src/smpi/colls/allreduce/allreduce-smp-rsag.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2019. 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 /*
  10 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  11 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  12 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  13 3) allgather - inter between root of each SMP node
  14 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  15 */
  16 namespace simgrid{
  17 namespace smpi{
  18 int Coll_allreduce_smp_rsag::allreduce(const void *send_buf, void *recv_buf,
  19                                        int count, MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
  20                                        MPI_Comm comm)
  21 {
  22   int comm_size, rank;
  23   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  24   int mask, src, dst;
  25   MPI_Status status;
  26   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  27     comm->init_smp();
  28   }
  29   int num_core=1;
  30   if (comm->is_uniform()){
  31     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  32   }
  33   /*
  34      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  35      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  36      #else
  37      MPI_User_function *uop;
  38      MPIR_OP *op_ptr;
  39      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  40      uop  = op_ptr->op;
  41      #endif
  42    */
  43   comm_size = comm->size();
  44   rank = comm->rank();
  45   MPI_Aint extent;
  46   extent = dtype->get_extent();
  47   unsigned char* tmp_buf = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  48
  49   int intra_rank, inter_rank;
  50   intra_rank = rank % num_core;
  51   inter_rank = rank / num_core;
  52
  53   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  54
  55   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  56
  57   if (not rank) {
  58     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  59     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  60   }
  61
  62
  63   Request::sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  64                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  65
  66
  67   // SMP_binomial_reduce
  68   mask = 1;
  69   while (mask < num_core) {
  70     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  71       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  72       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  73       if (src < comm_size) {
  74         Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  75         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, recv_buf, &count, dtype);
  76         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  77       }
  78     } else {
  79
  80       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  81       Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  82       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  83       break;
  84     }
  85     mask <<= 1;
  86   }
  87
  88
  89
  90   // INTER: reduce-scatter
  91   if (intra_rank == 0) {
  92     int send_offset, recv_offset;
  93     int seg_count = count / inter_comm_size;
  94     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  95     int from =
  96         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
  97     int i;
  98
  99     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
 100
 101     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 102
 103       send_offset =
 104           ((inter_rank - 1 - i +
 105             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 106       recv_offset =
 107           ((inter_rank - 2 - i +
 108             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 109
 110       Request::sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, seg_count, dtype, to,
 111                    tag + i, tmp_buf, seg_count, dtype, from, tag + i, comm,
 112                    &status);
 113
 114       // result is in rbuf
 115       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &seg_count,
 116                      dtype);
 117     }
 118
 119     // INTER: allgather
 120     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 121
 122       send_offset =
 123           ((inter_rank - i +
 124             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 125       recv_offset =
 126           ((inter_rank - 1 - i +
 127             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 128
 129       Request::sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, seg_count, dtype, to,
 130                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, seg_count, dtype,
 131                    from, tag + i, comm, &status);
 132
 133     }
 134   }
 135
 136
 137
 138      // INTER_binomial_reduce
 139
 140      // only root node for each SMP
 141 //     if (intra_rank == 0) {
 142 //
 143 //     mask = 1;
 144 //     while (mask < inter_comm_size) {
 145 //     if ((mask & inter_rank) == 0) {
 146 //     src = (inter_rank | mask) * num_core;
 147 //     if (src < comm_size) {
 148 //     Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 149 //     (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 150      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 151 //     }
 152 //     }
 153 //     else {
 154 //     dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 155 //     Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 156      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 157 //     break;
 158 //     }
 159 //     mask <<=1;
 160 //     }
 161 //     }
 162
 163      // INTER_binomial_bcast
 164
 165
 166 //     if (intra_rank == 0) {
 167 //     mask = 1;
 168 //     while (mask < inter_comm_size) {
 169 //     if (inter_rank & mask) {
 170 //     src = (inter_rank - mask) * num_core;
 171      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 172 //     Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 173 //     break;
 174 //     }
 175 //     mask <<= 1;
 176 //     }
 177 //
 178 //     mask >>= 1;
 179      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 180
 181 //     while (mask > 0) {
 182 //     if (inter_rank < inter_comm_size) {
 183 //     dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 184 //     if (dst < comm_size) {
 185      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 186 //     Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 187 //     }
 188 //     }
 189 //     mask >>= 1;
 190 //     }
 191 //     }
 192
 193
 194   // INTRA_binomial_bcast
 195
 196   int num_core_in_current_smp = num_core;
 197   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 198     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 199   }
 200   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 201   mask = 1;
 202   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 203     if (intra_rank & mask) {
 204       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 205       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 206       Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 207       break;
 208     }
 209     mask <<= 1;
 210   }
 211
 212   mask >>= 1;
 213   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 214
 215   while (mask > 0) {
 216     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 217     if (dst < comm_size) {
 218       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 219       Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 220     }
 221     mask >>= 1;
 222   }
 223
 224   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 225   return MPI_SUCCESS;
 226 }
 227 }
 228 }