Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
6bec72d967800ca3e02df3f9eff839c33e24b8c1
[simgrid.git] / src / smpi / colls / allgather-2dmesh.cpp
1 /* Copyright (c) 2013-2014. The SimGrid Team.
2  * All rights reserved.                                                     */
3
4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
6
7 #include "colls_private.h"
8
9 /*****************************************************************************
10
11 Copyright (c) 2006, Ahmad Faraj & Xin Yuan,
12 All rights reserved.
13
14 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
15 modification, are permitted provided that the following conditions are met:
16
17   * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
18     this list of conditions and the following disclaimer.
19
20   * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
21     this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
22     and/or other materials provided with the distribution.
23
24   * Neither the name of the Florida State University nor the names of its
25     contributors may be used to endorse or promote products derived from this
26     software without specific prior written permission.
27
28 THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
29 ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
30 WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
31 DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR
32 ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
33 (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
34 LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON
35 ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
36 (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
37 SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
38
39   *************************************************************************
40   *     Any results obtained from executing this software require the     *
41   *     acknowledgment and citation of the software and its owners.       *
42   *     The full citation is given below:                                 *
43   *                                                                       *
44   *     A. Faraj and X. Yuan. "Automatic Generation and Tuning of MPI     *
45   *     Collective Communication Routines." The 19th ACM International    *
46   *     Conference on Supercomputing (ICS), Cambridge, Massachusetts,     *
47   *     June 20-22, 2005.                                                 *
48   *************************************************************************
49
50 *****************************************************************************/
51
52 /*****************************************************************************
53
54  * Function: is_2dmesh
55
56  * Return: int
57
58  * Inputs:
59      num: the number of processors in a communicator
60      i: x dimension
61      j: y dimension
62
63  * Descp: takes a number and tries to find a factoring of x, y mesh out of it
64
65  * Auther: Ahmad Faraj
66  ****************************************************************************/
67 #ifndef TWOD
68 #define TWOD
69 static int is_2dmesh(int num, int *i, int *j)
70 {
71   int x, max = num / 2;
72   x = sqrt(num);
73
74   while (x <= max) {
75     if ((num % x) == 0) {
76       *i = x;
77       *j = num / x;
78
79       if (*i > *j) {
80         x = *i;
81         *i = *j;
82         *j = x;
83       }
84
85       return 1;
86     }
87     x++;
88   }
89   return 0;
90 }
91 #endif
92 /*****************************************************************************
93  * Function: allgather_2dmesh_shoot
94  * return: int
95  * send_buff: send input buffer
96  * send_count: number of elements to send
97  * send_type: data type of elements being sent
98  * recv_buff: receive output buffer
99  * recv_count: number of elements to received
100  * recv_type: data type of elements being received
101  * comm: communication
102  * Descrp: Function realizes the allgather operation using the 2dmesh
103  * algorithm. Allgather ommunication occurs first in the x dimension then in
104  * the y dimension.  The communication in each dimension follows 
105  * "simple"
106  * Auther: Ahmad Faraj
107 ****************************************************************************/
108 int
109 smpi_coll_tuned_allgather_2dmesh(void *send_buff, int send_count, MPI_Datatype
110                                  send_type, void *recv_buff, int recv_count,
111                                  MPI_Datatype recv_type, MPI_Comm comm)
112 {
113   MPI_Request *req, *req_ptr;
114   MPI_Aint extent;
115
116   int i, src, dst, rank, num_procs;
117   int X, Y, send_offset, recv_offset;
118   int my_row_base, my_col_base, src_row_base, block_size, num_reqs;
119   int tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
120
121   rank = smpi_comm_rank(comm);
122   num_procs = smpi_comm_size(comm);
123
124   extent = smpi_datatype_get_extent(send_type);
125
126   block_size = extent * send_count;
127
128   if (!is_2dmesh(num_procs, &X, &Y))
129     THROWF(arg_error,0, "allgather_2dmesh algorithm can't be used with this number of processes! ");
130
131   my_row_base = (rank / Y) * Y;
132   my_col_base = rank % Y;
133
134   num_reqs = X;
135   if (Y > X)
136     num_reqs = Y;
137
138   req = (MPI_Request *) xbt_malloc(num_reqs * sizeof(MPI_Request));
139
140   req_ptr = req;
141
142   // do local allgather/local copy 
143   recv_offset = rank * block_size;
144   smpi_datatype_copy(send_buff, send_count, send_type, (char *)recv_buff + recv_offset,
145                  recv_count, recv_type);
146
147   // do row-wise comm
148   for (i = 0; i < Y; i++) {
149     src = i + my_row_base;
150     if (src == rank)
151       continue;
152     recv_offset = src * block_size;
153     *(req_ptr++) = smpi_mpi_irecv((char *)recv_buff + recv_offset, recv_count, recv_type, src, tag,
154                comm);
155   }
156
157
158   for (i = 0; i < Y; i++) {
159     dst = i + my_row_base;
160     if (dst == rank)
161       continue;
162     smpi_mpi_send(send_buff, send_count, send_type, dst, tag, comm);
163   }
164
165   smpi_mpi_waitall(Y - 1, req, MPI_STATUSES_IGNORE);
166
167   req_ptr = req;
168
169   // do colwise comm
170   for (i = 0; i < X; i++) {
171     src = (i * Y + my_col_base);
172     if (src == rank)
173       continue;
174     src_row_base = (src / Y) * Y;
175     recv_offset = src_row_base * block_size;
176     *(req_ptr++) = smpi_mpi_irecv((char *)recv_buff + recv_offset, recv_count * Y, recv_type, src, tag,
177                comm);
178   }
179
180   for (i = 0; i < X; i++) {
181     dst = (i * Y + my_col_base);
182     if (dst == rank)
183       continue;
184     send_offset = my_row_base * block_size;
185     smpi_mpi_send((char *)recv_buff + send_offset, send_count * Y, send_type, dst, tag,
186               comm);
187   }
188
189   smpi_mpi_waitall(X - 1, req, MPI_STATUSES_IGNORE);
190
191   free(req);
192
193   return MPI_SUCCESS;
194 }