src/smpi/colls/allgather-SMP-NTS.c

   1 /* Copyright (c) 2013-2014. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "colls_private.h"
   8 #ifndef NUM_CORE
   9 #define NUM_CORE 8
  10 #endif
  11
  12 int smpi_coll_tuned_allgather_SMP_NTS(void *sbuf, int scount,
  13                                       MPI_Datatype stype, void *rbuf,
  14                                       int rcount, MPI_Datatype rtype,
  15                                       MPI_Comm comm)
  16 {
  17   int src, dst, comm_size, rank;
  18   comm_size = smpi_comm_size(comm);
  19   rank = smpi_comm_rank(comm);
  20   MPI_Aint rextent, sextent;
  21   rextent = smpi_datatype_get_extent(rtype);
  22   sextent = smpi_datatype_get_extent(stype);
  23   int tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
  24
  25   int i, send_offset, recv_offset;
  26   int intra_rank, inter_rank;
  27
  28   int num_core = simcall_host_get_core(SIMIX_host_self());
  29   // do we use the default one or the number of cores in the platform ?
  30   // if the number of cores is one, the platform may be simulated with 1 node = 1 core
  31   if (num_core == 1) num_core = NUM_CORE;
  32
  33
  34   intra_rank = rank % num_core;
  35   inter_rank = rank / num_core;
  36   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  37   int num_core_in_current_smp = num_core;
  38
  39   if(comm_size%num_core)
  40     THROWF(arg_error,0, "allgather SMP NTS algorithm can't be used with non multiple of NUM_CORE=%d number of processes ! ", num_core);
  41
  42   /* for too small number of processes, use default implementation */
  43   if (comm_size <= num_core) {
  44     XBT_WARN("MPI_allgather_SMP_NTS use default MPI_allgather.");
  45     smpi_mpi_allgather(sbuf, scount, stype, rbuf, rcount, rtype, comm);
  46     return MPI_SUCCESS;
  47   }
  48
  49   // the last SMP node may have fewer number of running processes than all others
  50   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
  51     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
  52   }
  53   //copy corresponding message from sbuf to rbuf
  54   recv_offset = rank * rextent * rcount;
  55   smpi_mpi_sendrecv(sbuf, scount, stype, rank, tag,
  56                ((char *) rbuf + recv_offset), rcount, rtype, rank, tag, comm,
  57                MPI_STATUS_IGNORE);
  58
  59   //gather to root of each SMP
  60
  61   for (i = 1; i < num_core_in_current_smp; i++) {
  62
  63     dst =
  64         (inter_rank * num_core) + (intra_rank + i) % (num_core_in_current_smp);
  65     src =
  66         (inter_rank * num_core) + (intra_rank - i +
  67                                    num_core_in_current_smp) %
  68         (num_core_in_current_smp);
  69     recv_offset = src * rextent * rcount;
  70
  71     smpi_mpi_sendrecv(sbuf, scount, stype, dst, tag,
  72                  ((char *) rbuf + recv_offset), rcount, rtype, src, tag, comm,
  73                  MPI_STATUS_IGNORE);
  74
  75   }
  76
  77   // INTER-SMP-ALLGATHER
  78   // Every root of each SMP node post INTER-Sendrecv, then do INTRA-Bcast for each receiving message
  79   // Use logical ring algorithm
  80
  81   // root of each SMP
  82   if (intra_rank == 0) {
  83     MPI_Request *rrequest_array = xbt_new(MPI_Request, inter_comm_size - 1);
  84     MPI_Request *srequest_array = xbt_new(MPI_Request, inter_comm_size - 1);
  85
  86     src = ((inter_rank - 1 + inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core;
  87     dst = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  88
  89     // post all inter Irecv
  90     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
  91       recv_offset =
  92           ((inter_rank - i - 1 +
  93             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
  94       rrequest_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *)rbuf + recv_offset, rcount * num_core,
  95                                          rtype, src, tag + i, comm);
  96     }
  97
  98     // send first message
  99     send_offset =
 100         ((inter_rank +
 101           inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 102     srequest_array[0] = smpi_mpi_isend((char *)rbuf + send_offset, scount * num_core,
 103                                        stype, dst, tag, comm);
 104
 105     // loop : recv-inter , send-inter, send-intra (linear-bcast)
 106     for (i = 0; i < inter_comm_size - 2; i++) {
 107       recv_offset =
 108           ((inter_rank - i - 1 +
 109             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 110       smpi_mpi_wait(&rrequest_array[i], MPI_STATUS_IGNORE);
 111       srequest_array[i + 1] = smpi_mpi_isend((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 112                                              stype, dst, tag + i + 1, comm);
 113       if (num_core_in_current_smp > 1) {
 114         smpi_mpi_send((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 115                       stype, (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 116       }
 117     }
 118
 119     // recv last message and send_intra
 120     recv_offset =
 121         ((inter_rank - i - 1 +
 122           inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 123     //recv_offset = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 124     //i=inter_comm_size-2;
 125     smpi_mpi_wait(&rrequest_array[i], MPI_STATUS_IGNORE);
 126     if (num_core_in_current_smp > 1) {
 127       smpi_mpi_send((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 128                                   stype, (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 129     }
 130
 131     smpi_mpi_waitall(inter_comm_size - 1, srequest_array, MPI_STATUSES_IGNORE);
 132     xbt_free(rrequest_array);
 133     xbt_free(srequest_array);
 134   }
 135   // last rank of each SMP
 136   else if (intra_rank == (num_core_in_current_smp - 1)) {
 137     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
 138       recv_offset =
 139           ((inter_rank - i - 1 +
 140             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 141       smpi_mpi_recv((char *) rbuf + recv_offset, (rcount * num_core), rtype,
 142                     rank - 1, tag + i + 1, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 143     }
 144   }
 145   // intermediate rank of each SMP
 146   else {
 147     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
 148       recv_offset =
 149           ((inter_rank - i - 1 +
 150             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 151       smpi_mpi_recv((char *) rbuf + recv_offset, (rcount * num_core), rtype,
 152                     rank - 1, tag + i + 1, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 153       smpi_mpi_send((char *) rbuf + recv_offset, (scount * num_core), stype,
 154                     (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 155     }
 156   }
 157
 158   return MPI_SUCCESS;
 159 }