 108                                        stype, dst, tag, comm);
 109
 110     // loop : recv-inter , send-inter, send-intra (linear-bcast)
 111     for (i = 0; i < inter_comm_size - 2; i++) {
 112       recv_offset =
 113           ((inter_rank - i - 1 +
 114             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 115       Request::wait(&rrequest_array[i], MPI_STATUS_IGNORE);
 116       srequest_array[i + 1] = Request::isend((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 117                                              stype, dst, tag + i + 1, comm);
 118       if (num_core_in_current_smp > 1) {
 119         Request::send((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 120                       stype, (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 121       }
 122     }
 123
 124     // recv last message and send_intra
 125     recv_offset =
 126         ((inter_rank - i - 1 +
 127           inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 128     //recv_offset = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 129     //i=inter_comm_size-2;
 130     Request::wait(&rrequest_array[i], MPI_STATUS_IGNORE);
 131     if (num_core_in_current_smp > 1) {
 132       Request::send((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 133                                   stype, (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 134     }
 135
 136     Request::waitall(inter_comm_size - 1, srequest_array, MPI_STATUSES_IGNORE);
 137     delete[] rrequest_array;
 138     delete[] srequest_array;
 139   }
 140   // last rank of each SMP
 141   else if (intra_rank == (num_core_in_current_smp - 1)) {
 142     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
 143       recv_offset =
 144           ((inter_rank - i - 1 +
 145             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 146       Request::recv((char *) rbuf + recv_offset, (rcount * num_core), rtype,
 147                     rank - 1, tag + i + 1, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 148     }
 149   }
 150   // intermediate rank of each SMP
 151   else {
 152     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
 153       recv_offset =
 154           ((inter_rank - i - 1 +
 155             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 156       Request::recv((char *) rbuf + recv_offset, (rcount * num_core), rtype,
 157                     rank - 1, tag + i + 1, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 158       Request::send((char *) rbuf + recv_offset, (scount * num_core), stype,
 159                     (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 160     }
 161   }
 162
 163   return MPI_SUCCESS;
 164 }
 165
 166
 167 }
 168 }