src/smpi/colls/alltoall-rdb.c

   1 #include "colls.h"
   2
   3 /*****************************************************************************
   4
   5  * Function: alltoall_rdb
   6
   7  * Return: int
   8
   9  * inputs:
  10     send_buff: send input buffer
  11     send_count: number of elements to send
  12     send_type: data type of elements being sent
  13     recv_buff: receive output buffer
  14     recv_count: number of elements to received
  15     recv_type: data type of elements being received
  16     comm: communicator
  17
  18  * Descrp: Function realizes the allgather operation using the recursive
  19            doubling algorithm.
  20
  21  * Auther: MPICH / slightly modified by Ahmad Faraj.
  22
  23  ****************************************************************************/
  24 int smpi_coll_tuned_alltoall_rdb(void *send_buff, int send_count,
  25                                  MPI_Datatype send_type,
  26                                  void *recv_buff, int recv_count,
  27                                  MPI_Datatype recv_type,
  28                                  MPI_Comm comm)
  29 {
  30   /* MPI variables */
  31   MPI_Status status;
  32   MPI_Aint send_increment, recv_increment, extent;
  33
  34   int dst_tree_root, rank_tree_root, send_offset, recv_offset;
  35   int rank, num_procs, j, k, dst, curr_size, max_size;
  36   int last_recv_count, tmp_mask, tree_root, num_procs_completed;
  37   int tag = 1, mask = 1, success = 1, failure = 0, i = 0;
  38
  39   char *tmp_buff;
  40   char *send_ptr = (char *) send_buff;
  41   char *recv_ptr = (char *) recv_buff;
  42
  43   MPI_Comm_size(comm, &num_procs);
  44   MPI_Comm_rank(comm, &rank);
  45   MPI_Type_extent(send_type, &send_increment);
  46   MPI_Type_extent(recv_type, &recv_increment);
  47   MPI_Type_extent(recv_type, &extent);
  48
  49   send_increment *= (send_count * num_procs);
  50   recv_increment *= (recv_count * num_procs);
  51
  52   max_size = num_procs * recv_increment;
  53
  54   tmp_buff = (char *) malloc(max_size);
  55   if (!tmp_buff) {
  56     printf("alltoall-rdb:56: cannot allocate memory\n");
  57     MPI_Finalize();
  58     exit(failure);
  59   }
  60
  61   curr_size = send_count * num_procs;
  62
  63   MPI_Sendrecv(send_ptr, curr_size, send_type, rank, tag,
  64                tmp_buff + (rank * recv_increment),
  65                curr_size, recv_type, rank, tag, comm, &status);
  66
  67   while (mask < num_procs) {
  68     dst = rank ^ mask;
  69     dst_tree_root = dst >> i;
  70     dst_tree_root <<= i;
  71     rank_tree_root = rank >> i;
  72     rank_tree_root <<= i;
  73     send_offset = rank_tree_root * send_increment;
  74     recv_offset = dst_tree_root * recv_increment;
  75
  76     if (dst < num_procs) {
  77       MPI_Sendrecv(tmp_buff + send_offset, curr_size, send_type, dst, tag,
  78                    tmp_buff + recv_offset, mask * recv_count * num_procs,
  79                    recv_type, dst, tag, comm, &status);
  80
  81       MPI_Get_count(&status, recv_type, &last_recv_count);
  82       curr_size += last_recv_count;
  83     }
  84
  85
  86     if (dst_tree_root + mask > num_procs) {
  87
  88       num_procs_completed = num_procs - rank_tree_root - mask;
  89       /* num_procs_completed is the number of processes in this
  90          subtree that have all the data. Send data to others
  91          in a tree fashion. First find root of current tree
  92          that is being divided into two. k is the number of
  93          least-significant bits in this process's rank that
  94          must be zeroed out to find the rank of the root */
  95
  96       j = mask;
  97       k = 0;
  98       while (j) {
  99         j >>= 1;
 100         k++;
 101       }
 102       k--;
 103
 104       tmp_mask = mask >> 1;
 105
 106       while (tmp_mask) {
 107         dst = rank ^ tmp_mask;
 108
 109         tree_root = rank >> k;
 110         tree_root <<= k;
 111
 112         /* send only if this proc has data and destination
 113            doesn't have data. at any step, multiple processes
 114            can send if they have the data */
 115
 116         if ((dst > rank)
 117             && (rank < tree_root + num_procs_completed)
 118             && (dst >= tree_root + num_procs_completed)) {
 119           MPI_Send(tmp_buff + dst_tree_root * send_increment,
 120                    last_recv_count, send_type, dst, tag, comm);
 121
 122         }
 123
 124         /* recv only if this proc. doesn't have data and sender
 125            has data */
 126
 127         else if ((dst < rank)
 128                  && (dst < tree_root + num_procs_completed)
 129                  && (rank >= tree_root + num_procs_completed)) {
 130           MPI_Recv(tmp_buff + dst_tree_root * send_increment,
 131                    mask * num_procs * send_count, send_type, dst,
 132                    tag, comm, &status);
 133
 134           MPI_Get_count(&status, send_type, &last_recv_count);
 135           curr_size += last_recv_count;
 136         }
 137
 138         tmp_mask >>= 1;
 139         k--;
 140       }
 141     }
 142
 143     mask <<= 1;
 144     i++;
 145   }
 146
 147   for (i = 0; i < num_procs; i++)
 148     MPI_Sendrecv(tmp_buff + (rank + i * num_procs) * send_count * extent,
 149                  send_count, send_type, rank, tag,
 150                  recv_ptr + (i * recv_count * extent),
 151                  recv_count, recv_type, rank, tag, comm, &status);
 152   free(tmp_buff);
 153   return success;
 154 }