src/smpi/smpi_global.c

   1 /* Copyright (c) 2007-2013. 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 "smpi_mpi_dt_private.h"
   9 #include "mc/mc.h"
  10 #include "surf/surf.h"
  11 #include "simix/smx_private.h"
  12 #include "simgrid/sg_config.h"
  13
  14 #include <float.h>              /* DBL_MAX */
  15 #include <stdint.h>
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <stdlib.h>
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_kernel, smpi,
  20                                 "Logging specific to SMPI (kernel)");
  21
  22 typedef struct s_smpi_process_data {
  23   double simulated;
  24   int *argc;
  25   char ***argv;
  26   smx_rdv_t mailbox;
  27   smx_rdv_t mailbox_small;
  28   xbt_os_timer_t timer;
  29   MPI_Comm comm_self;
  30   void *data;                   /* user data */
  31   int index;
  32   int initialized;
  33   int sampling;                 /* inside an SMPI_SAMPLE_ block? */
  34 } s_smpi_process_data_t;
  35
  36 static smpi_process_data_t *process_data = NULL;
  37 static int process_count = 0;
  38
  39 MPI_Comm MPI_COMM_WORLD = MPI_COMM_NULL;
  40 int MPI_UNIVERSE_SIZE;
  41
  42 MPI_Errhandler *MPI_ERRORS_RETURN = NULL;
  43 MPI_Errhandler *MPI_ERRORS_ARE_FATAL = NULL;
  44 MPI_Errhandler *MPI_ERRHANDLER_NULL = NULL;
  45
  46 #define MAILBOX_NAME_MAXLEN (5 + sizeof(int) * 2 + 1)
  47
  48 static char *get_mailbox_name(char *str, int index)
  49 {
  50   snprintf(str, MAILBOX_NAME_MAXLEN, "SMPI-%0*x", (int) (sizeof(int) * 2),
  51            index);
  52   return str;
  53 }
  54
  55 static char *get_mailbox_name_small(char *str, int index)
  56 {
  57   snprintf(str, MAILBOX_NAME_MAXLEN, "small%0*x", (int) (sizeof(int) * 2),
  58            index);
  59   return str;
  60 }
  61
  62 void smpi_process_init(int *argc, char ***argv)
  63 {
  64   int index;
  65   smpi_process_data_t data;
  66   smx_process_t proc;
  67
  68   if (argc && argv) {
  69     proc = SIMIX_process_self();
  70     index = atoi((*argv)[1]);
  71     data = smpi_process_remote_data(index);
  72     simcall_process_set_data(proc, data);
  73     if (*argc > 2) {
  74       free((*argv)[1]);
  75       memmove(&(*argv)[1], &(*argv)[2], sizeof(char *) * (*argc - 2));
  76       (*argv)[(*argc) - 1] = NULL;
  77     }
  78     (*argc)--;
  79     data->argc = argc;
  80     data->argv = argv;
  81     // set the process attached to the mailbox
  82     simcall_rdv_set_receiver(data->mailbox_small, proc);
  83     XBT_DEBUG("<%d> New process in the game: %p", index, proc);
  84   }
  85 }
  86
  87 void smpi_process_destroy(void)
  88 {
  89   int index = smpi_process_index();
  90   process_data[index]->index = -100;
  91   XBT_DEBUG("<%d> Process left the game", index);
  92 }
  93
  94 /**
  95  * @brief Prepares the current process for termination.
  96  */
  97 void smpi_process_finalize(void)
  98 {
  99   // wait for all pending asynchronous comms to finish
 100   while (SIMIX_process_has_pending_comms(SIMIX_process_self())) {
 101     simcall_process_sleep(0.01);
 102   }
 103 }
 104
 105 /**
 106  * @brief Check if a process is finalized
 107  */
 108 int smpi_process_finalized()
 109 {
 110   return (smpi_process_index() == -100);
 111   // If finalized, this value has been set to -100;
 112 }
 113
 114 /**
 115  * @brief Check if a process is initialized
 116  */
 117 int smpi_process_initialized(void)
 118 {
 119   int index = smpi_process_index();
 120   return ((index != -100) && (index != MPI_UNDEFINED)
 121           && (process_data[index]->initialized));
 122 }
 123
 124 /**
 125  * @brief Mark a process as initialized (=MPI_Init called)
 126  */
 127 void smpi_process_mark_as_initialized(void)
 128 {
 129   int index = smpi_process_index();
 130   if ((index != -100) && (index != MPI_UNDEFINED))
 131     process_data[index]->initialized = 1;
 132 }
 133
 134
 135 #ifdef SMPI_F2C
 136 int smpi_process_argc(void)
 137 {
 138   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 139   return data->argc ? *(data->argc) - 1 : 0;
 140 }
 141
 142 int smpi_process_getarg(integer * index, char *dst, ftnlen len)
 143 {
 144   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 145   char *arg;
 146   ftnlen i;
 147
 148   if (!data->argc || !data->argv || *index < 1 || *index >= *(data->argc)) {
 149     return -1;
 150   }
 151   arg = (*data->argv)[*index];
 152   for (i = 0; i < len && arg[i] != '\0'; i++) {
 153     dst[i] = arg[i];
 154   }
 155   for (; i < len; i++) {
 156     dst[i] = ' ';
 157   }
 158   return 0;
 159 }
 160
 161 int smpi_global_size(void)
 162 {
 163   char *value = getenv("SMPI_GLOBAL_SIZE");
 164
 165   if (!value) {
 166     fprintf(stderr,
 167             "Please set env var SMPI_GLOBAL_SIZE to expected number of processes.\n");
 168     xbt_abort();
 169   }
 170   return atoi(value);
 171 }
 172 #endif
 173
 174 smpi_process_data_t smpi_process_data(void)
 175 {
 176   return SIMIX_process_self_get_data(SIMIX_process_self());
 177 }
 178
 179 smpi_process_data_t smpi_process_remote_data(int index)
 180 {
 181   return process_data[index];
 182 }
 183
 184 void smpi_process_set_user_data(void *data)
 185 {
 186   smpi_process_data_t process_data = smpi_process_data();
 187   process_data->data = data;
 188 }
 189
 190 void *smpi_process_get_user_data()
 191 {
 192   smpi_process_data_t process_data = smpi_process_data();
 193   return process_data->data;
 194 }
 195
 196 int smpi_process_count(void)
 197 {
 198   return process_count;
 199 }
 200
 201 int smpi_process_index(void)
 202 {
 203   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 204   //return -1 if not initialized
 205   return data ? data->index : MPI_UNDEFINED;
 206 }
 207
 208 smx_rdv_t smpi_process_mailbox(void)
 209 {
 210   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 211   return data->mailbox;
 212 }
 213
 214 smx_rdv_t smpi_process_mailbox_small(void)
 215 {
 216   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 217   return data->mailbox_small;
 218 }
 219
 220 smx_rdv_t smpi_process_remote_mailbox(int index)
 221 {
 222   smpi_process_data_t data = smpi_process_remote_data(index);
 223   return data->mailbox;
 224 }
 225
 226
 227 smx_rdv_t smpi_process_remote_mailbox_small(int index)
 228 {
 229   smpi_process_data_t data = smpi_process_remote_data(index);
 230   return data->mailbox_small;
 231 }
 232
 233 xbt_os_timer_t smpi_process_timer(void)
 234 {
 235   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 236   return data->timer;
 237 }
 238
 239 void smpi_process_simulated_start(void)
 240 {
 241   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 242   data->simulated = SIMIX_get_clock();
 243 }
 244
 245 double smpi_process_simulated_elapsed(void)
 246 {
 247   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 248   return SIMIX_get_clock() - data->simulated;
 249 }
 250
 251 MPI_Comm smpi_process_comm_self(void)
 252 {
 253   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 254   return data->comm_self;
 255 }
 256
 257 void smpi_process_set_sampling(int s)
 258 {
 259   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 260   data->sampling = s;
 261 }
 262
 263 int smpi_process_get_sampling(void)
 264 {
 265   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 266   return data->sampling;
 267 }
 268
 269 void print_request(const char *message, MPI_Request request)
 270 {
 271   XBT_DEBUG
 272       ("%s  request %p  [buf = %p, size = %zu, src = %d, dst = %d, tag = %d, flags = %x]",
 273        message, request, request->buf, request->size, request->src,
 274        request->dst, request->tag, request->flags);
 275 }
 276
 277 static void smpi_comm_copy_buffer_callback(smx_action_t comm,
 278                                            void *buff, size_t buff_size)
 279 {
 280   XBT_DEBUG("Copy the data over");
 281   memcpy(comm->comm.dst_buff, buff, buff_size);
 282   if (comm->comm.detached) {
 283     // if this is a detached send, the source buffer was duplicated by SMPI
 284     // sender to make the original buffer available to the application ASAP
 285     xbt_free(buff);
 286     //It seems that the request is used after the call there this should
 287     //be free somewhereelse  but where???
 288     //xbt_free(comm->comm.src_data);// inside SMPI the request is keep
 289     //inside the user data and should be free
 290     comm->comm.src_buff = NULL;
 291   }
 292 }
 293
 294 void smpi_global_init(void)
 295 {
 296   int i;
 297   MPI_Group group;
 298   char name[MAILBOX_NAME_MAXLEN];
 299
 300   SIMIX_comm_set_copy_data_callback(&smpi_comm_copy_buffer_callback);
 301   process_count = SIMIX_process_count();
 302   process_data = xbt_new(smpi_process_data_t, process_count);
 303   for (i = 0; i < process_count; i++) {
 304     process_data[i] = xbt_new(s_smpi_process_data_t, 1);
 305     process_data[i]->index = i;
 306     process_data[i]->argc = NULL;
 307     process_data[i]->argv = NULL;
 308     process_data[i]->mailbox = simcall_rdv_create(get_mailbox_name(name, i));
 309     process_data[i]->mailbox_small =
 310         simcall_rdv_create(get_mailbox_name_small(name, i));
 311     process_data[i]->timer = xbt_os_timer_new();
 312     if (MC_is_active())
 313       MC_ignore_heap(process_data[i]->timer, xbt_os_timer_size());
 314     group = smpi_group_new(1);
 315     process_data[i]->comm_self = smpi_comm_new(group);
 316     process_data[i]->initialized = 0;
 317     process_data[i]->sampling = 0;
 318
 319     smpi_group_set_mapping(group, i, 0);
 320   }
 321   group = smpi_group_new(process_count);
 322   MPI_COMM_WORLD = smpi_comm_new(group);
 323   MPI_UNIVERSE_SIZE = smpi_comm_size(MPI_COMM_WORLD);
 324   for (i = 0; i < process_count; i++) {
 325     smpi_group_set_mapping(group, i, i);
 326   }
 327
 328   //check correctness of MPI parameters
 329
 330   xbt_assert(sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres") <=
 331              sg_cfg_get_int("smpi/send_is_detached_thres"));
 332 }
 333
 334 void smpi_global_destroy(void)
 335 {
 336   int count = smpi_process_count();
 337   int i;
 338
 339   smpi_bench_destroy();
 340   while (smpi_group_unuse(smpi_comm_group(MPI_COMM_WORLD)) > 0);
 341   xbt_free(MPI_COMM_WORLD);
 342   MPI_COMM_WORLD = MPI_COMM_NULL;
 343   for (i = 0; i < count; i++) {
 344     smpi_group_unuse(smpi_comm_group(process_data[i]->comm_self));
 345     smpi_comm_destroy(process_data[i]->comm_self);
 346     xbt_os_timer_free(process_data[i]->timer);
 347     simcall_rdv_destroy(process_data[i]->mailbox);
 348     simcall_rdv_destroy(process_data[i]->mailbox_small);
 349     xbt_free(process_data[i]);
 350   }
 351   xbt_free(process_data);
 352   process_data = NULL;
 353
 354   smpi_free_static();
 355 }
 356
 357 /* Fortran specific stuff */
 358 /* With smpicc, the following weak symbols are used */
 359 /* With smpiff, the following weak symbols are replaced by those in libf2c */
 360 int __attribute__ ((weak)) xargc;
 361 char ** __attribute__ ((weak)) xargv;
 362
 363 #ifndef WIN32
 364 void __attribute__ ((weak)) user_main_()
 365 {
 366   xbt_die("Should not be in this smpi_simulated_main");
 367   return;
 368 }
 369
 370 int __attribute__ ((weak)) smpi_simulated_main_(int argc, char **argv)
 371 {
 372   smpi_process_init(&argc, &argv);
 373   user_main_();
 374   //xbt_die("Should not be in this smpi_simulated_main");
 375   return 0;
 376 }
 377
 378 int __attribute__ ((weak)) main(int argc, char **argv)
 379 {
 380   return smpi_main(smpi_simulated_main_, argc, argv);
 381 }
 382
 383 int __attribute__ ((weak)) MAIN__()
 384 {
 385   return smpi_main(smpi_simulated_main_, xargc, xargv);
 386 };
 387 #endif
 388
 389 int smpi_main(int (*realmain) (int argc, char *argv[]), int argc, char *argv[])
 390 {
 391   srand(SMPI_RAND_SEED);
 392
 393   if (getenv("SMPI_PRETEND_CC") != NULL) {
 394     /* Hack to ensure that smpicc can pretend to be a simple
 395      * compiler. Particularly handy to pass it to the configuration tools */
 396     return 0;
 397   }
 398
 399   /* Connect log categories.  See xbt/log.c */
 400   XBT_LOG_CONNECT(smpi);        /* Keep this line as soon as possible in this
 401                                    function: xbt_log_appender_file.c depends on it
 402                                    DO NOT connect this in XBT or so, or it will be
 403                                    useless to xbt_log_appender_file.c */
 404 #ifdef HAVE_TRACING
 405   XBT_LOG_CONNECT(instr_smpi);
 406 #endif
 407   XBT_LOG_CONNECT(smpi_base);
 408   XBT_LOG_CONNECT(smpi_bench);
 409   XBT_LOG_CONNECT(smpi_coll);
 410   XBT_LOG_CONNECT(smpi_colls);
 411   XBT_LOG_CONNECT(smpi_comm);
 412   XBT_LOG_CONNECT(smpi_dvfs);
 413   XBT_LOG_CONNECT(smpi_group);
 414   XBT_LOG_CONNECT(smpi_kernel);
 415   XBT_LOG_CONNECT(smpi_mpi);
 416   XBT_LOG_CONNECT(smpi_mpi_dt);
 417   XBT_LOG_CONNECT(smpi_pmpi);
 418   XBT_LOG_CONNECT(smpi_replay);
 419
 420 #ifdef HAVE_TRACING
 421   TRACE_global_init(&argc, argv);
 422
 423   TRACE_add_start_function(TRACE_smpi_alloc);
 424   TRACE_add_end_function(TRACE_smpi_release);
 425 #endif
 426
 427   SIMIX_global_init(&argc, argv);
 428
 429 #ifdef HAVE_TRACING
 430   TRACE_start();
 431 #endif
 432
 433   // parse the platform file: get the host list
 434   SIMIX_create_environment(argv[1]);
 435
 436   SIMIX_function_register_default(realmain);
 437   SIMIX_launch_application(argv[2]);
 438
 439   int gather_id = find_coll_description(mpi_coll_gather_description,
 440                                         sg_cfg_get_string("smpi/gather"));
 441   mpi_coll_gather_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 442                                  void *, int, MPI_Datatype, int, MPI_Comm))
 443       mpi_coll_gather_description[gather_id].coll;
 444
 445   int allgather_id = find_coll_description(mpi_coll_allgather_description,
 446                                            sg_cfg_get_string("smpi/allgather"));
 447   mpi_coll_allgather_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 448                                     void *, int, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 449       mpi_coll_allgather_description[allgather_id].coll;
 450
 451   int allgatherv_id = find_coll_description(mpi_coll_allgatherv_description,
 452                                             sg_cfg_get_string("smpi/allgatherv"));
 453   mpi_coll_allgatherv_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype, void *, int *,
 454                                      int *, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 455       mpi_coll_allgatherv_description[allgatherv_id].coll;
 456
 457   int allreduce_id = find_coll_description(mpi_coll_allreduce_description,
 458                                            sg_cfg_get_string("smpi/allreduce"));
 459   mpi_coll_allreduce_fun = (int (*)(void *sbuf, void *rbuf, int rcount,
 460                                     MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
 461                                     MPI_Comm comm))
 462       mpi_coll_allreduce_description[allreduce_id].coll;
 463
 464   int alltoall_id = find_coll_description(mpi_coll_alltoall_description,
 465                                           sg_cfg_get_string("smpi/alltoall"));
 466   mpi_coll_alltoall_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 467                                    void *, int, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 468       mpi_coll_alltoall_description[alltoall_id].coll;
 469
 470   int alltoallv_id = find_coll_description(mpi_coll_alltoallv_description,
 471                                            sg_cfg_get_string("smpi/alltoallv"));
 472   mpi_coll_alltoallv_fun = (int (*)(void *, int *, int *, MPI_Datatype,
 473                                     void *, int *, int *, MPI_Datatype,
 474                                     MPI_Comm))
 475       mpi_coll_alltoallv_description[alltoallv_id].coll;
 476
 477   int bcast_id = find_coll_description(mpi_coll_bcast_description,
 478                                        sg_cfg_get_string("smpi/bcast"));
 479   mpi_coll_bcast_fun = (int (*)(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 480                                 int root, MPI_Comm com))
 481       mpi_coll_bcast_description[bcast_id].coll;
 482
 483   int reduce_id = find_coll_description(mpi_coll_reduce_description,
 484                                         sg_cfg_get_string("smpi/reduce"));
 485   mpi_coll_reduce_fun = (int (*)(void *buf, void *rbuf, int count,
 486                                  MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
 487                                  int root, MPI_Comm comm))
 488       mpi_coll_reduce_description[reduce_id].coll;
 489
 490   int reduce_scatter_id =
 491       find_coll_description(mpi_coll_reduce_scatter_description,
 492                             sg_cfg_get_string("smpi/reduce_scatter"));
 493   mpi_coll_reduce_scatter_fun = (int (*)(void *sbuf, void *rbuf, int *rcounts,
 494                                          MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
 495                                          MPI_Comm comm))
 496       mpi_coll_reduce_scatter_description[reduce_scatter_id].coll;
 497
 498   int scatter_id = find_coll_description(mpi_coll_scatter_description,
 499                                          sg_cfg_get_string("smpi/scatter"));
 500   mpi_coll_scatter_fun = (int (*)(void *sendbuf, int sendcount,
 501                                   MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 502                                   int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 503                                   int root, MPI_Comm comm))
 504       mpi_coll_scatter_description[scatter_id].coll;
 505
 506   int barrier_id = find_coll_description(mpi_coll_barrier_description,
 507                                          sg_cfg_get_string("smpi/barrier"));
 508   mpi_coll_barrier_fun = (int (*)(MPI_Comm comm))
 509       mpi_coll_barrier_description[barrier_id].coll;
 510
 511   smpi_cpu_threshold = sg_cfg_get_double("smpi/cpu_threshold");
 512   smpi_running_power = sg_cfg_get_double("smpi/running_power");
 513   if (smpi_cpu_threshold < 0)
 514     smpi_cpu_threshold = DBL_MAX;
 515
 516   smpi_global_init();
 517
 518   /* Clean IO before the run */
 519   fflush(stdout);
 520   fflush(stderr);
 521
 522   if (MC_is_active())
 523     MC_do_the_modelcheck_for_real();
 524   else
 525     SIMIX_run();
 526
 527   if (sg_cfg_get_boolean("smpi/display_timing"))
 528     XBT_INFO("Simulation time: %g seconds.", SIMIX_get_clock());
 529
 530   smpi_global_destroy();
 531
 532 #ifdef HAVE_TRACING
 533   TRACE_end();
 534 #endif
 535
 536   return 0;
 537 }