src/smpi/mpi/smpi_datatype.cpp

   1 /* smpi_datatype.cpp -- MPI primitives to handle datatypes                  */
   2 /* Copyright (c) 2009-2023. The SimGrid Team. 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 "private.hpp"
   8 #include "simgrid/modelchecker.h"
   9 #include "smpi_datatype_derived.hpp"
  10 #include "smpi_op.hpp"
  11 #include "src/instr/instr_private.hpp"
  12 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
  13
  14 #include <algorithm>
  15 #include <array>
  16 #include <functional>
  17 #include <string>
  18 #include <complex>
  19
  20 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_datatype, smpi, "Logging specific to SMPI (datatype)");
  21
  22 static std::unordered_map<std::string, simgrid::smpi::Datatype*> id2type_lookup;
  23
  24 #define CREATE_MPI_DATATYPE(name, id, type, flag)                                                                            \
  25   simgrid::smpi::Datatype _XBT_CONCAT(smpi_MPI_, name)((char*)"MPI_"#name, (id), sizeof(type), /* size */   \
  26                                                          0,                                               /* lb */     \
  27                                                          sizeof(type), /* ub = lb + size */                            \
  28                                                          DT_FLAG_BASIC | flag /* flags */                                     \
  29                                                          );
  30
  31 #define CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(name, id)                                                                             \
  32   simgrid::smpi::Datatype _XBT_CONCAT(smpi_MPI_, name)((char*)"MPI_"#name, (id), 0, /* size */              \
  33                                                          0,                                    /* lb */                \
  34                                                          0,                                    /* ub = lb + size */    \
  35                                                          DT_FLAG_BASIC                         /* flags */             \
  36                                                          );
  37
  38 // Predefined data types
  39 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(DATATYPE_NULL, -1)
  40 CREATE_MPI_DATATYPE(DOUBLE, 0, double, DT_FLAG_FP)
  41 CREATE_MPI_DATATYPE(INT, 1, int, DT_FLAG_C_INTEGER)
  42 CREATE_MPI_DATATYPE(CHAR, 2, char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  43 CREATE_MPI_DATATYPE(SHORT, 3, short, DT_FLAG_C_INTEGER)
  44 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG, 4, long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  45 CREATE_MPI_DATATYPE(FLOAT, 5, float, DT_FLAG_FP)
  46 CREATE_MPI_DATATYPE(BYTE, 6, int8_t, DT_FLAG_BYTE)
  47 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_LONG, 7, long long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  48 CREATE_MPI_DATATYPE(SIGNED_CHAR, 8, signed char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  49 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_CHAR, 9, unsigned char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  50 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_SHORT, 10, unsigned short, DT_FLAG_C_INTEGER)
  51 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED, 11, unsigned int, DT_FLAG_C_INTEGER)
  52 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_LONG, 12, unsigned long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  53 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_LONG_LONG, 13, unsigned long long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  54 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_DOUBLE, 14, long double, DT_FLAG_FP)
  55 CREATE_MPI_DATATYPE(WCHAR, 15, wchar_t, DT_FLAG_BASIC)
  56 CREATE_MPI_DATATYPE(C_BOOL, 16, bool, DT_FLAG_LOGICAL)
  57 CREATE_MPI_DATATYPE(INT8_T, 17, int8_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  58 CREATE_MPI_DATATYPE(INT16_T, 18, int16_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  59 CREATE_MPI_DATATYPE(INT32_T, 19, int32_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  60 CREATE_MPI_DATATYPE(INT64_T, 20, int64_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  61 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT8_T, 21, uint8_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  62 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT16_T, 22, uint16_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  63 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT32_T, 23, uint32_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  64 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT64_T, 24, uint64_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  65 CREATE_MPI_DATATYPE(C_FLOAT_COMPLEX, 25, float _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  66 CREATE_MPI_DATATYPE(C_DOUBLE_COMPLEX, 26, double _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  67 CREATE_MPI_DATATYPE(C_LONG_DOUBLE_COMPLEX, 27, long double _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  68 CREATE_MPI_DATATYPE(AINT, 28, MPI_Aint, DT_FLAG_MULTILANG)
  69 CREATE_MPI_DATATYPE(OFFSET, 29, MPI_Offset, DT_FLAG_MULTILANG)
  70
  71 CREATE_MPI_DATATYPE(FLOAT_INT, 30, float_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  72 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_INT, 31, long_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  73 CREATE_MPI_DATATYPE(DOUBLE_INT, 32, double_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  74 CREATE_MPI_DATATYPE(SHORT_INT, 33, short_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  75 CREATE_MPI_DATATYPE(2INT, 34, int_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  76 CREATE_MPI_DATATYPE(2FLOAT, 35, float_float, DT_FLAG_REDUCTION)
  77 CREATE_MPI_DATATYPE(2DOUBLE, 36, double_double, DT_FLAG_REDUCTION)
  78 CREATE_MPI_DATATYPE(2LONG, 37, long_long, DT_FLAG_REDUCTION)
  79
  80 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL, 38, float, DT_FLAG_FP)
  81 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL4, 39, float, DT_FLAG_FP)
  82 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL8, 40, double, DT_FLAG_FP)
  83 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL16, 41, long double, DT_FLAG_FP)
  84 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX8, 42, float_float, DT_FLAG_COMPLEX)
  85 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX16, 43, double_double, DT_FLAG_COMPLEX)
  86 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX32, 44, double_double, DT_FLAG_COMPLEX)
  87 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER1, 45, int, DT_FLAG_F_INTEGER)
  88 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER2, 46, int16_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  89 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER4, 47, int32_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  90 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER8, 48, int64_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  91 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER16, 49, integer128_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  92
  93 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_DOUBLE_INT, 50, long_double_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  94 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_BOOL, 51, bool, DT_FLAG_LOGICAL)
  95 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_FLOAT_COMPLEX, 52, std::complex<float>, DT_FLAG_COMPLEX)
  96 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_DOUBLE_COMPLEX, 53, std::complex<double>, DT_FLAG_COMPLEX)
  97 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_LONG_DOUBLE_COMPLEX, 54, std::complex<long double>, DT_FLAG_COMPLEX)
  98
  99 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(UB, 55)
 100 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(LB, 56)
 101 CREATE_MPI_DATATYPE(PACKED, 57, char, DT_FLAG_PREDEFINED)
 102 // Internal use only
 103 CREATE_MPI_DATATYPE(PTR, 58, void*, DT_FLAG_PREDEFINED)
 104 CREATE_MPI_DATATYPE(COUNT, 59, long long, DT_FLAG_MULTILANG)
 105 MPI_Datatype MPI_PTR = &smpi_MPI_PTR;
 106
 107 namespace simgrid::smpi {
 108
 109 std::unordered_map<int, smpi_key_elem> Datatype::keyvals_; // required by the Keyval class implementation
 110 int Datatype::keyval_id_=0; // required by the Keyval class implementation
 111 Datatype::Datatype(int ident, int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags) : Datatype(size, lb, ub, flags)
 112 {
 113   id = std::to_string(ident);
 114 }
 115
 116 Datatype::Datatype(int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags) : size_(size), lb_(lb), ub_(ub), flags_(flags)
 117 {
 118   this->add_f();
 119 }
 120
 121 // for predefined types, so refcount_ = 0.
 122 Datatype::Datatype(const char* name, int ident, int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags)
 123     : name_(name), id(std::to_string(ident)), size_(size), lb_(lb), ub_(ub), flags_(flags), refcount_(0)
 124 {
 125   id2type_lookup.try_emplace(id, this);
 126 }
 127
 128 Datatype::Datatype(Datatype* datatype, int* ret)
 129     : size_(datatype->size_), lb_(datatype->lb_), ub_(datatype->ub_), flags_(datatype->flags_), duplicated_datatype_(datatype)
 130 {
 131   this->add_f();
 132   datatype->ref();
 133   *ret = this->copy_attrs(datatype);
 134 }
 135
 136 Datatype::~Datatype()
 137 {
 138   xbt_assert(refcount_ >= 0);
 139
 140   if(flags_ & DT_FLAG_PREDEFINED)
 141     return;
 142   //prevent further usage
 143   flags_ &= ~ DT_FLAG_COMMITED;
 144   if(duplicated_datatype_ != MPI_DATATYPE_NULL)
 145     unref(duplicated_datatype_);
 146   F2C::free_f(this->f2c_id());
 147   //if still used, mark for deletion
 148   if(refcount_!=0){
 149       flags_ |=DT_FLAG_DESTROYED;
 150       return;
 151   }
 152   cleanup_attr<Datatype>();
 153 }
 154
 155 int Datatype::copy_attrs(Datatype* datatype){
 156   flags_ &= ~DT_FLAG_PREDEFINED;
 157
 158   set_contents(MPI_COMBINER_DUP, 0, nullptr, 0, nullptr, 1, &datatype);
 159   for (auto const& [key, value] : datatype->attributes()) {
 160     auto elem_it = keyvals_.find(key);
 161     xbt_assert(elem_it != keyvals_.end(), "Keyval not found for Datatype: %d", key);
 162
 163     smpi_key_elem& elem = elem_it->second;
 164     int ret             = MPI_SUCCESS;
 165     int flag            = 0;
 166     void* value_out     = nullptr;
 167     if (elem.copy_fn.type_copy_fn == MPI_TYPE_DUP_FN) {
 168       value_out = value;
 169       flag      = 1;
 170     } else if (elem.copy_fn.type_copy_fn != MPI_NULL_COPY_FN) {
 171       ret = elem.copy_fn.type_copy_fn(datatype, key, elem.extra_state, value, &value_out, &flag);
 172     }
 173     if (ret != MPI_SUCCESS)
 174       return ret;
 175
 176     if (elem.copy_fn.type_copy_fn_fort != MPI_NULL_COPY_FN) {
 177       value_out = xbt_new(int, 1);
 178       if (*(int*)*elem.copy_fn.type_copy_fn_fort == 1) { // MPI_TYPE_DUP_FN
 179         memcpy(value_out, value, sizeof(int));
 180         flag = 1;
 181       } else { // not null, nor dup
 182         elem.copy_fn.type_copy_fn_fort(datatype, key, elem.extra_state, value, value_out, &flag, &ret);
 183       }
 184       if (ret != MPI_SUCCESS) {
 185         xbt_free(value_out);
 186         return ret;
 187       }
 188     }
 189     if (flag) {
 190       elem.refcount++;
 191       attributes().try_emplace(key, value_out);
 192     }
 193   }
 194   return MPI_SUCCESS;
 195 }
 196
 197 int Datatype::clone(MPI_Datatype* type){
 198   int ret;
 199   *type = new Datatype(this, &ret);
 200   return ret;
 201 }
 202
 203 void Datatype::ref()
 204 {
 205   refcount_++;
 206 }
 207
 208 void Datatype::unref(MPI_Datatype datatype)
 209 {
 210   if (datatype->refcount_ > 0)
 211     datatype->refcount_--;
 212
 213   if (datatype->refcount_ == 0 && not(datatype->flags_ & DT_FLAG_PREDEFINED))
 214     delete datatype;
 215 }
 216
 217 void Datatype::commit()
 218 {
 219   flags_ |= DT_FLAG_COMMITED;
 220 }
 221
 222 bool Datatype::is_valid() const
 223 {
 224   return (flags_ & DT_FLAG_COMMITED);
 225 }
 226
 227 bool Datatype::is_basic() const
 228 {
 229   return (flags_ & DT_FLAG_BASIC);
 230 }
 231
 232 MPI_Datatype Datatype::decode(const std::string& datatype_id)
 233 {
 234   return id2type_lookup.find(datatype_id)->second;
 235 }
 236
 237 void Datatype::addflag(int flag){
 238   flags_ &= flag;
 239 }
 240
 241 int Datatype::extent(MPI_Aint* lb, MPI_Aint* extent) const
 242 {
 243   *lb = lb_;
 244   *extent = ub_ - lb_;
 245   return MPI_SUCCESS;
 246 }
 247
 248 void Datatype::get_name(char* name, int* length) const
 249 {
 250   *length = static_cast<int>(name_.length());
 251   if (not name_.empty()) {
 252     name_.copy(name, *length);
 253     name[*length] = '\0';
 254   }
 255 }
 256
 257 void Datatype::set_name(const char* name)
 258 {
 259   name_ = name;
 260 }
 261
 262 int Datatype::pack(const void* inbuf, int incount, void* outbuf, int outcount, int* position, const Comm*)
 263 {
 264   if (outcount - *position < incount*static_cast<int>(size_))
 265     return MPI_ERR_OTHER;
 266   Datatype::copy(inbuf, incount, this, static_cast<char*>(outbuf) + *position, outcount, MPI_CHAR);
 267   *position += incount * size_;
 268   return MPI_SUCCESS;
 269 }
 270
 271 int Datatype::unpack(const void* inbuf, int insize, int* position, void* outbuf, int outcount, const Comm*)
 272 {
 273   if (outcount*static_cast<int>(size_)> insize)
 274     return MPI_ERR_OTHER;
 275   Datatype::copy(static_cast<const char*>(inbuf) + *position, insize, MPI_CHAR, outbuf, outcount, this);
 276   *position += outcount * size_;
 277   return MPI_SUCCESS;
 278 }
 279
 280 int Datatype::get_contents(int max_integers, int max_addresses, int max_datatypes, int* array_of_integers,
 281                            MPI_Aint* array_of_addresses, MPI_Datatype* array_of_datatypes) const
 282 {
 283   if(contents_==nullptr)
 284     return MPI_ERR_ARG;
 285   if (static_cast<unsigned>(max_integers) < contents_->integers_.size())
 286     return MPI_ERR_COUNT;
 287   std::copy(begin(contents_->integers_), end(contents_->integers_), array_of_integers);
 288   if (static_cast<unsigned>(max_addresses) < contents_->addresses_.size())
 289     return MPI_ERR_COUNT;
 290   std::copy(begin(contents_->addresses_), end(contents_->addresses_), array_of_addresses);
 291   if (static_cast<unsigned>(max_datatypes) < contents_->datatypes_.size())
 292     return MPI_ERR_COUNT;
 293   std::copy(begin(contents_->datatypes_), end(contents_->datatypes_), array_of_datatypes);
 294   for (auto& datatype : contents_->datatypes_)
 295     datatype->ref();
 296   return MPI_SUCCESS;
 297 }
 298
 299 int Datatype::get_envelope(int* num_integers, int* num_addresses, int* num_datatypes, int* combiner) const
 300 {
 301   if(contents_==nullptr){
 302     *num_integers = 0;
 303     *num_addresses = 0;
 304     *num_datatypes = 0;
 305     *combiner = MPI_COMBINER_NAMED;
 306   }else{
 307     *num_integers  = contents_->integers_.size();
 308     *num_addresses = contents_->addresses_.size();
 309     *num_datatypes = contents_->datatypes_.size();
 310     *combiner = contents_->combiner_;
 311   }
 312   return MPI_SUCCESS;
 313 }
 314
 315 int Datatype::copy(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
 316                    MPI_Datatype recvtype)
 317 {
 318   // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 319
 320   smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self());
 321
 322   /* First check if we really have something to do */
 323   size_t offset = 0;
 324   std::vector<std::pair<size_t, size_t>> private_blocks;
 325   if(smpi_is_shared(sendbuf,private_blocks,&offset)
 326        && (private_blocks.size()==1
 327        && (private_blocks[0].second - private_blocks[0].first)==(unsigned long)(sendcount * sendtype->get_extent()))){
 328     XBT_VERB("sendbuf is shared. Ignoring copies");
 329     return 0;
 330   }
 331   if(smpi_is_shared(recvbuf,private_blocks,&offset)
 332        && (private_blocks.size()==1
 333        && (private_blocks[0].second - private_blocks[0].first)==(unsigned long)(recvcount * recvtype->get_extent()))){
 334     XBT_VERB("recvbuf is shared. Ignoring copies");
 335     return 0;
 336   }
 337
 338   if (recvcount > 0 && recvbuf != sendbuf) {
 339     sendcount *= sendtype->size();
 340     recvcount *= recvtype->size();
 341     int count = sendcount < recvcount ? sendcount : recvcount;
 342     XBT_DEBUG("Copying %d bytes from %p to %p", count, sendbuf, recvbuf);
 343     if (not(sendtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && not(recvtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 344       if (not smpi_process()->replaying() && count > 0)
 345         memcpy(recvbuf, sendbuf, count);
 346     } else if (not(sendtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 347       recvtype->unserialize(sendbuf, recvbuf, count / recvtype->size(), MPI_REPLACE);
 348     } else if (not(recvtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 349       sendtype->serialize(sendbuf, recvbuf, count / sendtype->size());
 350     } else if(sendtype->size() != 0 && recvtype->size() != 0){
 351       void * buf_tmp = xbt_malloc(count);
 352       sendtype->serialize( sendbuf, buf_tmp,count/sendtype->size());
 353       recvtype->unserialize( buf_tmp, recvbuf,count/recvtype->size(), MPI_REPLACE);
 354       xbt_free(buf_tmp);
 355     }
 356   }
 357
 358   return sendcount > recvcount ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 359 }
 360
 361 //Default serialization method : memcpy.
 362 void Datatype::serialize(const void* noncontiguous_buf, void* contiguous_buf, int count)
 363 {
 364   auto* contiguous_buf_char          = static_cast<char*>(contiguous_buf);
 365   const auto* noncontiguous_buf_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_buf) + lb_;
 366   memcpy(contiguous_buf_char, noncontiguous_buf_char, count*size_);
 367 }
 368
 369 void Datatype::unserialize(const void* contiguous_buf, void *noncontiguous_buf, int count, MPI_Op op){
 370   const auto* contiguous_buf_char = static_cast<const char*>(contiguous_buf);
 371   auto* noncontiguous_buf_char    = static_cast<char*>(noncontiguous_buf) + lb_;
 372   int n=count;
 373   if(op!=MPI_OP_NULL)
 374     op->apply( contiguous_buf_char, noncontiguous_buf_char, &n, this);
 375 }
 376
 377 int Datatype::create_contiguous(int count, MPI_Datatype old_type, MPI_Aint lb, MPI_Datatype* new_type){
 378   if(old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED){
 379     //handle this case as a hvector with stride equals to the extent of the datatype
 380     return create_hvector(count, 1, old_type->get_extent(), old_type, new_type);
 381   }
 382   if(count>0)
 383     *new_type = new Type_Contiguous(count * old_type->size(), lb, lb + count * old_type->size(),
 384                                    DT_FLAG_DERIVED, count, old_type);
 385   else
 386     *new_type = new Datatype(count * old_type->size(), lb, lb + count * old_type->size(),0);
 387   return MPI_SUCCESS;
 388 }
 389
 390 int Datatype::create_vector(int count, int block_length, int stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 391 {
 392   int retval;
 393   if (block_length<0)
 394     return MPI_ERR_ARG;
 395   MPI_Aint lb = 0;
 396   MPI_Aint ub = 0;
 397   if(count>0){
 398     lb=old_type->lb();
 399     ub=((count-1)*stride+block_length-1)*old_type->get_extent()+old_type->ub();
 400   }
 401   if(old_type->flags() & DT_FLAG_DERIVED || stride != block_length){
 402     *new_type = new Type_Vector(old_type->size() * block_length * count, lb, ub, DT_FLAG_DERIVED, count, block_length,
 403                                 stride, old_type);
 404     retval=MPI_SUCCESS;
 405   }else{
 406     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 407     *new_type =
 408         new Datatype(old_type->size() * block_length * count, 0,
 409                      old_type->size() * ((count - 1) * stride + block_length), DT_FLAG_CONTIGUOUS | DT_FLAG_DERIVED);
 410     const std::array<int, 3> ints = {{count, block_length, stride}};
 411     (*new_type)->set_contents(MPI_COMBINER_VECTOR, 3, ints.data(), 0, nullptr, 1, &old_type);
 412     retval=MPI_SUCCESS;
 413   }
 414   return retval;
 415 }
 416
 417
 418 int Datatype::create_hvector(int count, int block_length, MPI_Aint stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 419 {
 420   int retval;
 421   if (block_length<0)
 422     return MPI_ERR_ARG;
 423   MPI_Aint lb = 0;
 424   MPI_Aint ub = 0;
 425   if(count>0){
 426     lb=old_type->lb();
 427     ub=((count-1)*stride)+(block_length-1)*old_type->get_extent()+old_type->ub();
 428   }
 429   if(old_type->flags() & DT_FLAG_DERIVED || stride != block_length*old_type->get_extent()){
 430     *new_type = new Type_Hvector(old_type->size() * block_length * count, lb, ub, DT_FLAG_DERIVED, count, block_length,
 431                                  stride, old_type);
 432     retval=MPI_SUCCESS;
 433   }else{
 434     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 435     *new_type = new Datatype(old_type->size() * block_length * count, 0, old_type->size() * block_length * count,
 436                              DT_FLAG_CONTIGUOUS | DT_FLAG_DERIVED);
 437     const std::array<int, 2> ints = {{count, block_length}};
 438     (*new_type)->set_contents(MPI_COMBINER_HVECTOR, 2, ints.data(), 1, &stride, 1, &old_type);
 439     retval=MPI_SUCCESS;
 440   }
 441   return retval;
 442 }
 443
 444 int Datatype::create_indexed(int count, const int* block_lengths, const int* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type){
 445   int size = 0;
 446   bool contiguous=true;
 447   MPI_Aint lb = 0;
 448   MPI_Aint ub = 0;
 449   if(count>0){
 450     lb=indices[0]*old_type->get_extent();
 451     ub=indices[0]*old_type->get_extent() + block_lengths[0]*old_type->ub();
 452   }
 453
 454   for (int i = 0; i < count; i++) {
 455     if (block_lengths[i] < 0)
 456       return MPI_ERR_ARG;
 457     size += block_lengths[i];
 458
 459     if(indices[i]*old_type->get_extent()+old_type->lb()<lb)
 460       lb = indices[i]*old_type->get_extent()+old_type->lb();
 461     if(indices[i]*old_type->get_extent()+block_lengths[i]*old_type->ub()>ub)
 462       ub = indices[i]*old_type->get_extent()+block_lengths[i]*old_type->ub();
 463
 464     if ( (i< count -1) && (indices[i]+block_lengths[i] != indices[i+1]) )
 465       contiguous=false;
 466   }
 467   if(old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED)
 468     contiguous=false;
 469
 470   if (not contiguous) {
 471     *new_type = new Type_Indexed(size * old_type->size(),lb,ub,
 472                                  DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA, count, block_lengths, indices, old_type);
 473   }else{
 474     Datatype::create_contiguous(size, old_type, lb, new_type);
 475   }
 476   return MPI_SUCCESS;
 477 }
 478
 479 int Datatype::create_hindexed(int count, const int* block_lengths, const MPI_Aint* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type){
 480   int size = 0;
 481   bool contiguous=true;
 482   MPI_Aint lb = 0;
 483   MPI_Aint ub = 0;
 484   if(count>0){
 485     lb=indices[0] + old_type->lb();
 486     ub=indices[0] + block_lengths[0]*old_type->ub();
 487   }
 488   for (int i = 0; i < count; i++) {
 489     if (block_lengths[i] < 0)
 490       return MPI_ERR_ARG;
 491     size += block_lengths[i];
 492
 493     if(indices[i]+old_type->lb()<lb)
 494       lb = indices[i]+old_type->lb();
 495     if(indices[i]+block_lengths[i]*old_type->ub()>ub)
 496       ub = indices[i]+block_lengths[i]*old_type->ub();
 497
 498     if ((i < count - 1) && (indices[i] + static_cast<MPI_Aint>(old_type->size()) * block_lengths[i] != indices[i + 1]))
 499       contiguous=false;
 500   }
 501   if (old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED || lb!=0)
 502     contiguous=false;
 503
 504   if (not contiguous) {
 505     *new_type = new Type_Hindexed(size * old_type->size(),lb,ub,
 506                                    DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA, count, block_lengths, indices, old_type);
 507   }else{
 508     Datatype::create_contiguous(size, old_type, lb, new_type);
 509   }
 510   return MPI_SUCCESS;
 511 }
 512
 513 int Datatype::create_struct(int count, const int* block_lengths, const MPI_Aint* indices, const MPI_Datatype* old_types, MPI_Datatype* new_type){
 514   size_t size = 0;
 515   bool contiguous=true;
 516   size = 0;
 517   MPI_Aint lb = 0;
 518   MPI_Aint ub = 0;
 519   if(count>0){
 520     lb=indices[0] + old_types[0]->lb();
 521     ub=indices[0] + block_lengths[0]*old_types[0]->ub();
 522   }
 523   bool forced_lb=false;
 524   bool forced_ub=false;
 525   for (int i = 0; i < count; i++) {
 526     if (block_lengths[i]<0)
 527       return MPI_ERR_ARG;
 528     if (old_types[i]->flags_ & DT_FLAG_DERIVED)
 529       contiguous=false;
 530
 531     size += block_lengths[i]*old_types[i]->size();
 532     if (old_types[i]==MPI_LB){
 533       lb=indices[i];
 534       forced_lb=true;
 535     }
 536     if (old_types[i]==MPI_UB){
 537       ub=indices[i];
 538       forced_ub=true;
 539     }
 540
 541     if (not forced_lb && indices[i] + old_types[i]->lb() < lb)
 542       lb = indices[i];
 543     if (not forced_ub && indices[i] + block_lengths[i] * old_types[i]->ub() > ub)
 544       ub = indices[i]+block_lengths[i]*old_types[i]->ub();
 545
 546     if ((i < count - 1) &&
 547         (indices[i] + static_cast<MPI_Aint>(old_types[i]->size() * block_lengths[i]) != indices[i + 1]))
 548       contiguous=false;
 549   }
 550   if (not contiguous) {
 551     *new_type = new Type_Struct(size, lb,ub, DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA,
 552                                 count, block_lengths, indices, old_types);
 553   }else{
 554     Datatype::create_contiguous(size, MPI_CHAR, lb, new_type);
 555   }
 556   return MPI_SUCCESS;
 557 }
 558
 559 int Datatype::create_subarray(int ndims, const int* array_of_sizes,
 560                              const int* array_of_subsizes, const int* array_of_starts,
 561                              int order, MPI_Datatype oldtype, MPI_Datatype *newtype){
 562   MPI_Datatype tmp;
 563
 564   for (int i = 0; i < ndims; i++) {
 565     if (array_of_subsizes[i] > array_of_sizes[i]){
 566       XBT_WARN("subarray : array_of_subsizes > array_of_sizes for dim %d",i);
 567       return MPI_ERR_ARG;
 568     }
 569     if (array_of_starts[i] + array_of_subsizes[i] > array_of_sizes[i]){
 570       XBT_WARN("subarray : array_of_starts + array_of_subsizes > array_of_sizes for dim %d",i);
 571       return MPI_ERR_ARG;
 572     }
 573   }
 574
 575   MPI_Aint extent = oldtype->get_extent();
 576
 577   int i;
 578   int step;
 579   int end;
 580   if( order==MPI_ORDER_C ) {
 581       i = ndims - 1;
 582       step = -1;
 583       end = -1;
 584   } else {
 585       i = 0;
 586       step = 1;
 587       end = ndims;
 588   }
 589
 590   MPI_Aint size = (MPI_Aint)array_of_sizes[i] * (MPI_Aint)array_of_sizes[i+step];
 591   MPI_Aint lb = (MPI_Aint)array_of_starts[i] + (MPI_Aint)array_of_starts[i+step] *(MPI_Aint)array_of_sizes[i];
 592
 593   create_vector( array_of_subsizes[i+step], array_of_subsizes[i], array_of_sizes[i],
 594                                oldtype, newtype );
 595
 596   tmp = *newtype;
 597
 598   for( i += 2 * step; i != end; i += step ) {
 599       create_hvector( array_of_subsizes[i], 1, size * extent,
 600                                     tmp, newtype );
 601       unref(tmp);
 602       lb += size * array_of_starts[i];
 603       size *= array_of_sizes[i];
 604       tmp = *newtype;
 605   }
 606
 607   const MPI_Aint lbs = lb * extent;
 608   const int sizes    = 1;
 609   //handle LB and UB with a resized call
 610   create_hindexed(1, &sizes, &lbs, tmp, newtype);
 611   unref(tmp);
 612
 613   tmp = *newtype;
 614   create_resized(tmp, 0, extent, newtype);
 615
 616   unref(tmp);
 617   return MPI_SUCCESS;
 618 }
 619
 620 int Datatype::create_resized(MPI_Datatype oldtype,MPI_Aint lb, MPI_Aint extent, MPI_Datatype *newtype){
 621   const std::array<int, 3> blocks         = {{1, 1, 1}};
 622   const std::array<MPI_Aint, 3> disps     = {{lb, 0, lb + extent}};
 623   const std::array<MPI_Datatype, 3> types = {{MPI_LB, oldtype, MPI_UB}};
 624
 625   *newtype = new simgrid::smpi::Type_Struct(oldtype->size(), lb, lb + extent, DT_FLAG_DERIVED, 3, blocks.data(),
 626                                             disps.data(), types.data());
 627
 628   (*newtype)->addflag(~DT_FLAG_COMMITED);
 629   return MPI_SUCCESS;
 630 }
 631
 632 Datatype* Datatype::f2c(int id)
 633 {
 634   return static_cast<Datatype*>(F2C::f2c(id));
 635 }
 636
 637 } // namespace simgrid::smpi