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/kernel/activity/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_activity_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_activity_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 std::vector<s_smpi_factor_multival_t> parse_factor(const char *smpi_coef_string)
  94 {
  95   std::vector<s_smpi_factor_multival_t> smpi_factor;
  96
  97   /** Setup the tokenizer that parses the string **/
  98   typedef boost::tokenizer<boost::char_separator<char>> Tokenizer;
  99   boost::char_separator<char> sep(";");
 100   boost::char_separator<char> factor_separator(":");
 101   std::string tmp_string(smpi_coef_string);
 102   Tokenizer tokens(tmp_string, sep);
 103
 104   /**
 105    * Iterate over patterns like A:B:C:D;E:F;G:H
 106    * These will be broken down into:
 107    * A --> B, C, D
 108    * E --> F
 109    * G --> H
 110    */
 111   for (Tokenizer::iterator token_iter = tokens.begin();
 112          token_iter != tokens.end(); token_iter++) {
 113 XBT_DEBUG("token : %s", token_iter->c_str());
 114     Tokenizer factor_values(*token_iter, factor_separator);
 115     s_smpi_factor_multival_t fact;
 116     if (factor_values.begin() == factor_values.end()) {
 117       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
 118     }
 119     unsigned int iteration = 0;
 120     for (Tokenizer::iterator factor_iter = factor_values.begin();
 121          factor_iter != factor_values.end(); factor_iter++, iteration++) {
 122       char *errmsg;
 123
 124       if (factor_iter == factor_values.begin()) { /* first element */
 125         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%zu: %%s", smpi_factor.size()+1);
 126         fact.factor = xbt_str_parse_int(factor_iter->c_str(), errmsg);
 127       }
 128       else {
 129         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%zu: %%s", iteration, smpi_factor.size()+1);
 130         fact.values.push_back(xbt_str_parse_double(factor_iter->c_str(), errmsg));
 131       }
 132       xbt_free(errmsg);
 133     }
 134
 135     smpi_factor.push_back(fact);
 136     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%zu : %zu values, first: %f", fact.factor, smpi_factor.size(), fact.values[0]);
 137   }
 138   std::sort(smpi_factor.begin(), smpi_factor.end(),
 139             [](const s_smpi_factor_multival_t &pa,
 140                const s_smpi_factor_multival_t &pb) {
 141               return (pa.factor < pb.factor);
 142             });
 143   for (auto& fact : smpi_factor) {
 144     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%zu : %zu values, first: %f", fact.factor, smpi_factor.size() ,fact.values[0]);
 145   }
 146
 147   return smpi_factor;
 148 }
 149
 150 static double smpi_os(size_t size)
 151 {
 152   if (smpi_os_values.empty()) {
 153     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
 154   }
 155   double current=smpi_os_values.empty()?0.0:smpi_os_values[0].values[0]+smpi_os_values[0].values[1]*size;
 156   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 157   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 158   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 159   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the vector we iterate over!
 160   for (auto& fact : smpi_os_values) {
 161     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 162                                // computed value of current!
 163         XBT_DEBUG("os : %zu <= %zu return %.10f", size, fact.factor, current);
 164       return current;
 165     }else{
 166       // If the next section is too large, the current section must be used.
 167       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 168       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 169     }
 170   }
 171   XBT_DEBUG("Searching for smpi/os: %zu is larger than the largest boundary, return %.10f", size, current);
 172
 173   return current;
 174 }
 175
 176 static double smpi_ois(size_t size)
 177 {
 178   if (smpi_ois_values.empty()) {
 179     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
 180   }
 181   double current=smpi_ois_values.empty()?0.0:smpi_ois_values[0].values[0]+smpi_ois_values[0].values[1]*size;
 182   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 183   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 184   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the vector we iterate over!
 185   for (auto& fact : smpi_ois_values) {
 186     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
 187         XBT_DEBUG("ois : %zu <= %zu return %.10f", size, fact.factor, current);
 188       return current;
 189     }else{
 190       // If the next section is too large, the current section must be used.
 191       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 192       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 193     }
 194   }
 195   XBT_DEBUG("Searching for smpi/ois: %zu is larger than the largest boundary, return %.10f", size, current);
 196
 197   return current;
 198 }
 199
 200 static double smpi_or(size_t size)
 201 {
 202   if (smpi_or_values.empty()) {
 203     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
 204   }
 205
 206   double current=smpi_or_values.empty()?0.0:smpi_or_values.front().values[0]+smpi_or_values.front().values[1]*size;
 207
 208   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 209   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 210   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the vector we iterate over!
 211   for (auto fact : smpi_or_values) {
 212     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously computed value of current!
 213         XBT_DEBUG("or : %zu <= %zu return %.10f", size, fact.factor, current);
 214       return current;
 215     } else {
 216       // If the next section is too large, the current section must be used.
 217       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 218       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 219     }
 220   }
 221   XBT_DEBUG("smpi_or: %zu is larger than largest boundary, return %.10f", size, current);
 222
 223   return current;
 224 }
 225
 226 void smpi_mpi_init() {
 227   if(smpi_init_sleep > 0)
 228     simcall_process_sleep(smpi_init_sleep);
 229 }
 230
 231 double smpi_mpi_wtime(){
 232   double time;
 233   if (smpi_process_initialized() != 0 && smpi_process_finalized() == 0 && smpi_process_get_sampling() == 0) {
 234     smpi_bench_end();
 235     time = SIMIX_get_clock();
 236     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 237     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 238     //       ....
 239     //     }
 240     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 241     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 242     if(smpi_wtime_sleep > 0)
 243       simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 244     smpi_bench_begin();
 245   } else {
 246     time = SIMIX_get_clock();
 247   }
 248   return time;
 249 }
 250
 251 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 252                                  unsigned flags)
 253 {
 254   MPI_Request request = nullptr;
 255
 256   void *old_buf = nullptr;
 257
 258   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 259
 260   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 261
 262   if((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) !=0)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 263     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 264     old_buf = buf;
 265     buf = count==0 ? nullptr : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 266     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && ((flags & SEND) != 0)) {
 267       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 268     }
 269   }
 270
 271   request->buf      = buf;
 272   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
 273   request->old_buf  = old_buf;
 274   request->old_type = datatype;
 275
 276   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 277   smpi_datatype_use(datatype);
 278   request->src  = src;
 279   request->dst  = dst;
 280   request->tag  = tag;
 281   request->comm = comm;
 282   smpi_comm_use(request->comm);
 283   request->action          = nullptr;
 284   request->flags           = flags;
 285   request->detached        = 0;
 286   request->detached_sender = nullptr;
 287   request->real_src        = 0;
 288   request->truncated       = 0;
 289   request->real_size       = 0;
 290   request->real_tag        = 0;
 291   if (flags & PERSISTENT)
 292     request->refcount = 1;
 293   else
 294     request->refcount = 0;
 295   request->op   = MPI_REPLACE;
 296   request->send = 0;
 297   request->recv = 0;
 298
 299   return request;
 300 }
 301
 302 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 303 {
 304   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 305     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 306     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 307     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 308     status->count=0;
 309   }
 310 }
 311
 312 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 313 {
 314   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 315   smpi_mpi_request_free(&req);
 316 }
 317
 318 /* MPI Low level calls */
 319 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 320                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 321 {
 322   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 323   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 324                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 325   return request;
 326 }
 327
 328 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 329                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 330 {
 331   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 332   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 333                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 334   return request;
 335 }
 336
 337 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 338                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 339 {
 340   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 341   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 342                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
 343                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 344   return request;
 345 }
 346
 347 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 348 {
 349   smx_mailbox_t mailbox;
 350
 351   xbt_assert(request->action == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 352   request->flags &= ~PREPARED;
 353   request->flags &= ~FINISHED;
 354   request->refcount++;
 355
 356   if ((request->flags & RECV) != 0) {
 357     print_request("New recv", request);
 358
 359     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 360
 361     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 362     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 363       xbt_mutex_acquire(mut);
 364
 365     if (async_small_thresh == 0 && (request->flags & RMA) == 0 ) {
 366       mailbox = smpi_process_mailbox();
 367     }
 368     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) {
 369       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 370       //begin with the more appropriate one : the small one.
 371       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 372       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 373       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 374
 375       if (action == nullptr) {
 376         mailbox = smpi_process_mailbox();
 377         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 378         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 379         if (action == nullptr) {
 380           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 381           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 382         }
 383       }
 384       else {
 385         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 386       }
 387     }
 388     else {
 389       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 390       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 391       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 392
 393       if (action == nullptr) {
 394         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 395         mailbox = smpi_process_mailbox();
 396       }
 397       else {
 398         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 399       }
 400     }
 401
 402     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 403     request->real_size=request->size;
 404     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
 405                                          ! smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 406                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
 407         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 408
 409     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0 )
 410       xbt_mutex_release(mut);
 411   }
 412   else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 413     int receiver = request->dst;
 414
 415     int rank = request->src;
 416     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 417       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 418     }
 419     print_request("New send", request);
 420
 421     void* buf = request->buf;
 422     if ( (request->flags & SSEND) == 0
 423         && ( (request->flags & RMA) != 0 || static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh") ) ) {
 424       void *oldbuf = nullptr;
 425       request->detached = 1;
 426       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 427       request->refcount++;
 428       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
 429         oldbuf = request->buf;
 430         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf != nullptr && request->size!=0){
 431           if((smpi_privatize_global_variables != 0)
 432             && (static_cast<char*>(request->buf) >= smpi_start_data_exe)
 433             && (static_cast<char*>(request->buf) < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 434             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 435             smpi_switch_data_segment(request->src);
 436           }
 437           buf = xbt_malloc(request->size);
 438           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 439           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 440         }
 441       }
 442     }
 443
 444     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 445     double sleeptime = 0.0;
 446     if(request->detached != 0 || ((request->flags & (ISEND|SSEND)) != 0)){// issend should be treated as isend
 447       //isend and send timings may be different
 448       sleeptime = ((request->flags & ISEND) != 0) ? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 449     }
 450
 451     if(sleeptime > 0.0){
 452         simcall_process_sleep(sleeptime);
 453         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, sleeptime);
 454     }
 455
 456     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 457
 458     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 459
 460     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 461       xbt_mutex_acquire(mut);
 462
 463     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) !=0)) {
 464       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 465     }
 466     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 467       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 468       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 469       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 470       if (action == nullptr) {
 471         if ((request->flags & SSEND) == 0){
 472           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 473           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 474         }
 475         else {
 476           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 477           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 478           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 479           if (action == nullptr) {
 480             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 481             mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 482           }
 483         }
 484       }
 485       else {
 486         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 487       }
 488     }
 489     else {
 490       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 491       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 492     }
 493
 494     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 495     request->real_size=request->size;
 496     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 497                                          buf, request->real_size, &match_send,
 498                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 499                          !smpi_process_get_replaying() ? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 500                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
 501                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 502                          request->detached);
 503     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 504
 505     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == nullptr) */
 506     if (request->action != nullptr)
 507       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 508
 509     if (async_small_thresh != 0 || ((request->flags & RMA)!=0))
 510       xbt_mutex_release(mut);
 511   }
 512 }
 513
 514 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 515 {
 516   if(requests== nullptr)
 517     return;
 518
 519   for(int i = 0; i < count; i++) {
 520     smpi_mpi_start(requests[i]);
 521   }
 522 }
 523
 524 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 525 {
 526   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 527     (*request)->refcount--;
 528     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 529
 530     if((*request)->refcount==0){
 531         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
 532         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
 533         print_request("Destroying", (*request));
 534         xbt_free(*request);
 535         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 536     }else{
 537         print_request("Decrementing", (*request));
 538     }
 539   }else{
 540       xbt_die("freeing an already free request");
 541   }
 542 }
 543
 544 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 545                                MPI_Op op)
 546 {
 547   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 548   if(op==MPI_OP_NULL){
 549     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 550                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 551   }else{
 552     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 553                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 554     request->op = op;
 555   }
 556   return request;
 557 }
 558
 559 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 560                                MPI_Op op)
 561 {
 562   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 563   if(op==MPI_OP_NULL){
 564     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 565                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 566   }else{
 567     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 568                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 569     request->op = op;
 570   }
 571   return request;
 572 }
 573
 574 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 575 {
 576   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 577   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
 578                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 579   return request;
 580 }
 581
 582 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 583 {
 584   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 585   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 586                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 587   smpi_mpi_start(request);
 588   return request;
 589 }
 590
 591 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 592 {
 593   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 594   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 595                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 596   smpi_mpi_start(request);
 597   return request;
 598 }
 599
 600 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 601 {
 602   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 603   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 604                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 605                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 606   return request;
 607 }
 608
 609 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 610 {
 611   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 612   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 613                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
 614                           NON_PERSISTENT | RECV);
 615   smpi_mpi_start(request);
 616   return request;
 617 }
 618
 619 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 620 {
 621   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 622   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 623   smpi_mpi_wait(&request, status);
 624   request = nullptr;
 625 }
 626
 627 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 628 {
 629   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 630   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 631                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 632
 633   smpi_mpi_start(request);
 634   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 635   request = nullptr;
 636 }
 637
 638 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 639 {
 640   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 641   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 642                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 643
 644   smpi_mpi_start(request);
 645   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 646   request = nullptr;
 647 }
 648
 649 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 650                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 651                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 652 {
 653   MPI_Request requests[2];
 654   MPI_Status stats[2];
 655   int myid=smpi_process_index();
 656   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
 657       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 658       return;
 659   }
 660   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 661   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 662   smpi_mpi_startall(2, requests);
 663   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 664   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 665   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 666   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 667     // Copy receive status
 668     *status = stats[1];
 669   }
 670 }
 671
 672 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 673 {
 674   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 675 }
 676
 677 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 678 {
 679   MPI_Request req = *request;
 680   smpi_empty_status(status);
 681
 682   if(!((req->detached != 0) && ((req->flags & SEND) != 0)) && ((req->flags & PREPARED) == 0)){
 683     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 684       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 685       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 686       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 687       status->MPI_ERROR = req->truncated != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 688       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 689       status->count = req->real_size;
 690     }
 691
 692     print_request("Finishing", req);
 693     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 694
 695     if(((req->flags & ACCUMULATE) != 0) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 696       if (!smpi_process_get_replaying()){
 697         if( smpi_privatize_global_variables != 0 && (static_cast<char*>(req->old_buf) >= smpi_start_data_exe)
 698             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 699             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 700             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 701         }
 702       }
 703
 704       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
 705         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 706         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 707         if(req->flags & RECV)
 708           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
 709                                datatype->substruct, req->op);
 710         xbt_free(req->buf);
 711       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 712           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 713           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 714           xbt_free(req->buf);
 715       }
 716     }
 717   }
 718
 719   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags & RECV) != 0)){
 720     int rank = smpi_process_index();
 721     int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 722     TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 723   }
 724
 725   if(req->detached_sender != nullptr){
 726
 727     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 728     double sleeptime = smpi_or(req->real_size);
 729     if(sleeptime > 0.0){
 730         simcall_process_sleep(sleeptime);
 731         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", req->real_size, sleeptime);
 732     }
 733     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 734   }
 735   if(req->flags & PERSISTENT)
 736     req->action = nullptr;
 737   req->flags |= FINISHED;
 738
 739   smpi_mpi_request_free(request);
 740 }
 741
 742 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 743   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 744
 745   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 746   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 747   //     }
 748   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 749   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 750   static int nsleeps = 1;
 751   if(smpi_test_sleep > 0)
 752     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 753
 754   smpi_empty_status(status);
 755   int flag = 1;
 756   if (((*request)->flags & PREPARED) == 0) {
 757     if ((*request)->action != nullptr)
 758       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 759     if (flag) {
 760       finish_wait(request, status);
 761       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 762       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & PERSISTENT)==0)
 763       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 764     }else{
 765       nsleeps++;
 766     }
 767   }
 768   return flag;
 769 }
 770
 771 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 772 {
 773   std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*> comms;
 774   comms.reserve(count);
 775
 776   int i;
 777   int flag = 0;
 778
 779   *index = MPI_UNDEFINED;
 780
 781   std::vector<int> map; /** Maps all matching comms back to their location in requests **/
 782   for(i = 0; i < count; i++) {
 783     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 784        comms.push_back(requests[i]->action);
 785        map.push_back(i);
 786     }
 787   }
 788   if(!map.empty()) {
 789     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 790     static int nsleeps = 1;
 791     if(smpi_test_sleep > 0)
 792       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 793
 794     i = simcall_comm_testany(comms.data(), comms.size()); // The i-th element in comms matches!
 795     if (i != -1) { // -1 is not MPI_UNDEFINED but a SIMIX return code. (nothing matches)
 796       *index = map[i];
 797       finish_wait(&requests[*index], status);
 798       flag             = 1;
 799       nsleeps          = 1;
 800       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT)) {
 801         requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 802       }
 803     } else {
 804       nsleeps++;
 805     }
 806   } else {
 807       //all requests are null or inactive, return true
 808       flag = 1;
 809       smpi_empty_status(status);
 810   }
 811
 812   return flag;
 813 }
 814
 815 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 816 {
 817   MPI_Status stat;
 818   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 819   int flag=1;
 820   for(int i=0; i<count; i++){
 821     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 822       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 823         flag=0;
 824       }else{
 825           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 826       }
 827     }else{
 828       smpi_empty_status(pstat);
 829     }
 830     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 831       status[i] = *pstat;
 832     }
 833   }
 834   return flag;
 835 }
 836
 837 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 838   int flag=0;
 839   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 840   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 841   while(flag==0){
 842     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 843     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 844   }
 845 }
 846
 847 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 848
 849   MPI_Request request = build_request(nullptr, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 850                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 851
 852   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 853   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 854   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 855   static int nsleeps = 1;
 856   if(smpi_iprobe_sleep > 0)
 857     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 858   // behave like a receive, but don't do it
 859   smx_mailbox_t mailbox;
 860
 861   print_request("New iprobe", request);
 862   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 863   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh") > 0){
 864       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 865       XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 866       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 867   }
 868
 869   if (request->action == nullptr){
 870     mailbox = smpi_process_mailbox();
 871     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 872     request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 873   }
 874
 875   if (request->action != nullptr){
 876     simgrid::kernel::activity::Comm *sync_comm = static_cast<simgrid::kernel::activity::Comm*>(request->action);
 877     MPI_Request req                            = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
 878     *flag = 1;
 879     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags & PREPARED) == 0) {
 880       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 881       status->MPI_TAG    = req->tag;
 882       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 883       status->count      = req->real_size;
 884     }
 885     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 886   }
 887   else {
 888     *flag = 0;
 889     nsleeps++;
 890   }
 891   smpi_mpi_request_free(&request);
 892
 893   return;
 894 }
 895
 896 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 897 {
 898   print_request("Waiting", *request);
 899   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 900     smpi_empty_status(status);
 901     return;
 902   }
 903
 904   if ((*request)->action != nullptr)
 905     // this is not a detached send
 906     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 907
 908   finish_wait(request, status);
 909   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags & NON_PERSISTENT)!=0))
 910       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 911 }
 912
 913 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 914 {
 915   xbt_dynar_t comms;
 916   int i;
 917   int size = 0;
 918   int index = MPI_UNDEFINED;
 919   int *map;
 920
 921   if(count > 0) {
 922     // Wait for a request to complete
 923     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_activity_t), nullptr);
 924     map = xbt_new(int, count);
 925     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 926     for(i = 0; i < count; i++) {
 927       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 928         if (requests[i]->action != nullptr) {
 929           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 930           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 931           map[size] = i;
 932           size++;
 933         }else{
 934          //This is a finished detached request, let's return this one
 935          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 936          index=i;
 937          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 938          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 939          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 940          break;
 941          }
 942       }
 943     }
 944     if(size > 0) {
 945       i = simcall_comm_waitany(comms, -1);
 946
 947       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 948       if (i != -1) {
 949         index = map[i];
 950         finish_wait(&requests[index], status);
 951         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 952         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 953       }
 954     }
 955     xbt_free(map);
 956     xbt_dynar_free(&comms);
 957   }
 958
 959   if (index==MPI_UNDEFINED)
 960     smpi_empty_status(status);
 961
 962   return index;
 963 }
 964
 965 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 966 {
 967   int  index, c;
 968   MPI_Status stat;
 969   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 970   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 971   //tag invalid requests in the set
 972   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 973     for (c = 0; c < count; c++) {
 974       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
 975         smpi_empty_status(&status[c]);
 976       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
 977         smpi_empty_status(&status[c]);
 978         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 979       }
 980     }
 981   }
 982   for(c = 0; c < count; c++) {
 983
 984     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 985       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 986       index = c;
 987     } else {
 988       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 989       if (index == MPI_UNDEFINED)
 990         break;
 991       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
 992       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
 993     }
 994     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 995       status[index] = *pstat;
 996       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
 997         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
 998     }
 999   }
1000
1001   return retvalue;
1002 }
1003
1004 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1005 {
1006   int i;
1007   int count = 0;
1008   int index;
1009   MPI_Status stat;
1010   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1011
1012   for(i = 0; i < incount; i++)
1013   {
1014     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1015     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1016       indices[count] = index;
1017       count++;
1018       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1019         status[index] = *pstat;
1020       }
1021      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1022      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1023     }else{
1024       return MPI_UNDEFINED;
1025     }
1026   }
1027   return count;
1028 }
1029
1030 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1031 {
1032   int i;
1033   int count = 0;
1034   int count_dead = 0;
1035   MPI_Status stat;
1036   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1037
1038   for(i = 0; i < incount; i++) {
1039     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1040       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1041          indices[i] = 1;
1042          count++;
1043          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1044            status[i] = *pstat;
1045          }
1046          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1047          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1048       }
1049     }else{
1050       count_dead++;
1051     }
1052   }
1053   if(count_dead==incount)
1054     return MPI_UNDEFINED;
1055   else return count;
1056 }
1057
1058 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1059 {
1060     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1061 }
1062
1063 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1064 {
1065     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1066 }
1067
1068 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1069                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1070 {
1071   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1072   int rank, size, src, index;
1073   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1074   MPI_Request *requests;
1075
1076   rank = smpi_comm_rank(comm);
1077   size = smpi_comm_size(comm);
1078   if(rank != root) {
1079     // Send buffer to root
1080     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1081   } else {
1082     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1083     // Local copy from root
1084     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1085     // Receive buffers from senders
1086     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1087     index = 0;
1088     for(src = 0; src < size; src++) {
1089       if(src != root) {
1090         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1091                                           src, system_tag, comm);
1092         index++;
1093       }
1094     }
1095     // Wait for completion of irecv's.
1096     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1097     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1098     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1099       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1100     }
1101     xbt_free(requests);
1102   }
1103 }
1104
1105 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1106                              MPI_Comm comm)
1107 {
1108     int i, size, count;
1109     int *displs;
1110     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1111     void *tmpbuf;
1112
1113     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1114     size = smpi_comm_size(comm);
1115     count = 0;
1116     displs = xbt_new(int, size);
1117     for (i = 0; i < size; i++) {
1118       displs[i] = count;
1119       count += recvcounts[i];
1120     }
1121     tmpbuf=static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1122
1123     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1124     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1125     xbt_free(displs);
1126     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1127 }
1128
1129 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1130                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1131 {
1132   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1133   int rank, size, src, index;
1134   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1135   MPI_Request *requests;
1136
1137   rank = smpi_comm_rank(comm);
1138   size = smpi_comm_size(comm);
1139   if(rank != root) {
1140     // Send buffer to root
1141     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1142   } else {
1143     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1144     // Local copy from root
1145     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
1146                        recvcounts[root], recvtype);
1147     // Receive buffers from senders
1148     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1149     index = 0;
1150     for(src = 0; src < size; src++) {
1151       if(src != root) {
1152         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
1153                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1154         index++;
1155       }
1156     }
1157     // Wait for completion of irecv's.
1158     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1159     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1160     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1161       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1162     }
1163     xbt_free(requests);
1164   }
1165 }
1166
1167 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1168                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1169 {
1170   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1171   int rank, size, other, index;
1172   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1173   MPI_Request *requests;
1174
1175   rank = smpi_comm_rank(comm);
1176   size = smpi_comm_size(comm);
1177   // FIXME: check for errors
1178   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1179   // Local copy from self
1180   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1181   // Send/Recv buffers to/from others;
1182   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1183   index = 0;
1184   for(other = 0; other < size; other++) {
1185     if(other != rank) {
1186       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1187       index++;
1188       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1189                                         system_tag, comm);
1190       index++;
1191     }
1192   }
1193   // Wait for completion of all comms.
1194   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1195   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1196   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1197     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1198   }
1199   xbt_free(requests);
1200 }
1201
1202 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1203                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1204 {
1205   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1206   int rank, size, other, index;
1207   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1208   MPI_Request *requests;
1209
1210   rank = smpi_comm_rank(comm);
1211   size = smpi_comm_size(comm);
1212   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1213   // Local copy from self
1214   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1215   // Send buffers to others;
1216   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1217   index = 0;
1218   for(other = 0; other < size; other++) {
1219     if(other != rank) {
1220       requests[index] =
1221         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1222       index++;
1223       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1224                           recvtype, other, system_tag, comm);
1225       index++;
1226     }
1227   }
1228   // Wait for completion of all comms.
1229   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1230   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1231   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1232     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1233   }
1234   xbt_free(requests);
1235 }
1236
1237 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1238                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1239 {
1240   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1241   int dst;
1242   MPI_Aint lb = 0;
1243   MPI_Aint sendext = 0;
1244   MPI_Request *requests;
1245
1246   int rank = smpi_comm_rank(comm);
1247   int size = smpi_comm_size(comm);
1248   if(rank != root) {
1249     // Recv buffer from root
1250     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1251   } else {
1252     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1253     // Local copy from root
1254     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1255         smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
1256                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1257     }
1258     // Send buffers to receivers
1259     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1260     int index = 0;
1261     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1262       if(dst != root) {
1263         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1264                                           system_tag, comm);
1265         index++;
1266       }
1267     }
1268     // Wait for completion of isend's.
1269     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1270     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1271     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1272       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1273     }
1274     xbt_free(requests);
1275   }
1276 }
1277
1278 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1279                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1280 {
1281   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1282   int dst;
1283   MPI_Aint lb = 0;
1284   MPI_Aint sendext = 0;
1285   MPI_Request *requests;
1286
1287   int rank = smpi_comm_rank(comm);
1288   int size = smpi_comm_size(comm);
1289   if(rank != root) {
1290     // Recv buffer from root
1291     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1292   } else {
1293     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1294     // Local copy from root
1295     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1296       smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1297                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1298     }
1299     // Send buffers to receivers
1300     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1301     int index = 0;
1302     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1303       if(dst != root) {
1304         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1305                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1306         index++;
1307       }
1308     }
1309     // Wait for completion of isend's.
1310     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1311     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1312     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1313       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1314     }
1315     xbt_free(requests);
1316   }
1317 }
1318
1319 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1320                      MPI_Comm comm)
1321 {
1322   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1323   int src, index;
1324   MPI_Aint lb = 0;
1325   MPI_Aint dataext = 0;
1326   MPI_Request *requests;
1327   void **tmpbufs;
1328
1329   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
1330
1331   int rank = smpi_comm_rank(comm);
1332   int size = smpi_comm_size(comm);
1333   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1334   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1335     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1336     return;
1337   }
1338
1339   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1340     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1341     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1342   }
1343
1344   if(rank != root) {
1345     // Send buffer to root
1346     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1347   } else {
1348     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1349     // Local copy from root
1350     if (sendtmpbuf != nullptr && recvbuf != nullptr)
1351       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1352     // Receive buffers from senders
1353     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1354     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1355     index = 0;
1356     for(src = 0; src < size; src++) {
1357       if(src != root) {
1358          if (!smpi_process_get_replaying())
1359           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1360          else
1361            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1362         requests[index] =
1363           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1364         index++;
1365       }
1366     }
1367     // Wait for completion of irecv's.
1368     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1369     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1370       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1371       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1372       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1373         break;
1374       }else{
1375         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1376       }
1377       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1378         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1379     }
1380       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1381         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1382       }
1383     xbt_free(tmpbufs);
1384     xbt_free(requests);
1385
1386   }
1387   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1388     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1389   }
1390 }
1391
1392 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1393 {
1394   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1395   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1396 }
1397
1398 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1399 {
1400   int system_tag = -888;
1401   int other, index;
1402   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1403   MPI_Request *requests;
1404   void **tmpbufs;
1405
1406   int rank = smpi_comm_rank(comm);
1407   int size = smpi_comm_size(comm);
1408
1409   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1410
1411   // Local copy from self
1412   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1413
1414   // Send/Recv buffers to/from others;
1415   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1416   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1417   index = 0;
1418   for(other = 0; other < rank; other++) {
1419     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1420     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1421     index++;
1422   }
1423   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1424     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1425     index++;
1426   }
1427   // Wait for completion of all comms.
1428   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1429
1430   if(smpi_op_is_commute(op)){
1431     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1432       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1433       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1434         break;
1435       }
1436       if(index < rank) {
1437         // #Request is below rank: it's a irecv
1438         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1439       }
1440     }
1441   }else{
1442     //non commutative case, wait in order
1443     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1444       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1445       if(index < rank) {
1446         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1447       }
1448     }
1449   }
1450   for(index = 0; index < rank; index++) {
1451     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1452   }
1453   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1454     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1455   }
1456   xbt_free(tmpbufs);
1457   xbt_free(requests);
1458 }
1459
1460 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1461 {
1462   int system_tag = -888;
1463   int other, index;
1464   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1465   MPI_Request *requests;
1466   void **tmpbufs;
1467   int recvbuf_is_empty=1;
1468   int rank = smpi_comm_rank(comm);
1469   int size = smpi_comm_size(comm);
1470
1471   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1472
1473   // Send/Recv buffers to/from others;
1474   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1475   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1476   index = 0;
1477   for(other = 0; other < rank; other++) {
1478     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1479     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1480     index++;
1481   }
1482   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1483     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1484     index++;
1485   }
1486   // Wait for completion of all comms.
1487   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1488   if(smpi_op_is_commute(op)){
1489     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1490       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1491       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1492         break;
1493       }
1494       if(index < rank) {
1495         if(recvbuf_is_empty){
1496           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1497           recvbuf_is_empty=0;
1498         } else
1499           // #Request is below rank: it's a irecv
1500           smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1501       }
1502     }
1503   }else{
1504     //non commutative case, wait in order
1505     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1506       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1507       if(index < rank) {
1508           if(recvbuf_is_empty){
1509             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1510             recvbuf_is_empty=0;
1511           } else
1512             smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1513       }
1514     }
1515   }
1516   for(index = 0; index < rank; index++) {
1517     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1518   }
1519   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1520     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1521   }
1522   xbt_free(tmpbufs);
1523   xbt_free(requests);
1524 }