src/smpi/mpi/smpi_file.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2019. 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 #include "private.hpp"
   6
   7 #include "smpi_comm.hpp"
   8 #include "smpi_coll.hpp"
   9 #include "smpi_datatype.hpp"
  10 #include "smpi_info.hpp"
  11 #include "smpi_win.hpp"
  12 #include "smpi_request.hpp"
  13
  14 #include "smpi_file.hpp"
  15 #include "smpi_status.hpp"
  16 #include "simgrid/plugins/file_system.h"
  17
  18 #define FP_SIZE sizeof(MPI_Offset)
  19
  20 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_io, smpi, "Logging specific to SMPI (RMA operations)");
  21
  22 namespace simgrid{
  23 namespace smpi{
  24
  25   File::File(MPI_Comm comm, const char *filename, int amode, MPI_Info info): comm_(comm), flags_(amode), info_(info) {
  26     file_= new simgrid::s4u::File(filename, nullptr);
  27     list_=nullptr;
  28     if (comm_->rank() == 0) {
  29       int size= comm_->size() + FP_SIZE;
  30       list_ = new char[size];
  31       memset(list_, 0, size);
  32       shared_file_pointer_ = new MPI_Offset();
  33       shared_mutex_ = s4u::Mutex::create();
  34       *shared_file_pointer_ = 0;
  35       win_=new Win(list_, size, 1, MPI_INFO_NULL, comm_);
  36     }else{
  37       win_=new Win(list_, 0, 1, MPI_INFO_NULL, comm_);
  38     }
  39     simgrid::smpi::Colls::bcast(&shared_file_pointer_, 1, MPI_AINT, 0, comm);
  40     simgrid::smpi::Colls::bcast(&shared_mutex_, 1, MPI_AINT, 0, comm);
  41     if(comm_->rank() != 0)
  42       intrusive_ptr_add_ref(&*shared_mutex_);
  43   }
  44
  45   File::~File(){
  46     if(comm_->rank() == 0){
  47       delete shared_file_pointer_;
  48       delete[] list_;
  49     }
  50     delete win_;
  51     delete file_;
  52   }
  53
  54   int File::close(MPI_File *fh){
  55     XBT_DEBUG("Closing MPI_File %s", (*fh)->file_->get_path());
  56     (*fh)->sync();
  57     if((*fh)->flags() & MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE)
  58       (*fh)->file_->unlink();
  59     delete (*fh);
  60     return MPI_SUCCESS;
  61   }
  62
  63   int File::del(const char* filename, MPI_Info)
  64   {
  65     //get the file with MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE and then close it
  66     File* f = new File(MPI_COMM_SELF,filename,MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE|MPI_MODE_RDWR, nullptr);
  67     close(&f);
  68     return MPI_SUCCESS;
  69   }
  70
  71   int File::get_position(MPI_Offset* offset){
  72     *offset=file_->tell();
  73     return MPI_SUCCESS;
  74   }
  75
  76   int File::get_position_shared(MPI_Offset* offset){
  77     shared_mutex_->lock();
  78     *offset=*shared_file_pointer_;
  79     shared_mutex_->unlock();
  80     return MPI_SUCCESS;
  81   }
  82
  83   int File::seek(MPI_Offset offset, int whence){
  84     switch(whence){
  85       case(MPI_SEEK_SET):
  86         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, setting offset %lld", file_->get_path(), offset);
  87         file_->seek(offset,SEEK_SET);
  88         break;
  89       case(MPI_SEEK_CUR):
  90         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, current offset + %lld", file_->get_path(), offset);
  91         file_->seek(offset,SEEK_CUR);
  92         break;
  93       case(MPI_SEEK_END):
  94         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, end offset + %lld", file_->get_path(), offset);
  95         file_->seek(offset,SEEK_END);
  96         break;
  97       default:
  98         return MPI_ERR_FILE;
  99     }
 100     return MPI_SUCCESS;
 101   }
 102
 103   int File::seek_shared(MPI_Offset offset, int whence){
 104     shared_mutex_->lock();
 105     seek(offset,whence);
 106     *shared_file_pointer_=offset;
 107     shared_mutex_->unlock();
 108     return MPI_SUCCESS;
 109   }
 110
 111   int File::read(MPI_File fh, void* /*buf*/, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status* status)
 112   {
 113     //get position first as we may be doing non contiguous reads and it will probably be updated badly
 114     MPI_Offset position = fh->file_->tell();
 115     MPI_Offset movesize = datatype->get_extent()*count;
 116     MPI_Offset readsize = datatype->size()*count;
 117     XBT_DEBUG("Position before read in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(),fh->file_->tell());
 118     MPI_Offset read = fh->file_->read(readsize);
 119     XBT_VERB("Read in MPI_File %s, %lld bytes read, readsize %lld bytes, movesize %lld", fh->file_->get_path(), read, readsize, movesize);
 120     if(readsize!=movesize){
 121       fh->file_->seek(position+movesize, SEEK_SET);
 122     }
 123     XBT_VERB("Position after read in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(), fh->file_->tell());
 124     status->count=count*datatype->size();
 125     return MPI_SUCCESS;
 126   }
 127
 128   /*Ordered and Shared Versions, with RMA-based locks : Based on the model described in :*/
 129   /* @InProceedings{10.1007/11557265_15,*/
 130   /* author="Latham, Robert and Ross, Robert and Thakur, Rajeev and Toonen, Brian",*/
 131   /* title="Implementing MPI-IO Shared File Pointers Without File System Support",*/
 132   /* booktitle="Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface",*/
 133   /* year="2005",*/
 134   /* publisher="Springer Berlin Heidelberg",*/
 135   /* address="Berlin, Heidelberg",*/
 136   /* pages="84--93"*/
 137   /* }*/
 138   int File::read_shared(MPI_File fh, void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 139     fh->shared_mutex_->lock();
 140     fh->seek(*(fh->shared_file_pointer_),MPI_SEEK_SET);
 141     read(fh, buf, count, datatype, status);
 142     *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 143     fh->shared_mutex_->unlock();
 144     return MPI_SUCCESS;
 145   }
 146
 147   int File::read_ordered(MPI_File fh, void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 148     //0 needs to get the shared pointer value
 149     MPI_Offset val;
 150     if(fh->comm_->rank()==0){
 151       val=*(fh->shared_file_pointer_);
 152     }else{
 153       val=count*datatype->size();
 154     }
 155
 156     MPI_Offset result;
 157     simgrid::smpi::Colls::scan(&val, &result, 1, MPI_OFFSET, MPI_SUM, fh->comm_);
 158     fh->seek(result, MPI_SEEK_SET);
 159     int ret = fh->op_all<simgrid::smpi::File::read>(buf, count, datatype, status);
 160     if(fh->comm_->rank()==fh->comm_->size()-1){
 161       fh->shared_mutex_->lock();
 162       *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 163       fh->shared_mutex_->unlock();
 164     }
 165     char c;
 166     simgrid::smpi::Colls::bcast(&c, 1, MPI_BYTE, fh->comm_->size()-1, fh->comm_);
 167     return ret;
 168   }
 169
 170   int File::write(MPI_File fh, void* /*buf*/, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status* status)
 171   {
 172     //get position first as we may be doing non contiguous reads and it will probably be updated badly
 173     MPI_Offset position = fh->file_->tell();
 174     MPI_Offset movesize = datatype->get_extent()*count;
 175     MPI_Offset writesize = datatype->size()*count;
 176     XBT_DEBUG("Position before write in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(),fh->file_->tell());
 177     MPI_Offset write = fh->file_->write(writesize, 1);
 178     XBT_VERB("Write in MPI_File %s, %lld bytes written, readsize %lld bytes, movesize %lld", fh->file_->get_path(), write, writesize, movesize);
 179     if(writesize!=movesize){
 180       fh->file_->seek(position+movesize, SEEK_SET);
 181     }
 182     XBT_VERB("Position after write in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(), fh->file_->tell());
 183     status->count=count*datatype->size();
 184     return MPI_SUCCESS;
 185   }
 186
 187   int File::write_shared(MPI_File fh, const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 188     fh->shared_mutex_->lock();
 189     fh->seek(*(fh->shared_file_pointer_),MPI_SEEK_SET);
 190     write(fh, const_cast<void*>(buf), count, datatype, status);
 191     *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 192     fh->shared_mutex_->unlock();
 193     return MPI_SUCCESS;
 194   }
 195
 196   int File::write_ordered(MPI_File fh, const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 197     //0 needs to get the shared pointer value
 198     MPI_Offset val;
 199     if(fh->comm_->rank()==0){
 200       val=*(fh->shared_file_pointer_);
 201     }else{
 202       val=count*datatype->size();
 203     }
 204     MPI_Offset result;
 205     simgrid::smpi::Colls::scan(&val, &result, 1, MPI_OFFSET, MPI_SUM, fh->comm_);
 206     fh->seek(result, MPI_SEEK_SET);
 207     int ret = fh->op_all<simgrid::smpi::File::write>(const_cast<void*>(buf), count, datatype, status);
 208     if(fh->comm_->rank()==fh->comm_->size()-1){
 209       fh->shared_mutex_->lock();
 210       *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 211       fh->shared_mutex_->unlock();
 212     }
 213     char c;
 214     simgrid::smpi::Colls::bcast(&c, 1, MPI_BYTE, fh->comm_->size()-1, fh->comm_);
 215     return ret;
 216   }
 217
 218   int File::size(){
 219     return file_->size();
 220   }
 221
 222   int File::flags(){
 223     return flags_;
 224   }
 225
 226   int File::sync(){
 227     //no idea
 228     return simgrid::smpi::Colls::barrier(comm_);
 229   }
 230
 231   MPI_Info File::info(){
 232     if(info_== MPI_INFO_NULL)
 233       info_ = new Info();
 234     info_->ref();
 235     return info_;
 236   }
 237
 238   void File::set_info(MPI_Info info){
 239     if(info_!= MPI_INFO_NULL)
 240       info->ref();
 241     info_=info;
 242   }
 243
 244   MPI_Comm File::comm(){
 245     return comm_;
 246   }
 247 }
 248 }