src/smpi/colls/alltoall/alltoall-rdb.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 #include "smpi_status.hpp"
   9
  10 /*****************************************************************************
  11
  12  * Function: alltoall_rdb
  13
  14  * Return: int
  15
  16  * inputs:
  17     send_buff: send input buffer
  18     send_count: number of elements to send
  19     send_type: data type of elements being sent
  20     recv_buff: receive output buffer
  21     recv_count: number of elements to received
  22     recv_type: data type of elements being received
  23     comm: communicator
  24
  25  * Descrp: Function realizes the allgather operation using the recursive
  26            doubling algorithm.
  27
  28  * Auther: MPICH / slightly modified by Ahmad Faraj.
  29
  30  ****************************************************************************/
  31 namespace simgrid{
  32 namespace smpi{
  33 int Coll_alltoall_rdb::alltoall(const void *send_buff, int send_count,
  34                                  MPI_Datatype send_type,
  35                                  void *recv_buff, int recv_count,
  36                                  MPI_Datatype recv_type, MPI_Comm comm)
  37 {
  38   /* MPI variables */
  39   MPI_Status status;
  40   MPI_Aint send_increment, recv_increment, extent;
  41
  42   int dst_tree_root, rank_tree_root, send_offset, recv_offset;
  43   int rank, num_procs, j, k, dst, curr_size, max_size;
  44   int last_recv_count = 0, tmp_mask, tree_root, num_procs_completed;
  45   int tag = COLL_TAG_ALLTOALL, mask = 1, i = 0;
  46
  47   char *send_ptr = (char *) send_buff;
  48   char *recv_ptr = (char *) recv_buff;
  49
  50   num_procs = comm->size();
  51   rank = comm->rank();
  52   send_increment = send_type->get_extent();
  53   recv_increment = recv_type->get_extent();
  54   extent = recv_type->get_extent();
  55
  56   send_increment *= (send_count * num_procs);
  57   recv_increment *= (recv_count * num_procs);
  58
  59   max_size = num_procs * recv_increment;
  60
  61   unsigned char* tmp_buff = smpi_get_tmp_sendbuffer(max_size);
  62
  63   curr_size = send_count * num_procs;
  64
  65   Request::sendrecv(send_ptr, curr_size, send_type, rank, tag,
  66                tmp_buff + (rank * recv_increment),
  67                curr_size, recv_type, rank, tag, comm, &status);
  68
  69   while (mask < num_procs) {
  70     dst = rank ^ mask;
  71     dst_tree_root = dst >> i;
  72     dst_tree_root <<= i;
  73     rank_tree_root = rank >> i;
  74     rank_tree_root <<= i;
  75     send_offset = rank_tree_root * send_increment;
  76     recv_offset = dst_tree_root * recv_increment;
  77
  78     if (dst < num_procs) {
  79       Request::sendrecv(tmp_buff + send_offset, curr_size, send_type, dst, tag,
  80                    tmp_buff + recv_offset, mask * recv_count * num_procs,
  81                    recv_type, dst, tag, comm, &status);
  82
  83       last_recv_count = Status::get_count(&status, recv_type);
  84       curr_size += last_recv_count;
  85     }
  86
  87
  88     if (dst_tree_root + mask > num_procs) {
  89
  90       num_procs_completed = num_procs - rank_tree_root - mask;
  91       /* num_procs_completed is the number of processes in this
  92          subtree that have all the data. Send data to others
  93          in a tree fashion. First find root of current tree
  94          that is being divided into two. k is the number of
  95          least-significant bits in this process's rank that
  96          must be zeroed out to find the rank of the root */
  97
  98       j = mask;
  99       k = 0;
 100       while (j) {
 101         j >>= 1;
 102         k++;
 103       }
 104       k--;
 105
 106       tmp_mask = mask >> 1;
 107
 108       while (tmp_mask) {
 109         dst = rank ^ tmp_mask;
 110
 111         tree_root = rank >> k;
 112         tree_root <<= k;
 113
 114         /* send only if this proc has data and destination
 115            doesn't have data. at any step, multiple processes
 116            can send if they have the data */
 117
 118         if ((dst > rank)
 119             && (rank < tree_root + num_procs_completed)
 120             && (dst >= tree_root + num_procs_completed)) {
 121           Request::send(tmp_buff + dst_tree_root * send_increment,
 122                    last_recv_count, send_type, dst, tag, comm);
 123
 124         }
 125
 126         /* recv only if this proc. doesn't have data and sender
 127            has data */
 128
 129         else if ((dst < rank)
 130                  && (dst < tree_root + num_procs_completed)
 131                  && (rank >= tree_root + num_procs_completed)) {
 132           Request::recv(tmp_buff + dst_tree_root * send_increment,
 133                    mask * num_procs * send_count, send_type, dst,
 134                    tag, comm, &status);
 135
 136           last_recv_count = Status::get_count(&status, send_type);
 137           curr_size += last_recv_count;
 138         }
 139
 140         tmp_mask >>= 1;
 141         k--;
 142       }
 143     }
 144
 145     mask <<= 1;
 146     i++;
 147   }
 148
 149   for (i = 0; i < num_procs; i++)
 150     Request::sendrecv(tmp_buff + (rank + i * num_procs) * send_count * extent,
 151                  send_count, send_type, rank, tag,
 152                  recv_ptr + (i * recv_count * extent),
 153                  recv_count, recv_type, rank, tag, comm, &status);
 154   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buff);
 155   return MPI_SUCCESS;
 156 }
 157 }
 158 }