src/smpi/colls/bcast/bcast-NTSB.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2018. 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.hpp"
   8
   9 int bcast_NTSB_segment_size_in_byte = 8192;
  10 namespace simgrid{
  11 namespace smpi{
  12 int Coll_bcast_NTSB::bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
  13                                int root, MPI_Comm comm)
  14 {
  15   int tag = COLL_TAG_BCAST;
  16   MPI_Status status;
  17   int rank, size;
  18   int i;
  19
  20   MPI_Request *send_request_array;
  21   MPI_Request *recv_request_array;
  22   MPI_Status *send_status_array;
  23   MPI_Status *recv_status_array;
  24
  25   MPI_Aint extent;
  26   extent = datatype->get_extent();
  27
  28   rank = comm->rank();
  29   size = comm->size();
  30
  31   /* source node and destination nodes (same through out the functions) */
  32   int from = (rank - 1) / 2;
  33   int to_left = rank * 2 + 1;
  34   int to_right = rank * 2 + 2;
  35   if (to_left >= size)
  36     to_left = -1;
  37   if (to_right >= size)
  38     to_right = -1;
  39
  40   /* segment is segment size in number of elements (not bytes) */
  41   int segment = bcast_NTSB_segment_size_in_byte / extent;
  42   segment =  segment == 0 ? 1 :segment;
  43   /* pipeline length */
  44   int pipe_length = count / segment;
  45
  46   /* use for buffer offset for sending and receiving data = segment size in byte */
  47   int increment = segment * extent;
  48
  49   /* if the input size is not divisible by segment size =>
  50      the small remainder will be done with native implementation */
  51   int remainder = count % segment;
  52
  53   /* if root is not zero send to rank zero first */
  54   if (root != 0) {
  55     if (rank == root) {
  56       Request::send(buf, count, datatype, 0, tag, comm);
  57     } else if (rank == 0) {
  58       Request::recv(buf, count, datatype, root, tag, comm, &status);
  59     }
  60   }
  61
  62   /* when a message is smaller than a block size => no pipeline */
  63   if (count <= segment) {
  64
  65     /* case: root */
  66     if (rank == 0) {
  67       /* case root has only a left child */
  68       if (to_right == -1) {
  69         Request::send(buf, count, datatype, to_left, tag, comm);
  70       }
  71       /* case root has both left and right children */
  72       else {
  73         Request::send(buf, count, datatype, to_left, tag, comm);
  74         Request::send(buf, count, datatype, to_right, tag, comm);
  75       }
  76     }
  77
  78     /* case: leaf ==> receive only */
  79     else if (to_left == -1) {
  80       Request::recv(buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  81     }
  82
  83     /* case: intermidiate node with only left child ==> relay message */
  84     else if (to_right == -1) {
  85       Request::recv(buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  86       Request::send(buf, count, datatype, to_left, tag, comm);
  87     }
  88
  89     /* case: intermidiate node with both left and right children ==> relay message */
  90     else {
  91       Request::recv(buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  92       Request::send(buf, count, datatype, to_left, tag, comm);
  93       Request::send(buf, count, datatype, to_right, tag, comm);
  94     }
  95     return MPI_SUCCESS;
  96   }
  97   // pipelining
  98   else {
  99
 100     send_request_array =
 101         (MPI_Request *) xbt_malloc(2 * (size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
 102     recv_request_array =
 103         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
 104     send_status_array =
 105         (MPI_Status *) xbt_malloc(2 * (size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
 106     recv_status_array =
 107         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
 108
 109
 110
 111     /* case: root */
 112     if (rank == 0) {
 113       /* case root has only a left child */
 114       if (to_right == -1) {
 115         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 116           send_request_array[i] = Request::isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_left,
 117                     tag + i, comm);
 118         }
 119         Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 120       }
 121       /* case root has both left and right children */
 122       else {
 123         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 124           send_request_array[i] = Request::isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_left,
 125                     tag + i, comm);
 126           send_request_array[i + pipe_length] = Request::isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_right,
 127                     tag + i, comm);
 128         }
 129         Request::waitall((2 * pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 130       }
 131     }
 132
 133     /* case: leaf ==> receive only */
 134     else if (to_left == -1) {
 135       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 136         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 137                   tag + i, comm);
 138       }
 139       Request::waitall((pipe_length), recv_request_array, recv_status_array);
 140     }
 141
 142     /* case: intermidiate node with only left child ==> relay message */
 143     else if (to_right == -1) {
 144       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 145         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 146                   tag + i, comm);
 147       }
 148       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 149         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 150         send_request_array[i] = Request::isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_left,
 151                   tag + i, comm);
 152       }
 153       Request::waitall(pipe_length, send_request_array, send_status_array);
 154
 155     }
 156     /* case: intermidiate node with both left and right children ==> relay message */
 157     else {
 158       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 159         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 160                   tag + i, comm);
 161       }
 162       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 163         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 164         send_request_array[i] = Request::isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_left,
 165                   tag + i, comm);
 166         send_request_array[i + pipe_length] = Request::isend((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_right,
 167                   tag + i, comm);
 168       }
 169       Request::waitall((2 * pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 170     }
 171
 172     free(send_request_array);
 173     free(recv_request_array);
 174     free(send_status_array);
 175     free(recv_status_array);
 176   }                             /* end pipeline */
 177
 178   /* when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder */
 179   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 180     XBT_WARN("MPI_bcast_NTSB use default MPI_bcast.");
 181     Colls::bcast((char *) buf + (pipe_length * increment), remainder, datatype,
 182               root, comm);
 183   }
 184
 185   return MPI_SUCCESS;
 186 }
 187
 188 }
 189 }