src/smpi/colls/reduce/reduce-NTSL.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 //#include <star-reduction.c>
   9
  10 int reduce_NTSL_segment_size_in_byte = 8192;
  11
  12 /* Non-topology-specific pipelined linear-bcast function
  13    0->1, 1->2 ,2->3, ....., ->last node : in a pipeline fashion
  14 */
  15 namespace simgrid {
  16 namespace smpi {
  17 int reduce__NTSL(const void *buf, void *rbuf, int count,
  18                  MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
  19                  MPI_Comm comm)
  20 {
  21   int tag = COLL_TAG_REDUCE;
  22   MPI_Status status;
  23   int rank, size;
  24   int i;
  25   MPI_Aint extent;
  26   extent = datatype->get_extent();
  27
  28   rank = comm->rank();
  29   size = comm->size();
  30
  31   /* source node and destination nodes (same through out the functions) */
  32   int to = (rank - 1 + size) % size;
  33   int from = (rank + 1) % size;
  34
  35   /* segment is segment size in number of elements (not bytes) */
  36   int segment = reduce_NTSL_segment_size_in_byte / extent;
  37
  38   /* pipeline length */
  39   int pipe_length = count / segment;
  40
  41   /* use for buffer offset for sending and receiving data = segment size in byte */
  42   int increment = segment * extent;
  43
  44   /* if the input size is not divisible by segment size =>
  45      the small remainder will be done with native implementation */
  46   int remainder = count % segment;
  47
  48   /* if root is not zero send to rank zero first
  49      this can be modified to make it faster by using logical src, dst.
  50    */
  51
  52   /*
  53      if (root != 0) {
  54      if (rank == root){
  55      Request::send(buf,count,datatype,0,tag,comm);
  56      }
  57      else if (rank == 0) {
  58      Request::recv(buf,count,datatype,root,tag,comm,&status);
  59      }
  60      }
  61    */
  62
  63   unsigned char* tmp_buf = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  64
  65   Request::sendrecv(buf, count, datatype, rank, tag, rbuf, count, datatype, rank,
  66                tag, comm, &status);
  67
  68   /* when a message is smaller than a block size => no pipeline */
  69   if (count <= segment) {
  70     if (rank == root) {
  71       Request::recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  72       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuf, &count, datatype);
  73     } else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
  74       Request::send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  75     } else {
  76       Request::recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  77       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuf, &count, datatype);
  78       Request::send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  79     }
  80     smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
  81     return MPI_SUCCESS;
  82   }
  83
  84   /* pipeline */
  85   else {
  86     auto* send_request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
  87     auto* recv_request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
  88     auto* send_status_array  = new MPI_Status[size + pipe_length];
  89     auto* recv_status_array  = new MPI_Status[size + pipe_length];
  90
  91     /* root recv data */
  92     if (rank == root) {
  93       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  94         recv_request_array[i] = Request::irecv(tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from, (tag + i), comm);
  95       }
  96       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  97         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
  98         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
  99                        &segment, datatype);
 100       }
 101     }
 102
 103     /* last node only sends data */
 104     else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
 105       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 106         send_request_array[i] = Request::isend((char *)rbuf + (i * increment), segment, datatype, to, (tag + i),
 107                   comm);
 108       }
 109       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 110     }
 111
 112     /* intermediate nodes relay (receive, reduce, then send) data */
 113     else {
 114       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 115         recv_request_array[i] = Request::irecv(tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from, (tag + i), comm);
 116       }
 117       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 118         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 119         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
 120                        &segment, datatype);
 121         send_request_array[i] = Request::isend((char *) rbuf + (i * increment), segment, datatype, to,
 122                   (tag + i), comm);
 123       }
 124       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 125     }
 126
 127     delete[] send_request_array;
 128     delete[] recv_request_array;
 129     delete[] send_status_array;
 130     delete[] recv_status_array;
 131   }                             /* end pipeline */
 132
 133   /* when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder */
 134   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 135     XBT_WARN("MPI_reduce_NTSL use default MPI_reduce.");
 136     reduce__default((char *)buf + (pipe_length * increment),
 137                     (char *)rbuf + (pipe_length * increment), remainder, datatype, op, root,
 138                     comm);
 139   }
 140
 141   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 142   return MPI_SUCCESS;
 143 }
 144 }
 145 }