Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[SMPI] Improved several comments in the code
[simgrid.git] / src / smpi / smpi_base.c
1 /* Copyright (c) 2007-2014. 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 "private.h"
8 #include "xbt/virtu.h"
9 #include "mc/mc.h"
10 #include "mc/mc_replay.h"
11 #include "xbt/replay.h"
12 #include <errno.h>
13 #include "simix/smx_private.h"
14 #include "surf/surf.h"
15 #include "simgrid/sg_config.h"
16 #include "colls/colls.h"
17
18 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
19
20
21 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
22    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
23    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
24    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
25
26   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
27   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
28   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
29     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
30     //we match, we can transfer some values
31     // FIXME : move this to the copy function ?
32     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)ref->real_src = req->src;
33     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)ref->real_tag = req->tag;
34     if(ref->real_size < req->real_size) ref->truncated = 1;
35     if(req->detached==1){
36         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
37     }
38     XBT_DEBUG("match succeeded");
39     return 1;
40   }else return 0;
41 }
42
43 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
44    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
45    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
46    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
47    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
48    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
49
50    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
51              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
52    {
53      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)req->real_src = ref->src;
54      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)req->real_tag = ref->tag;
55      if(req->real_size < ref->real_size) req->truncated = 1;
56      if(ref->detached==1){
57          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
58      }
59     XBT_DEBUG("match succeeded");
60      return 1;
61    } else return 0;
62 }
63
64
65 typedef struct s_smpi_factor *smpi_factor_t;
66 typedef struct s_smpi_factor {
67   long factor;
68   int nb_values;
69   double values[4];//arbitrary set to 4
70 } s_smpi_factor_t;
71 xbt_dynar_t smpi_os_values = NULL;
72 xbt_dynar_t smpi_or_values = NULL;
73 xbt_dynar_t smpi_ois_values = NULL;
74
75 double smpi_wtime_sleep = 0.0;
76 double smpi_iprobe_sleep = 1e-4;
77 double smpi_test_sleep = 1e-4;
78
79
80 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
81 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more factors
82 // These methods should be merged with those in surf/network.c (moved somewhere in xbt ?)
83
84 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
85 {
86   return (((s_smpi_factor_t*)pa)->factor > ((s_smpi_factor_t*)pb)->factor) ? 1 :
87          (((s_smpi_factor_t*)pa)->factor < ((s_smpi_factor_t*)pb)->factor) ? -1 : 0;
88 }
89
90
91 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
92 {
93   char *value = NULL;
94   unsigned int iter = 0;
95   s_smpi_factor_t fact;
96   fact.nb_values=0;
97   int i=0;
98   xbt_dynar_t smpi_factor, radical_elements, radical_elements2 = NULL;
99
100   smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_t), NULL);
101   radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
102   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
103     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_t));
104     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
105     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
106       xbt_die("Malformed radical for smpi factor!");
107     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
108         if (i==0){
109            fact.factor = atol(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *));
110         }else{
111            fact.values[fact.nb_values] = atof(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *));
112            fact.nb_values++;
113         }
114     }
115
116     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_t, fact);
117     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
118     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
119   }
120   xbt_dynar_free(&radical_elements);
121   iter=0;
122   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
123   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
124     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
125   }
126   return smpi_factor;
127 }
128
129 static double smpi_os(double size)
130 {
131   if (!smpi_os_values) {
132     smpi_os_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/os"));
133     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
134   }
135   unsigned int iter = 0;
136   s_smpi_factor_t fact;
137   double current=0.0;
138   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
139     if (size <= fact.factor) {
140         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
141       return current;
142     }else{
143       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
144     }
145   }
146   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
147
148   return current;
149 }
150
151 static double smpi_ois(double size)
152 {
153   if (!smpi_ois_values) {
154     smpi_ois_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/ois"));
155     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
156   }
157   unsigned int iter = 0;
158   s_smpi_factor_t fact;
159   double current=0.0;
160   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
161     if (size <= fact.factor) {
162         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
163       return current;
164     }else{
165       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
166     }
167   }
168   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
169
170   return current;
171 }
172
173 static double smpi_or(double size)
174 {
175   if (!smpi_or_values) {
176     smpi_or_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/or"));
177     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
178   }
179   unsigned int iter = 0;
180   s_smpi_factor_t fact;
181   double current=0.0;
182   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
183     if (size <= fact.factor) {
184         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
185       return current;
186     }else
187       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
188   }
189   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
190
191   return current;
192 }
193
194 double smpi_mpi_wtime(){
195   double time;
196   if (smpi_process_initialized() && !smpi_process_finalized() && !smpi_process_get_sampling()) {
197     smpi_bench_end();
198     time = SIMIX_get_clock();
199     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
200     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
201     //       ....
202     //     }
203     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
204     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
205     if(smpi_wtime_sleep > 0) simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
206     smpi_bench_begin();
207   } else {
208     time = SIMIX_get_clock();
209   }
210   return time;
211 }
212
213 static MPI_Request build_request(void *buf, int count,
214                                  MPI_Datatype datatype, int src, int dst,
215                                  int tag, MPI_Comm comm, unsigned flags)
216 {
217   MPI_Request request = NULL;
218
219   void *old_buf = NULL;
220
221   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
222
223   s_smpi_subtype_t *subtype = datatype->substruct;
224
225   if(((flags & RECV) && (flags & ACCUMULATE)) || (datatype->has_subtype == 1)){
226     // This part handles the problem of non-contiguous memory
227     old_buf = buf;
228     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
229     if ((datatype->has_subtype == 1) && (flags & SEND)) {
230       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
231     }
232   }
233
234   request->buf = buf;
235   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the
236   // unserialisation at the reception)
237   request->old_buf = old_buf;
238   request->old_type = datatype;
239
240   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
241   request->src = src;
242   request->dst = dst;
243   request->tag = tag;
244   request->comm = comm;
245   request->action = NULL;
246   request->flags = flags;
247   request->detached = 0;
248   request->detached_sender = NULL;
249   request->real_src = 0;
250
251   request->truncated = 0;
252   request->real_size = 0;
253   request->real_tag = 0;
254   if(flags & PERSISTENT)
255     request->refcount = 1;
256   else
257     request->refcount = 0;
258   request->op = MPI_REPLACE;
259   request->send = 0;
260   request->recv = 0;
261   if (flags & SEND) smpi_datatype_unuse(datatype);
262
263   return request;
264 }
265
266
267 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
268 {
269   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
270     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
271     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
272     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
273     status->count=0;
274   }
275 }
276
277 void smpi_action_trace_run(char *path)
278 {
279   char *name;
280   xbt_dynar_t todo;
281   xbt_dict_cursor_t cursor;
282
283   action_fp=NULL;
284   if (path) {
285     action_fp = fopen(path, "r");
286     if (action_fp == NULL)
287       xbt_die("Cannot open %s: %s", path, strerror(errno));
288   }
289
290   if (!xbt_dict_is_empty(action_queues)) {
291     XBT_WARN
292       ("Not all actions got consumed. If the simulation ended successfully (without deadlock), you may want to add new processes to your deployment file.");
293
294
295     xbt_dict_foreach(action_queues, cursor, name, todo) {
296       XBT_WARN("Still %lu actions for %s", xbt_dynar_length(todo), name);
297     }
298   }
299
300   if (path)
301     fclose(action_fp);
302   xbt_dict_free(&action_queues);
303   action_queues = xbt_dict_new_homogeneous(NULL);
304 }
305
306 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
307 {
308   MPI_Request req = request;
309   smpi_mpi_request_free(&req);
310 }
311
312 /* MPI Low level calls */
313 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
314                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
315 {
316   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
317   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
318                           comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
319   return request;
320 }
321
322 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
323                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
324 {
325   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
326   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
327                           comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
328   return request;
329 }
330
331 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
332                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
333 {
334   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
335   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
336                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
337   return request;
338 }
339
340 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
341 {
342   smx_rdv_t mailbox;
343   
344   xbt_assert(!request->action, "Cannot (re)start a non-finished communication");
345   request->flags &= ~PREPARED;
346   request->flags &= ~FINISHED;
347   request->refcount++;
348
349   if (request->flags & RECV) {
350     print_request("New recv", request);
351         
352     xbt_mutex_t mut=smpi_process_mailboxes_mutex();
353     xbt_mutex_acquire(mut);
354     
355     if (request->flags & RMA || request->size < sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")){
356     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox). begin with the more appropriate one : the small one.
357       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
358       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
359       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
360     
361       if(action ==NULL){
362         mailbox = smpi_process_mailbox();
363         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
364         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
365         if(action ==NULL){
366           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
367           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
368           }
369       }else{
370         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
371       }
372     }else{
373       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
374       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
375     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
376     
377       if(action ==NULL){
378         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
379         mailbox = smpi_process_mailbox();
380       }else{
381         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
382       }
383     }
384
385     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
386     double sleeptime = request->detached ? smpi_or(request->size) : 0.0;
387     if(sleeptime!=0.0){
388         simcall_process_sleep(sleeptime);
389         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
390     }
391     
392     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
393     request->real_size=request->size;
394     smpi_datatype_use(request->old_type);
395     smpi_comm_use(request->comm);
396     request->action = simcall_comm_irecv(mailbox, request->buf,
397                                          &request->real_size, &match_recv,
398                                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
399                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback,
400                                          request, -1.0);
401         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
402
403     xbt_mutex_release(mut);
404   } else {
405
406
407     int receiver = request->dst;
408
409     int rank = request->src;
410     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
411         TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
412     }
413     print_request("New send", request);
414     
415         //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
416     double sleeptime = 0.0;
417     if(request->detached || (request->flags & (ISEND|SSEND))){// issend should be treated as isend
418       //isend and send timings may be different
419       sleeptime = (request->flags & ISEND)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
420     }
421
422     if(sleeptime != 0.0){
423         simcall_process_sleep(sleeptime);
424         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
425     }
426     
427     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
428     xbt_mutex_acquire(mut);
429     
430     if (request->flags & RMA || request->size < sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")) { // eager mode
431       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
432       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
433       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
434       if(action ==NULL){
435        if (! (request->flags & SSEND)){
436          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
437          XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
438        } else{
439          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
440          XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
441          action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
442          if(action ==NULL){
443            XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
444            mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
445          }
446        }
447       }else{
448         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
449       }
450     }else{
451       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
452       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
453     }
454
455     void* buf = request->buf;
456     if ( (! (request->flags & SSEND)) && (request->size < sg_cfg_get_int("smpi/send_is_detached_thres"))) {
457       void *oldbuf = NULL;
458       request->detached = 1;
459       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
460       request->refcount++;
461       if(request->old_type->has_subtype == 0){
462         oldbuf = request->buf;
463         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf && request->size!=0){
464           if((smpi_privatize_global_variables)
465             && ((char*) request->buf >= smpi_start_data_exe)
466             && ((char*)request->buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
467             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
468             smpi_switch_data_segment(request->src);
469           }
470           buf = xbt_malloc(request->size);
471           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
472           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
473         }
474       }
475     }
476
477     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
478     request->real_size=request->size;
479     smpi_datatype_use(request->old_type);
480     smpi_comm_use(request->comm);
481     request->action =
482       simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
483                          buf, request->real_size,
484                          &match_send,
485                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
486                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
487                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback,
488                          request,
489                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
490                          request->detached);
491     XBT_DEBUG("send simcall posted");
492
493
494
495     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == NULL) */
496     if (request->action)
497         simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
498
499     xbt_mutex_release(mut);
500   }
501
502 }
503
504 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
505 {
506   int i;
507   if(requests==NULL) return;
508
509   for(i = 0; i < count; i++) {
510     smpi_mpi_start(requests[i]);
511   }
512 }
513
514 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
515 {
516   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
517     (*request)->refcount--;
518     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
519
520     if((*request)->refcount==0){
521         print_request("Destroying", (*request));
522         xbt_free(*request);
523         *request = MPI_REQUEST_NULL;
524     }else{
525         print_request("Decrementing", (*request));
526     }
527   }else{
528       xbt_die("freeing an already free request");
529   }
530 }
531
532
533 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
534                             int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Op op)
535 {
536   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
537   if(op==MPI_OP_NULL){
538     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, src, dst, tag,
539                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
540   }else{
541     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
542                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
543     request->op = op;
544   }
545   return request;
546 }
547
548 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
549                             int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Op op)
550 {
551   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
552   if(op==MPI_OP_NULL){
553     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
554                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
555   }else{
556     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
557                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
558     request->op = op;
559   }
560   return request;
561 }
562
563
564 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
565                             int dst, int tag, MPI_Comm comm)
566 {
567   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
568   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
569                           comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
570   return request;
571 }
572
573 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
574                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
575 {
576   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
577   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM?(void*)0:buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
578                            comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
579   smpi_mpi_start(request);
580   return request;
581 }
582
583 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
584                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
585 {
586   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
587   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
588                           comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
589   smpi_mpi_start(request);
590   return request;
591 }
592
593 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
594                             int src, int tag, MPI_Comm comm)
595 {
596   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
597   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
598                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
599   return request;
600 }
601
602 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
603                            int src, int tag, MPI_Comm comm)
604 {
605   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
606   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
607                           comm, NON_PERSISTENT | RECV);
608   smpi_mpi_start(request);
609   return request;
610 }
611
612 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src,
613                    int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
614 {
615   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
616   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
617   smpi_mpi_wait(&request, status);
618   request = NULL;
619 }
620
621
622
623 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
624                    int tag, MPI_Comm comm)
625 {
626   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
627   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
628                           comm, NON_PERSISTENT | SEND);
629
630   smpi_mpi_start(request);
631   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
632   request = NULL;
633 }
634
635 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
636                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
637 {
638   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
639   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
640                 comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
641
642   smpi_mpi_start(request);
643   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
644   request = NULL;
645 }
646
647 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
648                        int dst, int sendtag, void *recvbuf, int recvcount,
649                        MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
650                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
651 {
652   MPI_Request requests[2];
653   MPI_Status stats[2];
654   int myid=smpi_process_index();
655   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)) {
656       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
657                                      recvbuf, recvcount, recvtype);
658       return;
659   }
660   requests[0] =
661     smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
662   requests[1] =
663     smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
664   smpi_mpi_startall(2, requests);
665   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
666   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
667   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
668   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
669     // Copy receive status
670     *status = stats[1];
671   }
672 }
673
674 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
675 {
676   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
677 }
678
679 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
680 {
681   MPI_Request req = *request;
682   smpi_empty_status(status);
683
684   if(!(req->detached && req->flags & SEND)
685       && !(req->flags & PREPARED)){
686     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
687       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
688       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
689       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
690       status->MPI_ERROR = req->truncated ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
691       // this handles the case were size in receive differs from size in send
692       // FIXME: really this should just contain the count of receive-type blocks,
693       // right?
694       status->count = req->real_size;
695     }
696
697     print_request("Finishing", req);
698     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
699
700     if((req->flags & ACCUMULATE) || (datatype->has_subtype == 1)){
701       if (!smpi_process_get_replaying()){
702         if( smpi_privatize_global_variables
703             && ((char*)req->old_buf >= smpi_start_data_exe)
704             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )
705         ){
706             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
707             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
708         }
709       }
710
711       if(datatype->has_subtype == 1){
712         // This part handles the problem of non-contignous memory
713         // the unserialization at the reception
714         s_smpi_subtype_t *subtype = datatype->substruct;
715         if(req->flags & RECV)
716           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) , datatype->substruct, req->op);
717         if(req->detached == 0) free(req->buf);
718       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
719           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
720           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
721       }
722     }
723     smpi_comm_unuse(req->comm);
724     smpi_datatype_unuse(datatype);
725
726   }
727
728   if (TRACE_smpi_view_internals()) {
729     if(req->flags & RECV){
730       int rank = smpi_process_index();
731       int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
732       TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
733     }
734   }
735
736   if(req->detached_sender!=NULL){
737     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
738   }
739   if(req->flags & PERSISTENT)
740     req->action = NULL;
741   req->flags |= FINISHED;
742
743   smpi_mpi_request_free(request);
744
745 }
746
747 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
748   int flag;
749
750   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
751
752   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
753   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
754   //     }
755   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test
756   // are made -> deadlock
757   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
758   static int nsleeps = 1;
759   if(smpi_test_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
760
761   smpi_empty_status(status);
762   flag = 1;
763   if (!((*request)->flags & PREPARED)) {
764     if ((*request)->action != NULL)
765       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
766     if (flag) {
767       finish_wait(request, status);
768       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
769       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && !((*request)->flags & PERSISTENT))
770       *request = MPI_REQUEST_NULL;
771     }else{
772       nsleeps++;
773     }
774   }
775   return flag;
776 }
777
778 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index,
779                      MPI_Status * status)
780 {
781   xbt_dynar_t comms;
782   int i, flag, size;
783   int* map;
784
785   *index = MPI_UNDEFINED;
786   flag = 0;
787   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
788   map = xbt_new(int, count);
789   size = 0;
790   for(i = 0; i < count; i++) {
791     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action &&
792         !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
793        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
794        map[size] = i;
795        size++;
796     }
797   }
798   if(size > 0) {
799     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
800     static int nsleeps = 1;
801     if(smpi_test_sleep > 0) simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
802
803     i = simcall_comm_testany(comms);
804     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
805     if(i != -1) {
806       *index = map[i];
807       finish_wait(&requests[*index], status);
808       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
809       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
810       flag = 1;
811       nsleeps=1;
812     }else{
813       nsleeps++;
814     }
815   }else{
816       //all requests are null or inactive, return true
817       flag=1;
818       smpi_empty_status(status);
819   }
820   xbt_free(map);
821   xbt_dynar_free(&comms);
822
823   return flag;
824 }
825
826
827 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[],
828                      MPI_Status status[])
829 {
830   MPI_Status stat;
831   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
832   int flag=1;
833   int i;
834   for(i=0; i<count; i++){
835     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
836       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
837         flag=0;
838       }else{
839           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
840       }
841     }else{
842       smpi_empty_status(pstat);
843     }
844     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
845       status[i] = *pstat;
846     }
847   }
848   return flag;
849 }
850
851 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
852   int flag=0;
853   //FIXME find another wait to avoid busy waiting ?
854   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
855   while(flag==0){
856     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
857     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
858   }
859 }
860
861 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
862
863   MPI_Request request =build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag,
864             comm, PERSISTENT | RECV);
865
866   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
867   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
868   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
869   static int nsleeps = 1;
870   if(smpi_iprobe_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
871   // behave like a receive, but don't do it
872   smx_rdv_t mailbox;
873
874   print_request("New iprobe", request);
875   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
876     if (sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")>0){
877         mailbox = smpi_process_mailbox_small();
878         XBT_DEBUG("trying to probe the perm recv mailbox");
879         request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, (void*)request);
880     }
881     if (request->action==NULL){
882         mailbox = smpi_process_mailbox();
883         XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
884         request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
885     }
886
887   if(request->action){
888     MPI_Request req = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data(request->action);
889     *flag = 1;
890     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && !(req->flags & PREPARED)) {
891       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
892       status->MPI_TAG = req->tag;
893       status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
894       status->count = req->real_size;
895     }
896     nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
897   }
898   else {
899       *flag = 0;
900       nsleeps++;
901   }
902   smpi_mpi_request_free(&request);
903
904   return;
905 }
906
907 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
908 {
909   print_request("Waiting", *request);
910   if ((*request)->flags & PREPARED) {
911     smpi_empty_status(status);
912     return;
913   }
914
915   if ((*request)->action != NULL) { // this is not a detached send
916     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
917
918   if((MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) && (*request)->action)
919     (*request)->action->comm.dst_data = NULL; // dangling pointer : dst_data is freed with a wait, need to set it to NULL for system state comparison
920   }
921
922   finish_wait(request, status);
923   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & NON_PERSISTENT))
924       *request = MPI_REQUEST_NULL;
925   // FIXME for a detached send, finish_wait is not called:
926 }
927
928 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[],
929                      MPI_Status * status)
930 {
931   xbt_dynar_t comms;
932   int i, size, index;
933   int *map;
934
935   index = MPI_UNDEFINED;
936   if(count > 0) {
937     // Wait for a request to complete
938     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
939     map = xbt_new(int, count);
940     size = 0;
941     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
942     for(i = 0; i < count; i++) {
943       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL
944           && !(requests[i]->flags & PREPARED)
945           && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
946         if (requests[i]->action != NULL) {
947           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
948           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
949           map[size] = i;
950           size++;
951         }else{
952          //This is a finished detached request, let's return this one
953          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
954          index=i;
955          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
956          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
957          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
958          break;
959          }
960       }
961     }
962     if(size > 0) {
963       i = simcall_comm_waitany(comms);
964
965       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
966       if (i != -1) {
967         index = map[i];
968         finish_wait(&requests[index], status);
969         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
970         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
971       }
972     }
973     xbt_free(map);
974     xbt_dynar_free(&comms);
975   }
976
977   if (index==MPI_UNDEFINED)
978     smpi_empty_status(status);
979
980   return index;
981 }
982
983 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[],
984                       MPI_Status status[])
985 {
986   int  index, c;
987   MPI_Status stat;
988   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
989   int retvalue = MPI_SUCCESS;
990   //tag invalid requests in the set
991   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
992     for (c = 0; c < count; c++) {
993       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL ||
994           (requests[c]->flags & PREPARED)) {
995         smpi_empty_status(&status[c]);
996       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
997         smpi_empty_status(&status[c]);
998         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
999       }
1000     }
1001   }
1002   for(c = 0; c < count; c++) {
1003
1004     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
1005       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
1006       index = c;
1007     } else {
1008       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
1009       if (index == MPI_UNDEFINED)
1010         break;
1011       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1012       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1013     }
1014     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1015       status[index] = *pstat;
1016       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1017         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1018     }
1019   }
1020
1021   return retvalue;
1022 }
1023
1024 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
1025                       MPI_Status status[])
1026 {
1027   int i, count, index;
1028   MPI_Status stat;
1029   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1030
1031   count = 0;
1032   for(i = 0; i < incount; i++)
1033   {
1034     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1035     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1036       indices[count] = index;
1037       count++;
1038       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1039         status[index] = *pstat;
1040       }
1041      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1042      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1043     }else{
1044       return MPI_UNDEFINED;
1045     }
1046   }
1047   return count;
1048 }
1049
1050 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
1051                       MPI_Status status[])
1052 {
1053   int i, count, count_dead;
1054   MPI_Status stat;
1055   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1056
1057   count = 0;
1058   count_dead = 0;
1059   for(i = 0; i < incount; i++) {
1060     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1061       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1062          indices[i] = 1;
1063          count++;
1064          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1065            status[i] = *pstat;
1066          }
1067          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1068          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1069       }
1070     }else{
1071       count_dead++;
1072     }
1073   }
1074   if(count_dead==incount)return MPI_UNDEFINED;
1075   else return count;
1076 }
1077
1078 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root,
1079                     MPI_Comm comm)
1080 {
1081   // arity=2: a binary tree, arity=4 seem to be a good setting (see P2P-MPI))
1082   nary_tree_bcast(buf, count, datatype, root, comm, 4);
1083 }
1084
1085 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1086 {
1087   // arity=2: a binary tree, arity=4 seem to be a good setting (see P2P-MPI))
1088   nary_tree_barrier(comm, 4);
1089 }
1090
1091 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1092                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1093                      int root, MPI_Comm comm)
1094 {
1095   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1096   int rank, size, src, index;
1097   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1098   MPI_Request *requests;
1099
1100   rank = smpi_comm_rank(comm);
1101   size = smpi_comm_size(comm);
1102   if(rank != root) {
1103     // Send buffer to root
1104     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1105   } else {
1106     // FIXME: check for errors
1107     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1108     // Local copy from root
1109     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1110                        (char *)recvbuf + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1111     // Receive buffers from senders
1112     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1113     index = 0;
1114     for(src = 0; src < size; src++) {
1115       if(src != root) {
1116         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + src * recvcount * recvext,
1117                                           recvcount, recvtype,
1118                                           src, system_tag, comm);
1119         index++;
1120       }
1121     }
1122     // Wait for completion of irecv's.
1123     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1124     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1125     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1126       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1127     }
1128     xbt_free(requests);
1129   }
1130 }
1131
1132
1133 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts,
1134                        MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1135 {
1136     int i, size, count;
1137     int *displs;
1138     int rank = smpi_process_index();
1139     void *tmpbuf;
1140
1141     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1142     size = smpi_comm_size(comm);
1143     count = 0;
1144     displs = xbt_new(int, size);
1145     for (i = 0; i < size; i++) {
1146       displs[i] = count;
1147       count += recvcounts[i];
1148     }
1149     tmpbuf=(void*)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1150
1151     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1152     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf,
1153                       recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1154     xbt_free(displs);
1155     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1156 }
1157
1158 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1159                       void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1160                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1161 {
1162   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1163   int rank, size, src, index;
1164   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1165   MPI_Request *requests;
1166
1167   rank = smpi_comm_rank(comm);
1168   size = smpi_comm_size(comm);
1169   if(rank != root) {
1170     // Send buffer to root
1171     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1172   } else {
1173     // FIXME: check for errors
1174     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1175     // Local copy from root
1176     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1177                        (char *)recvbuf + displs[root] * recvext,
1178                        recvcounts[root], recvtype);
1179     // Receive buffers from senders
1180     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1181     index = 0;
1182     for(src = 0; src < size; src++) {
1183       if(src != root) {
1184         requests[index] =
1185           smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[src] * recvext,
1186                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1187         index++;
1188       }
1189     }
1190     // Wait for completion of irecv's.
1191     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1192     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1193     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1194       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1195     }
1196     xbt_free(requests);
1197   }
1198 }
1199
1200 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount,
1201                         MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1202                         int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1203                         MPI_Comm comm)
1204 {
1205   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1206   int rank, size, other, index;
1207   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1208   MPI_Request *requests;
1209
1210   rank = smpi_comm_rank(comm);
1211   size = smpi_comm_size(comm);
1212   // FIXME: check for errors
1213   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1214   // Local copy from self
1215   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1216                      (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext, recvcount,
1217                      recvtype);
1218   // Send/Recv buffers to/from others;
1219   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1220   index = 0;
1221   for(other = 0; other < size; other++) {
1222     if(other != rank) {
1223       requests[index] =
1224         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
1225                         comm);
1226       index++;
1227       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + other * recvcount * recvext,
1228                                         recvcount, recvtype, other,
1229                                         system_tag, comm);
1230       index++;
1231     }
1232   }
1233   // Wait for completion of all comms.
1234   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1235   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1236   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1237     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1238   }
1239   xbt_free(requests);
1240 }
1241
1242 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount,
1243                          MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1244                          int *recvcounts, int *displs,
1245                          MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1246 {
1247   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1248   int rank, size, other, index;
1249   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1250   MPI_Request *requests;
1251
1252   rank = smpi_comm_rank(comm);
1253   size = smpi_comm_size(comm);
1254   // FIXME: check for errors
1255   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1256   // Local copy from self
1257   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1258                      (char *)recvbuf + displs[rank] * recvext,
1259                      recvcounts[rank], recvtype);
1260   // Send buffers to others;
1261   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1262   index = 0;
1263   for(other = 0; other < size; other++) {
1264     if(other != rank) {
1265       requests[index] =
1266         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
1267                         comm);
1268       index++;
1269       requests[index] =
1270         smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1271                         recvtype, other, system_tag, comm);
1272       index++;
1273     }
1274   }
1275   // Wait for completion of all comms.
1276   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1277   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1278   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1279     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1280   }
1281   xbt_free(requests);
1282 }
1283
1284 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1285                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1286                       int root, MPI_Comm comm)
1287 {
1288   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1289   int rank, size, dst, index;
1290   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1291   MPI_Request *requests;
1292
1293   rank = smpi_comm_rank(comm);
1294   size = smpi_comm_size(comm);
1295   if(rank != root) {
1296     // Recv buffer from root
1297     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
1298                   MPI_STATUS_IGNORE);
1299   } else {
1300     // FIXME: check for errors
1301     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1302     // Local copy from root
1303     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1304         smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + root * sendcount * sendext,
1305                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1306     }
1307     // Send buffers to receivers
1308     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1309     index = 0;
1310     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1311       if(dst != root) {
1312         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + dst * sendcount * sendext,
1313                                           sendcount, sendtype, dst,
1314                                           system_tag, comm);
1315         index++;
1316       }
1317     }
1318     // Wait for completion of isend's.
1319     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1320     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1321     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1322       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1323     }
1324     xbt_free(requests);
1325   }
1326 }
1327
1328 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs,
1329                        MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1330                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1331 {
1332   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1333   int rank, size, dst, index;
1334   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1335   MPI_Request *requests;
1336
1337   rank = smpi_comm_rank(comm);
1338   size = smpi_comm_size(comm);
1339   if(rank != root) {
1340     // Recv buffer from root
1341     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
1342                   MPI_STATUS_IGNORE);
1343   } else {
1344     // FIXME: check for errors
1345     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1346     // Local copy from root
1347     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1348       smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1349                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1350     }
1351     // Send buffers to receivers
1352     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1353     index = 0;
1354     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1355       if(dst != root) {
1356         requests[index] =
1357           smpi_isend_init((char *)sendbuf + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1358                           sendtype, dst, system_tag, comm);
1359         index++;
1360       }
1361     }
1362     // Wait for completion of isend's.
1363     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1364     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1365     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1366       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1367     }
1368     xbt_free(requests);
1369   }
1370 }
1371
1372 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1373                      MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1374                      MPI_Comm comm)
1375 {
1376   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1377   int rank, size, src, index;
1378   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1379   MPI_Request *requests;
1380   void **tmpbufs;
1381
1382
1383   char* sendtmpbuf = (char*) sendbuf;
1384   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1385     sendtmpbuf = (char *)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1386     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1387   }
1388
1389   rank = smpi_comm_rank(comm);
1390   size = smpi_comm_size(comm);
1391   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1392   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1393     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count,
1394                      datatype, op, root, comm);
1395     return;
1396   }
1397   
1398   if(rank != root) {
1399     // Send buffer to root
1400     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1401   } else {
1402     // FIXME: check for errors
1403     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1404     // Local copy from root
1405     if (sendtmpbuf && recvbuf)
1406       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1407     // Receive buffers from senders
1408     //TODO: make a MPI_barrier here ?
1409     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1410     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1411     index = 0;
1412     for(src = 0; src < size; src++) {
1413       if(src != root) {
1414         // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1415         //  mapping...
1416             if (!smpi_process_get_replaying())
1417           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1418             else
1419               tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1420         requests[index] =
1421           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src,
1422                           system_tag, comm);
1423         index++;
1424       }
1425     }
1426     // Wait for completion of irecv's.
1427     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1428     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1429       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1430       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1431       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1432         break;
1433       }else{
1434         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1435       }
1436       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1437         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1438     }
1439       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1440         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1441       }
1442     xbt_free(tmpbufs);
1443     xbt_free(requests);
1444
1445     if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1446       smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1447     }
1448   }
1449 }
1450
1451 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1452                         MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1453 {
1454   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1455   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1456 }
1457
1458 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1459                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1460 {
1461   int system_tag = -888;
1462   int rank, size, other, index;
1463   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1464   MPI_Request *requests;
1465   void **tmpbufs;
1466
1467   rank = smpi_comm_rank(comm);
1468   size = smpi_comm_size(comm);
1469
1470   // FIXME: check for errors
1471   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1472
1473   // Local copy from self
1474   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1475
1476   // Send/Recv buffers to/from others;
1477   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1478   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1479   index = 0;
1480   for(other = 0; other < rank; other++) {
1481     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1482     // mapping...
1483     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1484     requests[index] =
1485       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
1486                       comm);
1487     index++;
1488   }
1489   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1490     requests[index] =
1491       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1492     index++;
1493   }
1494   // Wait for completion of all comms.
1495   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1496
1497   if(smpi_op_is_commute(op)){
1498     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1499       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1500       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1501         break;
1502       }
1503       if(index < rank) {
1504         // #Request is below rank: it's a irecv
1505         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1506       }
1507     }
1508   }else{
1509     //non commutative case, wait in order
1510     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1511       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1512       if(index < rank) {
1513         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1514       }
1515     }
1516   }
1517   for(index = 0; index < rank; index++) {
1518     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1519   }
1520   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1521     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1522   }
1523   xbt_free(tmpbufs);
1524   xbt_free(requests);
1525 }
1526
1527 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1528                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1529 {
1530   int system_tag = -888;
1531   int rank, size, other, index;
1532   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1533   MPI_Request *requests;
1534   void **tmpbufs;
1535   int recvbuf_is_empty=1;
1536   rank = smpi_comm_rank(comm);
1537   size = smpi_comm_size(comm);
1538
1539   // FIXME: check for errors
1540   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1541
1542   // Send/Recv buffers to/from others;
1543   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1544   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1545   index = 0;
1546   for(other = 0; other < rank; other++) {
1547     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1548     // mapping...
1549     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1550     requests[index] =
1551       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
1552                       comm);
1553     index++;
1554   }
1555   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1556     requests[index] =
1557       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1558     index++;
1559   }
1560   // Wait for completion of all comms.
1561   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1562   if(smpi_op_is_commute(op)){
1563     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1564       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1565       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1566         break;
1567       }
1568       if(index < rank) {
1569         if(recvbuf_is_empty){
1570           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1571           recvbuf_is_empty=0;
1572         }else
1573         // #Request is below rank: it's a irecv
1574         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1575       }
1576     }
1577   }else{
1578     //non commutative case, wait in order
1579     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1580       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1581       if(index < rank) {
1582           if(recvbuf_is_empty){
1583             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1584             recvbuf_is_empty=0;
1585           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1586       }
1587     }
1588   }
1589   for(index = 0; index < rank; index++) {
1590     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1591   }
1592   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1593     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1594   }
1595   xbt_free(tmpbufs);
1596   xbt_free(requests);
1597 }