src/smpi/colls/bcast/bcast-NTSL.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2019. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "../colls_private.hpp"
   8
   9 static int bcast_NTSL_segment_size_in_byte = 8192;
  10
  11 /* Non-topology-specific pipelined linear-bcast function
  12    0->1, 1->2 ,2->3, ....., ->last node : in a pipeline fashion
  13 */
  14 namespace simgrid{
  15 namespace smpi{
  16 int Coll_bcast_NTSL::bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
  17                                int root, MPI_Comm comm)
  18 {
  19   int tag = COLL_TAG_BCAST;
  20   MPI_Status status;
  21   MPI_Request request;
  22   MPI_Request *send_request_array;
  23   MPI_Request *recv_request_array;
  24   MPI_Status *send_status_array;
  25   MPI_Status *recv_status_array;
  26   int rank, size;
  27   int i;
  28   MPI_Aint extent;
  29   extent = datatype->get_extent();
  30
  31   rank = comm->rank();
  32   size = comm->size();
  33
  34   /* source node and destination nodes (same through out the functions) */
  35   int to = (rank + 1) % size;
  36   int from = (rank + size - 1) % size;
  37
  38   /* segment is segment size in number of elements (not bytes) */
  39   int segment = extent == 0 ? 1 : (bcast_NTSL_segment_size_in_byte / extent);
  40   segment =  segment == 0 ? 1 :segment;
  41   /* pipeline length */
  42   int pipe_length = count / segment;
  43
  44   /* use for buffer offset for sending and receiving data = segment size in byte */
  45   int increment = segment * extent;
  46
  47   /* if the input size is not divisible by segment size =>
  48      the small remainder will be done with native implementation */
  49   int remainder = count % segment;
  50
  51   /* if root is not zero send to rank zero first
  52      this can be modified to make it faster by using logical src, dst.
  53    */
  54   if (root != 0) {
  55     if (rank == root) {
  56       Request::send(buf, count, datatype, 0, tag, comm);
  57     } else if (rank == 0) {
  58       Request::recv(buf, count, datatype, root, tag, comm, &status);
  59     }
  60   }
  61
  62   /* when a message is smaller than a block size => no pipeline */
  63   if (count <= segment) {
  64     if (rank == 0) {
  65       Request::send(buf, count, datatype, to, tag, comm);
  66     } else if (rank == (size - 1)) {
  67       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from, tag, comm);
  68       Request::wait(&request, &status);
  69     } else {
  70       request = Request::irecv(buf, count, datatype, from, tag, comm);
  71       Request::wait(&request, &status);
  72       Request::send(buf, count, datatype, to, tag, comm);
  73     }
  74     return MPI_SUCCESS;
  75   }
  76
  77   /* pipeline bcast */
  78   else {
  79     send_request_array =
  80         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  81     recv_request_array =
  82         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  83     send_status_array =
  84         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
  85     recv_status_array =
  86         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
  87
  88     /* root send data */
  89     if (rank == 0) {
  90       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  91         send_request_array[i] = Request::isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to,
  92                   (tag + i), comm);
  93       }
  94       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
  95     }
  96
  97     /* last node only receive data */
  98     else if (rank == (size - 1)) {
  99       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 100         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 101                   (tag + i), comm);
 102       }
 103       Request::waitall((pipe_length), recv_request_array, recv_status_array);
 104     }
 105
 106     /* intermediate nodes relay (receive, then send) data */
 107     else {
 108       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 109         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 110                   (tag + i), comm);
 111       }
 112       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 113         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 114         send_request_array[i] = Request::isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to,
 115                   (tag + i), comm);
 116       }
 117       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 118     }
 119
 120     free(send_request_array);
 121     free(recv_request_array);
 122     free(send_status_array);
 123     free(recv_status_array);
 124   }                             /* end pipeline */
 125
 126   /* when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder */
 127   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 128     XBT_WARN("MPI_bcast_arrival_NTSL use default MPI_bcast.");
 129     Colls::bcast((char *) buf + (pipe_length * increment), remainder, datatype,
 130               root, comm);
 131   }
 132
 133   return MPI_SUCCESS;
 134 }
 135
 136 }
 137 }