src/smpi/colls/allreduce-smp-rsag-rab.c

   1 #include "colls_private.h"
   2 /*
   3  * implemented by Pitch Patarasuk, 07/01/2007
   4  */
   5 //#include <star-reduction.c>
   6
   7 /* change number of core per smp-node
   8    we assume that number of core per process will be the same for all implementations */
   9 #ifndef NUM_CORE
  10 #define NUM_CORE 8
  11 #endif
  12
  13 /*
  14 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  15 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  16 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  17 3) allgather - inter between root of each SMP node
  18 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  19 */
  20 int smpi_coll_tuned_allreduce_smp_rsag_rab(void *sbuf, void *rbuf, int count,
  21                                            MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
  22                                            MPI_Comm comm)
  23 {
  24   int comm_size, rank;
  25   void *tmp_buf;
  26   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  27   int mask, src, dst;
  28   MPI_Status status;
  29   int num_core = NUM_CORE;
  30
  31   comm_size = smpi_comm_size(comm);
  32
  33   if((comm_size&(comm_size-1)))
  34     THROWF(arg_error,0, "allreduce smp rsag rab algorithm can't be used with non power of two number of processes ! ");
  35
  36   rank = smpi_comm_rank(comm);
  37   MPI_Aint extent;
  38   extent = smpi_datatype_get_extent(dtype);
  39   tmp_buf = (void *) xbt_malloc(count * extent);
  40
  41   int intra_rank, inter_rank;
  42   intra_rank = rank % num_core;
  43   inter_rank = rank / num_core;
  44
  45   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  46
  47   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  48
  49   smpi_mpi_sendrecv(sbuf, count, dtype, rank, tag,
  50                rbuf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  51
  52   // SMP_binomial_reduce
  53   mask = 1;
  54   while (mask < num_core) {
  55     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  56       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  57       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  58       if (src < comm_size) {
  59         smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  60         smpi_op_apply(op, tmp_buf, rbuf, &count, &dtype);
  61         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  62       }
  63     } else {
  64
  65       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  66       smpi_mpi_send(rbuf, count, dtype, dst, tag, comm);
  67       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  68       break;
  69     }
  70     mask <<= 1;
  71   }
  72
  73
  74   // INTER: reduce-scatter
  75   if (intra_rank == 0) {
  76
  77     int dst, base_offset, send_base_offset, recv_base_offset, recv_chunk;
  78     int curr_count, i, recv_offset, send_offset;
  79
  80     // reduce-scatter
  81
  82     recv_chunk = extent * count / (comm_size / num_core);
  83
  84     mask = 1;
  85     i = 0;
  86     curr_count = count / 2;
  87     int phase = 0;
  88     base_offset = 0;
  89     send_base_offset = 0;
  90     recv_base_offset = 0;
  91
  92     while (mask < (comm_size / num_core)) {
  93       dst = inter_rank ^ mask;
  94
  95       // compute offsets
  96       send_base_offset = base_offset;
  97
  98       // right-handside
  99       if (inter_rank & mask) {
 100         recv_base_offset = base_offset + curr_count;
 101         send_base_offset = base_offset;
 102         base_offset = recv_base_offset;
 103       }
 104       // left-handside
 105       else {
 106         recv_base_offset = base_offset;
 107         send_base_offset = base_offset + curr_count;
 108       }
 109       send_offset = send_base_offset * extent;
 110       recv_offset = recv_base_offset * extent;
 111
 112       //      if (rank==7)
 113       //      printf("node %d send to %d in phase %d s_offset = %d r_offset = %d count = %d\n",rank,dst,phase, send_offset, recv_offset, curr_count);
 114
 115       smpi_mpi_sendrecv((char *)rbuf + send_offset, curr_count, dtype, (dst * num_core), tag,
 116                    tmp_buf, curr_count, dtype, (dst * num_core), tag,
 117                    comm, &status);
 118
 119       smpi_op_apply(op, tmp_buf, (char *)rbuf + recv_offset, &curr_count, &dtype);
 120
 121       mask *= 2;
 122       curr_count /= 2;
 123       phase++;
 124     }
 125
 126
 127     // INTER: allgather
 128
 129     int size = (comm_size / num_core) / 2;
 130     base_offset = 0;
 131     mask = 1;
 132     while (mask < (comm_size / num_core)) {
 133       if (inter_rank & mask) {
 134         base_offset += size;
 135       }
 136       mask <<= 1;
 137       size /= 2;
 138     }
 139
 140     curr_count *= 2;
 141     mask >>= 1;
 142     i = 1;
 143     phase = 0;
 144     while (mask >= 1) {
 145       // destination pair for both send and recv
 146       dst = inter_rank ^ mask;
 147
 148       // compute offsets
 149       send_base_offset = base_offset;
 150       if (inter_rank & mask) {
 151         recv_base_offset = base_offset - i;
 152         base_offset -= i;
 153       } else {
 154         recv_base_offset = base_offset + i;
 155       }
 156       send_offset = send_base_offset * recv_chunk;
 157       recv_offset = recv_base_offset * recv_chunk;
 158
 159       //      if (rank==7)
 160       //printf("node %d send to %d in phase %d s_offset = %d r_offset = %d count = %d\n",rank,dst,phase, send_offset, recv_offset, curr_count);
 161
 162       smpi_mpi_sendrecv((char *)rbuf + send_offset, curr_count, dtype, (dst * num_core), tag,
 163                    (char *)rbuf + recv_offset, curr_count, dtype, (dst * num_core), tag,
 164                    comm, &status);
 165
 166
 167       curr_count *= 2;
 168       i *= 2;
 169       mask >>= 1;
 170       phase++;
 171     }
 172
 173
 174   }                             // INTER
 175
 176   // intra SMP binomial bcast
 177
 178   int num_core_in_current_smp = num_core;
 179   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 180     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 181   }
 182   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 183   mask = 1;
 184   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 185     if (intra_rank & mask) {
 186       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 187       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 188       smpi_mpi_recv(rbuf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 189       break;
 190     }
 191     mask <<= 1;
 192   }
 193
 194   mask >>= 1;
 195   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 196
 197   while (mask > 0) {
 198     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 199     if (dst < comm_size) {
 200       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 201       smpi_mpi_send(rbuf, count, dtype, dst, tag, comm);
 202     }
 203     mask >>= 1;
 204   }
 205
 206
 207   free(tmp_buf);
 208   return MPI_SUCCESS;
 209 }