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/simix/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_synchro_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_synchro_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   long 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 int factor_cmp(const s_smpi_factor_multival_t& pa, const s_smpi_factor_multival_t& pb)
  94 {
  95   return (pa.factor > pb.factor) ? 1 :
  96          (pa.factor < pb.factor) ? -1 : 0;
  97 }
  98
  99 static std::vector<s_smpi_factor_multival_t> parse_factor(const char *smpi_coef_string)
 100 {
 101   std::vector<s_smpi_factor_multival_t> smpi_factor;
 102   s_smpi_factor_multival_t fact;
 103
 104   /** Setup the tokenizer that parses the string **/
 105   typedef boost::tokenizer<boost::char_separator<char>> Tokenizer;
 106   boost::char_separator<char> sep(";");
 107   boost::char_separator<char> factor_separator(":");
 108   std::string tmp_string(smpi_coef_string);
 109   Tokenizer tokens(tmp_string, sep);
 110
 111   /**
 112    * Iterate over patterns like A:B:C:D;E:F;G:H
 113    * These will be broken down into:
 114    * A --> B, C, D
 115    * E --> F
 116    * G --> H
 117    */
 118   for (Tokenizer::iterator token_iter = tokens.begin();
 119          token_iter != tokens.end(); token_iter++) {
 120     Tokenizer factor_values(*token_iter, factor_separator);
 121
 122     if (factor_values.begin() == factor_values.end()) {
 123       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
 124     }
 125     unsigned int iteration = 0;
 126     for (Tokenizer::iterator factor_iter = factor_values.begin();
 127          factor_iter != factor_values.end(); factor_iter++, iteration++) {
 128       char *errmsg;
 129
 130       if (factor_iter == factor_values.begin()) { /* first element */
 131         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%zu: %%s", smpi_factor.size()+1);
 132         fact.factor = xbt_str_parse_int(factor_iter->c_str(), errmsg);
 133       }
 134       else {
 135         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%zu: %%s", iteration, smpi_factor.size()+1);
 136         fact.values.push_back(xbt_str_parse_double((*factor_iter).c_str(), errmsg));
 137       }
 138       xbt_free(errmsg);
 139     }
 140
 141     smpi_factor.push_back(fact);
 142     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %zu values, first: %f", fact.factor, smpi_factor.size(), fact.values[0]);
 143   }
 144   std::sort(smpi_factor.begin(), smpi_factor.end(), &factor_cmp);
 145   for (auto& fact : smpi_factor) {
 146     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %zu values, first: %f", fact.factor, smpi_factor.size() ,fact.values[0]);
 147   }
 148
 149   return smpi_factor;
 150 }
 151
 152 static double smpi_os(double size)
 153 {
 154   if (smpi_os_values.empty()) {
 155     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
 156   }
 157   double current=0.0;
 158   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 159   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 160   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 161   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 162   for (auto& fact : smpi_os_values) {
 163     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 164                                // computed value of current!
 165         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 166       return current;
 167     }else{
 168       // If the next section is too large, the current section must be used.
 169       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 170       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 171     }
 172   }
 173   XBT_DEBUG("Searching for smpi/os: %f is larger than the largest boundary, return %f", size, current);
 174
 175   return current;
 176 }
 177
 178 static double smpi_ois(double size)
 179 {
 180   if (smpi_ois_values.empty()) {
 181     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
 182   }
 183   double current=0.0;
 184   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 185   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 186   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 187   for (auto& fact : smpi_ois_values) {
 188     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
 189         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 190       return current;
 191     }else{
 192       // If the next section is too large, the current section must be used.
 193       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 194       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 195     }
 196   }
 197   XBT_DEBUG("Searching for smpi/ois: %f is larger than the largest boundary, return %f", size, current);
 198
 199   return current;
 200 }
 201
 202 static double smpi_or(double size)
 203 {
 204   if (smpi_or_values.empty()) {
 205     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
 206   }
 207   double current=0.0;
 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 dynar we iterate over!
 211   for (auto fact : smpi_or_values) {
 212     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 213                                // computed value of current!
 214         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 215       return current;
 216     } else {
 217       // If the next section is too large, the current section must be used.
 218       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 219       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 220     }
 221   }
 222   XBT_DEBUG("smpi_or: %f is larger than largest boundary, return %f", size, current);
 223
 224   return current;
 225 }
 226
 227 void smpi_mpi_init() {
 228   if(smpi_init_sleep > 0)
 229     simcall_process_sleep(smpi_init_sleep);
 230 }
 231
 232 double smpi_mpi_wtime(){
 233   double time;
 234   if (smpi_process_initialized() != 0 &&
 235       smpi_process_finalized() == 0 &&
 236       smpi_process_get_sampling() == 0) {
 237     smpi_bench_end();
 238     time = SIMIX_get_clock();
 239     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 240     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 241     //       ....
 242     //     }
 243     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 244     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 245     if(smpi_wtime_sleep > 0)
 246       simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 247     smpi_bench_begin();
 248   } else {
 249     time = SIMIX_get_clock();
 250   }
 251   return time;
 252 }
 253
 254 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 255                                  unsigned flags)
 256 {
 257   MPI_Request request = nullptr;
 258
 259   void *old_buf = nullptr;
 260
 261   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 262
 263   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 264
 265   if((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) !=0)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 266     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 267     old_buf = buf;
 268     buf = count==0 ? nullptr : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 269     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && ((flags & SEND) != 0)) {
 270       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 271     }
 272   }
 273
 274   request->buf      = buf;
 275   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
 276   request->old_buf  = old_buf;
 277   request->old_type = datatype;
 278
 279   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 280   smpi_datatype_use(datatype);
 281   request->src  = src;
 282   request->dst  = dst;
 283   request->tag  = tag;
 284   request->comm = comm;
 285   smpi_comm_use(request->comm);
 286   request->action          = nullptr;
 287   request->flags           = flags;
 288   request->detached        = 0;
 289   request->detached_sender = nullptr;
 290   request->real_src        = 0;
 291   request->truncated       = 0;
 292   request->real_size       = 0;
 293   request->real_tag        = 0;
 294   if (flags & PERSISTENT)
 295     request->refcount = 1;
 296   else
 297     request->refcount = 0;
 298   request->op   = MPI_REPLACE;
 299   request->send = 0;
 300   request->recv = 0;
 301
 302   return request;
 303 }
 304
 305 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 306 {
 307   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 308     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 309     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 310     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 311     status->count=0;
 312   }
 313 }
 314
 315 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 316 {
 317   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 318   smpi_mpi_request_free(&req);
 319 }
 320
 321 /* MPI Low level calls */
 322 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 323                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 324 {
 325   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 326   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 327                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 328   return request;
 329 }
 330
 331 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 332                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 333 {
 334   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 335   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 336                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 337   return request;
 338 }
 339
 340 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 341                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 342 {
 343   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 344   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 345                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
 346                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 347   return request;
 348 }
 349
 350 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 351 {
 352   smx_mailbox_t mailbox;
 353
 354   xbt_assert(request->action == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 355   request->flags &= ~PREPARED;
 356   request->flags &= ~FINISHED;
 357   request->refcount++;
 358
 359   if ((request->flags & RECV) != 0) {
 360     print_request("New recv", request);
 361
 362     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 363
 364     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 365     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 366       xbt_mutex_acquire(mut);
 367
 368     if (async_small_thresh == 0 && (request->flags & RMA) == 0 ) {
 369       mailbox = smpi_process_mailbox();
 370     }
 371     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) {
 372       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 373       //begin with the more appropriate one : the small one.
 374       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 375       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 376       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 377
 378       if (action == nullptr) {
 379         mailbox = smpi_process_mailbox();
 380         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 381         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 382         if (action == nullptr) {
 383           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 384           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 385         }
 386       }
 387       else {
 388         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 389       }
 390     }
 391     else {
 392       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 393       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 394       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 395
 396       if (action == nullptr) {
 397         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 398         mailbox = smpi_process_mailbox();
 399       }
 400       else {
 401         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 402       }
 403     }
 404
 405     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 406     request->real_size=request->size;
 407     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
 408                                          ! smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 409                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
 410         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 411
 412     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0 )
 413       xbt_mutex_release(mut);
 414   }
 415   else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 416     int receiver = request->dst;
 417
 418     int rank = request->src;
 419     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 420       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 421     }
 422     print_request("New send", request);
 423
 424     void* buf = request->buf;
 425     if ( (request->flags & SSEND) == 0
 426         && ( (request->flags & RMA) != 0 || static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh") ) ) {
 427       void *oldbuf = nullptr;
 428       request->detached = 1;
 429       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 430       request->refcount++;
 431       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
 432         oldbuf = request->buf;
 433         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf != nullptr && request->size!=0){
 434           if((smpi_privatize_global_variables != 0)
 435             && (static_cast<char*>(request->buf) >= smpi_start_data_exe)
 436             && (static_cast<char*>(request->buf) < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 437             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 438             smpi_switch_data_segment(request->src);
 439           }
 440           buf = xbt_malloc(request->size);
 441           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 442           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 443         }
 444       }
 445     }
 446
 447     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 448     double sleeptime = 0.0;
 449     if(request->detached != 0 || ((request->flags & (ISEND|SSEND)) != 0)){// issend should be treated as isend
 450       //isend and send timings may be different
 451       sleeptime = ((request->flags & ISEND) != 0) ? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 452     }
 453
 454     if(sleeptime > 0.0){
 455         simcall_process_sleep(sleeptime);
 456         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, sleeptime);
 457     }
 458
 459     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 460
 461     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 462
 463     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 464       xbt_mutex_acquire(mut);
 465
 466     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) !=0)) {
 467       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 468     }
 469     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 470       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 471       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 472       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 473       if (action == nullptr) {
 474         if ((request->flags & SSEND) == 0){
 475           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 476           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 477         }
 478         else {
 479           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 480           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 481           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 482           if (action == nullptr) {
 483             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 484             mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 485           }
 486         }
 487       }
 488       else {
 489         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 490       }
 491     }
 492     else {
 493       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 494       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 495     }
 496
 497     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 498     request->real_size=request->size;
 499     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 500                                          buf, request->real_size, &match_send,
 501                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 502                          !smpi_process_get_replaying() ? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 503                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
 504                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 505                          request->detached);
 506     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 507
 508     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == nullptr) */
 509     if (request->action != nullptr)
 510       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 511
 512     if (async_small_thresh != 0 || ((request->flags & RMA)!=0))
 513       xbt_mutex_release(mut);
 514   }
 515 }
 516
 517 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 518 {
 519   if(requests== nullptr)
 520     return;
 521
 522   for(int i = 0; i < count; i++) {
 523     smpi_mpi_start(requests[i]);
 524   }
 525 }
 526
 527 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 528 {
 529   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 530     (*request)->refcount--;
 531     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 532
 533     if((*request)->refcount==0){
 534         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
 535         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
 536         print_request("Destroying", (*request));
 537         xbt_free(*request);
 538         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 539     }else{
 540         print_request("Decrementing", (*request));
 541     }
 542   }else{
 543       xbt_die("freeing an already free request");
 544   }
 545 }
 546
 547 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 548                                MPI_Op op)
 549 {
 550   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 551   if(op==MPI_OP_NULL){
 552     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 553                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 554   }else{
 555     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 556                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 557     request->op = op;
 558   }
 559   return request;
 560 }
 561
 562 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 563                                MPI_Op op)
 564 {
 565   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 566   if(op==MPI_OP_NULL){
 567     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 568                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 569   }else{
 570     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 571                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 572     request->op = op;
 573   }
 574   return request;
 575 }
 576
 577 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 578 {
 579   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 580   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
 581                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 582   return request;
 583 }
 584
 585 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 586 {
 587   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 588   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 589                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 590   smpi_mpi_start(request);
 591   return request;
 592 }
 593
 594 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 595 {
 596   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 597   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 598                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 599   smpi_mpi_start(request);
 600   return request;
 601 }
 602
 603 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 604 {
 605   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 606   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 607                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 608                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 609   return request;
 610 }
 611
 612 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 613 {
 614   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 615   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 616                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
 617                           NON_PERSISTENT | RECV);
 618   smpi_mpi_start(request);
 619   return request;
 620 }
 621
 622 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 623 {
 624   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 625   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 626   smpi_mpi_wait(&request, status);
 627   request = nullptr;
 628 }
 629
 630 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 631 {
 632   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 633   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 634                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 635
 636   smpi_mpi_start(request);
 637   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 638   request = nullptr;
 639 }
 640
 641 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 642 {
 643   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 644   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 645                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 646
 647   smpi_mpi_start(request);
 648   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 649   request = nullptr;
 650 }
 651
 652 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 653                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 654                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 655 {
 656   MPI_Request requests[2];
 657   MPI_Status stats[2];
 658   int myid=smpi_process_index();
 659   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
 660       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 661       return;
 662   }
 663   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 664   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 665   smpi_mpi_startall(2, requests);
 666   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 667   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 668   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 669   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 670     // Copy receive status
 671     *status = stats[1];
 672   }
 673 }
 674
 675 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 676 {
 677   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 678 }
 679
 680 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 681 {
 682   MPI_Request req = *request;
 683   smpi_empty_status(status);
 684
 685   if(!((req->detached != 0) && ((req->flags & SEND) != 0)) && ((req->flags & PREPARED) == 0)){
 686     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 687       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 688       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 689       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 690       status->MPI_ERROR = req->truncated != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 691       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 692       status->count = req->real_size;
 693     }
 694
 695     print_request("Finishing", req);
 696     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 697
 698     if(((req->flags & ACCUMULATE) != 0) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 699       if (!smpi_process_get_replaying()){
 700         if( smpi_privatize_global_variables != 0 && (static_cast<char*>(req->old_buf) >= smpi_start_data_exe)
 701             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 702             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 703             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 704         }
 705       }
 706
 707       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
 708         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 709         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 710         if(req->flags & RECV)
 711           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
 712                                datatype->substruct, req->op);
 713         xbt_free(req->buf);
 714       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 715           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 716           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 717           xbt_free(req->buf);
 718       }
 719     }
 720   }
 721
 722   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags & RECV) != 0)){
 723     int rank = smpi_process_index();
 724     int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 725     TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 726   }
 727
 728   if(req->detached_sender != nullptr){
 729
 730     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 731     double sleeptime = smpi_or(req->real_size);
 732     if(sleeptime > 0.0){
 733         simcall_process_sleep(sleeptime);
 734         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", req->real_size, sleeptime);
 735     }
 736     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 737   }
 738   if(req->flags & PERSISTENT)
 739     req->action = nullptr;
 740   req->flags |= FINISHED;
 741
 742   smpi_mpi_request_free(request);
 743 }
 744
 745 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 746   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 747
 748   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 749   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 750   //     }
 751   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 752   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 753   static int nsleeps = 1;
 754   if(smpi_test_sleep > 0)
 755     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 756
 757   smpi_empty_status(status);
 758   int flag = 1;
 759   if (((*request)->flags & PREPARED) == 0) {
 760     if ((*request)->action != nullptr)
 761       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 762     if (flag) {
 763       finish_wait(request, status);
 764       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 765       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & PERSISTENT)==0)
 766       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 767     }else{
 768       nsleeps++;
 769     }
 770   }
 771   return flag;
 772 }
 773
 774 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 775 {
 776   xbt_dynar_t comms;
 777   int i;
 778   int flag = 0;
 779
 780   *index = MPI_UNDEFINED;
 781   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), nullptr);
 782   std::vector<int> map; /** Maps all matching comms back to their location in requests **/
 783   for(i = 0; i < count; i++) {
 784     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 785        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 786        map.push_back(i);
 787     }
 788   }
 789   if(!map.empty()) {
 790     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 791     static int nsleeps = 1;
 792     if(smpi_test_sleep > 0)
 793       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 794
 795     i = simcall_comm_testany(comms); // The i-th element in comms matches!
 796     if (i != -1) { // -1 is not MPI_UNDEFINED but a SIMIX return code. (nothing matches)
 797       *index = map[i];
 798       finish_wait(&requests[*index], status);
 799       flag             = 1;
 800       nsleeps          = 1;
 801       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT)) {
 802         requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 803       }
 804     } else {
 805       nsleeps++;
 806     }
 807   } else {
 808       flag = 0; // all requests are null or inactive, return false
 809       smpi_empty_status(status);
 810   }
 811   xbt_dynar_free(&comms);
 812
 813   return flag;
 814 }
 815
 816 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 817 {
 818   MPI_Status stat;
 819   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 820   int flag=1;
 821   int i;
 822   for(i=0; i<count; i++){
 823     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 824       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 825         flag=0;
 826       }else{
 827           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 828       }
 829     }else{
 830       smpi_empty_status(pstat);
 831     }
 832     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 833       status[i] = *pstat;
 834     }
 835   }
 836   return flag;
 837 }
 838
 839 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 840   int flag=0;
 841   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 842   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 843   while(flag==0){
 844     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 845     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 846   }
 847 }
 848
 849 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 850
 851   MPI_Request request = build_request(nullptr, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 852                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 853
 854   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 855   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 856   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 857   static int nsleeps = 1;
 858   if(smpi_iprobe_sleep > 0)
 859     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 860   // behave like a receive, but don't do it
 861   smx_mailbox_t mailbox;
 862
 863   print_request("New iprobe", request);
 864   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 865   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh") > 0){
 866       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 867       XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 868       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 869   }
 870
 871   if (request->action == nullptr){
 872     mailbox = smpi_process_mailbox();
 873     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 874     request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 875   }
 876
 877   if (request->action != nullptr){
 878     simgrid::simix::Comm *sync_comm = static_cast<simgrid::simix::Comm*>(request->action);
 879     MPI_Request req                 = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
 880     *flag = 1;
 881     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags & PREPARED) == 0) {
 882       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 883       status->MPI_TAG    = req->tag;
 884       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 885       status->count      = req->real_size;
 886     }
 887     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 888   }
 889   else {
 890     *flag = 0;
 891     nsleeps++;
 892   }
 893   smpi_mpi_request_free(&request);
 894
 895   return;
 896 }
 897
 898 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 899 {
 900   print_request("Waiting", *request);
 901   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 902     smpi_empty_status(status);
 903     return;
 904   }
 905
 906   if ((*request)->action != nullptr)
 907     // this is not a detached send
 908     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 909
 910   finish_wait(request, status);
 911   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags & NON_PERSISTENT)!=0))
 912       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 913 }
 914
 915 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 916 {
 917   xbt_dynar_t comms;
 918   int i;
 919   int size = 0;
 920   int index = MPI_UNDEFINED;
 921   int *map;
 922
 923   if(count > 0) {
 924     // Wait for a request to complete
 925     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), nullptr);
 926     map = xbt_new(int, count);
 927     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 928     for(i = 0; i < count; i++) {
 929       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 930         if (requests[i]->action != nullptr) {
 931           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 932           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 933           map[size] = i;
 934           size++;
 935         }else{
 936          //This is a finished detached request, let's return this one
 937          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 938          index=i;
 939          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 940          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 941          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 942          break;
 943          }
 944       }
 945     }
 946     if(size > 0) {
 947       i = simcall_comm_waitany(comms);
 948
 949       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 950       if (i != -1) {
 951         index = map[i];
 952         finish_wait(&requests[index], status);
 953         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 954         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 955       }
 956     }
 957     xbt_free(map);
 958     xbt_dynar_free(&comms);
 959   }
 960
 961   if (index==MPI_UNDEFINED)
 962     smpi_empty_status(status);
 963
 964   return index;
 965 }
 966
 967 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 968 {
 969   int  index, c;
 970   MPI_Status stat;
 971   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 972   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 973   //tag invalid requests in the set
 974   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 975     for (c = 0; c < count; c++) {
 976       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
 977         smpi_empty_status(&status[c]);
 978       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
 979         smpi_empty_status(&status[c]);
 980         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 981       }
 982     }
 983   }
 984   for(c = 0; c < count; c++) {
 985
 986     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 987       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 988       index = c;
 989     } else {
 990       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 991       if (index == MPI_UNDEFINED)
 992         break;
 993       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
 994       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
 995     }
 996     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 997       status[index] = *pstat;
 998       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
 999         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1000     }
1001   }
1002
1003   return retvalue;
1004 }
1005
1006 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1007 {
1008   int i;
1009   int count = 0;
1010   int index;
1011   MPI_Status stat;
1012   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1013
1014   for(i = 0; i < incount; i++)
1015   {
1016     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1017     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1018       indices[count] = index;
1019       count++;
1020       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1021         status[index] = *pstat;
1022       }
1023      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1024      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1025     }else{
1026       return MPI_UNDEFINED;
1027     }
1028   }
1029   return count;
1030 }
1031
1032 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1033 {
1034   int i;
1035   int count = 0;
1036   int count_dead = 0;
1037   MPI_Status stat;
1038   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1039
1040   for(i = 0; i < incount; i++) {
1041     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1042       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1043          indices[i] = 1;
1044          count++;
1045          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1046            status[i] = *pstat;
1047          }
1048          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1049          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1050       }
1051     }else{
1052       count_dead++;
1053     }
1054   }
1055   if(count_dead==incount)
1056     return MPI_UNDEFINED;
1057   else return count;
1058 }
1059
1060 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1061 {
1062     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1063 }
1064
1065 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1066 {
1067     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1068 }
1069
1070 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1071                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1072 {
1073   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1074   int rank, size, src, index;
1075   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1076   MPI_Request *requests;
1077
1078   rank = smpi_comm_rank(comm);
1079   size = smpi_comm_size(comm);
1080   if(rank != root) {
1081     // Send buffer to root
1082     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1083   } else {
1084     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1085     // Local copy from root
1086     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1087     // Receive buffers from senders
1088     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1089     index = 0;
1090     for(src = 0; src < size; src++) {
1091       if(src != root) {
1092         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1093                                           src, system_tag, comm);
1094         index++;
1095       }
1096     }
1097     // Wait for completion of irecv's.
1098     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1099     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1100     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1101       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1102     }
1103     xbt_free(requests);
1104   }
1105 }
1106
1107 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1108                              MPI_Comm comm)
1109 {
1110     int i, size, count;
1111     int *displs;
1112     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1113     void *tmpbuf;
1114
1115     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1116     size = smpi_comm_size(comm);
1117     count = 0;
1118     displs = xbt_new(int, size);
1119     for (i = 0; i < size; i++) {
1120       displs[i] = count;
1121       count += recvcounts[i];
1122     }
1123     tmpbuf=static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1124
1125     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1126     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1127     xbt_free(displs);
1128     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1129 }
1130
1131 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1132                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1133 {
1134   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1135   int rank, size, src, index;
1136   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1137   MPI_Request *requests;
1138
1139   rank = smpi_comm_rank(comm);
1140   size = smpi_comm_size(comm);
1141   if(rank != root) {
1142     // Send buffer to root
1143     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1144   } else {
1145     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1146     // Local copy from root
1147     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
1148                        recvcounts[root], recvtype);
1149     // Receive buffers from senders
1150     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1151     index = 0;
1152     for(src = 0; src < size; src++) {
1153       if(src != root) {
1154         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
1155                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1156         index++;
1157       }
1158     }
1159     // Wait for completion of irecv's.
1160     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1161     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1162     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1163       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1164     }
1165     xbt_free(requests);
1166   }
1167 }
1168
1169 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1170                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1171 {
1172   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1173   int rank, size, other, index;
1174   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1175   MPI_Request *requests;
1176
1177   rank = smpi_comm_rank(comm);
1178   size = smpi_comm_size(comm);
1179   // FIXME: check for errors
1180   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1181   // Local copy from self
1182   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1183   // Send/Recv buffers to/from others;
1184   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1185   index = 0;
1186   for(other = 0; other < size; other++) {
1187     if(other != rank) {
1188       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1189       index++;
1190       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1191                                         system_tag, comm);
1192       index++;
1193     }
1194   }
1195   // Wait for completion of all comms.
1196   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1197   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1198   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1199     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1200   }
1201   xbt_free(requests);
1202 }
1203
1204 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1205                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1206 {
1207   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1208   int rank, size, other, index;
1209   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1210   MPI_Request *requests;
1211
1212   rank = smpi_comm_rank(comm);
1213   size = smpi_comm_size(comm);
1214   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1215   // Local copy from self
1216   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1217   // Send buffers to others;
1218   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1219   index = 0;
1220   for(other = 0; other < size; other++) {
1221     if(other != rank) {
1222       requests[index] =
1223         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1224       index++;
1225       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1226                           recvtype, other, system_tag, comm);
1227       index++;
1228     }
1229   }
1230   // Wait for completion of all comms.
1231   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1232   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1233   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1234     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1235   }
1236   xbt_free(requests);
1237 }
1238
1239 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1240                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1241 {
1242   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1243   int rank, size, dst, index;
1244   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1245   MPI_Request *requests;
1246
1247   rank = smpi_comm_rank(comm);
1248   size = smpi_comm_size(comm);
1249   if(rank != root) {
1250     // Recv buffer from root
1251     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1252   } else {
1253     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1254     // Local copy from root
1255     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1256         smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
1257                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1258     }
1259     // Send buffers to receivers
1260     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1261     index = 0;
1262     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1263       if(dst != root) {
1264         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1265                                           system_tag, comm);
1266         index++;
1267       }
1268     }
1269     // Wait for completion of isend's.
1270     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1271     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1272     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1273       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1274     }
1275     xbt_free(requests);
1276   }
1277 }
1278
1279 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1280                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1281 {
1282   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1283   int rank, size, dst, index;
1284   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1285   MPI_Request *requests;
1286
1287   rank = smpi_comm_rank(comm);
1288   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     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 rank, size, src, index;
1324   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1325   MPI_Request *requests;
1326   void **tmpbufs;
1327
1328   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
1329
1330
1331   rank = smpi_comm_rank(comm);
1332   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 rank, size, other, index;
1402   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1403   MPI_Request *requests;
1404   void **tmpbufs;
1405
1406   rank = smpi_comm_rank(comm);
1407   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 rank, size, other, index;
1464   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1465   MPI_Request *requests;
1466   void **tmpbufs;
1467   int recvbuf_is_empty=1;
1468   rank = smpi_comm_rank(comm);
1469   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] =
1480       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1481     index++;
1482   }
1483   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1484     requests[index] =
1485       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1486     index++;
1487   }
1488   // Wait for completion of all comms.
1489   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1490   if(smpi_op_is_commute(op)){
1491     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1492       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1493       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1494         break;
1495       }
1496       if(index < rank) {
1497         if(recvbuf_is_empty){
1498           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1499           recvbuf_is_empty=0;
1500         }else
1501         // #Request is below rank: it's a irecv
1502         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1503       }
1504     }
1505   }else{
1506     //non commutative case, wait in order
1507     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1508       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1509       if(index < rank) {
1510           if(recvbuf_is_empty){
1511             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1512             recvbuf_is_empty=0;
1513           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1514       }
1515     }
1516   }
1517   for(index = 0; index < rank; index++) {
1518     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1519   }
1520   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1521     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1522   }
1523   xbt_free(tmpbufs);
1524   xbt_free(requests);
1525 }