Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
need to change here as well
[simgrid.git] / src / smpi / mpi / smpi_op.cpp
1 /* Copyright (c) 2009-2018. 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 "private.hpp"
7 #include "smpi_datatype.hpp"
8 #include "smpi_op.hpp"
9 #include "smpi_process.hpp"
10
11 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_op, smpi, "Logging specific to SMPI (op)");
12
13 #define MAX_OP(a, b)  (b) = (a) < (b) ? (b) : (a)
14 #define MIN_OP(a, b)  (b) = (a) < (b) ? (a) : (b)
15 #define SUM_OP(a, b)  (b) += (a)
16 #define PROD_OP(a, b) (b) *= (a)
17 #define LAND_OP(a, b) (b) = (a) && (b)
18 #define LOR_OP(a, b)  (b) = (a) || (b)
19 #define LXOR_OP(a, b) (b) = (not(a) && (b)) || ((a) && not(b))
20 #define BAND_OP(a, b) (b) &= (a)
21 #define BOR_OP(a, b)  (b) |= (a)
22 #define BXOR_OP(a, b) (b) ^= (a)
23 #define MAXLOC_OP(a, b)  (b) = (a.value) < (b.value) ? (b) : ((a.value) == (b.value) ? ((a.index) < (b.index) ? (a) : (b)) : (a))
24 #define MINLOC_OP(a, b)  (b) = (a.value) < (b.value) ? (a) : ((a.value) == (b.value) ? ((a.index) < (b.index) ? (a) : (b)) : (b))
25
26 #define APPLY_FUNC(a, b, length, type, func) \
27 {                                          \
28   int i;                                   \
29   type* x = (type*)(a);                    \
30   type* y = (type*)(b);                    \
31   for(i = 0; i < *(length); i++) {         \
32     func(x[i], y[i]);                      \
33   }                                        \
34 }
35
36 #define APPLY_OP_LOOP(dtype, type, op) \
37   if (*datatype == dtype) {\
38     APPLY_FUNC(a, b, length, type, op)\
39   } else \
40
41
42 #define APPLY_BASIC_OP_LOOP(op)\
43 APPLY_OP_LOOP(MPI_CHAR, char,op)\
44 APPLY_OP_LOOP(MPI_SHORT, short,op)\
45 APPLY_OP_LOOP(MPI_INT, int,op)\
46 APPLY_OP_LOOP(MPI_LONG, long,op)\
47 APPLY_OP_LOOP(MPI_LONG_LONG, long long,op)\
48 APPLY_OP_LOOP(MPI_SIGNED_CHAR, signed char,op)\
49 APPLY_OP_LOOP(MPI_UNSIGNED_CHAR, unsigned char,op)\
50 APPLY_OP_LOOP(MPI_UNSIGNED_SHORT, unsigned short,op)\
51 APPLY_OP_LOOP(MPI_UNSIGNED, unsigned int,op)\
52 APPLY_OP_LOOP(MPI_UNSIGNED_LONG, unsigned long,op)\
53 APPLY_OP_LOOP(MPI_UNSIGNED_LONG_LONG, unsigned long long,op)\
54 APPLY_OP_LOOP(MPI_WCHAR, wchar_t,op)\
55 APPLY_OP_LOOP(MPI_BYTE, int8_t,op)\
56 APPLY_OP_LOOP(MPI_INT8_T, int8_t,op)\
57 APPLY_OP_LOOP(MPI_INT16_T, int16_t,op)\
58 APPLY_OP_LOOP(MPI_INT32_T, int32_t,op)\
59 APPLY_OP_LOOP(MPI_INT64_T, int64_t,op)\
60 APPLY_OP_LOOP(MPI_UINT8_T, uint8_t,op)\
61 APPLY_OP_LOOP(MPI_UINT16_T, uint16_t,op)\
62 APPLY_OP_LOOP(MPI_UINT32_T, uint32_t,op)\
63 APPLY_OP_LOOP(MPI_UINT64_T, uint64_t,op)\
64 APPLY_OP_LOOP(MPI_AINT, MPI_Aint,op)\
65 APPLY_OP_LOOP(MPI_OFFSET, MPI_Offset,op)\
66 APPLY_OP_LOOP(MPI_INTEGER1, int,op)\
67 APPLY_OP_LOOP(MPI_INTEGER2, int16_t,op)\
68 APPLY_OP_LOOP(MPI_INTEGER4, int32_t,op)\
69 APPLY_OP_LOOP(MPI_INTEGER8, int64_t,op)
70
71 #define APPLY_BOOL_OP_LOOP(op)\
72 APPLY_OP_LOOP(MPI_C_BOOL, bool,op)
73
74 #define APPLY_FLOAT_OP_LOOP(op)\
75 APPLY_OP_LOOP(MPI_FLOAT, float,op)\
76 APPLY_OP_LOOP(MPI_DOUBLE, double,op)\
77 APPLY_OP_LOOP(MPI_LONG_DOUBLE, long double,op)\
78 APPLY_OP_LOOP(MPI_REAL, float,op)\
79 APPLY_OP_LOOP(MPI_REAL4, float,op)\
80 APPLY_OP_LOOP(MPI_REAL8, double,op)\
81 APPLY_OP_LOOP(MPI_REAL16, long double,op)
82
83 #define APPLY_COMPLEX_OP_LOOP(op)\
84 APPLY_OP_LOOP(MPI_C_FLOAT_COMPLEX, float _Complex,op)\
85 APPLY_OP_LOOP(MPI_C_DOUBLE_COMPLEX, double _Complex,op)\
86 APPLY_OP_LOOP(MPI_C_LONG_DOUBLE_COMPLEX, long double _Complex,op)
87
88 #define APPLY_PAIR_OP_LOOP(op)\
89 APPLY_OP_LOOP(MPI_FLOAT_INT, float_int,op)\
90 APPLY_OP_LOOP(MPI_LONG_INT, long_int,op)\
91 APPLY_OP_LOOP(MPI_DOUBLE_INT, double_int,op)\
92 APPLY_OP_LOOP(MPI_SHORT_INT, short_int,op)\
93 APPLY_OP_LOOP(MPI_2INT, int_int,op)\
94 APPLY_OP_LOOP(MPI_2FLOAT, float_float,op)\
95 APPLY_OP_LOOP(MPI_2DOUBLE, double_double,op)\
96 APPLY_OP_LOOP(MPI_LONG_DOUBLE_INT, long_double_int,op)\
97 APPLY_OP_LOOP(MPI_2LONG, long_long,op)
98
99 #define APPLY_END_OP_LOOP(op)\
100   {\
101     xbt_die("Failed to apply " #op " to type %s", (*datatype)->name());\
102   }
103
104 static void max_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
105 {
106   APPLY_BASIC_OP_LOOP(MAX_OP)
107   APPLY_FLOAT_OP_LOOP(MAX_OP)
108   APPLY_END_OP_LOOP(MAX_OP)
109 }
110
111 static void min_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
112 {
113   APPLY_BASIC_OP_LOOP(MIN_OP)
114   APPLY_FLOAT_OP_LOOP(MIN_OP)
115   APPLY_END_OP_LOOP(MIN_OP)
116 }
117
118 static void sum_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
119 {
120   APPLY_BASIC_OP_LOOP(SUM_OP)
121   APPLY_FLOAT_OP_LOOP(SUM_OP)
122   APPLY_COMPLEX_OP_LOOP(SUM_OP)
123   APPLY_END_OP_LOOP(SUM_OP)
124 }
125
126 static void prod_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
127 {
128   APPLY_BASIC_OP_LOOP(PROD_OP)
129   APPLY_FLOAT_OP_LOOP(PROD_OP)
130   APPLY_COMPLEX_OP_LOOP(PROD_OP)
131   APPLY_END_OP_LOOP(PROD_OP)
132 }
133
134 static void land_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
135 {
136   APPLY_BASIC_OP_LOOP(LAND_OP)
137   APPLY_BOOL_OP_LOOP(LAND_OP)
138   APPLY_END_OP_LOOP(LAND_OP)
139 }
140
141 static void lor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
142 {
143   APPLY_BASIC_OP_LOOP(LOR_OP)
144   APPLY_BOOL_OP_LOOP(LOR_OP)
145   APPLY_END_OP_LOOP(LOR_OP)
146 }
147
148 static void lxor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
149 {
150   APPLY_BASIC_OP_LOOP(LXOR_OP)
151   APPLY_BOOL_OP_LOOP(LXOR_OP)
152   APPLY_END_OP_LOOP(LXOR_OP)
153 }
154
155 static void band_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
156 {
157   APPLY_BASIC_OP_LOOP(BAND_OP)
158   APPLY_BOOL_OP_LOOP(BAND_OP)
159   APPLY_END_OP_LOOP(BAND_OP)
160 }
161
162 static void bor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
163 {
164   APPLY_BASIC_OP_LOOP(BOR_OP)
165   APPLY_BOOL_OP_LOOP(BOR_OP)
166   APPLY_END_OP_LOOP(BOR_OP)
167 }
168
169 static void bxor_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
170 {
171   APPLY_BASIC_OP_LOOP(BXOR_OP)
172   APPLY_BOOL_OP_LOOP(BXOR_OP)
173   APPLY_END_OP_LOOP(BXOR_OP)
174 }
175
176 static void minloc_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
177 {
178   APPLY_PAIR_OP_LOOP(MINLOC_OP)
179   APPLY_END_OP_LOOP(MINLOC_OP)
180 }
181
182 static void maxloc_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
183 {
184   APPLY_PAIR_OP_LOOP(MAXLOC_OP)
185   APPLY_END_OP_LOOP(MAXLOC_OP)
186 }
187
188 static void replace_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
189 {
190   memcpy(b, a, *length * (*datatype)->size());
191 }
192
193 static void no_func(void *a, void *b, int *length, MPI_Datatype * datatype)
194 {
195   /* obviously a no-op */
196 }
197
198 #define CREATE_MPI_OP(name, func)                             \
199   static SMPI_Op mpi_##name (&(func) /* func */, true ); \
200 MPI_Op name = &mpi_##name;
201
202 CREATE_MPI_OP(MPI_MAX, max_func);
203 CREATE_MPI_OP(MPI_MIN, min_func);
204 CREATE_MPI_OP(MPI_SUM, sum_func);
205 CREATE_MPI_OP(MPI_PROD, prod_func);
206 CREATE_MPI_OP(MPI_LAND, land_func);
207 CREATE_MPI_OP(MPI_LOR, lor_func);
208 CREATE_MPI_OP(MPI_LXOR, lxor_func);
209 CREATE_MPI_OP(MPI_BAND, band_func);
210 CREATE_MPI_OP(MPI_BOR, bor_func);
211 CREATE_MPI_OP(MPI_BXOR, bxor_func);
212 CREATE_MPI_OP(MPI_MAXLOC, maxloc_func);
213 CREATE_MPI_OP(MPI_MINLOC, minloc_func);
214 CREATE_MPI_OP(MPI_REPLACE, replace_func);
215 CREATE_MPI_OP(MPI_NO_OP, no_func);
216
217 namespace simgrid{
218 namespace smpi{
219
220 Op::Op(MPI_User_function * function, bool commutative) : func_(function), is_commutative_(commutative)
221 {
222   is_fortran_op_ = false;
223 }
224
225 bool Op::is_commutative()
226 {
227   return is_commutative_;
228 }
229
230 bool Op::is_fortran_op()
231 {
232   return is_fortran_op_;
233 }
234
235 void Op::set_fortran_op()
236 {
237   //tell that we were created from fortran, so we need to translate the type to fortran when called
238   is_fortran_op_ = true;
239 }
240
241 void Op::apply(void *invec, void *inoutvec, int *len, MPI_Datatype datatype)
242 {
243   if (smpi_privatize_global_variables == SmpiPrivStrategies::MMAP) {
244     // we need to switch as the called function may silently touch global variables
245     XBT_DEBUG("Applying operation, switch to the right data frame ");
246     smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self());
247   }
248
249   if (not smpi_process()->replaying() && *len > 0) {
250     if (not is_fortran_op_)
251       this->func_(invec, inoutvec, len, &datatype);
252     else{
253       XBT_DEBUG("Applying operation of length %d from %p and from/to %p", *len, invec, inoutvec);
254       int tmp = datatype->c2f();
255       /* Unfortunately, the C and Fortran version of the MPI standard do not agree on the type here,
256          thus the reinterpret_cast. */
257       this->func_(invec, inoutvec, len, reinterpret_cast<MPI_Datatype*>(&tmp) );
258     }
259   }
260 }
261
262 Op* Op::f2c(int id){
263   return static_cast<Op*>(F2C::f2c(id));
264 }
265
266 }
267 }