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