src/smpi/smpi_base.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2015. 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 "private.h"
   8 #include "xbt/virtu.h"
   9 #include "mc/mc.h"
  10 #include "src/mc/mc_replay.h"
  11 #include "xbt/replay.h"
  12 #include <errno.h>
  13 #include "src/simix/smx_private.h"
  14 #include "surf/surf.h"
  15 #include "simgrid/sg_config.h"
  16 #include "colls/colls.h"
  17
  18 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  19
  20
  21 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
  22    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  23    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  24    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  25
  26   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  27   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  28   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  29     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
  30     //we match, we can transfer some values
  31     // FIXME : move this to the copy function ?
  32     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)ref->real_src = req->src;
  33     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)ref->real_tag = req->tag;
  34     if(ref->real_size < req->real_size) ref->truncated = 1;
  35     if(req->detached==1){
  36         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  37     }
  38     XBT_DEBUG("match succeeded");
  39     return 1;
  40   }else return 0;
  41 }
  42
  43 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
  44    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  45    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  46    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  47    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  48    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  49
  50    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  51              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
  52    {
  53      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)req->real_src = ref->src;
  54      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)req->real_tag = ref->tag;
  55      if(req->real_size < ref->real_size) req->truncated = 1;
  56      if(ref->detached==1){
  57          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  58      }
  59     XBT_DEBUG("match succeeded");
  60      return 1;
  61    } else return 0;
  62 }
  63
  64
  65 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
  66 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more values for each factor
  67 typedef struct s_smpi_factor_multival *smpi_os_factor_multival_t;
  68 typedef struct s_smpi_factor_multival { // FIXME: this should be merged (deduplicated) with s_smpi_factor defined in network_smpi.c
  69   long factor;
  70   int nb_values;
  71   double values[4];//arbitrary set to 4
  72 } s_smpi_factor_multival_t;
  73 xbt_dynar_t smpi_os_values = NULL;
  74 xbt_dynar_t smpi_or_values = NULL;
  75 xbt_dynar_t smpi_ois_values = NULL;
  76
  77 double smpi_wtime_sleep = 0.0;
  78 double smpi_iprobe_sleep = 1e-4;
  79 double smpi_test_sleep = 1e-4;
  80
  81 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
  82 {
  83   return (((s_smpi_factor_multival_t*)pa)->factor > ((s_smpi_factor_multival_t*)pb)->factor) ? 1 :
  84          (((s_smpi_factor_multival_t*)pa)->factor < ((s_smpi_factor_multival_t*)pb)->factor) ? -1 : 0;
  85 }
  86
  87
  88 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
  89 {
  90   char *value = NULL;
  91   unsigned int iter = 0;
  92   s_smpi_factor_multival_t fact;
  93   fact.nb_values=0;
  94   unsigned int i=0;
  95   xbt_dynar_t smpi_factor, radical_elements, radical_elements2 = NULL;
  96
  97   smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_multival_t), NULL);
  98   radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
  99   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
 100     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_multival_t));
 101     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
 102     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
 103       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
 104     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
 105         if (i==0){
 106            fact.factor = atol(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *));
 107         }else{
 108            fact.values[fact.nb_values] = atof(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *));
 109            fact.nb_values++;
 110         }
 111     }
 112
 113     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_multival_t, fact);
 114     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 115     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
 116   }
 117   xbt_dynar_free(&radical_elements);
 118   iter=0;
 119   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
 120   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
 121     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 122   }
 123   return smpi_factor;
 124 }
 125
 126 static double smpi_os(double size)
 127 {
 128   if (!smpi_os_values) {
 129     smpi_os_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/os"));
 130     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
 131   }
 132   unsigned int iter = 0;
 133   s_smpi_factor_multival_t fact;
 134   double current=0.0;
 135   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 136   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 137   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 138   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 139   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
 140     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 141                                // computed value of current!
 142         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 143       return current;
 144     }else{
 145       // If the next section is too large, the current section must be used.
 146       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 147       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 148     }
 149   }
 150   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 151
 152   return current;
 153 }
 154
 155 static double smpi_ois(double size)
 156 {
 157   if (!smpi_ois_values) {
 158     smpi_ois_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/ois"));
 159     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
 160   }
 161   unsigned int iter = 0;
 162   s_smpi_factor_multival_t fact;
 163   double current=0.0;
 164   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 165   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 166   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 167   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 168   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
 169     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 170                                // computed value of current!
 171         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 172       return current;
 173     }else{
 174       // If the next section is too large, the current section must be used.
 175       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 176       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 177     }
 178   }
 179   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 180
 181   return current;
 182 }
 183
 184 static double smpi_or(double size)
 185 {
 186   if (!smpi_or_values) {
 187     smpi_or_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/or"));
 188     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
 189   }
 190   unsigned int iter = 0;
 191   s_smpi_factor_multival_t fact;
 192   double current=0.0;
 193   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 194   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 195   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 196   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 197   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
 198     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 199                                // computed value of current!
 200         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 201       return current;
 202     } else {
 203       // If the next section is too large, the current section must be used.
 204       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 205       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 206     }
 207   }
 208   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 209
 210   return current;
 211 }
 212
 213 double smpi_mpi_wtime(){
 214   double time;
 215   if (smpi_process_initialized() && !smpi_process_finalized() && !smpi_process_get_sampling()) {
 216     smpi_bench_end();
 217     time = SIMIX_get_clock();
 218     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 219     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 220     //       ....
 221     //     }
 222     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 223     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 224     if(smpi_wtime_sleep > 0) simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 225     smpi_bench_begin();
 226   } else {
 227     time = SIMIX_get_clock();
 228   }
 229   return time;
 230 }
 231
 232 static MPI_Request build_request(void *buf, int count,
 233                                  MPI_Datatype datatype, int src, int dst,
 234                                  int tag, MPI_Comm comm, unsigned flags)
 235 {
 236   MPI_Request request = NULL;
 237
 238   void *old_buf = NULL;
 239
 240   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 241
 242   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 243
 244   if(((flags & RECV) && (flags & ACCUMULATE)) || (datatype->has_subtype == 1)){
 245     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 246     old_buf = buf;
 247     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 248     if ((datatype->has_subtype == 1) && (flags & SEND)) {
 249       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 250     }
 251   }
 252
 253   request->buf = buf;
 254   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the
 255   // unserialisation at the reception)
 256   request->old_buf = old_buf;
 257   request->old_type = datatype;
 258
 259   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 260   request->src = src;
 261   request->dst = dst;
 262   request->tag = tag;
 263   request->comm = comm;
 264   request->action = NULL;
 265   request->flags = flags;
 266   request->detached = 0;
 267   request->detached_sender = NULL;
 268   request->real_src = 0;
 269
 270   request->truncated = 0;
 271   request->real_size = 0;
 272   request->real_tag = 0;
 273   if(flags & PERSISTENT)
 274     request->refcount = 1;
 275   else
 276     request->refcount = 0;
 277   request->op = MPI_REPLACE;
 278   request->send = 0;
 279   request->recv = 0;
 280   if (flags & SEND) smpi_datatype_unuse(datatype);
 281
 282   return request;
 283 }
 284
 285
 286 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 287 {
 288   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 289     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 290     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 291     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 292     status->count=0;
 293   }
 294 }
 295
 296 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 297 {
 298   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 299   smpi_mpi_request_free(&req);
 300 }
 301
 302 /* MPI Low level calls */
 303 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 304                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 305 {
 306   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 307   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 308                           comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 309   return request;
 310 }
 311
 312 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 313                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 314 {
 315   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 316   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 317                           comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 318   return request;
 319 }
 320
 321 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 322                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 323 {
 324   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 325   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 326                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 327   return request;
 328 }
 329
 330 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 331 {
 332   smx_rdv_t mailbox;
 333
 334   xbt_assert(!request->action, "Cannot (re)start a non-finished communication");
 335   request->flags &= ~PREPARED;
 336   request->flags &= ~FINISHED;
 337   request->refcount++;
 338
 339   if (request->flags & RECV) {
 340     print_request("New recv", request);
 341
 342     int async_small_thresh = sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thresh");
 343
 344     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 345     if (async_small_thresh != 0 ||request->flags & RMA)
 346       xbt_mutex_acquire(mut);
 347
 348     if (async_small_thresh == 0 && !(request->flags & RMA)) {
 349       mailbox = smpi_process_mailbox();
 350     }
 351     else if (request->flags & RMA || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh){
 352     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox). begin with the more appropriate one : the small one.
 353       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 354       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 355       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 356
 357       if(action ==NULL){
 358         mailbox = smpi_process_mailbox();
 359         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 360         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 361         if(action ==NULL){
 362           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 363           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 364           }
 365       }else{
 366         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 367       }
 368     }else{
 369       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 370       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 371     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 372
 373       if(action ==NULL){
 374         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 375         mailbox = smpi_process_mailbox();
 376       }else{
 377         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 378       }
 379     }
 380
 381     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 382     double sleeptime = request->detached ? smpi_or(request->size) : 0.0;
 383     if(sleeptime!=0.0){
 384         simcall_process_sleep(sleeptime);
 385         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
 386     }
 387
 388     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 389     request->real_size=request->size;
 390     smpi_datatype_use(request->old_type);
 391     smpi_comm_use(request->comm);
 392     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf,
 393                                          &request->real_size, &match_recv,
 394                                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 395                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback,
 396                                          request, -1.0);
 397         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 398
 399     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))
 400       xbt_mutex_release(mut);
 401   } else {
 402
 403
 404     int receiver = request->dst;
 405
 406     int rank = request->src;
 407     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 408       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 409     }
 410     print_request("New send", request);
 411
 412         //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 413     double sleeptime = 0.0;
 414     if(request->detached || (request->flags & (ISEND|SSEND))){// issend should be treated as isend
 415       //isend and send timings may be different
 416       sleeptime = (request->flags & ISEND)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 417     }
 418
 419     if(sleeptime != 0.0){
 420         simcall_process_sleep(sleeptime);
 421         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
 422     }
 423
 424     int async_small_thresh = sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thresh");
 425
 426     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 427
 428     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))
 429       xbt_mutex_acquire(mut);
 430
 431     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))) {
 432       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 433     }
 434     else if (request->flags & RMA || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 435       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 436       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 437       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 438       if(action ==NULL){
 439        if (! (request->flags & SSEND)){
 440          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 441          XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 442        } else{
 443          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 444          XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 445          action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 446          if(action ==NULL){
 447            XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 448            mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 449          }
 450        }
 451       }else{
 452         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 453       }
 454     }else{
 455       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 456       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 457     }
 458
 459     void* buf = request->buf;
 460     if ( (! (request->flags & SSEND)) && (static_cast<int>(request->size) < sg_cfg_get_int("smpi/send_is_detached_thresh"))) {
 461       void *oldbuf = NULL;
 462       request->detached = 1;
 463       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 464       request->refcount++;
 465       if(request->old_type->has_subtype == 0){
 466         oldbuf = request->buf;
 467         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf && request->size!=0){
 468           if((smpi_privatize_global_variables)
 469             && ((char*) request->buf >= smpi_start_data_exe)
 470             && ((char*)request->buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 471             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 472             smpi_switch_data_segment(request->src);
 473           }
 474           buf = xbt_malloc(request->size);
 475           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 476           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 477         }
 478       }
 479     }
 480
 481     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 482     request->real_size=request->size;
 483     smpi_datatype_use(request->old_type);
 484     smpi_comm_use(request->comm);
 485     request->action =
 486       simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 487                          buf, request->real_size,
 488                          &match_send,
 489                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 490                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 491                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback,
 492                          request,
 493                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 494                          request->detached);
 495     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 496
 497
 498
 499     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == NULL) */
 500     if (request->action)
 501       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 502
 503     if (async_small_thresh != 0 || request->flags & RMA)
 504       xbt_mutex_release(mut);
 505   }
 506
 507 }
 508
 509 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 510 {
 511   int i;
 512   if(requests==NULL) return;
 513
 514   for(i = 0; i < count; i++) {
 515     smpi_mpi_start(requests[i]);
 516   }
 517 }
 518
 519 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 520 {
 521   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 522     (*request)->refcount--;
 523     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 524
 525     if((*request)->refcount==0){
 526         print_request("Destroying", (*request));
 527         xbt_free(*request);
 528         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 529     }else{
 530         print_request("Decrementing", (*request));
 531     }
 532   }else{
 533       xbt_die("freeing an already free request");
 534   }
 535 }
 536
 537
 538 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 539                             int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Op op)
 540 {
 541   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 542   if(op==MPI_OP_NULL){
 543     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 544                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 545   }else{
 546     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 547                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 548     request->op = op;
 549   }
 550   return request;
 551 }
 552
 553 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 554                             int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Op op)
 555 {
 556   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 557   if(op==MPI_OP_NULL){
 558     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 559                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 560   }else{
 561     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 562                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 563     request->op = op;
 564   }
 565   return request;
 566 }
 567
 568
 569 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 570                             int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 571 {
 572   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 573   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 574                           comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 575   return request;
 576 }
 577
 578 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 579                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 580 {
 581   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 582   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM?(void*)0:buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 583                            comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 584   smpi_mpi_start(request);
 585   return request;
 586 }
 587
 588 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 589                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 590 {
 591   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 592   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 593                           comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 594   smpi_mpi_start(request);
 595   return request;
 596 }
 597
 598 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 599                             int src, int tag, MPI_Comm comm)
 600 {
 601   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 602   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 603                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 604   return request;
 605 }
 606
 607 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 608                            int src, int tag, MPI_Comm comm)
 609 {
 610   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 611   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 612                           comm, NON_PERSISTENT | RECV);
 613   smpi_mpi_start(request);
 614   return request;
 615 }
 616
 617 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src,
 618                    int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 619 {
 620   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 621   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 622   smpi_mpi_wait(&request, status);
 623   request = NULL;
 624 }
 625
 626
 627
 628 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
 629                    int tag, MPI_Comm comm)
 630 {
 631   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 632   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 633                           comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 634
 635   smpi_mpi_start(request);
 636   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 637   request = NULL;
 638 }
 639
 640 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 641                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 642 {
 643   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 644   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 645                 comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 646
 647   smpi_mpi_start(request);
 648   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 649   request = NULL;
 650 }
 651
 652 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 653                        int dst, int sendtag, void *recvbuf, int recvcount,
 654                        MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 655                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 656 {
 657   MPI_Request requests[2];
 658   MPI_Status stats[2];
 659   int myid=smpi_process_index();
 660   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)) {
 661       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 662                                      recvbuf, recvcount, recvtype);
 663       return;
 664   }
 665   requests[0] =
 666     smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 667   requests[1] =
 668     smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 669   smpi_mpi_startall(2, requests);
 670   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 671   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 672   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 673   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 674     // Copy receive status
 675     *status = stats[1];
 676   }
 677 }
 678
 679 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 680 {
 681   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 682 }
 683
 684 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 685 {
 686   MPI_Request req = *request;
 687   smpi_empty_status(status);
 688
 689   if(!(req->detached && req->flags & SEND)
 690       && !(req->flags & PREPARED)){
 691     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 692       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 693       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 694       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 695       status->MPI_ERROR = req->truncated ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 696       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 697       // FIXME: really this should just contain the count of receive-type blocks,
 698       // right?
 699       status->count = req->real_size;
 700     }
 701
 702     print_request("Finishing", req);
 703     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 704
 705     if((req->flags & ACCUMULATE) || (datatype->has_subtype == 1)){
 706       if (!smpi_process_get_replaying()){
 707         if( smpi_privatize_global_variables
 708             && ((char*)req->old_buf >= smpi_start_data_exe)
 709             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )
 710         ){
 711             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 712             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 713         }
 714       }
 715
 716       if(datatype->has_subtype == 1){
 717         // This part handles the problem of non-contignous memory
 718         // the unserialization at the reception
 719         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 720         if(req->flags & RECV)
 721           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) , datatype->substruct, req->op);
 722         if(req->detached == 0) free(req->buf);
 723       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 724           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 725           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 726       }
 727     }
 728     smpi_comm_unuse(req->comm);
 729     smpi_datatype_unuse(datatype);
 730
 731   }
 732
 733   if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 734     if(req->flags & RECV){
 735       int rank = smpi_process_index();
 736       int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 737       TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 738     }
 739   }
 740
 741   if(req->detached_sender!=NULL){
 742     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 743   }
 744   if(req->flags & PERSISTENT)
 745     req->action = NULL;
 746   req->flags |= FINISHED;
 747
 748   smpi_mpi_request_free(request);
 749
 750 }
 751
 752 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 753   int flag;
 754
 755   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 756
 757   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 758   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 759   //     }
 760   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test
 761   // are made -> deadlock
 762   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 763   static int nsleeps = 1;
 764   if(smpi_test_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 765
 766   smpi_empty_status(status);
 767   flag = 1;
 768   if (!((*request)->flags & PREPARED)) {
 769     if ((*request)->action != NULL)
 770       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 771     if (flag) {
 772       finish_wait(request, status);
 773       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 774       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && !((*request)->flags & PERSISTENT))
 775       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 776     }else{
 777       nsleeps++;
 778     }
 779   }
 780   return flag;
 781 }
 782
 783 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index,
 784                      MPI_Status * status)
 785 {
 786   xbt_dynar_t comms;
 787   int i, flag, size;
 788   int* map;
 789
 790   *index = MPI_UNDEFINED;
 791   flag = 0;
 792   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 793   map = xbt_new(int, count);
 794   size = 0;
 795   for(i = 0; i < count; i++) {
 796     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action &&
 797         !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 798        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 799        map[size] = i;
 800        size++;
 801     }
 802   }
 803   if(size > 0) {
 804     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 805     static int nsleeps = 1;
 806     if(smpi_test_sleep > 0) simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 807
 808     i = simcall_comm_testany(comms);
 809     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 810     if(i != -1) {
 811       *index = map[i];
 812       finish_wait(&requests[*index], status);
 813       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 814       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 815       flag = 1;
 816       nsleeps=1;
 817     }else{
 818       nsleeps++;
 819     }
 820   }else{
 821       //all requests are null or inactive, return true
 822       flag=1;
 823       smpi_empty_status(status);
 824   }
 825   xbt_free(map);
 826   xbt_dynar_free(&comms);
 827
 828   return flag;
 829 }
 830
 831
 832 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[],
 833                      MPI_Status status[])
 834 {
 835   MPI_Status stat;
 836   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 837   int flag=1;
 838   int i;
 839   for(i=0; i<count; i++){
 840     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 841       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 842         flag=0;
 843       }else{
 844           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 845       }
 846     }else{
 847       smpi_empty_status(pstat);
 848     }
 849     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 850       status[i] = *pstat;
 851     }
 852   }
 853   return flag;
 854 }
 855
 856 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 857   int flag=0;
 858   //FIXME find another wait to avoid busy waiting ?
 859   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 860   while(flag==0){
 861     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 862     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 863   }
 864 }
 865
 866 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 867
 868   MPI_Request request =build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag,
 869             comm, PERSISTENT | RECV);
 870
 871   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 872   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 873   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 874   static int nsleeps = 1;
 875   if(smpi_iprobe_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 876   // behave like a receive, but don't do it
 877   smx_rdv_t mailbox;
 878
 879   print_request("New iprobe", request);
 880   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 881   if (sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thresh")>0){
 882       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 883       XBT_DEBUG("trying to probe the perm recv mailbox");
 884       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, (void*)request);
 885   }
 886   if (request->action==NULL){
 887   mailbox = smpi_process_mailbox();
 888       XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 889       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 890   }
 891
 892   if (request->action){
 893     MPI_Request req = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data(request->action);
 894     *flag = 1;
 895     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && !(req->flags & PREPARED)) {
 896       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 897       status->MPI_TAG    = req->tag;
 898       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 899       status->count      = req->real_size;
 900     }
 901     nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 902   }
 903   else {
 904     *flag = 0;
 905     nsleeps++;
 906   }
 907   smpi_mpi_request_free(&request);
 908
 909   return;
 910 }
 911
 912 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 913 {
 914   print_request("Waiting", *request);
 915   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 916     smpi_empty_status(status);
 917     return;
 918   }
 919
 920   if ((*request)->action != NULL) { // this is not a detached send
 921     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 922
 923   if((MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) && (*request)->action)
 924     (*request)->action->comm.dst_data = NULL; // dangling pointer : dst_data is freed with a wait, need to set it to NULL for system state comparison
 925   }
 926
 927   finish_wait(request, status);
 928   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & NON_PERSISTENT))
 929       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 930   // FIXME for a detached send, finish_wait is not called:
 931 }
 932
 933 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[],
 934                      MPI_Status * status)
 935 {
 936   xbt_dynar_t comms;
 937   int i, size, index;
 938   int *map;
 939
 940   index = MPI_UNDEFINED;
 941   if(count > 0) {
 942     // Wait for a request to complete
 943     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 944     map = xbt_new(int, count);
 945     size = 0;
 946     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 947     for(i = 0; i < count; i++) {
 948       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL
 949           && !(requests[i]->flags & PREPARED)
 950           && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 951         if (requests[i]->action != NULL) {
 952           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 953           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 954           map[size] = i;
 955           size++;
 956         }else{
 957          //This is a finished detached request, let's return this one
 958          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 959          index=i;
 960          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 961          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 962          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 963          break;
 964          }
 965       }
 966     }
 967     if(size > 0) {
 968       i = simcall_comm_waitany(comms);
 969
 970       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 971       if (i != -1) {
 972         index = map[i];
 973         finish_wait(&requests[index], status);
 974         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 975         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 976       }
 977     }
 978     xbt_free(map);
 979     xbt_dynar_free(&comms);
 980   }
 981
 982   if (index==MPI_UNDEFINED)
 983     smpi_empty_status(status);
 984
 985   return index;
 986 }
 987
 988 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[],
 989                       MPI_Status status[])
 990 {
 991   int  index, c;
 992   MPI_Status stat;
 993   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 994   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 995   //tag invalid requests in the set
 996   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 997     for (c = 0; c < count; c++) {
 998       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL ||
 999           (requests[c]->flags & PREPARED)) {
1000         smpi_empty_status(&status[c]);
1001       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
1002         smpi_empty_status(&status[c]);
1003         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1004       }
1005     }
1006   }
1007   for(c = 0; c < count; c++) {
1008
1009     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
1010       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
1011       index = c;
1012     } else {
1013       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
1014       if (index == MPI_UNDEFINED)
1015         break;
1016       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1017       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1018     }
1019     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1020       status[index] = *pstat;
1021       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1022         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1023     }
1024   }
1025
1026   return retvalue;
1027 }
1028
1029 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
1030                       MPI_Status status[])
1031 {
1032   int i, count, index;
1033   MPI_Status stat;
1034   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1035
1036   count = 0;
1037   for(i = 0; i < incount; i++)
1038   {
1039     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1040     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1041       indices[count] = index;
1042       count++;
1043       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1044         status[index] = *pstat;
1045       }
1046      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1047      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1048     }else{
1049       return MPI_UNDEFINED;
1050     }
1051   }
1052   return count;
1053 }
1054
1055 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
1056                       MPI_Status status[])
1057 {
1058   int i, count, count_dead;
1059   MPI_Status stat;
1060   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1061
1062   count = 0;
1063   count_dead = 0;
1064   for(i = 0; i < incount; i++) {
1065     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1066       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1067          indices[i] = 1;
1068          count++;
1069          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1070            status[i] = *pstat;
1071          }
1072          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1073          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1074       }
1075     }else{
1076       count_dead++;
1077     }
1078   }
1079   if(count_dead==incount)return MPI_UNDEFINED;
1080   else return count;
1081 }
1082
1083 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root,
1084                     MPI_Comm comm)
1085 {
1086     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1087 }
1088
1089 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1090 {
1091     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1092 }
1093
1094 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1095                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1096                      int root, MPI_Comm comm)
1097 {
1098   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1099   int rank, size, src, index;
1100   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1101   MPI_Request *requests;
1102
1103   rank = smpi_comm_rank(comm);
1104   size = smpi_comm_size(comm);
1105   if(rank != root) {
1106     // Send buffer to root
1107     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1108   } else {
1109     // FIXME: check for errors
1110     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1111     // Local copy from root
1112     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1113                        (char *)recvbuf + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1114     // Receive buffers from senders
1115     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1116     index = 0;
1117     for(src = 0; src < size; src++) {
1118       if(src != root) {
1119         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + src * recvcount * recvext,
1120                                           recvcount, recvtype,
1121                                           src, system_tag, comm);
1122         index++;
1123       }
1124     }
1125     // Wait for completion of irecv's.
1126     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1127     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1128     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1129       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1130     }
1131     xbt_free(requests);
1132   }
1133 }
1134
1135
1136 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts,
1137                        MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1138 {
1139     int i, size, count;
1140     int *displs;
1141     int rank = smpi_process_index();
1142     void *tmpbuf;
1143
1144     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1145     size = smpi_comm_size(comm);
1146     count = 0;
1147     displs = xbt_new(int, size);
1148     for (i = 0; i < size; i++) {
1149       displs[i] = count;
1150       count += recvcounts[i];
1151     }
1152     tmpbuf=(void*)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1153
1154     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1155     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf,
1156                       recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1157     xbt_free(displs);
1158     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1159 }
1160
1161 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1162                       void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1163                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1164 {
1165   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1166   int rank, size, src, index;
1167   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1168   MPI_Request *requests;
1169
1170   rank = smpi_comm_rank(comm);
1171   size = smpi_comm_size(comm);
1172   if(rank != root) {
1173     // Send buffer to root
1174     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1175   } else {
1176     // FIXME: check for errors
1177     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1178     // Local copy from root
1179     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1180                        (char *)recvbuf + displs[root] * recvext,
1181                        recvcounts[root], recvtype);
1182     // Receive buffers from senders
1183     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1184     index = 0;
1185     for(src = 0; src < size; src++) {
1186       if(src != root) {
1187         requests[index] =
1188           smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[src] * recvext,
1189                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1190         index++;
1191       }
1192     }
1193     // Wait for completion of irecv's.
1194     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1195     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1196     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1197       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1198     }
1199     xbt_free(requests);
1200   }
1201 }
1202
1203 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount,
1204                         MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1205                         int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1206                         MPI_Comm comm)
1207 {
1208   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1209   int rank, size, other, index;
1210   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1211   MPI_Request *requests;
1212
1213   rank = smpi_comm_rank(comm);
1214   size = smpi_comm_size(comm);
1215   // FIXME: check for errors
1216   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1217   // Local copy from self
1218   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1219                      (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext, recvcount,
1220                      recvtype);
1221   // Send/Recv buffers to/from others;
1222   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1223   index = 0;
1224   for(other = 0; other < size; other++) {
1225     if(other != rank) {
1226       requests[index] =
1227         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
1228                         comm);
1229       index++;
1230       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + other * recvcount * recvext,
1231                                         recvcount, recvtype, other,
1232                                         system_tag, comm);
1233       index++;
1234     }
1235   }
1236   // Wait for completion of all comms.
1237   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1238   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1239   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1240     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1241   }
1242   xbt_free(requests);
1243 }
1244
1245 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount,
1246                          MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1247                          int *recvcounts, int *displs,
1248                          MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1249 {
1250   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1251   int rank, size, other, index;
1252   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1253   MPI_Request *requests;
1254
1255   rank = smpi_comm_rank(comm);
1256   size = smpi_comm_size(comm);
1257   // FIXME: check for errors
1258   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1259   // Local copy from self
1260   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1261                      (char *)recvbuf + displs[rank] * recvext,
1262                      recvcounts[rank], recvtype);
1263   // Send buffers to others;
1264   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1265   index = 0;
1266   for(other = 0; other < size; other++) {
1267     if(other != rank) {
1268       requests[index] =
1269         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
1270                         comm);
1271       index++;
1272       requests[index] =
1273         smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1274                         recvtype, other, system_tag, comm);
1275       index++;
1276     }
1277   }
1278   // Wait for completion of all comms.
1279   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1280   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1281   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1282     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1283   }
1284   xbt_free(requests);
1285 }
1286
1287 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1288                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1289                       int root, MPI_Comm comm)
1290 {
1291   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1292   int rank, size, dst, index;
1293   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1294   MPI_Request *requests;
1295
1296   rank = smpi_comm_rank(comm);
1297   size = smpi_comm_size(comm);
1298   if(rank != root) {
1299     // Recv buffer from root
1300     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
1301                   MPI_STATUS_IGNORE);
1302   } else {
1303     // FIXME: check for errors
1304     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1305     // Local copy from root
1306     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1307         smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + root * sendcount * sendext,
1308                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1309     }
1310     // Send buffers to receivers
1311     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1312     index = 0;
1313     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1314       if(dst != root) {
1315         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + dst * sendcount * sendext,
1316                                           sendcount, sendtype, dst,
1317                                           system_tag, comm);
1318         index++;
1319       }
1320     }
1321     // Wait for completion of isend's.
1322     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1323     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1324     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1325       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1326     }
1327     xbt_free(requests);
1328   }
1329 }
1330
1331 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs,
1332                        MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1333                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1334 {
1335   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1336   int rank, size, dst, index;
1337   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1338   MPI_Request *requests;
1339
1340   rank = smpi_comm_rank(comm);
1341   size = smpi_comm_size(comm);
1342   if(rank != root) {
1343     // Recv buffer from root
1344     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
1345                   MPI_STATUS_IGNORE);
1346   } else {
1347     // FIXME: check for errors
1348     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1349     // Local copy from root
1350     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1351       smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1352                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1353     }
1354     // Send buffers to receivers
1355     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1356     index = 0;
1357     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1358       if(dst != root) {
1359         requests[index] =
1360           smpi_isend_init((char *)sendbuf + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1361                           sendtype, dst, system_tag, comm);
1362         index++;
1363       }
1364     }
1365     // Wait for completion of isend's.
1366     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1367     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1368     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1369       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1370     }
1371     xbt_free(requests);
1372   }
1373 }
1374
1375 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1376                      MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1377                      MPI_Comm comm)
1378 {
1379   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1380   int rank, size, src, index;
1381   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1382   MPI_Request *requests;
1383   void **tmpbufs;
1384
1385
1386   char* sendtmpbuf = (char*) sendbuf;
1387   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1388     sendtmpbuf = (char *)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1389     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1390   }
1391
1392   rank = smpi_comm_rank(comm);
1393   size = smpi_comm_size(comm);
1394   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1395   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1396     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count,
1397                      datatype, op, root, comm);
1398     return;
1399   }
1400
1401   if(rank != root) {
1402     // Send buffer to root
1403     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1404   } else {
1405     // FIXME: check for errors
1406     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1407     // Local copy from root
1408     if (sendtmpbuf && recvbuf)
1409       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1410     // Receive buffers from senders
1411     //TODO: make a MPI_barrier here ?
1412     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1413     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1414     index = 0;
1415     for(src = 0; src < size; src++) {
1416       if(src != root) {
1417         // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1418         //  mapping...
1419          if (!smpi_process_get_replaying())
1420           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1421          else
1422            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1423         requests[index] =
1424           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src,
1425                           system_tag, comm);
1426         index++;
1427       }
1428     }
1429     // Wait for completion of irecv's.
1430     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1431     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1432       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1433       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1434       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1435         break;
1436       }else{
1437         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1438       }
1439       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1440         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1441     }
1442       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1443         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1444       }
1445     xbt_free(tmpbufs);
1446     xbt_free(requests);
1447
1448     if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1449       smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1450     }
1451   }
1452 }
1453
1454 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1455                         MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1456 {
1457   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1458   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1459 }
1460
1461 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1462                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1463 {
1464   int system_tag = -888;
1465   int rank, size, other, index;
1466   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1467   MPI_Request *requests;
1468   void **tmpbufs;
1469
1470   rank = smpi_comm_rank(comm);
1471   size = smpi_comm_size(comm);
1472
1473   // FIXME: check for errors
1474   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1475
1476   // Local copy from self
1477   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1478
1479   // Send/Recv buffers to/from others;
1480   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1481   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1482   index = 0;
1483   for(other = 0; other < rank; other++) {
1484     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1485     // mapping...
1486     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1487     requests[index] =
1488       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
1489                       comm);
1490     index++;
1491   }
1492   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1493     requests[index] =
1494       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1495     index++;
1496   }
1497   // Wait for completion of all comms.
1498   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1499
1500   if(smpi_op_is_commute(op)){
1501     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1502       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1503       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1504         break;
1505       }
1506       if(index < rank) {
1507         // #Request is below rank: it's a irecv
1508         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1509       }
1510     }
1511   }else{
1512     //non commutative case, wait in order
1513     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1514       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1515       if(index < rank) {
1516         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1517       }
1518     }
1519   }
1520   for(index = 0; index < rank; index++) {
1521     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1522   }
1523   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1524     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1525   }
1526   xbt_free(tmpbufs);
1527   xbt_free(requests);
1528 }
1529
1530 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1531                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1532 {
1533   int system_tag = -888;
1534   int rank, size, other, index;
1535   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1536   MPI_Request *requests;
1537   void **tmpbufs;
1538   int recvbuf_is_empty=1;
1539   rank = smpi_comm_rank(comm);
1540   size = smpi_comm_size(comm);
1541
1542   // FIXME: check for errors
1543   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1544
1545   // Send/Recv buffers to/from others;
1546   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1547   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1548   index = 0;
1549   for(other = 0; other < rank; other++) {
1550     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1551     // mapping...
1552     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1553     requests[index] =
1554       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
1555                       comm);
1556     index++;
1557   }
1558   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1559     requests[index] =
1560       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1561     index++;
1562   }
1563   // Wait for completion of all comms.
1564   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1565   if(smpi_op_is_commute(op)){
1566     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1567       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1568       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1569         break;
1570       }
1571       if(index < rank) {
1572         if(recvbuf_is_empty){
1573           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1574           recvbuf_is_empty=0;
1575         }else
1576         // #Request is below rank: it's a irecv
1577         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1578       }
1579     }
1580   }else{
1581     //non commutative case, wait in order
1582     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1583       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1584       if(index < rank) {
1585           if(recvbuf_is_empty){
1586             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1587             recvbuf_is_empty=0;
1588           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1589       }
1590     }
1591   }
1592   for(index = 0; index < rank; index++) {
1593     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1594   }
1595   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1596     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1597   }
1598   xbt_free(tmpbufs);
1599   xbt_free(requests);
1600 }