src/smpi/smpi_mpi.c

   1 #include "private.h"
   2
   3 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_mpi, smpi,
   4                                 "Logging specific to SMPI (mpi)");
   5
   6 int SMPI_MPI_Init(int *argc, char ***argv)
   7 {
   8   smpi_process_init(argc,argv);
   9   smpi_bench_begin();
  10   return MPI_SUCCESS;
  11 }
  12
  13 int SMPI_MPI_Finalize()
  14 {
  15   smpi_bench_end();
  16   smpi_process_finalize();
  17   return MPI_SUCCESS;
  18 }
  19
  20 // right now this just exits the current node, should send abort signal to all
  21 // hosts in the communicator (TODO)
  22 int SMPI_MPI_Abort(MPI_Comm comm, int errorcode)
  23 {
  24   smpi_exit(errorcode);
  25   return 0;
  26 }
  27
  28 int SMPI_MPI_Comm_size(MPI_Comm comm, int *size)
  29 {
  30   int retval = MPI_SUCCESS;
  31
  32   smpi_bench_end();
  33
  34   if (NULL == comm) {
  35     retval = MPI_ERR_COMM;
  36   } else if (NULL == size) {
  37     retval = MPI_ERR_ARG;
  38   } else {
  39     *size = comm->size;
  40   }
  41
  42   smpi_bench_begin();
  43
  44   return retval;
  45 }
  46
  47 int SMPI_MPI_Comm_rank(MPI_Comm comm, int *rank)
  48 {
  49   int retval = MPI_SUCCESS;
  50
  51   smpi_bench_end();
  52
  53   if (NULL == comm) {
  54     retval = MPI_ERR_COMM;
  55   } else if (NULL == rank) {
  56     retval = MPI_ERR_ARG;
  57   } else {
  58     *rank = smpi_mpi_comm_rank(comm);
  59   }
  60
  61   smpi_bench_begin();
  62
  63   return retval;
  64 }
  65
  66 int SMPI_MPI_Type_size(MPI_Datatype datatype, size_t * size)
  67 {
  68   int retval = MPI_SUCCESS;
  69
  70   smpi_bench_end();
  71
  72   if (NULL == datatype) {
  73     retval = MPI_ERR_TYPE;
  74   } else if (NULL == size) {
  75     retval = MPI_ERR_ARG;
  76   } else {
  77     *size = datatype->size;
  78   }
  79
  80   smpi_bench_begin();
  81
  82   return retval;
  83 }
  84
  85 int SMPI_MPI_Barrier(MPI_Comm comm)
  86 {
  87   int retval = MPI_SUCCESS;
  88
  89   smpi_bench_end();
  90
  91   if (NULL == comm) {
  92     retval = MPI_ERR_COMM;
  93   } else {
  94     retval = smpi_mpi_barrier(comm);
  95   }
  96
  97   smpi_bench_begin();
  98
  99   return retval;
 100 }
 101
 102 int SMPI_MPI_Irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src,
 103                    int tag, MPI_Comm comm, MPI_Request * request)
 104 {
 105   int retval = MPI_SUCCESS;
 106
 107   smpi_bench_end();
 108
 109   retval = smpi_create_request(buf, count, datatype, src, 0, tag, comm,
 110                                request);
 111   if (NULL != *request && MPI_SUCCESS == retval) {
 112     retval = smpi_mpi_irecv(*request);
 113   }
 114
 115   smpi_bench_begin();
 116
 117   return retval;
 118 }
 119
 120 int SMPI_MPI_Recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src,
 121                   int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 122 {
 123   int retval = MPI_SUCCESS;
 124   smpi_mpi_request_t request;
 125
 126   smpi_bench_end();
 127
 128   retval = smpi_create_request(buf, count, datatype, src, 0, tag, comm,
 129                                &request);
 130   if (NULL != request && MPI_SUCCESS == retval) {
 131     retval = smpi_mpi_irecv(request);
 132     if (MPI_SUCCESS == retval) {
 133       retval = smpi_mpi_wait(request, status);
 134     }
 135     xbt_mallocator_release(smpi_global->request_mallocator, request);
 136   }
 137
 138   smpi_bench_begin();
 139
 140   return retval;
 141 }
 142
 143 int SMPI_MPI_Isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
 144                    int tag, MPI_Comm comm, MPI_Request * request)
 145 {
 146   int retval = MPI_SUCCESS;
 147
 148   smpi_bench_end();
 149
 150   retval = smpi_create_request(buf, count, datatype, 0, dst, tag, comm,
 151                                request);
 152   if (NULL != *request && MPI_SUCCESS == retval) {
 153     retval = smpi_mpi_isend(*request);
 154   }
 155
 156   smpi_bench_begin();
 157
 158   return retval;
 159 }
 160
 161 int SMPI_MPI_Send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
 162                   int tag, MPI_Comm comm)
 163 {
 164   int retval = MPI_SUCCESS;
 165   smpi_mpi_request_t request;
 166
 167   smpi_bench_end();
 168
 169   retval = smpi_create_request(buf, count, datatype, 0, dst, tag, comm,
 170                                &request);
 171   if (NULL != request && MPI_SUCCESS == retval) {
 172     retval = smpi_mpi_isend(request);
 173     if (MPI_SUCCESS == retval) {
 174       smpi_mpi_wait(request, MPI_STATUS_IGNORE);
 175     }
 176     xbt_mallocator_release(smpi_global->request_mallocator, request);
 177   }
 178
 179   smpi_bench_begin();
 180
 181   return retval;
 182 }
 183
 184 /**
 185  * MPI_Wait and friends
 186  **/
 187 int SMPI_MPI_Wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 188 {
 189   return smpi_mpi_wait(*request, status);
 190 }
 191
 192 int SMPI_MPI_Waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[]) {
 193         return smpi_mpi_waitall(count, requests,status);
 194 }
 195 int SMPI_MPI_Waitany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status status[]) {
 196         return smpi_mpi_waitany(count, requests, index,status);
 197 }
 198 /**
 199  * MPI_Bcast
 200  **/
 201 int SMPI_MPI_Bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root,
 202                    MPI_Comm comm)
 203 {
 204
 205   int retval = MPI_SUCCESS;
 206   int rank;
 207   smpi_mpi_request_t request;
 208
 209   smpi_bench_end();
 210
 211   rank = smpi_mpi_comm_rank(comm);
 212
 213   if (rank == root) {
 214     retval = smpi_create_request(buf, count, datatype, root,
 215                                  (root + 1) % comm->size, 0, comm, &request);
 216     request->forward = comm->size - 1;
 217     smpi_mpi_isend(request);
 218   } else {
 219     retval = smpi_create_request(buf, count, datatype, MPI_ANY_SOURCE, rank,
 220                                  0, comm, &request);
 221     smpi_mpi_irecv(request);
 222   }
 223
 224   smpi_mpi_wait(request, MPI_STATUS_IGNORE);
 225   xbt_mallocator_release(smpi_global->request_mallocator, request);
 226
 227   smpi_bench_begin();
 228
 229   return retval;
 230 }
 231
 232
 233
 234 #ifdef DEBUG_REDUCE
 235 /**
 236  * debugging helper function
 237  **/
 238 static void print_buffer_int( void *buf, int len, const char *msg, int rank) {
 239           int tmp, *v;
 240           printf("**[%d] %s: ",rank,msg);
 241           for (tmp=0;tmp<len;tmp++) {
 242                     v = buf;
 243                     printf("[%d]", v[tmp] );
 244           }
 245           printf("\n");
 246           free(msg);
 247 }
 248 #endif
 249
 250 /**
 251  * MPI_Reduce
 252  **/
 253 int SMPI_MPI_Reduce( void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype,
 254                          MPI_Op op, int root, MPI_Comm comm )
 255 {
 256   int retval = MPI_SUCCESS;
 257   int rank;
 258   int size;
 259   int i;
 260   int tag=0;
 261   smpi_mpi_request_t *tabrequest;
 262   smpi_mpi_request_t request;
 263
 264   smpi_bench_end();
 265
 266   rank = smpi_mpi_comm_rank(comm);
 267   size = comm->size;
 268
 269   if (rank != root) { // if i am not ROOT, simply send my buffer to root
 270
 271 #ifdef DEBUG_REDUCE
 272             print_buffer_int( sendbuf, count, xbt_strdup("sndbuf"),rank);
 273 #endif
 274             retval = smpi_create_request(sendbuf, count, datatype, rank, root, tag , comm, &request);
 275             smpi_mpi_isend(request);
 276             smpi_mpi_wait(request, MPI_STATUS_IGNORE);
 277             xbt_mallocator_release(smpi_global->request_mallocator, request);
 278
 279   } else {
 280             // i am the ROOT: wait for all buffers by creating one request by sender
 281             int src;
 282             tabrequest = xbt_malloc((size-1)*sizeof(smpi_mpi_request_t));
 283
 284           void **tmpbufs = xbt_malloc((size-1)*sizeof(void *));
 285             for (i=0; i<size-1; i++) {
 286                   // we need 1 buffer per request to store intermediate receptions
 287                 tmpbufs[i] = xbt_malloc(count*datatype->size);
 288             }
 289             memcpy(recvbuf,sendbuf,count*datatype->size*sizeof(char)); // initiliaze recv buf with my own snd buf
 290
 291             // i can not use: 'request->forward = size-1;' (which would progagate size-1 receive reqs)
 292             // since we should op values as soon as one receiving request matches.
 293             for (i=0; i<size-1; i++) {
 294                         // reminder: for smpi_create_request() the src is always the process sending.
 295                         src = i < root ? i : i+1;
 296                         retval = smpi_create_request(tmpbufs[i], count, datatype,
 297                                             src , root,
 298                                             tag, comm, &(tabrequest[i]));
 299                         if (NULL != tabrequest[i] && MPI_SUCCESS == retval) {
 300                                   if (MPI_SUCCESS == retval) {
 301                                             smpi_mpi_irecv(tabrequest[i]);
 302                                   }
 303                         }
 304             }
 305             // now, wait for completion of all irecv's.
 306             for (i=0; i<size-1; i++) {
 307                         int index = MPI_UNDEFINED;
 308                         smpi_mpi_waitany(size-1, tabrequest, &index, MPI_STATUS_IGNORE);
 309
 310 #ifdef DEBUG_REDUCE
 311                         printf("MPI_Waitany() unblocked: root received (completes req[index=%d])\n",index);
 312                         print_buffer_int( tmpbufs[index], count, bprintf("tmpbufs[index=%d] (value received)",index),rank);
 313 #endif
 314
 315                         // arg 2 is modified
 316                         op->func (tmpbufs[index],recvbuf,&count,&datatype);
 317 #ifdef DEBUG_REDUCE
 318                         print_buffer_int( recvbuf, count, xbt_strdup("rcvbuf"),rank);
 319
 320 #endif
 321                         //xbt_mallocator_release(smpi_global->request_mallocator, tabrequest[i]);
 322                         xbt_free( tmpbufs[index]);
 323             }
 324             xbt_free(tabrequest);
 325             xbt_free(tmpbufs);
 326   }
 327
 328   smpi_bench_begin();
 329
 330   return retval;
 331 }
 332
 333 // used by comm_split to sort ranks based on key values
 334 int smpi_compare_rankkeys(const void *a, const void *b);
 335 int smpi_compare_rankkeys(const void *a, const void *b)
 336 {
 337           int *x = (int *) a;
 338           int *y = (int *) b;
 339
 340   if (x[1] < y[1])
 341     return -1;
 342
 343   if (x[1] == y[1]) {
 344     if (x[0] < y[0])
 345       return -1;
 346     if (x[0] == y[0])
 347       return 0;
 348     return 1;
 349   }
 350
 351   return 1;
 352 }
 353
 354 int SMPI_MPI_Comm_split(MPI_Comm comm, int color, int key,
 355                         MPI_Comm * comm_out)
 356 {
 357   int retval = MPI_SUCCESS;
 358
 359   int index, rank;
 360   smpi_mpi_request_t request;
 361   int colorkey[2];
 362   smpi_mpi_status_t status;
 363
 364   smpi_bench_end();
 365
 366   // FIXME: need to test parameters
 367
 368   index = smpi_process_index();
 369   rank = comm->index_to_rank_map[index];
 370
 371   // default output
 372   comm_out = NULL;
 373
 374   // root node does most of the real work
 375   if (0 == rank) {
 376     int colormap[comm->size];
 377     int keymap[comm->size];
 378     int rankkeymap[comm->size * 2];
 379     int i, j;
 380     smpi_mpi_communicator_t tempcomm = NULL;
 381     int count;
 382     int indextmp;
 383
 384     colormap[0] = color;
 385     keymap[0] = key;
 386
 387     // FIXME: use scatter/gather or similar instead of individual comms
 388     for (i = 1; i < comm->size; i++) {
 389       retval = smpi_create_request(colorkey, 2, MPI_INT, MPI_ANY_SOURCE,
 390                                    rank, MPI_ANY_TAG, comm, &request);
 391       smpi_mpi_irecv(request);
 392       smpi_mpi_wait(request, &status);
 393       colormap[status.MPI_SOURCE] = colorkey[0];
 394       keymap[status.MPI_SOURCE] = colorkey[1];
 395       xbt_mallocator_release(smpi_global->request_mallocator, request);
 396     }
 397
 398     for (i = 0; i < comm->size; i++) {
 399       if (MPI_UNDEFINED == colormap[i]) {
 400         continue;
 401       }
 402       // make a list of nodes with current color and sort by keys
 403       count = 0;
 404       for (j = i; j < comm->size; j++) {
 405         if (colormap[i] == colormap[j]) {
 406           colormap[j] = MPI_UNDEFINED;
 407           rankkeymap[count * 2] = j;
 408           rankkeymap[count * 2 + 1] = keymap[j];
 409           count++;
 410         }
 411       }
 412       qsort(rankkeymap, count, sizeof(int) * 2, &smpi_compare_rankkeys);
 413
 414       // new communicator
 415       tempcomm = xbt_new(s_smpi_mpi_communicator_t, 1);
 416       tempcomm->barrier_count = 0;
 417       tempcomm->size = count;
 418       tempcomm->barrier_mutex = SIMIX_mutex_init();
 419       tempcomm->barrier_cond = SIMIX_cond_init();
 420       tempcomm->rank_to_index_map = xbt_new(int, count);
 421       tempcomm->index_to_rank_map = xbt_new(int, smpi_global->process_count);
 422       for (j = 0; j < smpi_global->process_count; j++) {
 423         tempcomm->index_to_rank_map[j] = -1;
 424       }
 425       for (j = 0; j < count; j++) {
 426         indextmp = comm->rank_to_index_map[rankkeymap[j * 2]];
 427         tempcomm->rank_to_index_map[j] = indextmp;
 428         tempcomm->index_to_rank_map[indextmp] = j;
 429       }
 430       for (j = 0; j < count; j++) {
 431         if (rankkeymap[j * 2]) {
 432           retval = smpi_create_request(&j, 1, MPI_INT, 0,
 433                                        rankkeymap[j * 2], 0, comm, &request);
 434           request->data = tempcomm;
 435           smpi_mpi_isend(request);
 436           smpi_mpi_wait(request, &status);
 437           xbt_mallocator_release(smpi_global->request_mallocator, request);
 438         } else {
 439           *comm_out = tempcomm;
 440         }
 441       }
 442     }
 443   } else {
 444     colorkey[0] = color;
 445     colorkey[1] = key;
 446     retval = smpi_create_request(colorkey, 2, MPI_INT, rank, 0, 0, comm,
 447                                  &request);
 448     smpi_mpi_isend(request);
 449     smpi_mpi_wait(request, &status);
 450     xbt_mallocator_release(smpi_global->request_mallocator, request);
 451     if (MPI_UNDEFINED != color) {
 452       retval = smpi_create_request(colorkey, 1, MPI_INT, 0, rank, 0, comm,
 453                                    &request);
 454       smpi_mpi_irecv(request);
 455       smpi_mpi_wait(request, &status);
 456       *comm_out = request->data;
 457     }
 458   }
 459
 460   smpi_bench_begin();
 461
 462   return retval;
 463 }
 464
 465 double SMPI_MPI_Wtime( void )
 466 {
 467           return ( SIMIX_get_clock() );
 468 }