src/smpi/mpi/smpi_request.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "smpi_request.hpp"
   7
   8 #include "private.hpp"
   9 #include "simgrid/Exception.hpp"
  10 #include "simgrid/s4u/ConditionVariable.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
  12 #include "simgrid/s4u/Mutex.hpp"
  13 #include "smpi_comm.hpp"
  14 #include "smpi_datatype.hpp"
  15 #include "smpi_host.hpp"
  16 #include "smpi_op.hpp"
  17 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  18 #include "src/kernel/activity/CommImpl.hpp"
  19 #include "src/kernel/actor/ActorImpl.hpp"
  20 #include "src/kernel/actor/SimcallObserver.hpp"
  21 #include "src/mc/mc.h"
  22 #include "src/mc/mc_replay.hpp"
  23 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
  24
  25 #include <algorithm>
  26 #include <array>
  27 #include <mutex> // std::scoped_lock and std::unique_lock
  28
  29 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_request, smpi, "Logging specific to SMPI (request)");
  30
  31 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  32   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  33 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  34   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  35
  36 extern std::function<void(simgrid::kernel::activity::CommImpl*, void*, size_t)> smpi_comm_copy_data_callback;
  37
  38 namespace simgrid::smpi {
  39
  40 Request::Request(const void* buf, int count, MPI_Datatype datatype, aid_t src, aid_t dst, int tag, MPI_Comm comm,
  41                  unsigned flags, MPI_Op op)
  42     : buf_(const_cast<void*>(buf))
  43     , old_buf_(buf_)
  44     , type_(datatype)
  45     , size_(datatype->size() * count)
  46     , src_(src)
  47     , dst_(dst)
  48     , tag_(tag)
  49     , comm_(comm)
  50     , flags_(flags)
  51     , op_(op)
  52 {
  53   datatype->ref();
  54   comm_->ref();
  55   if(op != MPI_REPLACE && op != MPI_OP_NULL)
  56     op_->ref();
  57   action_          = nullptr;
  58   detached_        = false;
  59   detached_sender_ = nullptr;
  60   real_src_        = 0;
  61   // get src_host if it's available (src is valid)
  62   if (auto src_process = simgrid::s4u::Actor::by_pid(src))
  63     src_host_ = src_process->get_host();
  64   truncated_       = false;
  65   unmatched_types_ = false;
  66   real_size_       = 0;
  67   real_tag_        = 0;
  68   if (flags & MPI_REQ_PERSISTENT)
  69     refcount_ = 1;
  70   else
  71     refcount_ = 0;
  72   message_id_ = 0;
  73   init_buffer(count);
  74   this->add_f();
  75 }
  76
  77 void Request::ref(){
  78   refcount_++;
  79 }
  80
  81 void Request::unref(MPI_Request* request)
  82 {
  83   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL, "freeing an already free request");
  84
  85   (*request)->refcount_--;
  86   if ((*request)->refcount_ < 0) {
  87     (*request)->print_request("wrong refcount");
  88     xbt_die("Whoops, wrong refcount");
  89   }
  90   if ((*request)->refcount_ == 0) {
  91     if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) {
  92       ((*request)->generalized_funcs)->free_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state);
  93     } else {
  94       Comm::unref((*request)->comm_);
  95       Datatype::unref((*request)->type_);
  96     }
  97     if ((*request)->op_ != MPI_REPLACE && (*request)->op_ != MPI_OP_NULL)
  98       Op::unref(&(*request)->op_);
  99
 100     (*request)->print_request("Destroying");
 101     F2C::free_f((*request)->f2c_id());
 102     delete *request;
 103     *request = MPI_REQUEST_NULL;
 104   } else {
 105     (*request)->print_request("Decrementing");
 106   }
 107 }
 108
 109 bool Request::match_types(MPI_Datatype stype, MPI_Datatype rtype){
 110   bool match = false;
 111   if ((stype == rtype) ||
 112      //byte and packed always match with anything
 113      (stype == MPI_PACKED || rtype == MPI_PACKED || stype == MPI_BYTE || rtype == MPI_BYTE) ||
 114      //complex datatypes - we don't properly match these yet, as it would mean checking each subtype recursively.
 115      (stype->flags() & DT_FLAG_DERIVED || rtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) ||
 116      //duplicated datatypes, check if underlying is ok
 117      (stype->duplicated_datatype()!=MPI_DATATYPE_NULL && match_types(stype->duplicated_datatype(), rtype)) ||
 118      (rtype->duplicated_datatype()!=MPI_DATATYPE_NULL && match_types(stype, rtype->duplicated_datatype())))
 119     match = true;
 120   if (not match)
 121     XBT_WARN("Mismatched datatypes : sending %s and receiving %s", stype->name().c_str(), rtype->name().c_str());
 122   return match;
 123 }
 124
 125
 126 bool Request::match_common(MPI_Request req, MPI_Request sender, MPI_Request receiver)
 127 {
 128   xbt_assert(sender, "Cannot match against null sender");
 129   xbt_assert(receiver, "Cannot match against null receiver");
 130   XBT_DEBUG("Trying to match %s of sender src %ld against %ld, tag %d against %d, id %d against %d",
 131             (req == receiver ? "send" : "recv"), sender->src_, receiver->src_, sender->tag_, receiver->tag_,
 132             sender->comm_->id(), receiver->comm_->id());
 133
 134   if ((receiver->comm_->id() == MPI_UNDEFINED || sender->comm_->id() == MPI_UNDEFINED ||
 135        receiver->comm_->id() == sender->comm_->id()) &&
 136       ((receiver->src_ == MPI_ANY_SOURCE && (receiver->comm_->group()->rank(sender->src_) != MPI_UNDEFINED)) ||
 137        receiver->src_ == sender->src_) &&
 138       ((receiver->tag_ == MPI_ANY_TAG && sender->tag_ >= 0) || receiver->tag_ == sender->tag_)) {
 139     // we match, we can transfer some values
 140     if (receiver->src_ == MPI_ANY_SOURCE) {
 141       receiver->real_src_ = sender->src_;
 142       receiver->src_host_ = sender->src_host_;
 143     }
 144     if (receiver->tag_ == MPI_ANY_TAG)
 145       receiver->real_tag_ = sender->tag_;
 146     if ((receiver->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0 && receiver->real_size_ < sender->real_size_) {
 147       XBT_DEBUG("Truncating message - should not happen: receiver size : %zu < sender size : %zu", receiver->real_size_,
 148                 sender->real_size_);
 149       receiver->truncated_ = true;
 150     }
 151     //0-sized datatypes/counts should not interfere and match
 152     if (sender->real_size_ != 0 && receiver->real_size_ != 0 && not match_types(sender->type_, receiver->type_))
 153       receiver->unmatched_types_ = true;
 154     if (sender->detached_)
 155       receiver->detached_sender_ = sender; // tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in
 156                                            // the receiver
 157     req->flags_ |= MPI_REQ_MATCHED; // mark as impossible to cancel anymore
 158     XBT_DEBUG("match succeeded");
 159     return true;
 160   }
 161   return false;
 162 }
 163
 164 void Request::init_buffer(int count){
 165 // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 166   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialization at the reception)
 167   if (not smpi_process()->replaying() &&
 168      ((((flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0) && ((flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) != 0)) || (type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED))) {
 169     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 170     old_buf_ = buf_;
 171     if (count==0){
 172       buf_ = nullptr;
 173     }else {
 174       buf_ = xbt_malloc(count*type_->size());
 175       if ((type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && ((flags_ & MPI_REQ_SEND) != 0)) {
 176         type_->serialize(old_buf_, buf_, count);
 177       }
 178     }
 179   }
 180 }
 181
 182 bool Request::match_recv(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl*)
 183 {
 184   auto ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 185   auto req = static_cast<MPI_Request>(b);
 186   bool match = match_common(req, req, ref);
 187   if (not match || ref->comm_ == MPI_COMM_UNINITIALIZED || ref->comm_->is_smp_comm())
 188     return match;
 189
 190   if (ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 191                                               ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_) == req->message_id_) {
 192     if (((ref->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0) && ((req->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0)) {
 193       XBT_DEBUG("increasing count in comm %p, which was %u from pid %ld, to pid %ld with tag %d", ref->comm_,
 194                 ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 195                                                         ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_),
 196                 req->src_, req->dst_, req->tag_);
 197       ref->comm_->increment_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 198                                                     ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_);
 199       if (ref->real_size_ > req->real_size_) {
 200         ref->real_size_ = req->real_size_;
 201       }
 202     }
 203   } else {
 204     match = false;
 205     req->flags_ &= ~MPI_REQ_MATCHED;
 206     ref->detached_sender_ = nullptr;
 207     XBT_DEBUG("Refusing to match message, as its ID is not the one I expect. in comm %p, %u != %u, "
 208               "from pid %ld to pid %ld, with tag %d",
 209               ref->comm_,
 210               ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 211                                                       ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_),
 212               req->message_id_, req->src_, req->dst_, req->tag_);
 213   }
 214   return match;
 215 }
 216
 217 bool Request::match_send(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl*)
 218 {
 219   auto ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 220   auto req = static_cast<MPI_Request>(b);
 221   return match_common(req, ref, req);
 222 }
 223
 224 void Request::print_request(const char* message) const
 225 {
 226   XBT_VERB("%s  request %p  [buf = %p, size = %zu, src = %ld, dst = %ld, tag = %d, flags = %x]", message, this, buf_,
 227            size_, src_, dst_, tag_, flags_);
 228 }
 229
 230 /* factories, to hide the internal flags from the caller */
 231 MPI_Request Request::bsend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 232 {
 233   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 234                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 235                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_BSEND);
 236 }
 237
 238 MPI_Request Request::send_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 239 {
 240   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 241                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 242                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 243 }
 244
 245 MPI_Request Request::ssend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 246 {
 247   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 248                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 249                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 250 }
 251
 252 MPI_Request Request::isend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 253 {
 254   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 255                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 256                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 257 }
 258
 259 MPI_Request Request::rma_send_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 260                                MPI_Op op)
 261 {
 262   MPI_Request request;
 263   if(op==MPI_OP_NULL){
 264     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src),
 265                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 266                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 267   }else{
 268     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src),
 269                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 270                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED |
 271                               MPI_REQ_ACCUMULATE,
 272                           op);
 273   }
 274   return request;
 275 }
 276
 277 MPI_Request Request::recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 278 {
 279   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 280   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 281     source = MPI_ANY_SOURCE;
 282   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 283     source = comm->group()->actor(src);
 284   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 285                      source,
 286                      simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm,
 287                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 288 }
 289
 290 MPI_Request Request::rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 291                                MPI_Op op)
 292 {
 293   aid_t source        = MPI_PROC_NULL;
 294   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 295     source = MPI_ANY_SOURCE;
 296   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 297     source = comm->group()->actor(src);
 298   MPI_Request request;
 299   if(op==MPI_OP_NULL){
 300     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 301                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 302                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 303   }else{
 304     request =
 305         new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 306                     dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 307                     MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_ACCUMULATE, op);
 308   }
 309   return request;
 310 }
 311
 312 MPI_Request Request::irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 313 {
 314   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 315   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 316     source = MPI_ANY_SOURCE;
 317   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 318     source = comm->group()->actor(src);
 319   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 320                      source, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm,
 321                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 322 }
 323
 324 MPI_Request Request::ibsend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 325 {
 326   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 327                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 328                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_BSEND);
 329   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 330     request->start();
 331   return request;
 332 }
 333
 334 MPI_Request Request::isend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 335 {
 336   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 337                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 338                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND);
 339   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 340     request->start();
 341   return request;
 342 }
 343
 344 MPI_Request Request::issend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 345 {
 346   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 347                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 348                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND);
 349   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 350     request->start();
 351   return request;
 352 }
 353
 354 MPI_Request Request::irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 355 {
 356   aid_t source        = MPI_PROC_NULL;
 357   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 358     source = MPI_ANY_SOURCE;
 359   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 360     source = comm->group()->actor(src);
 361   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 362                              simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV);
 363   if(src != MPI_PROC_NULL)
 364     request->start();
 365   return request;
 366 }
 367
 368 int Request::recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 369 {
 370   MPI_Request request = irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 371   int retval = wait(&request,status);
 372   return retval;
 373 }
 374
 375 void Request::bsend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 376 {
 377   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 378                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 379                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_BSEND);
 380
 381   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 382    request->start();
 383   wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 384 }
 385
 386 void Request::send(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 387 {
 388   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 389                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 390                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND);
 391   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 392    request->start();
 393   wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 394 }
 395
 396 void Request::ssend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 397 {
 398   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 399                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 400                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND);
 401
 402   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 403    request->start();
 404   wait(&request,MPI_STATUS_IGNORE);
 405 }
 406
 407 void Request::sendrecv(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 408                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 409                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 410 {
 411   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 412   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 413     source = MPI_ANY_SOURCE;
 414   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 415     source = comm->group()->actor(src);
 416   aid_t destination = dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL;
 417
 418   std::array<MPI_Request, 2> requests;
 419   std::array<MPI_Status, 2> stats;
 420   if (aid_t myid = simgrid::s4u::this_actor::get_pid(); (destination == myid) && (source == myid)) {
 421     Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 422     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 423       status->MPI_SOURCE = source;
 424       status->MPI_TAG    = recvtag;
 425       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 426       status->count      = sendcount * sendtype->size();
 427     }
 428     return;
 429   }
 430   requests[0] = isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 431   requests[1] = irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 432   startall(2, requests.data());
 433   waitall(2, requests.data(), stats.data());
 434   unref(&requests[0]);
 435   unref(&requests[1]);
 436   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 437     // Copy receive status
 438     *status = stats[1];
 439   }
 440 }
 441
 442 void Request::start()
 443 {
 444   s4u::Mailbox* mailbox;
 445
 446   xbt_assert(action_ == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 447   //reinitialize temporary buffer for persistent requests
 448   if(real_size_ > 0 && flags_ & MPI_REQ_FINISHED){
 449     buf_ = old_buf_;
 450     init_buffer(real_size_/type_->size());
 451   }
 452   flags_ &= ~MPI_REQ_PREPARED;
 453   flags_ &= ~MPI_REQ_FINISHED;
 454   this->ref();
 455
 456   // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 457   real_size_=size_;
 458   if ((flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0) {
 459     this->print_request("New recv");
 460
 461     simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_));
 462
 463     std::unique_lock<s4u::Mutex> mut_lock;
 464     if (smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 465       mut_lock = std::unique_lock(*process->mailboxes_mutex());
 466
 467     bool is_probe = ((flags_ & MPI_REQ_PROBE) != 0);
 468     flags_ |= MPI_REQ_PROBE;
 469
 470     if (smpi_cfg_async_small_thresh() == 0 && (flags_ & MPI_REQ_RMA) == 0) {
 471       mailbox = process->mailbox();
 472     } else if (((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_async_small_thresh()) {
 473       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 474       //begin with the more appropriate one : the small one.
 475       mailbox = process->mailbox_small();
 476       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %s (in case of SSEND)?",
 477                 mailbox->get_cname());
 478       simgrid::kernel::activity::ActivityImplPtr action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 479
 480       if (action == nullptr) {
 481         mailbox = process->mailbox();
 482         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %s", mailbox->get_cname());
 483         action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 484         if (action == nullptr) {
 485           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %s", mailbox->get_cname());
 486           mailbox = process->mailbox_small();
 487         }
 488       } else {
 489         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 490       }
 491     } else {
 492       mailbox = process->mailbox_small();
 493       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 494       simgrid::kernel::activity::ActivityImplPtr action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 495
 496       if (action == nullptr) {
 497         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 498         mailbox = process->mailbox();
 499       } else {
 500         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 501       }
 502     }
 503     if (not is_probe)
 504       flags_ &= ~MPI_REQ_PROBE;
 505     kernel::actor::CommIrecvSimcall observer{process->get_actor()->get_impl(),
 506                                              mailbox->get_impl(),
 507                                              static_cast<unsigned char*>(buf_),
 508                                              &real_size_,
 509                                              &match_recv,
 510                                              process->replaying() ? &smpi_comm_null_copy_buffer_callback
 511                                                                   : smpi_comm_copy_data_callback,
 512                                              this,
 513                                              -1.0};
 514     observer.set_tag(tag_);
 515
 516     action_ = kernel::actor::simcall_answered([&observer] { return kernel::activity::CommImpl::irecv(&observer); },
 517                                               &observer);
 518
 519     XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 520   } else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 521     const simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_));
 522     xbt_assert(process, "Actor pid=%ld is gone??", dst_);
 523     if (TRACE_smpi_view_internals())
 524       TRACE_smpi_send(src_, src_, dst_, tag_, size_);
 525     this->print_request("New send");
 526
 527     message_id_=comm_->get_sent_messages_count(comm_->group()->rank(src_), comm_->group()->rank(dst_), tag_);
 528     comm_->increment_sent_messages_count(comm_->group()->rank(src_), comm_->group()->rank(dst_), tag_);
 529
 530     void* buf = buf_;
 531     if ((flags_ & MPI_REQ_SSEND) == 0 && ((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0 || (flags_ & MPI_REQ_BSEND) != 0 ||
 532                                           static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_detached_send_thresh())) {
 533       detached_    = true;
 534       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", this);
 535       this->ref();
 536       if (not(type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 537         void* oldbuf = buf_;
 538         if (not process->replaying() && oldbuf != nullptr && size_ != 0) {
 539           if (smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_), buf_))
 540             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 541
 542           //we need this temporary buffer even for bsend, as it will be released in the copy callback and we don't have a way to differentiate it
 543           //so actually ... don't use manually attached buffer space.
 544           buf = xbt_malloc(size_);
 545           memcpy(buf,oldbuf,size_);
 546           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 547         }
 548       }
 549     }
 550
 551     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 552     double sleeptime = 0.0;
 553     if (detached_ || ((flags_ & (MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SSEND)) != 0)) { // issend should be treated as isend
 554       // isend and send timings may be different
 555       sleeptime =
 556           ((flags_ & MPI_REQ_ISEND) != 0)
 557               ? simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->oisend(
 558                     size_, simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_)->get_host(), simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_)->get_host())
 559               : simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->osend(
 560                     size_, simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_)->get_host(),
 561                     simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_)->get_host());
 562     }
 563
 564     if(sleeptime > 0.0){
 565       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(sleeptime);
 566       XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", size_, sleeptime);
 567     }
 568
 569     std::unique_lock<s4u::Mutex> mut_lock;
 570     if (smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 571       mut_lock = std::unique_lock(*process->mailboxes_mutex());
 572
 573     if (not(smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)) {
 574       mailbox = process->mailbox();
 575     } else if (((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_async_small_thresh()) { // eager mode
 576       bool is_probe = ((flags_ & MPI_REQ_PROBE) != 0);
 577       flags_ |= MPI_REQ_PROBE;
 578
 579       mailbox = process->mailbox();
 580       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %s?", mailbox->get_cname());
 581       if (not mailbox->iprobe(1, &match_send, static_cast<void*>(this))) {
 582         if ((flags_ & MPI_REQ_SSEND) == 0) {
 583           mailbox = process->mailbox_small();
 584           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %s",
 585                     mailbox->get_cname());
 586         } else {
 587           mailbox = process->mailbox_small();
 588           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %s?",
 589                     mailbox->get_cname());
 590           if (not mailbox->iprobe(1, &match_send, static_cast<void*>(this))) {
 591             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 592             mailbox = process->mailbox();
 593           }
 594         }
 595       } else {
 596         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 597       }
 598       if (not is_probe)
 599         flags_ &= ~MPI_REQ_PROBE;
 600     } else {
 601       mailbox = process->mailbox();
 602       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %s (buf: %p)", this, mailbox->get_cname(), buf_);
 603     }
 604
 605     size_t payload_size_ = size_ + 16;//MPI enveloppe size (tag+dest+communicator)
 606     kernel::actor::CommIsendSimcall observer{
 607         simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance()->get_actor_by_pid(src_), mailbox->get_impl(),
 608         static_cast<double>(payload_size_), -1, static_cast<unsigned char*>(buf), real_size_, &match_send,
 609         &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 610         process->replaying() ? &smpi_comm_null_copy_buffer_callback : smpi_comm_copy_data_callback, this,
 611         // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 612         detached_};
 613     observer.set_tag(tag_);
 614     action_ = kernel::actor::simcall_answered([&observer] { return kernel::activity::CommImpl::isend(&observer); },
 615                                               &observer);
 616     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 617
 618     /* FIXME: detached sends are not traceable (action_ == nullptr) */
 619     if (action_ != nullptr) {
 620       boost::static_pointer_cast<kernel::activity::CommImpl>(action_)->set_tracing_category(
 621           smpi_process()->get_tracing_category());
 622     }
 623   }
 624 }
 625
 626 void Request::startall(int count, MPI_Request * requests)
 627 {
 628   if(requests== nullptr)
 629     return;
 630
 631   for(int i = 0; i < count; i++) {
 632     if(requests[i]->src_ != MPI_PROC_NULL && requests[i]->dst_ != MPI_PROC_NULL)
 633       requests[i]->start();
 634   }
 635 }
 636
 637 void Request::cancel()
 638 {
 639   this->flags_ |= MPI_REQ_CANCELLED;
 640   if (this->action_ != nullptr)
 641     (boost::static_pointer_cast<simgrid::kernel::activity::CommImpl>(this->action_))->cancel();
 642 }
 643
 644 int Request::test(MPI_Request * request, MPI_Status * status, int* flag) {
 645   // assume that *request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or testall before)
 646   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 647   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) dostuff...
 648   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 649   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 650   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL);
 651
 652   static int nsleeps = 1;
 653   int ret = MPI_SUCCESS;
 654
 655   if(smpi_test_sleep > 0)
 656     simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(nsleeps * smpi_test_sleep);
 657
 658   Status::empty(status);
 659   *flag = 1;
 660
 661   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_NBC){
 662     *flag = finish_nbc_requests(request, 1);
 663   }
 664
 665   if (((*request)->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_FINISHED)) == 0) {
 666     if ((*request)->action_ != nullptr && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_CANCELLED) == 0){
 667       try{
 668         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
 669         kernel::actor::ActivityTestSimcall observer{issuer, (*request)->action_.get()};
 670         *flag = kernel::actor::simcall_answered(
 671             [&observer] { return observer.get_activity()->test(observer.get_issuer()); }, &observer);
 672       } catch (const Exception&) {
 673         *flag = 0;
 674         return ret;
 675       }
 676     }
 677     if (((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) && not((*request)->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE))
 678       *flag=0;
 679     if (*flag) {
 680       finish_wait(request, status); // may invalidate *request
 681       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)){
 682         MPI_Status tmp_status;
 683         MPI_Status* mystatus;
 684         if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
 685           mystatus = &tmp_status;
 686           Status::empty(mystatus);
 687         } else {
 688           mystatus = status;
 689         }
 690         ret = ((*request)->generalized_funcs)->query_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
 691       }
 692       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 693       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_PERSISTENT) == 0)
 694         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 695     } else if (smpi_cfg_grow_injected_times()) {
 696       nsleeps++;
 697     }
 698   }
 699   return ret;
 700 }
 701
 702 int Request::testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *count, int *indices, MPI_Status status[])
 703 {
 704   int error=0;
 705   int count_dead = 0;
 706   int flag = 0;
 707   MPI_Status stat;
 708   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 709
 710   *count = 0;
 711   for (int i = 0; i < incount; i++) {
 712     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
 713       if (test(&requests[i], pstat, &flag) != MPI_SUCCESS)
 714         error = 1;
 715       if(flag) {
 716         indices[*count] = i;
 717         if (status != MPI_STATUSES_IGNORE)
 718           status[*count] = *pstat;
 719         (*count)++;
 720         if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 721           requests[i] = MPI_REQUEST_NULL;
 722       }
 723     } else {
 724       count_dead++;
 725     }
 726   }
 727   if(count_dead==incount)*count=MPI_UNDEFINED;
 728   if(error!=0)
 729     return MPI_ERR_IN_STATUS;
 730   else
 731     return MPI_SUCCESS;
 732 }
 733
 734 int Request::testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, int* flag, MPI_Status * status)
 735 {
 736   std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*> comms;
 737   comms.reserve(count);
 738
 739   *flag = 0;
 740   int ret = MPI_SUCCESS;
 741   *index = MPI_UNDEFINED;
 742
 743   std::vector<int> map; /** Maps all matching comms back to their location in requests **/
 744   for (int i = 0; i < count; i++) {
 745     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action_ && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 746       comms.push_back(requests[i]->action_.get());
 747       map.push_back(i);
 748     }
 749   }
 750   if (not map.empty()) {
 751     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 752     static int nsleeps = 1;
 753     if(smpi_test_sleep > 0)
 754       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(nsleeps * smpi_test_sleep);
 755     ssize_t i;
 756     try{
 757       kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
 758       kernel::actor::ActivityTestanySimcall observer{issuer, comms};
 759       i = kernel::actor::simcall_answered(
 760           [&observer] {
 761             return kernel::activity::ActivityImpl::test_any(observer.get_issuer(), observer.get_activities());
 762           },
 763           &observer);
 764     } catch (const Exception&) {
 765       XBT_DEBUG("Exception in testany");
 766       return 0;
 767     }
 768
 769     if (i != -1) { // -1 is not MPI_UNDEFINED but a SIMIX return code. (nothing matches)
 770       *index = map[i];
 771       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) &&
 772           not(requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
 773         *flag=0;
 774       } else {
 775         finish_wait(&requests[*index],status);
 776       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)){
 777         MPI_Status tmp_status;
 778         MPI_Status* mystatus;
 779         if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
 780           mystatus = &tmp_status;
 781           Status::empty(mystatus);
 782         } else {
 783           mystatus = status;
 784         }
 785         ret=(requests[*index]->generalized_funcs)->query_fn((requests[*index]->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
 786       }
 787
 788       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_NBC){
 789         *flag = finish_nbc_requests(&requests[*index] , 1);
 790       }
 791
 792       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 793           requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 794         XBT_DEBUG("Testany - returning with index %d", *index);
 795         *flag=1;
 796       }
 797       nsleeps = 1;
 798     } else {
 799       nsleeps++;
 800     }
 801   } else {
 802       XBT_DEBUG("Testany on inactive handles, returning flag=1 but empty status");
 803       //all requests are null or inactive, return true
 804       *flag = 1;
 805       *index = MPI_UNDEFINED;
 806       Status::empty(status);
 807   }
 808
 809   return ret;
 810 }
 811
 812 int Request::testall(int count, MPI_Request requests[], int* outflag, MPI_Status status[])
 813 {
 814   MPI_Status stat;
 815   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 816   int flag;
 817   int error = 0;
 818   *outflag = 1;
 819   for(int i=0; i<count; i++){
 820     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 821       int ret = test(&requests[i], pstat, &flag);
 822       if (flag){
 823         flag=0;
 824       }else{
 825         *outflag=0;
 826       }
 827       if (ret != MPI_SUCCESS)
 828         error = 1;
 829     }else{
 830       Status::empty(pstat);
 831     }
 832     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 833       status[i] = *pstat;
 834     }
 835   }
 836   if (error == 1)
 837     return MPI_ERR_IN_STATUS;
 838   else
 839     return MPI_SUCCESS;
 840 }
 841
 842 void Request::probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 843   int flag=0;
 844   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 845   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 846   while(flag==0){
 847     iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 848     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 849   }
 850 }
 851
 852 void Request::iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 853   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 854   // especially when used as a break condition, such as while (MPI_Iprobe(...)) dostuff...
 855   // nsleeps is a multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 856   // This can speed up the execution of certain applications by an order of magnitude, such as HPL
 857   static int nsleeps = 1;
 858   double speed        = s4u::this_actor::get_host()->get_speed();
 859   double maxrate      = smpi_cfg_iprobe_cpu_usage();
 860   auto request =
 861       new Request(nullptr, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(source),
 862                   simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PROBE);
 863   if (smpi_iprobe_sleep > 0) {
 864     /** Compute the number of flops we will sleep **/
 865     s4u::this_actor::exec_init(/*nsleeps: See comment above */ nsleeps *
 866                                /*(seconds * flop/s -> total flops)*/ smpi_iprobe_sleep * speed * maxrate)
 867         ->set_name("iprobe")
 868         /* Not the entire CPU can be used when iprobing: This is important for
 869          * the energy consumption caused by polling with iprobes.
 870          * Note also that the number of flops that was
 871          * computed above contains a maxrate factor and is hence reduced (maxrate < 1)
 872          */
 873         ->set_bound(maxrate * speed)
 874         ->start()
 875         ->wait();
 876   }
 877   // behave like a receive, but don't do it
 878   s4u::Mailbox* mailbox;
 879
 880   request->print_request("New iprobe");
 881   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one or another
 882   if (smpi_cfg_async_small_thresh() > 0) {
 883     mailbox = smpi_process()->mailbox_small();
 884     XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 885     request->action_ = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 886   }
 887
 888   if (request->action_ == nullptr){
 889     mailbox = smpi_process()->mailbox();
 890     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 891     request->action_ = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 892   }
 893
 894   if (request->action_ != nullptr){
 895     kernel::activity::CommImplPtr sync_comm = boost::static_pointer_cast<kernel::activity::CommImpl>(request->action_);
 896     const Request* req                      = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data_);
 897     *flag = 1;
 898     if (status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) == 0) {
 899       status->MPI_SOURCE = comm->group()->rank(req->src_);
 900       status->MPI_TAG    = req->tag_;
 901       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 902       status->count      = req->real_size_;
 903     }
 904     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 905   }
 906   else {
 907     *flag = 0;
 908     if (smpi_cfg_grow_injected_times())
 909       nsleeps++;
 910   }
 911   unref(&request);
 912   xbt_assert(request == MPI_REQUEST_NULL);
 913 }
 914
 915 int Request::finish_nbc_requests(MPI_Request* request, int test){
 916   int flag = 1;
 917   int ret = 0;
 918   if(test == 0)
 919     ret = waitall((*request)->nbc_requests_.size(), (*request)->nbc_requests_.data(), MPI_STATUSES_IGNORE);
 920   else{
 921     ret = testall((*request)->nbc_requests_.size(), (*request)->nbc_requests_.data(), &flag, MPI_STATUSES_IGNORE);
 922   }
 923   if(ret!=MPI_SUCCESS)
 924     xbt_die("Failure when waiting on non blocking collective sub-requests");
 925   if(flag == 1){
 926     XBT_DEBUG("Finishing non blocking collective request with %zu sub-requests", (*request)->nbc_requests_.size());
 927     for(auto& req: (*request)->nbc_requests_){
 928       if((*request)->buf_!=nullptr && req!=MPI_REQUEST_NULL){//reduce case
 929         void * buf=req->buf_;
 930         if((*request)->type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED)
 931           buf=req->old_buf_;
 932         if(req->flags_ & MPI_REQ_RECV ){
 933           if((*request)->op_!=MPI_OP_NULL){
 934             int count=(*request)->size_/ (*request)->type_->size();
 935             (*request)->op_->apply(buf, (*request)->buf_, &count, (*request)->type_);
 936           }
 937           smpi_free_tmp_buffer(static_cast<unsigned char*>(buf));
 938         }
 939       }
 940       if(req!=MPI_REQUEST_NULL)
 941         Request::unref(&req);
 942     }
 943     (*request)->nbc_requests_.clear();
 944   }
 945   return flag;
 946 }
 947
 948 void Request::finish_wait(MPI_Request* request, MPI_Status * status)
 949 {
 950   MPI_Request req = *request;
 951   Status::empty(status);
 952   if((req->flags_ & MPI_REQ_CANCELLED) != 0 && (req->flags_ & MPI_REQ_MATCHED) == 0) {
 953     if (status!=MPI_STATUS_IGNORE)
 954       status->cancelled=1;
 955     if(req->detached_sender_ != nullptr)
 956       unref(&(req->detached_sender_));
 957     unref(request);
 958     return;
 959   }
 960
 961   if ((req->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_GENERALIZED | MPI_REQ_FINISHED)) == 0) {
 962     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 963       if (req->src_== MPI_PROC_NULL || req->dst_== MPI_PROC_NULL){
 964         Status::empty(status);
 965         status->MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 966       } else {
 967         aid_t src          = req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_;
 968         status->MPI_SOURCE = req->comm_->group()->rank(src);
 969         status->MPI_TAG = req->tag_ == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag_ : req->tag_;
 970         status->MPI_ERROR  = req->truncated_ ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 971       }
 972       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 973       status->count = req->real_size_;
 974     }
 975     //detached send will be finished at the other end
 976     if (not(req->detached_ && ((req->flags_ & MPI_REQ_SEND) != 0))) {
 977       req->print_request("Finishing");
 978       MPI_Datatype datatype = req->type_;
 979
 980       // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 981       if (not smpi_process()->replaying() &&
 982         (((req->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) != 0) || (datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED))) {
 983         if (smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self(), req->old_buf_))
 984           XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory  Switch data segment ");
 985
 986         if(datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED){
 987           // This part handles the problem of non-contiguous memory the unserialization at the reception
 988           if ((req->flags_ & MPI_REQ_RECV) && datatype->size() != 0)
 989             datatype->unserialize(req->buf_, req->old_buf_, req->real_size_/datatype->size() , req->op_);
 990           xbt_free(req->buf_);
 991           req->buf_=nullptr;
 992         } else if (req->flags_ & MPI_REQ_RECV) { // apply op on contiguous buffer for accumulate
 993           if (datatype->size() != 0) {
 994             int n = req->real_size_ / datatype->size();
 995             req->op_->apply(req->buf_, req->old_buf_, &n, datatype);
 996           }
 997           xbt_free(req->buf_);
 998           req->buf_=nullptr;
 999         }
1000       }
1001     }
1002   }
1003
1004   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0)) {
1005     aid_t rank       = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
1006     aid_t src_traced = (req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_);
1007     TRACE_smpi_recv(src_traced, rank,req->tag_);
1008   }
1009   if(req->detached_sender_ != nullptr){
1010     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
1011     simgrid::s4u::Host* dst_host = simgrid::s4u::Actor::by_pid(req->dst_)->get_host();
1012     if (double sleeptime = simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->orecv(
1013             req->real_size(), req->src_host_, dst_host);
1014         sleeptime > 0.0) {
1015       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(sleeptime);
1016       XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", req->real_size_, sleeptime);
1017     }
1018     unref(&(req->detached_sender_));
1019   }
1020   if (req->flags_ & MPI_REQ_PERSISTENT)
1021     req->action_ = nullptr;
1022   req->flags_ |= MPI_REQ_FINISHED;
1023
1024   if (req->truncated_ || req->unmatched_types_) {
1025     char error_string[MPI_MAX_ERROR_STRING];
1026     int error_size;
1027     int errkind;
1028     if(req->truncated_ )
1029       errkind = MPI_ERR_TRUNCATE;
1030     else
1031       errkind = MPI_ERR_TYPE;
1032     PMPI_Error_string(errkind, error_string, &error_size);
1033     MPI_Errhandler err = (req->comm_) ? (req->comm_)->errhandler() : MPI_ERRHANDLER_NULL;
1034     if (err == MPI_ERRHANDLER_NULL || err == MPI_ERRORS_RETURN)
1035       XBT_WARN("recv - returned %.*s instead of MPI_SUCCESS", error_size, error_string);
1036     else if (err == MPI_ERRORS_ARE_FATAL)
1037       xbt_die("recv - returned %.*s instead of MPI_SUCCESS", error_size, error_string);
1038     else
1039       err->call((req->comm_), errkind);
1040     if (err != MPI_ERRHANDLER_NULL)
1041       simgrid::smpi::Errhandler::unref(err);
1042     MC_assert(not MC_is_active()); /* Only fail in MC mode */
1043   }
1044   if(req->src_ != MPI_PROC_NULL && req->dst_ != MPI_PROC_NULL)
1045     unref(request);
1046 }
1047
1048 int Request::wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
1049 {
1050   // assume that *request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Wait before)
1051   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL);
1052
1053   int ret=MPI_SUCCESS;
1054
1055   if((*request)->src_ == MPI_PROC_NULL || (*request)->dst_ == MPI_PROC_NULL){
1056     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
1057       Status::empty(status);
1058       status->MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1059     }
1060     (*request)=MPI_REQUEST_NULL;
1061     return ret;
1062   }
1063
1064   (*request)->print_request("Waiting");
1065   if ((*request)->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_FINISHED)) {
1066     Status::empty(status);
1067     return ret;
1068   }
1069
1070   if ((*request)->action_ != nullptr){
1071       try{
1072         // this is not a detached send
1073         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
1074         kernel::actor::ActivityWaitSimcall observer{issuer, (*request)->action_.get(), -1};
1075         kernel::actor::simcall_blocking([issuer, &observer] { observer.get_activity()->wait_for(issuer, -1); },
1076                                         &observer);
1077       } catch (const CancelException&) {
1078         XBT_VERB("Request cancelled");
1079       }
1080   }
1081
1082   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) {
1083     if (not((*request)->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
1084       const std::scoped_lock lock(*(*request)->generalized_funcs->mutex);
1085       (*request)->generalized_funcs->cond->wait((*request)->generalized_funcs->mutex);
1086     }
1087     MPI_Status tmp_status;
1088     MPI_Status* mystatus;
1089     if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
1090       mystatus = &tmp_status;
1091       Status::empty(mystatus);
1092     } else {
1093       mystatus = status;
1094     }
1095     ret = ((*request)->generalized_funcs)->query_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
1096   }
1097
1098   if ((*request)->truncated_)
1099     ret = MPI_ERR_TRUNCATE;
1100
1101   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_NBC)
1102     finish_nbc_requests(request, 0);
1103
1104   finish_wait(request, status); // may invalidate *request
1105   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT) != 0))
1106     *request = MPI_REQUEST_NULL;
1107   return ret;
1108 }
1109
1110 int Request::waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
1111 {
1112   int index = MPI_UNDEFINED;
1113
1114   if(count > 0) {
1115     // Wait for a request to complete
1116     std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*> comms;
1117     std::vector<int> map;
1118     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
1119     for(int i = 0; i < count; i++) {
1120       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) &&
1121           not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
1122         if (requests[i]->action_ != nullptr) {
1123           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
1124           comms.push_back(requests[i]->action_.get());
1125           map.push_back(i);
1126         } else {
1127           // This is a finished detached request, let's return this one
1128           comms.clear(); // don't do the waitany call afterwards
1129           index = i;
1130           if (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NBC)
1131             finish_nbc_requests(&requests[index], 0);
1132           finish_wait(&requests[i], status); // cleanup if refcount = 0
1133           if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1134             requests[i] = MPI_REQUEST_NULL; // set to null
1135           break;
1136         }
1137       }
1138     }
1139     if (not comms.empty()) {
1140       XBT_DEBUG("Enter waitany for %zu comms", comms.size());
1141       ssize_t i;
1142       try{
1143         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
1144         kernel::actor::ActivityWaitanySimcall observer{issuer, comms, -1};
1145         i = kernel::actor::simcall_blocking(
1146             [&observer] {
1147               kernel::activity::ActivityImpl::wait_any_for(observer.get_issuer(), observer.get_activities(),
1148                                                            observer.get_timeout());
1149             },
1150             &observer);
1151       } catch (const CancelException&) {
1152         XBT_INFO("request cancelled");
1153         i = -1;
1154       }
1155
1156       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
1157       if (i != -1) {
1158         index = map[i];
1159         //in case of an accumulate, we have to wait the end of all requests to apply the operation, ordered correctly.
1160         if ((requests[index] == MPI_REQUEST_NULL) ||
1161             (not((requests[index]->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_RECV)))) {
1162           finish_wait(&requests[index],status);
1163           if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1164             requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
1165         }
1166       }
1167     }
1168   }
1169
1170
1171   if (index==MPI_UNDEFINED)
1172     Status::empty(status);
1173
1174   return index;
1175 }
1176
1177 static int sort_accumulates(const Request* a, const Request* b)
1178 {
1179   return (a->tag() > b->tag());
1180 }
1181
1182 int Request::waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
1183 {
1184   std::vector<MPI_Request> accumulates;
1185   int index;
1186   MPI_Status stat;
1187   MPI_Status *pstat = (status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat);
1188   int retvalue = MPI_SUCCESS;
1189   //tag invalid requests in the set
1190   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1191     for (int c = 0; c < count; c++) {
1192       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst_ == MPI_PROC_NULL ||
1193           (requests[c]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
1194         Status::empty(&status[c]);
1195       } else if (requests[c]->src_ == MPI_PROC_NULL) {
1196         Status::empty(&status[c]);
1197         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1198       }
1199     }
1200   }
1201   for (int c = 0; c < count; c++) {
1202     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
1203       wait(&requests[c],pstat);
1204       index = c;
1205     } else {
1206       index = waitany(count, requests, pstat);
1207
1208       if (index == MPI_UNDEFINED)
1209         break;
1210
1211       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_RECV) &&
1212           (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE))
1213         accumulates.push_back(requests[index]);
1214       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1215         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
1216     }
1217     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1218       status[index] = *pstat;
1219       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1220         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1221     }
1222   }
1223
1224   std::sort(accumulates.begin(), accumulates.end(), sort_accumulates);
1225   for (auto& req : accumulates)
1226     finish_wait(&req, status);
1227
1228   return retvalue;
1229 }
1230
1231 int Request::waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1232 {
1233   int count = 0;
1234   int flag = 0;
1235   int index = 0;
1236   MPI_Status stat;
1237   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1238   index             = waitany(incount, requests, pstat);
1239   if(index==MPI_UNDEFINED) return MPI_UNDEFINED;
1240   if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1241     status[count] = *pstat;
1242   }
1243   indices[count] = index;
1244   count++;
1245   for (int i = 0; i < incount; i++) {
1246     if (i != index && requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
1247       test(&requests[i], pstat,&flag);
1248       if (flag==1){
1249         indices[count] = i;
1250         if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1251           status[count] = *pstat;
1252         }
1253         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1254           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1255         count++;
1256       }
1257     }
1258   }
1259   return count;
1260 }
1261
1262 MPI_Request Request::f2c(int id)
1263 {
1264   if(id==MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL)
1265     return MPI_REQUEST_NULL;
1266   return static_cast<MPI_Request>(F2C::lookup()->at(id));
1267 }
1268
1269 void Request::free_f(int id)
1270 {
1271   if (id != MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL) {
1272     F2C::lookup()->erase(id);
1273   }
1274 }
1275
1276 int Request::get_status(const Request* req, int* flag, MPI_Status* status)
1277 {
1278   if(req != MPI_REQUEST_NULL && req->action_ != nullptr) {
1279     req->iprobe(req->comm_->group()->rank(req->src_), req->tag_, req->comm_, flag, status);
1280     if(*flag)
1281       return MPI_SUCCESS;
1282   }
1283   if (req != MPI_REQUEST_NULL && (req->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) && not(req->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
1284     *flag = 0;
1285     return MPI_SUCCESS;
1286   }
1287
1288   *flag=1;
1289   if(req != MPI_REQUEST_NULL &&
1290      status != MPI_STATUS_IGNORE) {
1291     aid_t src          = req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_;
1292     status->MPI_SOURCE = req->comm_->group()->rank(src);
1293     status->MPI_TAG = req->tag_ == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag_ : req->tag_;
1294     status->MPI_ERROR = req->truncated_ ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
1295     status->count = req->real_size_;
1296   }
1297   return MPI_SUCCESS;
1298 }
1299
1300 int Request::grequest_start(MPI_Grequest_query_function* query_fn, MPI_Grequest_free_function* free_fn,
1301                             MPI_Grequest_cancel_function* cancel_fn, void* extra_state, MPI_Request* request)
1302 {
1303   *request = new Request();
1304   (*request)->flags_ |= MPI_REQ_GENERALIZED;
1305   (*request)->flags_ |= MPI_REQ_PERSISTENT;
1306   (*request)->refcount_ = 1;
1307   ((*request)->generalized_funcs)             = std::make_unique<smpi_mpi_generalized_request_funcs_t>();
1308   ((*request)->generalized_funcs)->query_fn=query_fn;
1309   ((*request)->generalized_funcs)->free_fn=free_fn;
1310   ((*request)->generalized_funcs)->cancel_fn=cancel_fn;
1311   ((*request)->generalized_funcs)->extra_state=extra_state;
1312   ((*request)->generalized_funcs)->cond = simgrid::s4u::ConditionVariable::create();
1313   ((*request)->generalized_funcs)->mutex = simgrid::s4u::Mutex::create();
1314   return MPI_SUCCESS;
1315 }
1316
1317 int Request::grequest_complete(MPI_Request request)
1318 {
1319   if ((not(request->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)) || request->generalized_funcs->mutex == nullptr)
1320     return MPI_ERR_REQUEST;
1321   const std::scoped_lock lock(*request->generalized_funcs->mutex);
1322   request->flags_ |= MPI_REQ_COMPLETE; // in case wait would be called after complete
1323   request->generalized_funcs->cond->notify_one();
1324   return MPI_SUCCESS;
1325 }
1326
1327 void Request::start_nbc_requests(std::vector<MPI_Request> reqs){
1328   if (not reqs.empty()) {
1329     nbc_requests_ = reqs;
1330     Request::startall(reqs.size(), reqs.data());
1331   }
1332 }
1333
1334 std::vector<MPI_Request> Request::get_nbc_requests() const
1335 {
1336   return nbc_requests_;
1337 }
1338 } // namespace simgrid::smpi