src/smpi/smpi_base.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2015. 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 <xbt/config.hpp>
   8
   9 #include "private.h"
  10 #include "xbt/virtu.h"
  11 #include "mc/mc.h"
  12 #include "src/mc/mc_replay.h"
  13 #include "xbt/replay.h"
  14 #include <errno.h>
  15 #include "src/simix/smx_private.h"
  16 #include "surf/surf.h"
  17 #include "simgrid/sg_config.h"
  18 #include "colls/colls.h"
  19
  20 #include "src/simix/SynchroComm.hpp"
  21
  22 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  23
  24 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
  25    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
  26    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
  27    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  28
  29   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  30   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  31   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  32     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
  33     //we match, we can transfer some values
  34     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)
  35         ref->real_src = req->src;
  36     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)
  37         ref->real_tag = req->tag;
  38     if(ref->real_size < req->real_size)
  39         ref->truncated = 1;
  40     if(req->detached==1)
  41         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  42     XBT_DEBUG("match succeeded");
  43     return 1;
  44   }else return 0;
  45 }
  46
  47 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
  48    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
  49    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
  50    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  51    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  52    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  53
  54    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  55              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
  56    {
  57      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)
  58         req->real_src = ref->src;
  59      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)
  60         req->real_tag = ref->tag;
  61      if(req->real_size < ref->real_size)
  62         req->truncated = 1;
  63      if(ref->detached==1)
  64          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  65      XBT_DEBUG("match succeeded");
  66      return 1;
  67    } else return 0;
  68 }
  69
  70 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
  71 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more values for each factor
  72 typedef struct s_smpi_factor_multival *smpi_os_factor_multival_t;
  73 typedef struct s_smpi_factor_multival { // FIXME: this should be merged (deduplicated) with s_smpi_factor defined in network_smpi.c
  74   long factor;
  75   int nb_values;
  76   double values[4];//arbitrary set to 4
  77 } s_smpi_factor_multival_t;
  78
  79 xbt_dynar_t smpi_os_values  = nullptr;
  80 xbt_dynar_t smpi_or_values  = nullptr;
  81 xbt_dynar_t smpi_ois_values = nullptr;
  82
  83 static simgrid::config::Flag<double> smpi_wtime_sleep(
  84   "smpi/wtime", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Wtime", 0.0);
  85 static simgrid::config::Flag<double> smpi_init_sleep(
  86   "smpi/init", "Time to inject inside a call to MPI_Init", 0.0);
  87 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  88   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  89 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  90   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  91
  92 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
  93 {
  94   return ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor > (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? 1 :
  95          ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor < (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? -1 : 0;
  96 }
  97
  98 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
  99 {
 100   char *value = NULL;
 101   unsigned int iter = 0;
 102   s_smpi_factor_multival_t fact;
 103   fact.nb_values=0;
 104   unsigned int i=0;
 105   xbt_dynar_t radical_elements2 = NULL;
 106
 107   xbt_dynar_t smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_multival_t), NULL);
 108   xbt_dynar_t radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
 109   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
 110     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_multival_t));
 111     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
 112     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
 113       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
 114     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
 115       char *errmsg;
 116       if (i==0) {
 117         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%d: %%s", iter+1);
 118         fact.factor = xbt_str_parse_int(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
 119       } else {
 120         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%d: %%s", i, iter+1);
 121         fact.values[fact.nb_values] = xbt_str_parse_double(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
 122         fact.nb_values++;
 123       }
 124       xbt_free(errmsg);
 125     }
 126
 127     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_multival_t, fact);
 128     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 129     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
 130   }
 131   xbt_dynar_free(&radical_elements);
 132   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
 133   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
 134     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 135   }
 136   return smpi_factor;
 137 }
 138
 139 static double smpi_os(double size)
 140 {
 141   if (smpi_os_values == nullptr) {
 142     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
 143     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
 144   }
 145   unsigned int iter = 0;
 146   s_smpi_factor_multival_t fact;
 147   double current=0.0;
 148   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 149   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 150   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 151   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 152   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
 153     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 154                                // computed value of current!
 155         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 156       return current;
 157     }else{
 158       // If the next section is too large, the current section must be used.
 159       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 160       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 161     }
 162   }
 163   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 164
 165   return current;
 166 }
 167
 168 static double smpi_ois(double size)
 169 {
 170   if (smpi_ois_values == nullptr) {
 171     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
 172     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
 173   }
 174   unsigned int iter = 0;
 175   s_smpi_factor_multival_t fact;
 176   double current=0.0;
 177   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 178   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 179   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 180   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
 181     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
 182         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 183       return current;
 184     }else{
 185       // If the next section is too large, the current section must be used.
 186       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 187       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 188     }
 189   }
 190   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 191
 192   return current;
 193 }
 194
 195 static double smpi_or(double size)
 196 {
 197   if (smpi_or_values == nullptr) {
 198     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
 199     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
 200   }
 201   unsigned int iter = 0;
 202   s_smpi_factor_multival_t fact;
 203   double current=0.0;
 204   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 205   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 206   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 207   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
 208     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 209                                // computed value of current!
 210         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 211       return current;
 212     } else {
 213       // If the next section is too large, the current section must be used.
 214       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 215       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 216     }
 217   }
 218   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 219
 220   return current;
 221 }
 222
 223 void smpi_mpi_init() {
 224   if(smpi_init_sleep > 0)
 225     simcall_process_sleep(smpi_init_sleep);
 226 }
 227
 228 double smpi_mpi_wtime(){
 229   double time;
 230   if (smpi_process_initialized() != 0 &&
 231       smpi_process_finalized() == 0 &&
 232       smpi_process_get_sampling() == 0) {
 233     smpi_bench_end();
 234     time = SIMIX_get_clock();
 235     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 236     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 237     //       ....
 238     //     }
 239     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 240     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 241     if(smpi_wtime_sleep > 0)
 242       simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 243     smpi_bench_begin();
 244   } else {
 245     time = SIMIX_get_clock();
 246   }
 247   return time;
 248 }
 249
 250 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 251                                  unsigned flags)
 252 {
 253   MPI_Request request = NULL;
 254
 255   void *old_buf = NULL;
 256
 257   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 258
 259   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 260
 261   if((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) !=0)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 262     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 263     old_buf = buf;
 264     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 265     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && ((flags & SEND) != 0)) {
 266       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 267     }
 268   }
 269
 270   request->buf      = buf;
 271   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
 272   request->old_buf  = old_buf;
 273   request->old_type = datatype;
 274
 275   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 276   smpi_datatype_use(datatype);
 277   request->src  = src;
 278   request->dst  = dst;
 279   request->tag  = tag;
 280   request->comm = comm;
 281   smpi_comm_use(request->comm);
 282   request->action          = nullptr;
 283   request->flags           = flags;
 284   request->detached        = 0;
 285   request->detached_sender = nullptr;
 286   request->real_src        = 0;
 287   request->truncated       = 0;
 288   request->real_size       = 0;
 289   request->real_tag        = 0;
 290   if (flags & PERSISTENT)
 291     request->refcount = 1;
 292   else
 293     request->refcount = 0;
 294   request->op   = MPI_REPLACE;
 295   request->send = 0;
 296   request->recv = 0;
 297
 298   return request;
 299 }
 300
 301 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 302 {
 303   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 304     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 305     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 306     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 307     status->count=0;
 308   }
 309 }
 310
 311 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 312 {
 313   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 314   smpi_mpi_request_free(&req);
 315 }
 316
 317 /* MPI Low level calls */
 318 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 319                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 320 {
 321   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 322   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 323                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 324   return request;
 325 }
 326
 327 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 328                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 329 {
 330   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 331   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 332                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 333   return request;
 334 }
 335
 336 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 337                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 338 {
 339   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 340   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,
 341                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
 342                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 343   return request;
 344 }
 345
 346 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 347 {
 348   smx_mailbox_t mailbox;
 349
 350   xbt_assert(request->action == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 351   request->flags &= ~PREPARED;
 352   request->flags &= ~FINISHED;
 353   request->refcount++;
 354
 355   if ((request->flags & RECV) != 0) {
 356     print_request("New recv", request);
 357
 358     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 359
 360     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 361     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 362       xbt_mutex_acquire(mut);
 363
 364     if (async_small_thresh == 0 && (request->flags & RMA) == 0 ) {
 365       mailbox = smpi_process_mailbox();
 366     } else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh){
 367     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 368     //begin with the more appropriate one : the small one.
 369       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 370       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 371       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 372
 373       if(action == nullptr){
 374         mailbox = smpi_process_mailbox();
 375         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 376         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 377         if(action == nullptr){
 378           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 379           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 380           }
 381       }else{
 382         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 383       }
 384     }else{
 385       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 386       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 387     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 388
 389       if(action == nullptr){
 390         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 391         mailbox = smpi_process_mailbox();
 392       }else{
 393         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 394       }
 395     }
 396
 397     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 398     double sleeptime = (request->detached != 0) ? smpi_or(request->size) : 0.0;
 399     if(sleeptime > 0.0){
 400         simcall_process_sleep(sleeptime);
 401         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
 402     }
 403
 404     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 405     request->real_size=request->size;
 406     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
 407                                          ! smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 408                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
 409         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 410
 411     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0 )
 412       xbt_mutex_release(mut);
 413   } else {
 414     int receiver = request->dst;
 415
 416     int rank = request->src;
 417     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 418       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 419     }
 420     print_request("New send", request);
 421
 422     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 423     double sleeptime = 0.0;
 424     if(request->detached != 0 || ((request->flags & (ISEND|SSEND)) != 0)){// issend should be treated as isend
 425       //isend and send timings may be different
 426       sleeptime = ((request->flags & ISEND) != 0)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 427     }
 428
 429     if(sleeptime > 0.0){
 430         simcall_process_sleep(sleeptime);
 431         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
 432     }
 433
 434     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 435
 436     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 437
 438     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 439       xbt_mutex_acquire(mut);
 440
 441     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) !=0)) {
 442       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 443     }
 444     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 445       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 446       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 447       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 448       if (action == nullptr) {
 449         if ((request->flags & SSEND) == 0){
 450           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 451           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 452         }
 453         else {
 454           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 455           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 456           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 457           if (action == nullptr) {
 458             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 459             mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 460           }
 461         }
 462       }
 463       else {
 464         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 465       }
 466     }
 467     else {
 468       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 469       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 470     }
 471
 472     void* buf = request->buf;
 473     if ( ((request->flags & SSEND) == 0) && (((request->flags & RMA) != 0) ||
 474          (static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh")))) {
 475       void *oldbuf = NULL;
 476       request->detached = 1;
 477       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 478       request->refcount++;
 479       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
 480         oldbuf = request->buf;
 481         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf != NULL && request->size!=0){
 482           if((smpi_privatize_global_variables != 0)
 483             && (static_cast<char*>(request->buf) >= smpi_start_data_exe)
 484             && (static_cast<char*>(request->buf) < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 485             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 486             smpi_switch_data_segment(request->src);
 487           }
 488           buf = xbt_malloc(request->size);
 489           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 490           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 491         }
 492       }
 493     }
 494
 495     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 496     request->real_size=request->size;
 497     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 498                                          buf, request->real_size, &match_send,
 499                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 500                          !smpi_process_get_replaying() ? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 501                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
 502                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 503                          request->detached);
 504     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 505
 506     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == nullptr) */
 507     if (request->action != nullptr)
 508       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 509
 510     if (async_small_thresh != 0 || ((request->flags & RMA)!=0))
 511       xbt_mutex_release(mut);
 512   }
 513 }
 514
 515 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 516 {
 517   if(requests== nullptr)
 518     return;
 519
 520   for(int i = 0; i < count; i++) {
 521     smpi_mpi_start(requests[i]);
 522   }
 523 }
 524
 525 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 526 {
 527   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 528     (*request)->refcount--;
 529     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 530
 531     if((*request)->refcount==0){
 532         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
 533         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
 534         print_request("Destroying", (*request));
 535         xbt_free(*request);
 536         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 537     }else{
 538         print_request("Decrementing", (*request));
 539     }
 540   }else{
 541       xbt_die("freeing an already free request");
 542   }
 543 }
 544
 545 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 546                                MPI_Op op)
 547 {
 548   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 549   if(op==MPI_OP_NULL){
 550     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 551                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 552   }else{
 553     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 554                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 555     request->op = op;
 556   }
 557   return request;
 558 }
 559
 560 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 561                                MPI_Op op)
 562 {
 563   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 564   if(op==MPI_OP_NULL){
 565     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 566                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 567   }else{
 568     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 569                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 570     request->op = op;
 571   }
 572   return request;
 573 }
 574
 575 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 576 {
 577   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 578   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
 579                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 580   return request;
 581 }
 582
 583 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 584 {
 585   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 586   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 587                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 588   smpi_mpi_start(request);
 589   return request;
 590 }
 591
 592 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 593 {
 594   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 595   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 596                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 597   smpi_mpi_start(request);
 598   return request;
 599 }
 600
 601 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 602 {
 603   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 604   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 605                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 606                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 607   return request;
 608 }
 609
 610 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 611 {
 612   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 613   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 614                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
 615                           NON_PERSISTENT | RECV);
 616   smpi_mpi_start(request);
 617   return request;
 618 }
 619
 620 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 621 {
 622   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 623   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 624   smpi_mpi_wait(&request, status);
 625   request = NULL;
 626 }
 627
 628 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 629 {
 630   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 631   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 632                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 633
 634   smpi_mpi_start(request);
 635   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 636   request = NULL;
 637 }
 638
 639 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 640 {
 641   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 642   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 643                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 644
 645   smpi_mpi_start(request);
 646   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 647   request = NULL;
 648 }
 649
 650 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 651                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 652                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 653 {
 654   MPI_Request requests[2];
 655   MPI_Status stats[2];
 656   int myid=smpi_process_index();
 657   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
 658       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 659       return;
 660   }
 661   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 662   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 663   smpi_mpi_startall(2, requests);
 664   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 665   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 666   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 667   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 668     // Copy receive status
 669     *status = stats[1];
 670   }
 671 }
 672
 673 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 674 {
 675   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 676 }
 677
 678 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 679 {
 680   MPI_Request req = *request;
 681   smpi_empty_status(status);
 682
 683   if(!((req->detached != 0) && ((req->flags & SEND) != 0)) && ((req->flags & PREPARED) == 0)){
 684     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 685       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 686       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 687       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 688       status->MPI_ERROR = req->truncated != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 689       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 690       status->count = req->real_size;
 691     }
 692
 693     print_request("Finishing", req);
 694     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 695
 696     if(((req->flags & ACCUMULATE) != 0) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 697       if (!smpi_process_get_replaying()){
 698         if( smpi_privatize_global_variables != 0 && (static_cast<char*>(req->old_buf) >= smpi_start_data_exe)
 699             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 700             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 701             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 702         }
 703       }
 704
 705       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
 706         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 707         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 708         if(req->flags & RECV)
 709           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
 710                                datatype->substruct, req->op);
 711         xbt_free(req->buf);
 712       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 713           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 714           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 715           xbt_free(req->buf);
 716       }
 717     }
 718   }
 719
 720   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags & RECV) != 0)){
 721     int rank = smpi_process_index();
 722     int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 723     TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 724   }
 725
 726   if(req->detached_sender!=NULL){
 727     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 728   }
 729   if(req->flags & PERSISTENT)
 730     req->action = NULL;
 731   req->flags |= FINISHED;
 732
 733   smpi_mpi_request_free(request);
 734 }
 735
 736 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 737   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 738
 739   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 740   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 741   //     }
 742   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 743   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 744   static int nsleeps = 1;
 745   if(smpi_test_sleep > 0)
 746     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 747
 748   smpi_empty_status(status);
 749   int flag = 1;
 750   if (((*request)->flags & PREPARED) == 0) {
 751     if ((*request)->action != NULL)
 752       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 753     if (flag) {
 754       finish_wait(request, status);
 755       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 756       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & PERSISTENT)==0)
 757       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 758     }else{
 759       nsleeps++;
 760     }
 761   }
 762   return flag;
 763 }
 764
 765 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 766 {
 767   xbt_dynar_t comms;
 768   int i;
 769   int* map;
 770   int flag = 0;
 771   int size = 0;
 772
 773   *index = MPI_UNDEFINED;
 774   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 775   map = xbt_new(int, count);
 776   for(i = 0; i < count; i++) {
 777     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 778        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 779        map[size] = i;
 780        size++;
 781     }
 782   }
 783   if(size > 0) {
 784     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 785     static int nsleeps = 1;
 786     if(smpi_test_sleep > 0)
 787       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 788
 789     i = simcall_comm_testany(comms);
 790     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 791     if(i != -1) {
 792       *index = map[i];
 793       finish_wait(&requests[*index], status);
 794       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 795       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 796       flag = 1;
 797       nsleeps=1;
 798     }else{
 799       nsleeps++;
 800     }
 801   }else{
 802       //all requests are null or inactive, return true
 803       flag=1;
 804       smpi_empty_status(status);
 805   }
 806   xbt_free(map);
 807   xbt_dynar_free(&comms);
 808
 809   return flag;
 810 }
 811
 812 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 813 {
 814   MPI_Status stat;
 815   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 816   int flag=1;
 817   int i;
 818   for(i=0; i<count; i++){
 819     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 820       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 821         flag=0;
 822       }else{
 823           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 824       }
 825     }else{
 826       smpi_empty_status(pstat);
 827     }
 828     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 829       status[i] = *pstat;
 830     }
 831   }
 832   return flag;
 833 }
 834
 835 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 836   int flag=0;
 837   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 838   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 839   while(flag==0){
 840     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 841     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 842   }
 843 }
 844
 845 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 846
 847   MPI_Request request = build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 848                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 849
 850   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 851   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 852   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 853   static int nsleeps = 1;
 854   if(smpi_iprobe_sleep > 0)
 855     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 856   // behave like a receive, but don't do it
 857   smx_mailbox_t mailbox;
 858
 859   print_request("New iprobe", request);
 860   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 861   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh") > 0){
 862       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 863       XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 864       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 865   }
 866
 867   if (request->action == nullptr){
 868     mailbox = smpi_process_mailbox();
 869     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 870     request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 871   }
 872
 873   if (request->action != nullptr){
 874     simgrid::simix::Comm *sync_comm = static_cast<simgrid::simix::Comm*>(request->action);
 875     MPI_Request req                 = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
 876     *flag = 1;
 877     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags & PREPARED) == 0) {
 878       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 879       status->MPI_TAG    = req->tag;
 880       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 881       status->count      = req->real_size;
 882     }
 883     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 884   }
 885   else {
 886     *flag = 0;
 887     nsleeps++;
 888   }
 889   smpi_mpi_request_free(&request);
 890
 891   return;
 892 }
 893
 894 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 895 {
 896   print_request("Waiting", *request);
 897   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 898     smpi_empty_status(status);
 899     return;
 900   }
 901
 902   if ((*request)->action != NULL)
 903     // this is not a detached send
 904     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 905
 906   finish_wait(request, status);
 907   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags & NON_PERSISTENT)!=0))
 908       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 909 }
 910
 911 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 912 {
 913   xbt_dynar_t comms;
 914   int i;
 915   int size = 0;
 916   int index = MPI_UNDEFINED;
 917   int *map;
 918
 919   if(count > 0) {
 920     // Wait for a request to complete
 921     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 922     map = xbt_new(int, count);
 923     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 924     for(i = 0; i < count; i++) {
 925       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 926         if (requests[i]->action != NULL) {
 927           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 928           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 929           map[size] = i;
 930           size++;
 931         }else{
 932          //This is a finished detached request, let's return this one
 933          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 934          index=i;
 935          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 936          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 937          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 938          break;
 939          }
 940       }
 941     }
 942     if(size > 0) {
 943       i = simcall_comm_waitany(comms);
 944
 945       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 946       if (i != -1) {
 947         index = map[i];
 948         finish_wait(&requests[index], status);
 949         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 950         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 951       }
 952     }
 953     xbt_free(map);
 954     xbt_dynar_free(&comms);
 955   }
 956
 957   if (index==MPI_UNDEFINED)
 958     smpi_empty_status(status);
 959
 960   return index;
 961 }
 962
 963 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 964 {
 965   int  index, c;
 966   MPI_Status stat;
 967   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 968   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 969   //tag invalid requests in the set
 970   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 971     for (c = 0; c < count; c++) {
 972       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
 973         smpi_empty_status(&status[c]);
 974       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
 975         smpi_empty_status(&status[c]);
 976         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 977       }
 978     }
 979   }
 980   for(c = 0; c < count; c++) {
 981
 982     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 983       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 984       index = c;
 985     } else {
 986       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 987       if (index == MPI_UNDEFINED)
 988         break;
 989       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
 990       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
 991     }
 992     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 993       status[index] = *pstat;
 994       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
 995         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
 996     }
 997   }
 998
 999   return retvalue;
1000 }
1001
1002 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1003 {
1004   int i;
1005   int count = 0;
1006   int index;
1007   MPI_Status stat;
1008   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1009
1010   for(i = 0; i < incount; i++)
1011   {
1012     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1013     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1014       indices[count] = index;
1015       count++;
1016       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1017         status[index] = *pstat;
1018       }
1019      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1020      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1021     }else{
1022       return MPI_UNDEFINED;
1023     }
1024   }
1025   return count;
1026 }
1027
1028 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1029 {
1030   int i;
1031   int count = 0;
1032   int count_dead = 0;
1033   MPI_Status stat;
1034   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1035
1036   for(i = 0; i < incount; i++) {
1037     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1038       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1039          indices[i] = 1;
1040          count++;
1041          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1042            status[i] = *pstat;
1043          }
1044          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1045          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1046       }
1047     }else{
1048       count_dead++;
1049     }
1050   }
1051   if(count_dead==incount)
1052     return MPI_UNDEFINED;
1053   else return count;
1054 }
1055
1056 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1057 {
1058     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1059 }
1060
1061 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1062 {
1063     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1064 }
1065
1066 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1067                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1068 {
1069   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1070   int rank, size, src, index;
1071   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1072   MPI_Request *requests;
1073
1074   rank = smpi_comm_rank(comm);
1075   size = smpi_comm_size(comm);
1076   if(rank != root) {
1077     // Send buffer to root
1078     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1079   } else {
1080     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1081     // Local copy from root
1082     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1083     // Receive buffers from senders
1084     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1085     index = 0;
1086     for(src = 0; src < size; src++) {
1087       if(src != root) {
1088         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1089                                           src, system_tag, comm);
1090         index++;
1091       }
1092     }
1093     // Wait for completion of irecv's.
1094     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1095     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1096     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1097       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1098     }
1099     xbt_free(requests);
1100   }
1101 }
1102
1103 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1104                              MPI_Comm comm)
1105 {
1106     int i, size, count;
1107     int *displs;
1108     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1109     void *tmpbuf;
1110
1111     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1112     size = smpi_comm_size(comm);
1113     count = 0;
1114     displs = xbt_new(int, size);
1115     for (i = 0; i < size; i++) {
1116       displs[i] = count;
1117       count += recvcounts[i];
1118     }
1119     tmpbuf=static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1120
1121     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1122     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1123     xbt_free(displs);
1124     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1125 }
1126
1127 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1128                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1129 {
1130   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1131   int rank, size, src, index;
1132   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1133   MPI_Request *requests;
1134
1135   rank = smpi_comm_rank(comm);
1136   size = smpi_comm_size(comm);
1137   if(rank != root) {
1138     // Send buffer to root
1139     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1140   } else {
1141     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1142     // Local copy from root
1143     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
1144                        recvcounts[root], recvtype);
1145     // Receive buffers from senders
1146     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1147     index = 0;
1148     for(src = 0; src < size; src++) {
1149       if(src != root) {
1150         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
1151                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1152         index++;
1153       }
1154     }
1155     // Wait for completion of irecv's.
1156     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1157     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1158     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1159       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1160     }
1161     xbt_free(requests);
1162   }
1163 }
1164
1165 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1166                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1167 {
1168   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1169   int rank, size, other, index;
1170   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1171   MPI_Request *requests;
1172
1173   rank = smpi_comm_rank(comm);
1174   size = smpi_comm_size(comm);
1175   // FIXME: check for errors
1176   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1177   // Local copy from self
1178   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1179   // Send/Recv buffers to/from others;
1180   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1181   index = 0;
1182   for(other = 0; other < size; other++) {
1183     if(other != rank) {
1184       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1185       index++;
1186       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1187                                         system_tag, comm);
1188       index++;
1189     }
1190   }
1191   // Wait for completion of all comms.
1192   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1193   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1194   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1195     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1196   }
1197   xbt_free(requests);
1198 }
1199
1200 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1201                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1202 {
1203   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1204   int rank, size, other, index;
1205   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1206   MPI_Request *requests;
1207
1208   rank = smpi_comm_rank(comm);
1209   size = smpi_comm_size(comm);
1210   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1211   // Local copy from self
1212   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1213   // Send buffers to others;
1214   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1215   index = 0;
1216   for(other = 0; other < size; other++) {
1217     if(other != rank) {
1218       requests[index] =
1219         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1220       index++;
1221       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1222                           recvtype, other, system_tag, comm);
1223       index++;
1224     }
1225   }
1226   // Wait for completion of all comms.
1227   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1228   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1229   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1230     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1231   }
1232   xbt_free(requests);
1233 }
1234
1235 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1236                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1237 {
1238   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1239   int rank, size, dst, index;
1240   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1241   MPI_Request *requests;
1242
1243   rank = smpi_comm_rank(comm);
1244   size = smpi_comm_size(comm);
1245   if(rank != root) {
1246     // Recv buffer from root
1247     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1248   } else {
1249     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1250     // Local copy from root
1251     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1252         smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
1253                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1254     }
1255     // Send buffers to receivers
1256     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1257     index = 0;
1258     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1259       if(dst != root) {
1260         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1261                                           system_tag, comm);
1262         index++;
1263       }
1264     }
1265     // Wait for completion of isend's.
1266     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1267     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1268     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1269       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1270     }
1271     xbt_free(requests);
1272   }
1273 }
1274
1275 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1276                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1277 {
1278   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1279   int rank, size, dst, index;
1280   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1281   MPI_Request *requests;
1282
1283   rank = smpi_comm_rank(comm);
1284   size = smpi_comm_size(comm);
1285   if(rank != root) {
1286     // Recv buffer from root
1287     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1288   } else {
1289     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1290     // Local copy from root
1291     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1292       smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1293                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1294     }
1295     // Send buffers to receivers
1296     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1297     index = 0;
1298     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1299       if(dst != root) {
1300         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1301                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1302         index++;
1303       }
1304     }
1305     // Wait for completion of isend's.
1306     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1307     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1308     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1309       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1310     }
1311     xbt_free(requests);
1312   }
1313 }
1314
1315 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1316                      MPI_Comm comm)
1317 {
1318   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1319   int rank, size, src, index;
1320   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1321   MPI_Request *requests;
1322   void **tmpbufs;
1323
1324   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
1325
1326
1327   rank = smpi_comm_rank(comm);
1328   size = smpi_comm_size(comm);
1329   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1330   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1331     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1332     return;
1333   }
1334
1335   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1336     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1337     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1338   }
1339
1340   if(rank != root) {
1341     // Send buffer to root
1342     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1343   } else {
1344     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1345     // Local copy from root
1346     if (sendtmpbuf != NULL && recvbuf != NULL)
1347       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1348     // Receive buffers from senders
1349     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1350     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1351     index = 0;
1352     for(src = 0; src < size; src++) {
1353       if(src != root) {
1354          if (!smpi_process_get_replaying())
1355           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1356          else
1357            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1358         requests[index] =
1359           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1360         index++;
1361       }
1362     }
1363     // Wait for completion of irecv's.
1364     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1365     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1366       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1367       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1368       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1369         break;
1370       }else{
1371         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1372       }
1373       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1374         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1375     }
1376       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1377         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1378       }
1379     xbt_free(tmpbufs);
1380     xbt_free(requests);
1381
1382   }
1383   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1384     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1385   }
1386 }
1387
1388 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1389 {
1390   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1391   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1392 }
1393
1394 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1395 {
1396   int system_tag = -888;
1397   int rank, size, other, index;
1398   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1399   MPI_Request *requests;
1400   void **tmpbufs;
1401
1402   rank = smpi_comm_rank(comm);
1403   size = smpi_comm_size(comm);
1404
1405   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1406
1407   // Local copy from self
1408   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1409
1410   // Send/Recv buffers to/from others;
1411   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1412   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1413   index = 0;
1414   for(other = 0; other < rank; other++) {
1415     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1416     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1417     index++;
1418   }
1419   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1420     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1421     index++;
1422   }
1423   // Wait for completion of all comms.
1424   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1425
1426   if(smpi_op_is_commute(op)){
1427     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1428       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1429       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1430         break;
1431       }
1432       if(index < rank) {
1433         // #Request is below rank: it's a irecv
1434         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1435       }
1436     }
1437   }else{
1438     //non commutative case, wait in order
1439     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1440       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1441       if(index < rank) {
1442         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1443       }
1444     }
1445   }
1446   for(index = 0; index < rank; index++) {
1447     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1448   }
1449   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1450     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1451   }
1452   xbt_free(tmpbufs);
1453   xbt_free(requests);
1454 }
1455
1456 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1457 {
1458   int system_tag = -888;
1459   int rank, size, other, index;
1460   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1461   MPI_Request *requests;
1462   void **tmpbufs;
1463   int recvbuf_is_empty=1;
1464   rank = smpi_comm_rank(comm);
1465   size = smpi_comm_size(comm);
1466
1467   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1468
1469   // Send/Recv buffers to/from others;
1470   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1471   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1472   index = 0;
1473   for(other = 0; other < rank; other++) {
1474     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1475     requests[index] =
1476       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1477     index++;
1478   }
1479   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1480     requests[index] =
1481       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1482     index++;
1483   }
1484   // Wait for completion of all comms.
1485   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1486   if(smpi_op_is_commute(op)){
1487     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1488       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1489       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1490         break;
1491       }
1492       if(index < rank) {
1493         if(recvbuf_is_empty){
1494           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1495           recvbuf_is_empty=0;
1496         }else
1497         // #Request is below rank: it's a irecv
1498         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1499       }
1500     }
1501   }else{
1502     //non commutative case, wait in order
1503     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1504       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1505       if(index < rank) {
1506           if(recvbuf_is_empty){
1507             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1508             recvbuf_is_empty=0;
1509           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1510       }
1511     }
1512   }
1513   for(index = 0; index < rank; index++) {
1514     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1515   }
1516   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1517     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1518   }
1519   xbt_free(tmpbufs);
1520   xbt_free(requests);
1521 }