src/smpi/smpi_mpi_dt.cpp

   1 /* smpi_mpi_dt.c -- MPI primitives to handle datatypes                      */
   2 /* Copyright (c) 2009-2015. The SimGrid Team.
   3  * All rights reserved.                                                     */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include <stdio.h>
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include <limits.h>
  12 #include "private.h"
  13 #include "smpi_mpi_dt_private.h"
  14 #include "mc/mc.h"
  15 #include "xbt/replay.h"
  16 #include <xbt/ex.hpp>
  17 #include "simgrid/modelchecker.h"
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_mpi_dt, smpi, "Logging specific to SMPI (datatype)");
  20
  21 xbt_dict_t smpi_type_keyvals = nullptr;
  22 int type_keyval_id=0;//avoid collisions
  23
  24 #define CREATE_MPI_DATATYPE(name, type)               \
  25   static s_smpi_mpi_datatype_t mpi_##name = {         \
  26     (char*) # name,                                   \
  27     sizeof(type),   /* size */                        \
  28     0,              /*was 1 sizeof_substruct*/        \
  29     0,              /* lb */                          \
  30     sizeof(type),   /* ub = lb + size */              \
  31     DT_FLAG_BASIC,  /* flags */                       \
  32     nullptr,        /* attributes */                  \
  33     nullptr,        /* pointer on extended struct*/   \
  34     0               /* in_use counter */              \
  35   };                                                  \
  36 const MPI_Datatype name = &mpi_##name;
  37
  38 #define CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(name)                \
  39   static s_smpi_mpi_datatype_t mpi_##name = {         \
  40     (char*) # name,                                   \
  41     0,              /* size */                        \
  42     0,              /* was 1 sizeof_substruct*/       \
  43     0,              /* lb */                          \
  44     0,              /* ub = lb + size */              \
  45     DT_FLAG_BASIC,  /* flags */                       \
  46     nullptr,        /* attributes */                  \
  47     nullptr,        /* pointer on extended struct*/   \
  48     0               /* in_use counter */              \
  49   };                                                  \
  50 const MPI_Datatype name = &mpi_##name;
  51
  52 //The following are datatypes for the MPI functions MPI_MAXLOC and MPI_MINLOC.
  53 typedef struct {
  54   float value;
  55   int index;
  56 } float_int;
  57 typedef struct {
  58   float value;
  59   float index;
  60 } float_float;
  61 typedef struct {
  62   long value;
  63   long index;
  64 } long_long;
  65 typedef struct {
  66   double value;
  67   double index;
  68 } double_double;
  69 typedef struct {
  70   long value;
  71   int index;
  72 } long_int;
  73 typedef struct {
  74   double value;
  75   int index;
  76 } double_int;
  77 typedef struct {
  78   short value;
  79   int index;
  80 } short_int;
  81 typedef struct {
  82   int value;
  83   int index;
  84 } int_int;
  85 typedef struct {
  86   long double value;
  87   int index;
  88 } long_double_int;
  89 typedef struct {
  90   int64_t value;
  91   int64_t index;
  92 } integer128_t;
  93 // Predefined data types
  94 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_CHAR, char);
  95 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_SHORT, short);
  96 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT, int);
  97 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG, long);
  98 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG_LONG, long long);
  99 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_SIGNED_CHAR, signed char);
 100 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED_CHAR, unsigned char);
 101 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED_SHORT, unsigned short);
 102 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED, unsigned int);
 103 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED_LONG, unsigned long);
 104 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UNSIGNED_LONG_LONG, unsigned long long);
 105 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_FLOAT, float);
 106 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_DOUBLE, double);
 107 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG_DOUBLE, long double);
 108 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_WCHAR, wchar_t);
 109 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_C_BOOL, bool);
 110 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_BYTE, int8_t);
 111 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT8_T, int8_t);
 112 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT16_T, int16_t);
 113 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT32_T, int32_t);
 114 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INT64_T, int64_t);
 115 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UINT8_T, uint8_t);
 116 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UINT16_T, uint16_t);
 117 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UINT32_T, uint32_t);
 118 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_UINT64_T, uint64_t);
 119 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_C_FLOAT_COMPLEX, float _Complex);
 120 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_C_DOUBLE_COMPLEX, double _Complex);
 121 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_C_LONG_DOUBLE_COMPLEX, long double _Complex);
 122 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_AINT, MPI_Aint);
 123 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_OFFSET, MPI_Offset);
 124
 125 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_FLOAT_INT, float_int);
 126 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG_INT, long_int);
 127 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_DOUBLE_INT, double_int);
 128 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_SHORT_INT, short_int);
 129 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_2INT, int_int);
 130 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_2FLOAT, float_float);
 131 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_2DOUBLE, double_double);
 132 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_2LONG, long_long);
 133
 134 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_REAL, float);
 135 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_REAL4, float);
 136 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_REAL8, float);
 137 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_REAL16, double);
 138 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_COMPLEX8);
 139 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_COMPLEX16);
 140 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_COMPLEX32);
 141 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER1, int);
 142 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER2, int16_t);
 143 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER4, int32_t);
 144 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER8, int64_t);
 145 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_INTEGER16, integer128_t);
 146
 147 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_LONG_DOUBLE_INT, long_double_int);
 148
 149 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_UB);
 150 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(MPI_LB);
 151 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_PACKED, char);
 152 // Internal use only
 153 CREATE_MPI_DATATYPE(MPI_PTR, void*);
 154
 155 /** Check if the datatype is usable for communications */
 156 bool is_datatype_valid(MPI_Datatype datatype) {
 157     return datatype != MPI_DATATYPE_NULL && ((datatype->flags & DT_FLAG_COMMITED) != 0);
 158 }
 159
 160 size_t smpi_datatype_size(MPI_Datatype datatype)
 161 {
 162   return datatype->size;
 163 }
 164
 165 MPI_Aint smpi_datatype_lb(MPI_Datatype datatype)
 166 {
 167   return datatype->lb;
 168 }
 169
 170 MPI_Aint smpi_datatype_ub(MPI_Datatype datatype)
 171 {
 172   return datatype->ub;
 173 }
 174
 175 int smpi_datatype_dup(MPI_Datatype datatype, MPI_Datatype* new_t)
 176 {
 177   int ret=MPI_SUCCESS;
 178   *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_datatype_t,1);
 179   memcpy(*new_t, datatype, sizeof(s_smpi_mpi_datatype_t));
 180   (*new_t)->in_use=1;
 181   (*new_t)->flags &= ~DT_FLAG_PREDEFINED;
 182   if (datatype->sizeof_substruct){
 183     (*new_t)->substruct=xbt_malloc(datatype->sizeof_substruct);
 184     memcpy((*new_t)->substruct, datatype->substruct, datatype->sizeof_substruct);
 185   }
 186   if(datatype->name)
 187     (*new_t)->name = xbt_strdup(datatype->name);
 188   if(datatype->attributes !=nullptr){
 189     (*new_t)->attributes     = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
 190     xbt_dict_cursor_t cursor = nullptr;
 191     int* key;
 192     int flag;
 193     void* value_in;
 194     void* value_out;
 195     xbt_dict_foreach (datatype->attributes, cursor, key, value_in) {
 196       smpi_type_key_elem elem = static_cast<smpi_type_key_elem>(
 197           xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(key), sizeof(int)));
 198       if (elem != nullptr && elem->copy_fn != MPI_NULL_COPY_FN) {
 199         ret = elem->copy_fn(datatype, *key, nullptr, value_in, &value_out, &flag);
 200         if (ret != MPI_SUCCESS) {
 201           smpi_datatype_unuse(*new_t);
 202           *new_t = MPI_DATATYPE_NULL;
 203           xbt_dict_cursor_free(&cursor);
 204           return ret;
 205         }
 206         if (flag)
 207           xbt_dict_set_ext((*new_t)->attributes, reinterpret_cast<const char*>(key), sizeof(int), value_out, nullptr);
 208       }
 209       }
 210     }
 211   return ret;
 212 }
 213
 214 int smpi_datatype_extent(MPI_Datatype datatype, MPI_Aint * lb, MPI_Aint * extent)
 215 {
 216   if(datatype == MPI_DATATYPE_NULL){
 217     *lb=0;
 218     *extent=0;
 219     return MPI_SUCCESS;
 220   }
 221   *lb = datatype->lb;
 222   *extent = datatype->ub - datatype->lb;
 223   return MPI_SUCCESS;
 224 }
 225
 226 MPI_Aint smpi_datatype_get_extent(MPI_Datatype datatype){
 227   if(datatype == MPI_DATATYPE_NULL){
 228     return 0;
 229   }
 230   return datatype->ub - datatype->lb;
 231 }
 232
 233 void smpi_datatype_get_name(MPI_Datatype datatype, char* name, int* length){
 234   *length = strlen(datatype->name);
 235   strncpy(name, datatype->name, *length+1);
 236 }
 237
 238 void smpi_datatype_set_name(MPI_Datatype datatype, char* name){
 239   if(datatype->name!=nullptr &&  (datatype->flags & DT_FLAG_PREDEFINED) == 0)
 240     xbt_free(datatype->name);
 241   datatype->name = xbt_strdup(name);
 242 }
 243
 244 int smpi_datatype_copy(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 245                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype)
 246 {
 247   int count;
 248   if(smpi_privatize_global_variables){
 249     smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 250   }
 251   /* First check if we really have something to do */
 252   if (recvcount > 0 && recvbuf != sendbuf) {
 253     /* FIXME: treat packed cases */
 254     sendcount *= smpi_datatype_size(sendtype);
 255     recvcount *= smpi_datatype_size(recvtype);
 256     count = sendcount < recvcount ? sendcount : recvcount;
 257
 258     if(sendtype->sizeof_substruct == 0 && recvtype->sizeof_substruct == 0) {
 259       if(!smpi_process_get_replaying())
 260         memcpy(recvbuf, sendbuf, count);
 261     }
 262     else if (sendtype->sizeof_substruct == 0)
 263     {
 264       s_smpi_subtype_t *subtype =  static_cast<s_smpi_subtype_t*>(recvtype->substruct);
 265       subtype->unserialize( sendbuf, recvbuf, recvcount/smpi_datatype_size(recvtype), subtype, MPI_REPLACE);
 266     }
 267     else if (recvtype->sizeof_substruct == 0)
 268     {
 269       s_smpi_subtype_t *subtype =  static_cast<s_smpi_subtype_t*>(sendtype->substruct);
 270       subtype->serialize(sendbuf, recvbuf, sendcount/smpi_datatype_size(sendtype), subtype);
 271     }else{
 272       s_smpi_subtype_t *subtype =  static_cast<s_smpi_subtype_t*>(sendtype->substruct);
 273
 274       void * buf_tmp = xbt_malloc(count);
 275
 276       subtype->serialize( sendbuf, buf_tmp,count/smpi_datatype_size(sendtype), subtype);
 277       subtype =  static_cast<s_smpi_subtype_t*>(recvtype->substruct);
 278       subtype->unserialize( buf_tmp, recvbuf,count/smpi_datatype_size(recvtype), subtype, MPI_REPLACE);
 279
 280       xbt_free(buf_tmp);
 281     }
 282   }
 283
 284   return sendcount > recvcount ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 285 }
 286
 287 /*
 288  *  Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 289  *  @param contiguous_vector - output vector
 290  *  @param noncontiguous_vector - input vector
 291  *  @param type - pointer containing :
 292  *      - stride - stride of between noncontiguous data
 293  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 294  *      - count - the number of rows of matrix
 295  */
 296 void serialize_vector( const void *noncontiguous_vector, void *contiguous_vector, int count, void *type)
 297 {
 298   s_smpi_mpi_vector_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_vector_t*>(type);
 299   int i;
 300   char* contiguous_vector_char = static_cast<char*>(contiguous_vector);
 301   const char* noncontiguous_vector_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_vector);
 302
 303   for (i = 0; i < type_c->block_count * count; i++) {
 304       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 305         memcpy(contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, type_c->block_length * type_c->size_oldtype);
 306       else
 307         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->serialize( noncontiguous_vector_char,
 308                                                                      contiguous_vector_char,
 309                                                                      type_c->block_length, type_c->old_type->substruct);
 310
 311     contiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 312     if((i+1)%type_c->block_count ==0)
 313       noncontiguous_vector_char += type_c->block_length*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 314     else
 315       noncontiguous_vector_char += type_c->block_stride*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 316   }
 317 }
 318
 319 /*
 320  *  Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 321  *  @param noncontiguous_vector - output vector
 322  *  @param contiguous_vector - input vector
 323  *  @param type - pointer contening :
 324  *      - stride - stride of between noncontiguous data
 325  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 326  *      - count - the number of rows of matrix
 327  */
 328 void unserialize_vector( const void *contiguous_vector, void *noncontiguous_vector, int count, void *type, MPI_Op op)
 329 {
 330   s_smpi_mpi_vector_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_vector_t*>(type);
 331   int i;
 332
 333   const char* contiguous_vector_char = static_cast<const char*>(contiguous_vector);
 334   char* noncontiguous_vector_char = static_cast<char*>(noncontiguous_vector);
 335
 336   for (i = 0; i < type_c->block_count * count; i++) {
 337     if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 338       smpi_op_apply(op, contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, &type_c->block_length,
 339           &type_c->old_type);
 340     else
 341       static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->unserialize(contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char,
 342                                                                     type_c->block_length,type_c->old_type->substruct,
 343                                                                     op);
 344     contiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 345     if((i+1)%type_c->block_count ==0)
 346       noncontiguous_vector_char += type_c->block_length*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 347     else
 348       noncontiguous_vector_char += type_c->block_stride*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 349   }
 350 }
 351
 352 /* Create a Sub type vector to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_vector_t is derived
 353  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize */
 354 s_smpi_mpi_vector_t* smpi_datatype_vector_create( int block_stride, int block_length, int block_count,
 355                                                   MPI_Datatype old_type, int size_oldtype){
 356   s_smpi_mpi_vector_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_vector_t,1);
 357   new_t->base.serialize = &serialize_vector;
 358   new_t->base.unserialize = &unserialize_vector;
 359   new_t->base.subtype_free = &free_vector;
 360   new_t->base.subtype_use = &use_vector;
 361   new_t->block_stride = block_stride;
 362   new_t->block_length = block_length;
 363   new_t->block_count = block_count;
 364   smpi_datatype_use(old_type);
 365   new_t->old_type = old_type;
 366   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 367   return new_t;
 368 }
 369
 370 void smpi_datatype_create(MPI_Datatype* new_type, int size,int lb, int ub, int sizeof_substruct, void *struct_type,
 371                           int flags){
 372   MPI_Datatype new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_datatype_t,1);
 373   new_t->name = nullptr;
 374   new_t->size = size;
 375   new_t->sizeof_substruct = size>0? sizeof_substruct:0;
 376   new_t->lb = lb;
 377   new_t->ub = ub;
 378   new_t->flags = flags;
 379   new_t->substruct = struct_type;
 380   new_t->in_use=1;
 381   new_t->attributes=nullptr;
 382   *new_type = new_t;
 383
 384 #if HAVE_MC
 385   if(MC_is_active())
 386     MC_ignore(&(new_t->in_use), sizeof(new_t->in_use));
 387 #endif
 388 }
 389
 390 void smpi_datatype_free(MPI_Datatype* type){
 391   xbt_assert((*type)->in_use >= 0);
 392
 393   if((*type)->flags & DT_FLAG_PREDEFINED)
 394     return;
 395
 396   //if still used, mark for deletion
 397   if((*type)->in_use!=0){
 398       (*type)->flags |=DT_FLAG_DESTROYED;
 399       return;
 400   }
 401
 402   if((*type)->attributes !=nullptr){
 403     xbt_dict_cursor_t cursor = nullptr;
 404     int* key;
 405     void * value;
 406     int flag;
 407     xbt_dict_foreach((*type)->attributes, cursor, key, value){
 408       smpi_type_key_elem elem =
 409           static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(key), sizeof(int)));
 410       if(elem!=nullptr && elem->delete_fn!=nullptr)
 411         elem->delete_fn(*type,*key, value, &flag);
 412     }
 413     xbt_dict_free(&(*type)->attributes);
 414   }
 415
 416   if ((*type)->sizeof_substruct != 0){
 417     //((s_smpi_subtype_t *)(*type)->substruct)->subtype_free(type);
 418     xbt_free((*type)->substruct);
 419   }
 420   xbt_free((*type)->name);
 421   xbt_free(*type);
 422   *type = MPI_DATATYPE_NULL;
 423 }
 424
 425 void smpi_datatype_use(MPI_Datatype type){
 426
 427   if(type != MPI_DATATYPE_NULL)
 428     type->in_use++;
 429
 430   if(type->sizeof_substruct!=0){
 431     static_cast<s_smpi_subtype_t *>((type)->substruct)->subtype_use(&type);
 432   }
 433 #if HAVE_MC
 434   if(MC_is_active())
 435     MC_ignore(&(type->in_use), sizeof(type->in_use));
 436 #endif
 437 }
 438
 439 void smpi_datatype_unuse(MPI_Datatype type){
 440   if (type->in_use > 0)
 441     type->in_use--;
 442
 443   if(type->sizeof_substruct!=0){
 444     static_cast<s_smpi_subtype_t *>((type)->substruct)->subtype_free(&type);
 445   }
 446
 447   if(type != MPI_DATATYPE_NULL && type->in_use == 0){
 448     smpi_datatype_free(&type);
 449   }
 450 #if HAVE_MC
 451   if(MC_is_active())
 452     MC_ignore(&(type->in_use), sizeof(type->in_use));
 453 #endif
 454 }
 455
 456 /*Contiguous Implementation*/
 457
 458 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 459  *  @param contiguous_hvector - output hvector
 460  *  @param noncontiguous_hvector - input hvector
 461  *  @param type - pointer contening :
 462  *      - stride - stride of between noncontiguous data, in bytes
 463  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 464  *      - count - the number of rows of matrix
 465  */
 466 void serialize_contiguous( const void *noncontiguous_hvector, void *contiguous_hvector, int count, void *type)
 467 {
 468   s_smpi_mpi_contiguous_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_contiguous_t*>(type);
 469   char* contiguous_vector_char = static_cast<char*>(contiguous_hvector);
 470   const char* noncontiguous_vector_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_hvector)+type_c->lb;
 471   memcpy(contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, count* type_c->block_count * type_c->size_oldtype);
 472 }
 473 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 474  *  @param noncontiguous_vector - output hvector
 475  *  @param contiguous_vector - input hvector
 476  *  @param type - pointer contening :
 477  *      - stride - stride of between noncontiguous data, in bytes
 478  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 479  *      - count - the number of rows of matrix
 480  */
 481 void unserialize_contiguous(const void *contiguous_vector, void *noncontiguous_vector, int count, void *type, MPI_Op op)
 482 {
 483   s_smpi_mpi_contiguous_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_contiguous_t*>(type);
 484   const char* contiguous_vector_char = static_cast<const char*>(contiguous_vector);
 485   char* noncontiguous_vector_char = static_cast<char*>(noncontiguous_vector)+type_c->lb;
 486   int n= count* type_c->block_count;
 487   smpi_op_apply(op, contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, &n, &type_c->old_type);
 488 }
 489
 490 void free_contiguous(MPI_Datatype* d){
 491   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_contiguous_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 492 }
 493
 494 void use_contiguous(MPI_Datatype* d){
 495   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_contiguous_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 496 }
 497
 498 /* Create a Sub type contiguous to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_contiguous_t is
 499  * derived from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize */
 500 s_smpi_mpi_contiguous_t* smpi_datatype_contiguous_create( MPI_Aint lb, int block_count, MPI_Datatype old_type,
 501                                                   int size_oldtype){
 502   if(block_count==0)
 503     return nullptr;
 504   s_smpi_mpi_contiguous_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_contiguous_t,1);
 505   new_t->base.serialize = &serialize_contiguous;
 506   new_t->base.unserialize = &unserialize_contiguous;
 507   new_t->base.subtype_free = &free_contiguous;
 508   new_t->base.subtype_use = &use_contiguous;
 509   new_t->lb = lb;
 510   new_t->block_count = block_count;
 511   new_t->old_type = old_type;
 512   smpi_datatype_use(old_type);
 513   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 514   smpi_datatype_use(old_type);
 515   return new_t;
 516 }
 517
 518 int smpi_datatype_contiguous(int count, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type, MPI_Aint lb)
 519 {
 520   int retval;
 521   if(old_type->sizeof_substruct){
 522     //handle this case as a hvector with stride equals to the extent of the datatype
 523     return smpi_datatype_hvector(count, 1, smpi_datatype_get_extent(old_type), old_type, new_type);
 524   }
 525
 526   s_smpi_mpi_contiguous_t* subtype = smpi_datatype_contiguous_create( lb, count, old_type,smpi_datatype_size(old_type));
 527
 528   smpi_datatype_create(new_type, count * smpi_datatype_size(old_type),lb,lb + count * smpi_datatype_size(old_type),
 529             sizeof(s_smpi_mpi_contiguous_t),subtype, DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 530   retval=MPI_SUCCESS;
 531   return retval;
 532 }
 533
 534 int smpi_datatype_vector(int count, int blocklen, int stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 535 {
 536   int retval;
 537   if (blocklen<0)
 538     return MPI_ERR_ARG;
 539   MPI_Aint lb = 0;
 540   MPI_Aint ub = 0;
 541   if(count>0){
 542     lb=smpi_datatype_lb(old_type);
 543     ub=((count-1)*stride+blocklen-1)*smpi_datatype_get_extent(old_type)+smpi_datatype_ub(old_type);
 544   }
 545   if(old_type->sizeof_substruct != 0 || stride != blocklen){
 546
 547     s_smpi_mpi_vector_t* subtype = smpi_datatype_vector_create(stride, blocklen, count, old_type,
 548                                                                 smpi_datatype_size(old_type));
 549     smpi_datatype_create(new_type, count * (blocklen) * smpi_datatype_size(old_type), lb, ub, sizeof(s_smpi_mpi_vector_t), subtype,
 550                          DT_FLAG_VECTOR);
 551     retval=MPI_SUCCESS;
 552   }else{
 553     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 554     smpi_datatype_create(new_type, count * blocklen * smpi_datatype_size(old_type), 0, ((count -1) * stride + blocklen)*
 555                          smpi_datatype_size(old_type), 0, nullptr, DT_FLAG_VECTOR|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 556     retval=MPI_SUCCESS;
 557   }
 558   return retval;
 559 }
 560
 561 void free_vector(MPI_Datatype* d){
 562   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 563 }
 564
 565 void use_vector(MPI_Datatype* d){
 566   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 567 }
 568
 569 /* Hvector Implementation - Vector with stride in bytes */
 570
 571 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 572  *  @param contiguous_hvector - output hvector
 573  *  @param noncontiguous_hvector - input hvector
 574  *  @param type - pointer contening :
 575  *      - stride - stride of between noncontiguous data, in bytes
 576  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 577  *      - count - the number of rows of matrix
 578  */
 579 void serialize_hvector( const void *noncontiguous_hvector, void *contiguous_hvector, int count, void *type)
 580 {
 581   s_smpi_mpi_hvector_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hvector_t*>(type);
 582   int i;
 583   char* contiguous_vector_char = static_cast<char*>(contiguous_hvector);
 584   const char* noncontiguous_vector_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_hvector);
 585
 586   for (i = 0; i < type_c->block_count * count; i++) {
 587     if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 588       memcpy(contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, type_c->block_length * type_c->size_oldtype);
 589     else
 590       static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->serialize( noncontiguous_vector_char,
 591                                                                    contiguous_vector_char,
 592                                                                    type_c->block_length, type_c->old_type->substruct);
 593
 594     contiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 595     if((i+1)%type_c->block_count ==0)
 596       noncontiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 597     else
 598       noncontiguous_vector_char += type_c->block_stride;
 599   }
 600 }
 601 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 602  *  @param noncontiguous_vector - output hvector
 603  *  @param contiguous_vector - input hvector
 604  *  @param type - pointer contening :
 605  *      - stride - stride of between noncontiguous data, in bytes
 606  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 607  *      - count - the number of rows of matrix
 608  */
 609 void unserialize_hvector( const void *contiguous_vector, void *noncontiguous_vector, int count, void *type, MPI_Op op)
 610 {
 611   s_smpi_mpi_hvector_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hvector_t*>(type);
 612   int i;
 613
 614   const char* contiguous_vector_char = static_cast<const char*>(contiguous_vector);
 615   char* noncontiguous_vector_char = static_cast<char*>(noncontiguous_vector);
 616
 617   for (i = 0; i < type_c->block_count * count; i++) {
 618     if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 619       smpi_op_apply(op, contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char, &type_c->block_length, &type_c->old_type);
 620     else
 621       static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->unserialize( contiguous_vector_char, noncontiguous_vector_char,
 622                                                                      type_c->block_length, type_c->old_type->substruct,
 623                                                                      op);
 624     contiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 625     if((i+1)%type_c->block_count ==0)
 626       noncontiguous_vector_char += type_c->block_length*type_c->size_oldtype;
 627     else
 628       noncontiguous_vector_char += type_c->block_stride;
 629   }
 630 }
 631
 632 /* Create a Sub type vector to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_vector_t is derived
 633  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize
 634  *
 635  */
 636 s_smpi_mpi_hvector_t* smpi_datatype_hvector_create( MPI_Aint block_stride, int block_length, int block_count,
 637                                                   MPI_Datatype old_type, int size_oldtype){
 638   s_smpi_mpi_hvector_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_hvector_t,1);
 639   new_t->base.serialize = &serialize_hvector;
 640   new_t->base.unserialize = &unserialize_hvector;
 641   new_t->base.subtype_free = &free_hvector;
 642   new_t->base.subtype_use = &use_hvector;
 643   new_t->block_stride = block_stride;
 644   new_t->block_length = block_length;
 645   new_t->block_count = block_count;
 646   new_t->old_type = old_type;
 647   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 648   smpi_datatype_use(old_type);
 649   return new_t;
 650 }
 651
 652 //do nothing for vector types
 653 void free_hvector(MPI_Datatype* d){
 654   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hvector_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 655 }
 656
 657 void use_hvector(MPI_Datatype* d){
 658   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hvector_t*>((*d)->substruct)->old_type);
 659 }
 660
 661 int smpi_datatype_hvector(int count, int blocklen, MPI_Aint stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 662 {
 663   int retval;
 664   if (blocklen<0)
 665     return MPI_ERR_ARG;
 666   MPI_Aint lb = 0;
 667   MPI_Aint ub = 0;
 668   if(count>0){
 669     lb=smpi_datatype_lb(old_type);
 670     ub=((count-1)*stride)+(blocklen-1)*smpi_datatype_get_extent(old_type)+smpi_datatype_ub(old_type);
 671   }
 672   if(old_type->sizeof_substruct != 0 || stride != blocklen*smpi_datatype_get_extent(old_type)){
 673     s_smpi_mpi_hvector_t* subtype = smpi_datatype_hvector_create( stride, blocklen, count, old_type,
 674                                                                   smpi_datatype_size(old_type));
 675
 676     smpi_datatype_create(new_type, count * blocklen * smpi_datatype_size(old_type), lb,ub, sizeof(s_smpi_mpi_hvector_t), subtype, DT_FLAG_VECTOR);
 677     retval=MPI_SUCCESS;
 678   }else{
 679     smpi_datatype_create(new_type, count * blocklen * smpi_datatype_size(old_type),0,count * blocklen *
 680                                              smpi_datatype_size(old_type), 0, nullptr, DT_FLAG_VECTOR|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 681     retval=MPI_SUCCESS;
 682   }
 683   return retval;
 684 }
 685
 686 /* Indexed Implementation */
 687
 688 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 689  *  @param contiguous_indexed - output indexed
 690  *  @param noncontiguous_indexed - input indexed
 691  *  @param type - pointer contening :
 692  *      - block_lengths - the width or height of blocked matrix
 693  *      - block_indices - indices of each data, in element
 694  *      - count - the number of rows of matrix
 695  */
 696 void serialize_indexed( const void *noncontiguous_indexed, void *contiguous_indexed, int count, void *type)
 697 {
 698   s_smpi_mpi_indexed_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>(type);
 699   int i,j;
 700   char* contiguous_indexed_char = static_cast<char*>(contiguous_indexed);
 701   const char* noncontiguous_indexed_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_indexed)+type_c->block_indices[0] * type_c->size_oldtype;
 702   for(j=0; j<count;j++){
 703     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
 704       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 705         memcpy(contiguous_indexed_char, noncontiguous_indexed_char, type_c->block_lengths[i] * type_c->size_oldtype);
 706       else
 707         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->serialize( noncontiguous_indexed_char,
 708                                                                      contiguous_indexed_char,
 709                                                                      type_c->block_lengths[i],
 710                                                                      type_c->old_type->substruct);
 711
 712       contiguous_indexed_char += type_c->block_lengths[i]*type_c->size_oldtype;
 713       if (i<type_c->block_count-1)
 714         noncontiguous_indexed_char =
 715           static_cast<const char*>(noncontiguous_indexed) + type_c->block_indices[i+1]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 716       else
 717         noncontiguous_indexed_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 718     }
 719     noncontiguous_indexed=static_cast<const void*>(noncontiguous_indexed_char);
 720   }
 721 }
 722 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 723  *  @param noncontiguous_indexed - output indexed
 724  *  @param contiguous_indexed - input indexed
 725  *  @param type - pointer contening :
 726  *      - block_lengths - the width or height of blocked matrix
 727  *      - block_indices - indices of each data, in element
 728  *      - count - the number of rows of matrix
 729  */
 730 void unserialize_indexed( const void *contiguous_indexed, void *noncontiguous_indexed, int count, void *type, MPI_Op op)
 731 {
 732   s_smpi_mpi_indexed_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>(type);
 733   int i,j;
 734   const char* contiguous_indexed_char = static_cast<const char*>(contiguous_indexed);
 735   char* noncontiguous_indexed_char =
 736     static_cast<char*>(noncontiguous_indexed)+type_c->block_indices[0]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 737   for(j=0; j<count;j++){
 738     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
 739       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 740         smpi_op_apply(op, contiguous_indexed_char, noncontiguous_indexed_char, &type_c->block_lengths[i],
 741                     &type_c->old_type);
 742       else
 743         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->unserialize( contiguous_indexed_char,
 744                                                                        noncontiguous_indexed_char,
 745                                                                        type_c->block_lengths[i],
 746                                                                        type_c->old_type->substruct, op);
 747
 748       contiguous_indexed_char += type_c->block_lengths[i]*type_c->size_oldtype;
 749       if (i<type_c->block_count-1)
 750         noncontiguous_indexed_char =
 751           static_cast<char*>(noncontiguous_indexed) + type_c->block_indices[i+1]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 752       else
 753         noncontiguous_indexed_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 754     }
 755     noncontiguous_indexed=static_cast<void*>(noncontiguous_indexed_char);
 756   }
 757 }
 758
 759 void free_indexed(MPI_Datatype* type){
 760   if((*type)->in_use==0){
 761     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*type)->substruct)->block_lengths);
 762     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*type)->substruct)->block_indices);
 763   }
 764   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*type)->substruct)->old_type);
 765 }
 766
 767 void use_indexed(MPI_Datatype* type){
 768   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_indexed_t*>((*type)->substruct)->old_type);
 769 }
 770
 771
 772 /* Create a Sub type indexed to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_indexed_t is derived
 773  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize */
 774 s_smpi_mpi_indexed_t* smpi_datatype_indexed_create( int* block_lengths, int* block_indices, int block_count,
 775                                                   MPI_Datatype old_type, int size_oldtype){
 776   s_smpi_mpi_indexed_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_indexed_t,1);
 777   new_t->base.serialize = &serialize_indexed;
 778   new_t->base.unserialize = &unserialize_indexed;
 779   new_t->base.subtype_free = &free_indexed;
 780   new_t->base.subtype_use = &use_indexed;
 781   new_t->block_lengths= xbt_new(int, block_count);
 782   new_t->block_indices= xbt_new(int, block_count);
 783   int i;
 784   for(i=0;i<block_count;i++){
 785     new_t->block_lengths[i]=block_lengths[i];
 786     new_t->block_indices[i]=block_indices[i];
 787   }
 788   new_t->block_count = block_count;
 789   smpi_datatype_use(old_type);
 790   new_t->old_type = old_type;
 791   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 792   return new_t;
 793 }
 794
 795 int smpi_datatype_indexed(int count, int* blocklens, int* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 796 {
 797   int i;
 798   int retval;
 799   int size = 0;
 800   bool contiguous=true;
 801   MPI_Aint lb = 0;
 802   MPI_Aint ub = 0;
 803   if(count>0){
 804     lb=indices[0]*smpi_datatype_get_extent(old_type);
 805     ub=indices[0]*smpi_datatype_get_extent(old_type) + blocklens[0]*smpi_datatype_ub(old_type);
 806   }
 807
 808   for(i=0; i< count; i++){
 809     if   (blocklens[i]<0)
 810       return MPI_ERR_ARG;
 811     size += blocklens[i];
 812
 813     if(indices[i]*smpi_datatype_get_extent(old_type)+smpi_datatype_lb(old_type)<lb)
 814       lb = indices[i]*smpi_datatype_get_extent(old_type)+smpi_datatype_lb(old_type);
 815     if(indices[i]*smpi_datatype_get_extent(old_type)+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_type)>ub)
 816       ub = indices[i]*smpi_datatype_get_extent(old_type)+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_type);
 817
 818     if ( (i< count -1) && (indices[i]+blocklens[i] != indices[i+1]) )
 819       contiguous=false;
 820   }
 821   if (old_type->sizeof_substruct != 0)
 822     contiguous=false;
 823
 824   if(!contiguous){
 825     s_smpi_mpi_indexed_t* subtype = smpi_datatype_indexed_create( blocklens, indices, count, old_type,
 826                                                                   smpi_datatype_size(old_type));
 827      smpi_datatype_create(new_type,  size * smpi_datatype_size(old_type),lb,ub,sizeof(s_smpi_mpi_indexed_t), subtype, DT_FLAG_DATA);
 828   }else{
 829     s_smpi_mpi_contiguous_t* subtype = smpi_datatype_contiguous_create( lb, size, old_type,
 830                                                                   smpi_datatype_size(old_type));
 831     smpi_datatype_create(new_type, size * smpi_datatype_size(old_type), lb, ub, sizeof(s_smpi_mpi_contiguous_t), subtype,
 832                          DT_FLAG_DATA|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 833   }
 834   retval=MPI_SUCCESS;
 835   return retval;
 836 }
 837 /* Hindexed Implementation - Indexed with indices in bytes */
 838
 839 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 840  *  @param contiguous_hindexed - output hindexed
 841  *  @param noncontiguous_hindexed - input hindexed
 842  *  @param type - pointer contening :
 843  *      - block_lengths - the width or height of blocked matrix
 844  *      - block_indices - indices of each data, in bytes
 845  *      - count - the number of rows of matrix
 846  */
 847 void serialize_hindexed( const void *noncontiguous_hindexed, void *contiguous_hindexed, int count, void *type)
 848 {
 849   s_smpi_mpi_hindexed_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>(type);
 850   int i,j;
 851   char* contiguous_hindexed_char = static_cast<char*>(contiguous_hindexed);
 852   const char* noncontiguous_hindexed_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_hindexed)+ type_c->block_indices[0];
 853   for(j=0; j<count;j++){
 854     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
 855       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 856         memcpy(contiguous_hindexed_char, noncontiguous_hindexed_char, type_c->block_lengths[i] * type_c->size_oldtype);
 857       else
 858         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->serialize( noncontiguous_hindexed_char,
 859                                                                      contiguous_hindexed_char,
 860                                                                      type_c->block_lengths[i],
 861                                                                      type_c->old_type->substruct);
 862
 863       contiguous_hindexed_char += type_c->block_lengths[i]*type_c->size_oldtype;
 864       if (i<type_c->block_count-1)
 865         noncontiguous_hindexed_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_hindexed) + type_c->block_indices[i+1];
 866       else
 867         noncontiguous_hindexed_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 868     }
 869     noncontiguous_hindexed=reinterpret_cast<const void*>(noncontiguous_hindexed_char);
 870   }
 871 }
 872 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
 873  *  @param noncontiguous_hindexed - output hindexed
 874  *  @param contiguous_hindexed - input hindexed
 875  *  @param type - pointer contening :
 876  *      - block_lengths - the width or height of blocked matrix
 877  *      - block_indices - indices of each data, in bytes
 878  *      - count - the number of rows of matrix
 879  */
 880 void unserialize_hindexed( const void *contiguous_hindexed, void *noncontiguous_hindexed, int count, void *type,
 881                          MPI_Op op)
 882 {
 883   s_smpi_mpi_hindexed_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>(type);
 884   int i,j;
 885
 886   const char* contiguous_hindexed_char = static_cast<const char*>(contiguous_hindexed);
 887   char* noncontiguous_hindexed_char = static_cast<char*>(noncontiguous_hindexed)+ type_c->block_indices[0];
 888   for(j=0; j<count;j++){
 889     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
 890       if (type_c->old_type->sizeof_substruct == 0)
 891         smpi_op_apply(op, contiguous_hindexed_char, noncontiguous_hindexed_char, &type_c->block_lengths[i],
 892                             &type_c->old_type);
 893       else
 894         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_type->substruct)->unserialize( contiguous_hindexed_char,
 895                                                                        noncontiguous_hindexed_char,
 896                                                                        type_c->block_lengths[i],
 897                                                                        type_c->old_type->substruct, op);
 898
 899       contiguous_hindexed_char += type_c->block_lengths[i]*type_c->size_oldtype;
 900       if (i<type_c->block_count-1)
 901         noncontiguous_hindexed_char = static_cast<char*>(noncontiguous_hindexed) + type_c->block_indices[i+1];
 902       else
 903         noncontiguous_hindexed_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_type);
 904     }
 905     noncontiguous_hindexed=reinterpret_cast<void*>(noncontiguous_hindexed_char);
 906   }
 907 }
 908
 909 void free_hindexed(MPI_Datatype* type){
 910   if((*type)->in_use==0){
 911     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>((*type)->substruct)->block_lengths);
 912     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>((*type)->substruct)->block_indices);
 913   }
 914   smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>((*type)->substruct)->old_type);
 915 }
 916
 917 void use_hindexed(MPI_Datatype* type){
 918   smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_hindexed_t*>((*type)->substruct)->old_type);
 919 }
 920
 921 /* Create a Sub type hindexed to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_hindexed_t is derived
 922  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize
 923  */
 924 s_smpi_mpi_hindexed_t* smpi_datatype_hindexed_create( int* block_lengths, MPI_Aint* block_indices, int block_count,
 925                                                   MPI_Datatype old_type, int size_oldtype){
 926   s_smpi_mpi_hindexed_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_hindexed_t,1);
 927   new_t->base.serialize = &serialize_hindexed;
 928   new_t->base.unserialize = &unserialize_hindexed;
 929   new_t->base.subtype_free = &free_hindexed;
 930   new_t->base.subtype_use = &use_hindexed;
 931   new_t->block_lengths= xbt_new(int, block_count);
 932   new_t->block_indices= xbt_new(MPI_Aint, block_count);
 933   for(int i=0;i<block_count;i++){
 934     new_t->block_lengths[i]=block_lengths[i];
 935     new_t->block_indices[i]=block_indices[i];
 936   }
 937   new_t->block_count = block_count;
 938   new_t->old_type = old_type;
 939   smpi_datatype_use(old_type);
 940   new_t->size_oldtype = size_oldtype;
 941   return new_t;
 942 }
 943
 944 int smpi_datatype_hindexed(int count, int* blocklens, MPI_Aint* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 945 {
 946   int i;
 947   int retval;
 948   int size = 0;
 949   bool contiguous=true;
 950   MPI_Aint lb = 0;
 951   MPI_Aint ub = 0;
 952   if(count>0){
 953     lb=indices[0] + smpi_datatype_lb(old_type);
 954     ub=indices[0] + blocklens[0]*smpi_datatype_ub(old_type);
 955   }
 956   for(i=0; i< count; i++){
 957     if   (blocklens[i]<0)
 958       return MPI_ERR_ARG;
 959     size += blocklens[i];
 960
 961     if(indices[i]+smpi_datatype_lb(old_type)<lb)
 962       lb = indices[i]+smpi_datatype_lb(old_type);
 963     if(indices[i]+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_type)>ub)
 964       ub = indices[i]+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_type);
 965
 966     if ( (i< count -1) && (indices[i]+blocklens[i]*(static_cast<int>(smpi_datatype_size(old_type))) != indices[i+1]) )
 967       contiguous=false;
 968   }
 969   if (old_type->sizeof_substruct != 0 || lb!=0)
 970     contiguous=false;
 971
 972   if(!contiguous){
 973     s_smpi_mpi_hindexed_t* subtype = smpi_datatype_hindexed_create( blocklens, indices, count, old_type,
 974                                                                   smpi_datatype_size(old_type));
 975     smpi_datatype_create(new_type,  size * smpi_datatype_size(old_type), lb, ub ,sizeof(s_smpi_mpi_hindexed_t), subtype, DT_FLAG_DATA);
 976   }else{
 977     s_smpi_mpi_contiguous_t* subtype = smpi_datatype_contiguous_create(lb,size, old_type, smpi_datatype_size(old_type));
 978     smpi_datatype_create(new_type,  size * smpi_datatype_size(old_type), 0,size * smpi_datatype_size(old_type),
 979                1, subtype, DT_FLAG_DATA|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 980   }
 981   retval=MPI_SUCCESS;
 982   return retval;
 983 }
 984
 985 /* struct Implementation - Indexed with indices in bytes */
 986
 987 /* Copies noncontiguous data into contiguous memory.
 988  *  @param contiguous_struct - output struct
 989  *  @param noncontiguous_struct - input struct
 990  *  @param type - pointer contening :
 991  *      - stride - stride of between noncontiguous data
 992  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
 993  *      - count - the number of rows of matrix
 994  */
 995 void serialize_struct( const void *noncontiguous_struct, void *contiguous_struct, int count, void *type)
 996 {
 997   s_smpi_mpi_struct_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>(type);
 998   int i,j;
 999   char* contiguous_struct_char = static_cast<char*>(contiguous_struct);
1000   const char* noncontiguous_struct_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_struct)+ type_c->block_indices[0];
1001   for(j=0; j<count;j++){
1002     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
1003       if (type_c->old_types[i]->sizeof_substruct == 0)
1004         memcpy(contiguous_struct_char, noncontiguous_struct_char,
1005                type_c->block_lengths[i] * smpi_datatype_size(type_c->old_types[i]));
1006       else
1007         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_types[i]->substruct)->serialize( noncontiguous_struct_char,
1008                                                                          contiguous_struct_char,
1009                                                                          type_c->block_lengths[i],
1010                                                                          type_c->old_types[i]->substruct);
1011
1012
1013       contiguous_struct_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_size(type_c->old_types[i]);
1014       if (i<type_c->block_count-1)
1015         noncontiguous_struct_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_struct) + type_c->block_indices[i+1];
1016       else //let's hope this is MPI_UB ?
1017         noncontiguous_struct_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_types[i]);
1018     }
1019     noncontiguous_struct=reinterpret_cast<const void*>(noncontiguous_struct_char);
1020   }
1021 }
1022
1023 /* Copies contiguous data into noncontiguous memory.
1024  *  @param noncontiguous_struct - output struct
1025  *  @param contiguous_struct - input struct
1026  *  @param type - pointer contening :
1027  *      - stride - stride of between noncontiguous data
1028  *      - block_length - the width or height of blocked matrix
1029  *      - count - the number of rows of matrix
1030  */
1031 void unserialize_struct( const void *contiguous_struct, void *noncontiguous_struct, int count, void *type, MPI_Op op)
1032 {
1033   s_smpi_mpi_struct_t* type_c = reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>(type);
1034   int i,j;
1035
1036   const char* contiguous_struct_char = static_cast<const char*>(contiguous_struct);
1037   char* noncontiguous_struct_char = static_cast<char*>(noncontiguous_struct)+ type_c->block_indices[0];
1038   for(j=0; j<count;j++){
1039     for (i = 0; i < type_c->block_count; i++) {
1040       if (type_c->old_types[i]->sizeof_substruct == 0)
1041         smpi_op_apply(op, contiguous_struct_char, noncontiguous_struct_char, &type_c->block_lengths[i],
1042            & type_c->old_types[i]);
1043       else
1044         static_cast<s_smpi_subtype_t*>(type_c->old_types[i]->substruct)->unserialize( contiguous_struct_char,
1045                                                                            noncontiguous_struct_char,
1046                                                                            type_c->block_lengths[i],
1047                                                                            type_c->old_types[i]->substruct, op);
1048
1049       contiguous_struct_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_size(type_c->old_types[i]);
1050       if (i<type_c->block_count-1)
1051         noncontiguous_struct_char =  static_cast<char*>(noncontiguous_struct) + type_c->block_indices[i+1];
1052       else
1053         noncontiguous_struct_char += type_c->block_lengths[i]*smpi_datatype_get_extent(type_c->old_types[i]);
1054     }
1055     noncontiguous_struct=reinterpret_cast<void*>(noncontiguous_struct_char);
1056   }
1057 }
1058
1059 void free_struct(MPI_Datatype* type){
1060   int i=0;
1061   for (i = 0; i < reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->block_count; i++)
1062     smpi_datatype_unuse(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->old_types[i]);
1063   if((*type)->in_use==0){
1064     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->block_lengths);
1065     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->block_indices);
1066     xbt_free(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->old_types);
1067   }
1068 }
1069
1070 void use_struct(MPI_Datatype* type){
1071   int i=0;
1072   for (i = 0; i < reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->block_count; i++)
1073     smpi_datatype_use(reinterpret_cast<s_smpi_mpi_struct_t*>((*type)->substruct)->old_types[i]);
1074 }
1075
1076 /* Create a Sub type struct to be able to serialize and unserialize it the structure s_smpi_mpi_struct_t is derived
1077  * from s_smpi_subtype which required the functions unserialize and serialize
1078  */
1079 s_smpi_mpi_struct_t* smpi_datatype_struct_create( int* block_lengths, MPI_Aint* block_indices, int block_count,
1080                                                   MPI_Datatype* old_types){
1081   s_smpi_mpi_struct_t *new_t= xbt_new(s_smpi_mpi_struct_t,1);
1082   new_t->base.serialize = &serialize_struct;
1083   new_t->base.unserialize = &unserialize_struct;
1084   new_t->base.subtype_free = &free_struct;
1085   new_t->base.subtype_use = &use_struct;
1086   new_t->block_lengths= xbt_new(int, block_count);
1087   new_t->block_indices= xbt_new(MPI_Aint, block_count);
1088   new_t->old_types=  xbt_new(MPI_Datatype, block_count);
1089   int i;
1090   for(i=0;i<block_count;i++){
1091     new_t->block_lengths[i]=block_lengths[i];
1092     new_t->block_indices[i]=block_indices[i];
1093     new_t->old_types[i]=old_types[i];
1094     smpi_datatype_use(new_t->old_types[i]);
1095   }
1096   new_t->block_count = block_count;
1097   return new_t;
1098 }
1099
1100 int smpi_datatype_struct(int count, int* blocklens, MPI_Aint* indices, MPI_Datatype* old_types, MPI_Datatype* new_type)
1101 {
1102   int i;
1103   size_t size = 0;
1104   bool contiguous=true;
1105   size = 0;
1106   MPI_Aint lb = 0;
1107   MPI_Aint ub = 0;
1108   if(count>0){
1109     lb=indices[0] + smpi_datatype_lb(old_types[0]);
1110     ub=indices[0] + blocklens[0]*smpi_datatype_ub(old_types[0]);
1111   }
1112   bool forced_lb=false;
1113   bool forced_ub=false;
1114   for(i=0; i< count; i++){
1115     if (blocklens[i]<0)
1116       return MPI_ERR_ARG;
1117     if (old_types[i]->sizeof_substruct != 0)
1118       contiguous=false;
1119
1120     size += blocklens[i]*smpi_datatype_size(old_types[i]);
1121     if (old_types[i]==MPI_LB){
1122       lb=indices[i];
1123       forced_lb=true;
1124     }
1125     if (old_types[i]==MPI_UB){
1126       ub=indices[i];
1127       forced_ub=true;
1128     }
1129
1130     if(!forced_lb && indices[i]+smpi_datatype_lb(old_types[i])<lb)
1131       lb = indices[i];
1132     if(!forced_ub &&  indices[i]+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_types[i])>ub)
1133       ub = indices[i]+blocklens[i]*smpi_datatype_ub(old_types[i]);
1134
1135     if ( (i< count -1) && (indices[i]+blocklens[i]*static_cast<int>(smpi_datatype_size(old_types[i])) != indices[i+1]) )
1136       contiguous=false;
1137   }
1138
1139   if(!contiguous){
1140     s_smpi_mpi_struct_t* subtype = smpi_datatype_struct_create( blocklens, indices, count, old_types);
1141
1142     smpi_datatype_create(new_type,  size, lb, ub,sizeof(s_smpi_mpi_struct_t), subtype, DT_FLAG_DATA);
1143   }else{
1144     s_smpi_mpi_contiguous_t* subtype = smpi_datatype_contiguous_create( lb, size, MPI_CHAR, 1);
1145     smpi_datatype_create(new_type,  size, lb, ub,1, subtype, DT_FLAG_DATA|DT_FLAG_CONTIGUOUS);
1146   }
1147   return MPI_SUCCESS;
1148 }
1149
1150 void smpi_datatype_commit(MPI_Datatype *datatype)
1151 {
1152   (*datatype)->flags=  ((*datatype)->flags | DT_FLAG_COMMITED);
1153 }
1154
1155 typedef struct s_smpi_mpi_op {
1156   MPI_User_function *func;
1157   bool is_commute;
1158 } s_smpi_mpi_op_t;
1159
1160 #define MAX_OP(a, b)  (b) = (a) < (b) ? (b) : (a)
1161 #define MIN_OP(a, b)  (b) = (a) < (b) ? (a) : (b)
1162 #define SUM_OP(a, b)  (b) += (a)
1163 #define PROD_OP(a, b) (b) *= (a)
1164 #define LAND_OP(a, b) (b) = (a) && (b)
1165 #define LOR_OP(a, b)  (b) = (a) || (b)
1166 #define LXOR_OP(a, b) (b) = (!(a) && (b)) || ((a) && !(b))
1167 #define BAND_OP(a, b) (b) &= (a)
1168 #define BOR_OP(a, b)  (b) |= (a)
1169 #define BXOR_OP(a, b) (b) ^= (a)
1170 #define MAXLOC_OP(a, b)  (b) = (a.value) < (b.value) ? (b) : (a)
1171 #define MINLOC_OP(a, b)  (b) = (a.value) < (b.value) ? (a) : (b)
1172
1173 #define APPLY_FUNC(a, b, length, type, func) \
1174 {                                          \
1175   int i;                                   \
1176   type* x = (type*)(a);                    \
1177   type* y = (type*)(b);                    \
1178   for(i = 0; i < *(length); i++) {         \
1179     func(x[i], y[i]);                      \
1180   }                                        \
1181 }
1182
1183 static void max_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1184 {
1185   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1186     APPLY_FUNC(a, b, length, char, MAX_OP)
1187   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1188     APPLY_FUNC(a, b, length, short, MAX_OP)
1189   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1190     APPLY_FUNC(a, b, length, int, MAX_OP)
1191   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1192     APPLY_FUNC(a, b, length, long, MAX_OP)
1193   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1194     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, MAX_OP)
1195   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1196     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, MAX_OP)
1197   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1198     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, MAX_OP)
1199   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1200     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, MAX_OP)
1201   } else if (*datatype == MPI_FLOAT) {
1202     APPLY_FUNC(a, b, length, float, MAX_OP)
1203   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE) {
1204     APPLY_FUNC(a, b, length, double, MAX_OP)
1205   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE) {
1206     APPLY_FUNC(a, b, length, long double, MAX_OP)
1207   } else {
1208     xbt_die("Failed to apply MAX_OP to type %s", (*datatype)->name);
1209   }
1210 }
1211
1212 static void min_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1213 {
1214   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1215     APPLY_FUNC(a, b, length, char, MIN_OP)
1216   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1217     APPLY_FUNC(a, b, length, short, MIN_OP)
1218   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1219     APPLY_FUNC(a, b, length, int, MIN_OP)
1220   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1221     APPLY_FUNC(a, b, length, long, MIN_OP)
1222   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1223     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, MIN_OP)
1224   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1225     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, MIN_OP)
1226   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1227     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, MIN_OP)
1228   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1229     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, MIN_OP)
1230   } else if (*datatype == MPI_FLOAT) {
1231     APPLY_FUNC(a, b, length, float, MIN_OP)
1232   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE) {
1233     APPLY_FUNC(a, b, length, double, MIN_OP)
1234   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE) {
1235     APPLY_FUNC(a, b, length, long double, MIN_OP)
1236   } else {
1237     xbt_die("Failed to apply MIN_OP to type %s", (*datatype)->name);
1238   }
1239 }
1240
1241 static void sum_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1242 {
1243   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1244     APPLY_FUNC(a, b, length, char, SUM_OP)
1245   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1246     APPLY_FUNC(a, b, length, short, SUM_OP)
1247   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1248     APPLY_FUNC(a, b, length, int, SUM_OP)
1249   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1250     APPLY_FUNC(a, b, length, long, SUM_OP)
1251   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1252     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, SUM_OP)
1253   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1254     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, SUM_OP)
1255   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1256     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, SUM_OP)
1257   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1258     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, SUM_OP)
1259   } else if (*datatype == MPI_FLOAT) {
1260     APPLY_FUNC(a, b, length, float, SUM_OP)
1261   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE) {
1262     APPLY_FUNC(a, b, length, double, SUM_OP)
1263   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE) {
1264     APPLY_FUNC(a, b, length, long double, SUM_OP)
1265   } else if (*datatype == MPI_C_FLOAT_COMPLEX) {
1266     APPLY_FUNC(a, b, length, float _Complex, SUM_OP)
1267   } else if (*datatype == MPI_C_DOUBLE_COMPLEX) {
1268     APPLY_FUNC(a, b, length, double _Complex, SUM_OP)
1269   } else if (*datatype == MPI_C_LONG_DOUBLE_COMPLEX) {
1270     APPLY_FUNC(a, b, length, long double _Complex, SUM_OP)
1271   } else {
1272     xbt_die("Failed to apply SUM_OP to type %s", (*datatype)->name);
1273   }
1274 }
1275
1276 static void prod_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1277 {
1278   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1279     APPLY_FUNC(a, b, length, char, PROD_OP)
1280   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1281     APPLY_FUNC(a, b, length, short, PROD_OP)
1282   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1283     APPLY_FUNC(a, b, length, int, PROD_OP)
1284   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1285     APPLY_FUNC(a, b, length, long, PROD_OP)
1286   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1287     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, PROD_OP)
1288   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1289     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, PROD_OP)
1290   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1291     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, PROD_OP)
1292   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1293     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, PROD_OP)
1294   } else if (*datatype == MPI_FLOAT) {
1295     APPLY_FUNC(a, b, length, float, PROD_OP)
1296   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE) {
1297     APPLY_FUNC(a, b, length, double, PROD_OP)
1298   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE) {
1299     APPLY_FUNC(a, b, length, long double, PROD_OP)
1300   } else if (*datatype == MPI_C_FLOAT_COMPLEX) {
1301     APPLY_FUNC(a, b, length, float _Complex, PROD_OP)
1302   } else if (*datatype == MPI_C_DOUBLE_COMPLEX) {
1303     APPLY_FUNC(a, b, length, double _Complex, PROD_OP)
1304   } else if (*datatype == MPI_C_LONG_DOUBLE_COMPLEX) {
1305     APPLY_FUNC(a, b, length, long double _Complex, PROD_OP)
1306   } else {
1307     xbt_die("Failed to apply PROD_OP to type %s", (*datatype)->name);
1308   }
1309 }
1310
1311 static void land_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1312 {
1313   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1314     APPLY_FUNC(a, b, length, char, LAND_OP)
1315   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1316     APPLY_FUNC(a, b, length, short, LAND_OP)
1317   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1318     APPLY_FUNC(a, b, length, int, LAND_OP)
1319   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1320     APPLY_FUNC(a, b, length, long, LAND_OP)
1321   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1322     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, LAND_OP)
1323   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1324     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, LAND_OP)
1325   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1326     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, LAND_OP)
1327   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1328     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, LAND_OP)
1329   } else if (*datatype == MPI_C_BOOL) {
1330     APPLY_FUNC(a, b, length, bool, LAND_OP)
1331   } else {
1332     xbt_die("Failed to apply LAND_OP to type %s", (*datatype)->name);
1333   }
1334 }
1335
1336 static void lor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1337 {
1338   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1339     APPLY_FUNC(a, b, length, char, LOR_OP)
1340   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1341     APPLY_FUNC(a, b, length, short, LOR_OP)
1342   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1343     APPLY_FUNC(a, b, length, int, LOR_OP)
1344   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1345     APPLY_FUNC(a, b, length, long, LOR_OP)
1346   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1347     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, LOR_OP)
1348   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1349     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, LOR_OP)
1350   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1351     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, LOR_OP)
1352   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1353     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, LOR_OP)
1354   } else if (*datatype == MPI_C_BOOL) {
1355     APPLY_FUNC(a, b, length, bool, LOR_OP)
1356   } else {
1357     xbt_die("Failed to apply LOR_OP to type %s", (*datatype)->name);
1358   }
1359 }
1360
1361 static void lxor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1362 {
1363   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1364     APPLY_FUNC(a, b, length, char, LXOR_OP)
1365   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1366     APPLY_FUNC(a, b, length, short, LXOR_OP)
1367   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1368     APPLY_FUNC(a, b, length, int, LXOR_OP)
1369   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1370     APPLY_FUNC(a, b, length, long, LXOR_OP)
1371   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1372     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, LXOR_OP)
1373   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1374     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, LXOR_OP)
1375   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1376     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, LXOR_OP)
1377   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1378     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, LXOR_OP)
1379   } else if (*datatype == MPI_C_BOOL) {
1380     APPLY_FUNC(a, b, length, bool, LXOR_OP)
1381   } else {
1382     xbt_die("Failed to apply LXOR_OP to type %s", (*datatype)->name);
1383   }
1384 }
1385
1386 static void band_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1387 {
1388   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1389     APPLY_FUNC(a, b, length, char, BAND_OP)
1390   }else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1391     APPLY_FUNC(a, b, length, short, BAND_OP)
1392   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1393     APPLY_FUNC(a, b, length, int, BAND_OP)
1394   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1395     APPLY_FUNC(a, b, length, long, BAND_OP)
1396   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1397     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, BAND_OP)
1398   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1399     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, BAND_OP)
1400   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1401     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, BAND_OP)
1402   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1403     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, BAND_OP)
1404   } else if (*datatype == MPI_BYTE) {
1405     APPLY_FUNC(a, b, length, uint8_t, BAND_OP)
1406   } else {
1407     xbt_die("Failed to apply BAND_OP to type %s", (*datatype)->name);
1408   }
1409 }
1410
1411 static void bor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1412 {
1413   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1414     APPLY_FUNC(a, b, length, char, BOR_OP)
1415   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1416     APPLY_FUNC(a, b, length, short, BOR_OP)
1417   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1418     APPLY_FUNC(a, b, length, int, BOR_OP)
1419   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1420     APPLY_FUNC(a, b, length, long, BOR_OP)
1421   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1422     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, BOR_OP)
1423   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1424     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, BOR_OP)
1425   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1426     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, BOR_OP)
1427   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1428     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, BOR_OP)
1429   } else if (*datatype == MPI_BYTE) {
1430     APPLY_FUNC(a, b, length, uint8_t, BOR_OP)
1431   } else {
1432     xbt_die("Failed to apply BOR_OP to type %s", (*datatype)->name);
1433   }
1434 }
1435
1436 static void bxor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1437 {
1438   if (*datatype == MPI_CHAR) {
1439     APPLY_FUNC(a, b, length, char, BXOR_OP)
1440   } else if (*datatype == MPI_SHORT) {
1441     APPLY_FUNC(a, b, length, short, BXOR_OP)
1442   } else if (*datatype == MPI_INT) {
1443     APPLY_FUNC(a, b, length, int, BXOR_OP)
1444   } else if (*datatype == MPI_LONG) {
1445     APPLY_FUNC(a, b, length, long, BXOR_OP)
1446   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_SHORT) {
1447     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned short, BXOR_OP)
1448   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED) {
1449     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned int, BXOR_OP)
1450   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_LONG) {
1451     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned long, BXOR_OP)
1452   } else if (*datatype == MPI_UNSIGNED_CHAR) {
1453     APPLY_FUNC(a, b, length, unsigned char, BXOR_OP)
1454   } else if (*datatype == MPI_BYTE) {
1455     APPLY_FUNC(a, b, length, uint8_t, BXOR_OP)
1456   } else {
1457     xbt_die("Failed to apply BXOR_OP to type %s", (*datatype)->name);
1458   }
1459 }
1460
1461 static void minloc_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1462 {
1463   if (*datatype == MPI_FLOAT_INT) {
1464     APPLY_FUNC(a, b, length, float_int, MINLOC_OP)
1465   } else if (*datatype == MPI_LONG_INT) {
1466     APPLY_FUNC(a, b, length, long_int, MINLOC_OP)
1467   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE_INT) {
1468     APPLY_FUNC(a, b, length, double_int, MINLOC_OP)
1469   } else if (*datatype == MPI_SHORT_INT) {
1470     APPLY_FUNC(a, b, length, short_int, MINLOC_OP)
1471   } else if (*datatype == MPI_2LONG) {
1472     APPLY_FUNC(a, b, length, long_long, MINLOC_OP)
1473   } else if (*datatype == MPI_2INT) {
1474     APPLY_FUNC(a, b, length, int_int, MINLOC_OP)
1475   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE_INT) {
1476     APPLY_FUNC(a, b, length, long_double_int, MINLOC_OP)
1477   } else if (*datatype == MPI_2FLOAT) {
1478     APPLY_FUNC(a, b, length, float_float, MINLOC_OP)
1479   } else if (*datatype == MPI_2DOUBLE) {
1480     APPLY_FUNC(a, b, length, double_double, MINLOC_OP)
1481   } else {
1482     xbt_die("Failed to apply MINLOC_OP to type %s", (*datatype)->name);
1483   }
1484 }
1485
1486 static void maxloc_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1487 {
1488   if (*datatype == MPI_FLOAT_INT) {
1489     APPLY_FUNC(a, b, length, float_int, MAXLOC_OP)
1490   } else if (*datatype == MPI_LONG_INT) {
1491     APPLY_FUNC(a, b, length, long_int, MAXLOC_OP)
1492   } else if (*datatype == MPI_DOUBLE_INT) {
1493     APPLY_FUNC(a, b, length, double_int, MAXLOC_OP)
1494   } else if (*datatype == MPI_SHORT_INT) {
1495     APPLY_FUNC(a, b, length, short_int, MAXLOC_OP)
1496   } else if (*datatype == MPI_2LONG) {
1497     APPLY_FUNC(a, b, length, long_long, MAXLOC_OP)
1498   } else if (*datatype == MPI_2INT) {
1499     APPLY_FUNC(a, b, length, int_int, MAXLOC_OP)
1500   } else if (*datatype == MPI_LONG_DOUBLE_INT) {
1501     APPLY_FUNC(a, b, length, long_double_int, MAXLOC_OP)
1502   } else if (*datatype == MPI_2FLOAT) {
1503     APPLY_FUNC(a, b, length, float_float, MAXLOC_OP)
1504   } else if (*datatype == MPI_2DOUBLE) {
1505     APPLY_FUNC(a, b, length, double_double, MAXLOC_OP)
1506   } else {
1507     xbt_die("Failed to apply MAXLOC_OP to type %s", (*datatype)->name);
1508   }
1509 }
1510
1511 static void replace_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
1512 {
1513   memcpy(b, a, *length * smpi_datatype_size(*datatype));
1514 }
1515
1516 #define CREATE_MPI_OP(name, func)                             \
1517   static s_smpi_mpi_op_t mpi_##name = { &(func) /* func */, true }; \
1518 MPI_Op name = &mpi_##name;
1519
1520 CREATE_MPI_OP(MPI_MAX, max_func);
1521 CREATE_MPI_OP(MPI_MIN, min_func);
1522 CREATE_MPI_OP(MPI_SUM, sum_func);
1523 CREATE_MPI_OP(MPI_PROD, prod_func);
1524 CREATE_MPI_OP(MPI_LAND, land_func);
1525 CREATE_MPI_OP(MPI_LOR, lor_func);
1526 CREATE_MPI_OP(MPI_LXOR, lxor_func);
1527 CREATE_MPI_OP(MPI_BAND, band_func);
1528 CREATE_MPI_OP(MPI_BOR, bor_func);
1529 CREATE_MPI_OP(MPI_BXOR, bxor_func);
1530 CREATE_MPI_OP(MPI_MAXLOC, maxloc_func);
1531 CREATE_MPI_OP(MPI_MINLOC, minloc_func);
1532 CREATE_MPI_OP(MPI_REPLACE, replace_func);
1533
1534 MPI_Op smpi_op_new(MPI_User_function * function, bool commute)
1535 {
1536   MPI_Op op;
1537   op = xbt_new(s_smpi_mpi_op_t, 1);
1538   op->func = function;
1539   op-> is_commute = commute;
1540   return op;
1541 }
1542
1543 bool smpi_op_is_commute(MPI_Op op)
1544 {
1545   return (op==MPI_OP_NULL) ? true : op-> is_commute;
1546 }
1547
1548 void smpi_op_destroy(MPI_Op op)
1549 {
1550   xbt_free(op);
1551 }
1552
1553 void smpi_op_apply(MPI_Op op, const void *invec, void *inoutvec, int *len, MPI_Datatype * datatype)
1554 {
1555   if(op==MPI_OP_NULL)
1556     return;
1557
1558   if(smpi_privatize_global_variables){//we need to switch as the called function may silently touch global variables
1559     XBT_DEBUG("Applying operation, switch to the right data frame ");
1560     smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
1561   }
1562
1563   if(!smpi_process_get_replaying())
1564     op->func(const_cast<void*>(invec), inoutvec, len, datatype);
1565 }
1566
1567 int smpi_type_attr_delete(MPI_Datatype type, int keyval){
1568   smpi_type_key_elem elem =
1569     static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int)));
1570   if(elem==nullptr)
1571     return MPI_ERR_ARG;
1572   if(elem->delete_fn!=MPI_NULL_DELETE_FN){
1573     void * value = nullptr;
1574     int flag;
1575     if(smpi_type_attr_get(type, keyval, &value, &flag)==MPI_SUCCESS){
1576       int ret = elem->delete_fn(type, keyval, value, &flag);
1577       if(ret!=MPI_SUCCESS)
1578         return ret;
1579     }
1580   }
1581   if(type->attributes==nullptr)
1582     return MPI_ERR_ARG;
1583
1584   xbt_dict_remove_ext(type->attributes, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int));
1585   return MPI_SUCCESS;
1586 }
1587
1588 int smpi_type_attr_get(MPI_Datatype type, int keyval, void* attr_value, int* flag){
1589   smpi_type_key_elem elem =
1590     static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int)));
1591   if(elem==nullptr)
1592     return MPI_ERR_ARG;
1593   if(type->attributes==nullptr){
1594     *flag=0;
1595     return MPI_SUCCESS;
1596   }
1597   try {
1598     *static_cast<void**>(attr_value) = xbt_dict_get_ext(type->attributes, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int));
1599     *flag=1;
1600   }
1601   catch (xbt_ex& ex) {
1602     *flag=0;
1603   }
1604   return MPI_SUCCESS;
1605 }
1606
1607 int smpi_type_attr_put(MPI_Datatype type, int keyval, void* attr_value){
1608   if(smpi_type_keyvals==nullptr)
1609     smpi_type_keyvals = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
1610   smpi_type_key_elem elem =
1611      static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int)));
1612   if(elem==nullptr)
1613     return MPI_ERR_ARG;
1614   int flag;
1615   void* value = nullptr;
1616   smpi_type_attr_get(type, keyval, &value, &flag);
1617   if(flag!=0 && elem->delete_fn!=MPI_NULL_DELETE_FN){
1618     int ret = elem->delete_fn(type, keyval, value, &flag);
1619     if(ret!=MPI_SUCCESS)
1620       return ret;
1621   }
1622   if(type->attributes==nullptr)
1623     type->attributes = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
1624
1625   xbt_dict_set_ext(type->attributes, reinterpret_cast<const char*>(&keyval), sizeof(int), attr_value, nullptr);
1626   return MPI_SUCCESS;
1627 }
1628
1629 int smpi_type_keyval_create(MPI_Type_copy_attr_function* copy_fn, MPI_Type_delete_attr_function* delete_fn, int* keyval,
1630                             void* extra_state){
1631   if(smpi_type_keyvals==nullptr)
1632     smpi_type_keyvals = xbt_dict_new_homogeneous(nullptr);
1633
1634   smpi_type_key_elem value = (smpi_type_key_elem) xbt_new0(s_smpi_mpi_type_key_elem_t,1);
1635
1636   value->copy_fn=copy_fn;
1637   value->delete_fn=delete_fn;
1638
1639   *keyval = type_keyval_id;
1640   xbt_dict_set_ext(smpi_type_keyvals,reinterpret_cast<const char*>(keyval), sizeof(int),reinterpret_cast<void*>(value), nullptr);
1641   type_keyval_id++;
1642   return MPI_SUCCESS;
1643 }
1644
1645 int smpi_type_keyval_free(int* keyval){
1646   smpi_type_key_elem elem =
1647     static_cast<smpi_type_key_elem>(xbt_dict_get_or_null_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(keyval), sizeof(int)));
1648   if(elem==0){
1649     return MPI_ERR_ARG;
1650   }
1651   xbt_dict_remove_ext(smpi_type_keyvals, reinterpret_cast<const char*>(keyval), sizeof(int));
1652   xbt_free(elem);
1653   return MPI_SUCCESS;
1654 }
1655
1656 int smpi_mpi_pack(void* inbuf, int incount, MPI_Datatype type, void* outbuf, int outcount, int* position,MPI_Comm comm){
1657   size_t size = smpi_datatype_size(type);
1658   if (outcount - *position < incount*static_cast<int>(size))
1659     return MPI_ERR_BUFFER;
1660   smpi_datatype_copy(inbuf, incount, type, static_cast<char*>(outbuf) + *position, outcount, MPI_CHAR);
1661   *position += incount * size;
1662   return MPI_SUCCESS;
1663 }
1664
1665 int smpi_mpi_unpack(void* inbuf, int insize, int* position, void* outbuf, int outcount, MPI_Datatype type,MPI_Comm comm){
1666   int size = static_cast<int>(smpi_datatype_size(type));
1667   if (outcount*size> insize)
1668     return MPI_ERR_BUFFER;
1669   smpi_datatype_copy(static_cast<char*>(inbuf) + *position, insize, MPI_CHAR, outbuf, outcount, type);
1670   *position += outcount * size;
1671   return MPI_SUCCESS;
1672 }