src/smpi/colls/bcast/bcast-SMP-linear.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 int bcast_SMP_linear_segment_byte = 8192;
  10 namespace simgrid{
  11 namespace smpi{
  12 int bcast__SMP_linear(void *buf, int count,
  13                       MPI_Datatype datatype, int root,
  14                       MPI_Comm comm)
  15 {
  16   int tag = COLL_TAG_BCAST;
  17   MPI_Status status;
  18   MPI_Request request;
  19   int rank, size;
  20   int i;
  21   MPI_Aint extent;
  22   extent = datatype->get_extent();
  23
  24   rank = comm->rank();
  25   size = comm->size();
  26   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  27     comm->init_smp();
  28   }
  29   int num_core=1;
  30   if (comm->is_uniform()){
  31     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  32   }else{
  33     //implementation buggy in this case
  34     return bcast__mpich(buf, count, datatype, root, comm);
  35   }
  36
  37   int segment = bcast_SMP_linear_segment_byte / extent;
  38   segment =  segment == 0 ? 1 :segment;
  39   int pipe_length = count / segment;
  40   int remainder = count % segment;
  41   int increment = segment * extent;
  42
  43
  44   /* leader of each SMP do inter-communication
  45      and act as a root for intra-communication */
  46   int to_inter = (rank + num_core) % size;
  47   int to_intra = (rank + 1) % size;
  48   int from_inter = (rank - num_core + size) % size;
  49   int from_intra = (rank + size - 1) % size;
  50
  51   // call native when MPI communication size is too small
  52   if (size <= num_core) {
  53     XBT_WARN("MPI_bcast_SMP_linear use default MPI_bcast.");
  54     bcast__default(buf, count, datatype, root, comm);
  55     return MPI_SUCCESS;
  56   }
  57   // if root is not zero send to rank zero first
  58   if (root != 0) {
  59     if (rank == root)
  60       Request::send(buf, count, datatype, 0, tag, comm);
  61     else if (rank == 0)
  62       Request::recv(buf, count, datatype, root, tag, comm, &status);
  63   }
  64   // when a message is smaller than a block size => no pipeline
  65   if (count <= segment) {
  66     // case ROOT
  67     if (rank == 0) {
  68       Request::send(buf, count, datatype, to_inter, tag, comm);
  69       Request::send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  70     }
  71     // case last ROOT of each SMP
  72     else if (rank == (((size - 1) / num_core) * num_core)) {
  73       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  74       Request::wait(&request, &status);
  75       Request::send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  76     }
  77     // case intermediate ROOT of each SMP
  78     else if (rank % num_core == 0) {
  79       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  80       Request::wait(&request, &status);
  81       Request::send(buf, count, datatype, to_inter, tag, comm);
  82       Request::send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  83     }
  84     // case last non-ROOT of each SMP
  85     else if (((rank + 1) % num_core == 0) || (rank == (size - 1))) {
  86       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
  87       Request::wait(&request, &status);
  88     }
  89     // case intermediate non-ROOT of each SMP
  90     else {
  91       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
  92       Request::wait(&request, &status);
  93       Request::send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  94     }
  95     return MPI_SUCCESS;
  96   }
  97   // pipeline bcast
  98   else {
  99     auto* request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
 100     auto* status_array  = new MPI_Status[size + pipe_length];
 101
 102     // case ROOT of each SMP
 103     if (rank % num_core == 0) {
 104       // case real root
 105       if (rank == 0) {
 106         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 107           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_inter,
 108                    (tag + i), comm);
 109           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 110                    (tag + i), comm);
 111         }
 112       }
 113       // case last ROOT of each SMP
 114       else if (rank == (((size - 1) / num_core) * num_core)) {
 115         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 116           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 117                     from_inter, (tag + i), comm);
 118         }
 119         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 120           Request::wait(&request_array[i], &status);
 121           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 122                    (tag + i), comm);
 123         }
 124       }
 125       // case intermediate ROOT of each SMP
 126       else {
 127         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 128           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 129                     from_inter, (tag + i), comm);
 130         }
 131         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 132           Request::wait(&request_array[i], &status);
 133           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_inter,
 134                    (tag + i), comm);
 135           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 136                    (tag + i), comm);
 137         }
 138       }
 139     } else {                    // case last non-ROOT of each SMP
 140       if (((rank + 1) % num_core == 0) || (rank == (size - 1))) {
 141         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 142           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 143                     from_intra, (tag + i), comm);
 144         }
 145         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 146           Request::wait(&request_array[i], &status);
 147         }
 148       }
 149       // case intermediate non-ROOT of each SMP
 150       else {
 151         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 152           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 153                     from_intra, (tag + i), comm);
 154         }
 155         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 156           Request::wait(&request_array[i], &status);
 157           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 158                    (tag + i), comm);
 159         }
 160       }
 161     }
 162     delete[] request_array;
 163     delete[] status_array;
 164   }
 165
 166   // when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder
 167   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 168     XBT_WARN("MPI_bcast_SMP_linear use default MPI_bcast.");
 169     colls::bcast((char*)buf + (pipe_length * increment), remainder, datatype, root, comm);
 170   }
 171
 172   return MPI_SUCCESS;
 173 }
 174
 175 }
 176 }