src/smpi/mpi/smpi_datatype.cpp

   1 /* smpi_datatype.cpp -- MPI primitives to handle datatypes                  */
   2 /* Copyright (c) 2009-2021. The SimGrid Team. 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 "private.hpp"
   8 #include "simgrid/modelchecker.h"
   9 #include "smpi_datatype_derived.hpp"
  10 #include "smpi_op.hpp"
  11 #include "src/instr/instr_private.hpp"
  12 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
  13
  14 #include <algorithm>
  15 #include <array>
  16 #include <functional>
  17 #include <string>
  18 #include <complex>
  19
  20 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_datatype, smpi, "Logging specific to SMPI (datatype)");
  21
  22 static std::unordered_map<std::string, simgrid::smpi::Datatype*> id2type_lookup;
  23
  24 #define CREATE_MPI_DATATYPE(name, id, type, flag)                                                                            \
  25   simgrid::smpi::Datatype _XBT_CONCAT(smpi_MPI_, name)((char*)"MPI_"#name, (id), sizeof(type), /* size */   \
  26                                                          0,                                               /* lb */     \
  27                                                          sizeof(type), /* ub = lb + size */                            \
  28                                                          DT_FLAG_BASIC | flag /* flags */                                     \
  29                                                          );
  30
  31 #define CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(name, id)                                                                             \
  32   simgrid::smpi::Datatype _XBT_CONCAT(smpi_MPI_, name)((char*)"MPI_"#name, (id), 0, /* size */              \
  33                                                          0,                                    /* lb */                \
  34                                                          0,                                    /* ub = lb + size */    \
  35                                                          DT_FLAG_BASIC                         /* flags */             \
  36                                                          );
  37
  38 // Predefined data types
  39 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(DATATYPE_NULL, -1)
  40 CREATE_MPI_DATATYPE(DOUBLE, 0, double, DT_FLAG_FP)
  41 CREATE_MPI_DATATYPE(INT, 1, int, DT_FLAG_C_INTEGER)
  42 CREATE_MPI_DATATYPE(CHAR, 2, char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  43 CREATE_MPI_DATATYPE(SHORT, 3, short, DT_FLAG_C_INTEGER)
  44 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG, 4, long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  45 CREATE_MPI_DATATYPE(FLOAT, 5, float, DT_FLAG_FP)
  46 CREATE_MPI_DATATYPE(BYTE, 6, int8_t, DT_FLAG_BYTE)
  47 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_LONG, 7, long long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  48 CREATE_MPI_DATATYPE(SIGNED_CHAR, 8, signed char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  49 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_CHAR, 9, unsigned char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  50 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_SHORT, 10, unsigned short, DT_FLAG_C_INTEGER)
  51 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED, 11, unsigned int, DT_FLAG_C_INTEGER)
  52 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_LONG, 12, unsigned long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  53 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_LONG_LONG, 13, unsigned long long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  54 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_DOUBLE, 14, long double, DT_FLAG_FP)
  55 CREATE_MPI_DATATYPE(WCHAR, 15, wchar_t, DT_FLAG_BASIC)
  56 CREATE_MPI_DATATYPE(C_BOOL, 16, bool, DT_FLAG_LOGICAL)
  57 CREATE_MPI_DATATYPE(INT8_T, 17, int8_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  58 CREATE_MPI_DATATYPE(INT16_T, 18, int16_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  59 CREATE_MPI_DATATYPE(INT32_T, 19, int32_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  60 CREATE_MPI_DATATYPE(INT64_T, 20, int64_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  61 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT8_T, 21, uint8_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  62 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT16_T, 22, uint16_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  63 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT32_T, 23, uint32_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  64 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT64_T, 24, uint64_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  65 CREATE_MPI_DATATYPE(C_FLOAT_COMPLEX, 25, float _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  66 CREATE_MPI_DATATYPE(C_DOUBLE_COMPLEX, 26, double _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  67 CREATE_MPI_DATATYPE(C_LONG_DOUBLE_COMPLEX, 27, long double _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  68 CREATE_MPI_DATATYPE(AINT, 28, MPI_Aint, DT_FLAG_MULTILANG)
  69 CREATE_MPI_DATATYPE(OFFSET, 29, MPI_Offset, DT_FLAG_MULTILANG)
  70
  71 CREATE_MPI_DATATYPE(FLOAT_INT, 30, float_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  72 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_INT, 31, long_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  73 CREATE_MPI_DATATYPE(DOUBLE_INT, 32, double_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  74 CREATE_MPI_DATATYPE(SHORT_INT, 33, short_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  75 CREATE_MPI_DATATYPE(2INT, 34, int_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  76 CREATE_MPI_DATATYPE(2FLOAT, 35, float_float, DT_FLAG_REDUCTION)
  77 CREATE_MPI_DATATYPE(2DOUBLE, 36, double_double, DT_FLAG_REDUCTION)
  78 CREATE_MPI_DATATYPE(2LONG, 37, long_long, DT_FLAG_REDUCTION)
  79
  80 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL, 38, float, DT_FLAG_FP)
  81 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL4, 39, float, DT_FLAG_FP)
  82 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL8, 40, double, DT_FLAG_FP)
  83 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL16, 41, long double, DT_FLAG_FP)
  84 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX8, 42, float_float, DT_FLAG_COMPLEX)
  85 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX16, 43, double_double, DT_FLAG_COMPLEX)
  86 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX32, 44, double_double, DT_FLAG_COMPLEX)
  87 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER1, 45, int, DT_FLAG_F_INTEGER)
  88 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER2, 46, int16_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  89 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER4, 47, int32_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  90 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER8, 48, int64_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  91 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER16, 49, integer128_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  92
  93 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_DOUBLE_INT, 50, long_double_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  94 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_BOOL, 51, bool, DT_FLAG_LOGICAL)
  95 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_FLOAT_COMPLEX, 52, std::complex<float>, DT_FLAG_COMPLEX)
  96 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_DOUBLE_COMPLEX, 53, std::complex<double>, DT_FLAG_COMPLEX)
  97 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_LONG_DOUBLE_COMPLEX, 54, std::complex<long double>, DT_FLAG_COMPLEX)
  98
  99 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(UB, 55)
 100 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(LB, 56)
 101 CREATE_MPI_DATATYPE(PACKED, 57, char, DT_FLAG_PREDEFINED)
 102 // Internal use only
 103 CREATE_MPI_DATATYPE(PTR, 58, void*, DT_FLAG_PREDEFINED)
 104 CREATE_MPI_DATATYPE(COUNT, 59, long long, DT_FLAG_MULTILANG)
 105 MPI_Datatype MPI_PTR = &smpi_MPI_PTR;
 106
 107
 108 namespace simgrid{
 109 namespace smpi{
 110
 111 std::unordered_map<int, smpi_key_elem> Datatype::keyvals_; // required by the Keyval class implementation
 112 int Datatype::keyval_id_=0; // required by the Keyval class implementation
 113 Datatype::Datatype(int ident, int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags) : Datatype(size, lb, ub, flags)
 114 {
 115   id = std::to_string(ident);
 116 }
 117
 118 Datatype::Datatype(int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags) : size_(size), lb_(lb), ub_(ub), flags_(flags)
 119 {
 120   this->add_f();
 121 #if SIMGRID_HAVE_MC
 122   if(MC_is_active())
 123     MC_ignore(&refcount_, sizeof refcount_);
 124 #endif
 125 }
 126
 127 // for predefined types, so refcount_ = 0.
 128 Datatype::Datatype(const char* name, int ident, int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags)
 129     : name_(name), id(std::to_string(ident)), size_(size), lb_(lb), ub_(ub), flags_(flags), refcount_(0)
 130 {
 131   id2type_lookup.insert({id, this});
 132 #if SIMGRID_HAVE_MC
 133   if(MC_is_active())
 134     MC_ignore(&refcount_, sizeof refcount_);
 135 #endif
 136 }
 137
 138 Datatype::Datatype(Datatype* datatype, int* ret)
 139     : size_(datatype->size_), lb_(datatype->lb_), ub_(datatype->ub_), flags_(datatype->flags_), duplicated_datatype_(datatype)
 140 {
 141   this->add_f();
 142   datatype->ref();
 143   *ret = this->copy_attrs(datatype);
 144 }
 145
 146 Datatype::~Datatype()
 147 {
 148   xbt_assert(refcount_ >= 0);
 149
 150   if(flags_ & DT_FLAG_PREDEFINED)
 151     return;
 152   //prevent further usage
 153   flags_ &= ~ DT_FLAG_COMMITED;
 154   if(duplicated_datatype_ != MPI_DATATYPE_NULL)
 155     unref(duplicated_datatype_);
 156   F2C::free_f(this->f2c_id());
 157   //if still used, mark for deletion
 158   if(refcount_!=0){
 159       flags_ |=DT_FLAG_DESTROYED;
 160       return;
 161   }
 162   cleanup_attr<Datatype>();
 163 }
 164
 165 int Datatype::copy_attrs(Datatype* datatype){
 166   flags_ &= ~DT_FLAG_PREDEFINED;
 167
 168   set_contents(MPI_COMBINER_DUP, 0, nullptr, 0, nullptr, 1, &datatype);
 169   for (auto const& it : datatype->attributes()) {
 170     auto elem_it = keyvals_.find(it.first);
 171     xbt_assert(elem_it != keyvals_.end(), "Keyval not found for Datatype: %d", it.first);
 172
 173     smpi_key_elem& elem = elem_it->second;
 174     int ret             = MPI_SUCCESS;
 175     int flag            = 0;
 176     void* value_out     = nullptr;
 177     if (elem.copy_fn.type_copy_fn == MPI_TYPE_DUP_FN) {
 178       value_out = it.second;
 179       flag      = 1;
 180     } else if (elem.copy_fn.type_copy_fn != MPI_NULL_COPY_FN) {
 181       ret = elem.copy_fn.type_copy_fn(datatype, it.first, elem.extra_state, it.second, &value_out, &flag);
 182     }
 183     if (ret != MPI_SUCCESS)
 184       return ret;
 185
 186     if (elem.copy_fn.type_copy_fn_fort != MPI_NULL_COPY_FN) {
 187       value_out = xbt_new(int, 1);
 188       if (*(int*)*elem.copy_fn.type_copy_fn_fort == 1) { // MPI_TYPE_DUP_FN
 189         memcpy(value_out, it.second, sizeof(int));
 190         flag = 1;
 191       } else { // not null, nor dup
 192         elem.copy_fn.type_copy_fn_fort(datatype, it.first, elem.extra_state, it.second, value_out, &flag, &ret);
 193       }
 194       if (ret != MPI_SUCCESS) {
 195         xbt_free(value_out);
 196         return ret;
 197       }
 198     }
 199     if (flag) {
 200       elem.refcount++;
 201       attributes().emplace(it.first, value_out);
 202     }
 203   }
 204   return MPI_SUCCESS;
 205 }
 206
 207 int Datatype::clone(MPI_Datatype* type){
 208   int ret;
 209   *type = new Datatype(this, &ret);
 210   return ret;
 211 }
 212
 213 void Datatype::ref()
 214 {
 215   refcount_++;
 216
 217 #if SIMGRID_HAVE_MC
 218   if(MC_is_active())
 219     MC_ignore(&refcount_, sizeof refcount_);
 220 #endif
 221 }
 222
 223 void Datatype::unref(MPI_Datatype datatype)
 224 {
 225   if (datatype->refcount_ > 0)
 226     datatype->refcount_--;
 227
 228 #if SIMGRID_HAVE_MC
 229   if(MC_is_active())
 230     MC_ignore(&datatype->refcount_, sizeof datatype->refcount_);
 231 #endif
 232
 233   if (datatype->refcount_ == 0 && not(datatype->flags_ & DT_FLAG_PREDEFINED))
 234     delete datatype;
 235 }
 236
 237 void Datatype::commit()
 238 {
 239   flags_ |= DT_FLAG_COMMITED;
 240 }
 241
 242 bool Datatype::is_valid() const
 243 {
 244   return (flags_ & DT_FLAG_COMMITED);
 245 }
 246
 247 bool Datatype::is_basic() const
 248 {
 249   return (flags_ & DT_FLAG_BASIC);
 250 }
 251
 252 MPI_Datatype Datatype::decode(const std::string& datatype_id)
 253 {
 254   return id2type_lookup.find(datatype_id)->second;
 255 }
 256
 257 void Datatype::addflag(int flag){
 258   flags_ &= flag;
 259 }
 260
 261 int Datatype::extent(MPI_Aint* lb, MPI_Aint* extent) const
 262 {
 263   *lb = lb_;
 264   *extent = ub_ - lb_;
 265   return MPI_SUCCESS;
 266 }
 267
 268 void Datatype::get_name(char* name, int* length) const
 269 {
 270   *length = static_cast<int>(name_.length());
 271   if (not name_.empty()) {
 272     name_.copy(name, *length);
 273     name[*length] = '\0';
 274   }
 275 }
 276
 277 void Datatype::set_name(const char* name)
 278 {
 279   name_ = name;
 280 }
 281
 282 int Datatype::pack(const void* inbuf, int incount, void* outbuf, int outcount, int* position, const Comm*)
 283 {
 284   if (outcount - *position < incount*static_cast<int>(size_))
 285     return MPI_ERR_OTHER;
 286   Datatype::copy(inbuf, incount, this, static_cast<char*>(outbuf) + *position, outcount, MPI_CHAR);
 287   *position += incount * size_;
 288   return MPI_SUCCESS;
 289 }
 290
 291 int Datatype::unpack(const void* inbuf, int insize, int* position, void* outbuf, int outcount, const Comm*)
 292 {
 293   if (outcount*static_cast<int>(size_)> insize)
 294     return MPI_ERR_OTHER;
 295   Datatype::copy(static_cast<const char*>(inbuf) + *position, insize, MPI_CHAR, outbuf, outcount, this);
 296   *position += outcount * size_;
 297   return MPI_SUCCESS;
 298 }
 299
 300 int Datatype::get_contents(int max_integers, int max_addresses, int max_datatypes, int* array_of_integers,
 301                            MPI_Aint* array_of_addresses, MPI_Datatype* array_of_datatypes) const
 302 {
 303   if(contents_==nullptr)
 304     return MPI_ERR_ARG;
 305   if (static_cast<unsigned>(max_integers) < contents_->integers_.size())
 306     return MPI_ERR_COUNT;
 307   std::copy(begin(contents_->integers_), end(contents_->integers_), array_of_integers);
 308   if (static_cast<unsigned>(max_addresses) < contents_->addresses_.size())
 309     return MPI_ERR_COUNT;
 310   std::copy(begin(contents_->addresses_), end(contents_->addresses_), array_of_addresses);
 311   if (static_cast<unsigned>(max_datatypes) < contents_->datatypes_.size())
 312     return MPI_ERR_COUNT;
 313   std::copy(begin(contents_->datatypes_), end(contents_->datatypes_), array_of_datatypes);
 314   for (auto& datatype : contents_->datatypes_)
 315     datatype->ref();
 316   return MPI_SUCCESS;
 317 }
 318
 319 int Datatype::get_envelope(int* num_integers, int* num_addresses, int* num_datatypes, int* combiner) const
 320 {
 321   if(contents_==nullptr){
 322     *num_integers = 0;
 323     *num_addresses = 0;
 324     *num_datatypes = 0;
 325     *combiner = MPI_COMBINER_NAMED;
 326   }else{
 327     *num_integers  = contents_->integers_.size();
 328     *num_addresses = contents_->addresses_.size();
 329     *num_datatypes = contents_->datatypes_.size();
 330     *combiner = contents_->combiner_;
 331   }
 332   return MPI_SUCCESS;
 333 }
 334
 335 int Datatype::copy(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
 336                    MPI_Datatype recvtype)
 337 {
 338   // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 339
 340   smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self());
 341
 342   /* First check if we really have something to do */
 343   size_t offset = 0;
 344   std::vector<std::pair<size_t, size_t>> private_blocks;
 345   if(smpi_is_shared(sendbuf,private_blocks,&offset)
 346        && (private_blocks.size()==1
 347        && (private_blocks[0].second - private_blocks[0].first)==(unsigned long)(sendcount * sendtype->get_extent()))){
 348     XBT_VERB("sendbuf is shared. Ignoring copies");
 349     return 0;
 350   }
 351   if(smpi_is_shared(recvbuf,private_blocks,&offset)
 352        && (private_blocks.size()==1
 353        && (private_blocks[0].second - private_blocks[0].first)==(unsigned long)(recvcount * recvtype->get_extent()))){
 354     XBT_VERB("recvbuf is shared. Ignoring copies");
 355     return 0;
 356   }
 357
 358   if (recvcount > 0 && recvbuf != sendbuf) {
 359     sendcount *= sendtype->size();
 360     recvcount *= recvtype->size();
 361     int count = sendcount < recvcount ? sendcount : recvcount;
 362     XBT_DEBUG("Copying %d bytes from %p to %p", count, sendbuf, recvbuf);
 363     if (not(sendtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && not(recvtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 364       if (not smpi_process()->replaying() && count > 0)
 365         memcpy(recvbuf, sendbuf, count);
 366     } else if (not(sendtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 367       recvtype->unserialize(sendbuf, recvbuf, count / recvtype->size(), MPI_REPLACE);
 368     } else if (not(recvtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 369       sendtype->serialize(sendbuf, recvbuf, count / sendtype->size());
 370     } else if(sendtype->size() != 0 && recvtype->size() != 0){
 371       void * buf_tmp = xbt_malloc(count);
 372       sendtype->serialize( sendbuf, buf_tmp,count/sendtype->size());
 373       recvtype->unserialize( buf_tmp, recvbuf,count/recvtype->size(), MPI_REPLACE);
 374       xbt_free(buf_tmp);
 375     }
 376   }
 377
 378   return sendcount > recvcount ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 379 }
 380
 381 //Default serialization method : memcpy.
 382 void Datatype::serialize(const void* noncontiguous_buf, void* contiguous_buf, int count)
 383 {
 384   auto* contiguous_buf_char          = static_cast<char*>(contiguous_buf);
 385   const auto* noncontiguous_buf_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_buf) + lb_;
 386   memcpy(contiguous_buf_char, noncontiguous_buf_char, count*size_);
 387 }
 388
 389 void Datatype::unserialize(const void* contiguous_buf, void *noncontiguous_buf, int count, MPI_Op op){
 390   const auto* contiguous_buf_char = static_cast<const char*>(contiguous_buf);
 391   auto* noncontiguous_buf_char    = static_cast<char*>(noncontiguous_buf) + lb_;
 392   int n=count;
 393   if(op!=MPI_OP_NULL)
 394     op->apply( contiguous_buf_char, noncontiguous_buf_char, &n, this);
 395 }
 396
 397 int Datatype::create_contiguous(int count, MPI_Datatype old_type, MPI_Aint lb, MPI_Datatype* new_type){
 398   if(old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED){
 399     //handle this case as a hvector with stride equals to the extent of the datatype
 400     return create_hvector(count, 1, old_type->get_extent(), old_type, new_type);
 401   }
 402   if(count>0)
 403     *new_type = new Type_Contiguous(count * old_type->size(), lb, lb + count * old_type->size(),
 404                                    DT_FLAG_DERIVED, count, old_type);
 405   else
 406     *new_type = new Datatype(count * old_type->size(), lb, lb + count * old_type->size(),0);
 407   return MPI_SUCCESS;
 408 }
 409
 410 int Datatype::create_vector(int count, int block_length, int stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 411 {
 412   int retval;
 413   if (block_length<0)
 414     return MPI_ERR_ARG;
 415   MPI_Aint lb = 0;
 416   MPI_Aint ub = 0;
 417   if(count>0){
 418     lb=old_type->lb();
 419     ub=((count-1)*stride+block_length-1)*old_type->get_extent()+old_type->ub();
 420   }
 421   if(old_type->flags() & DT_FLAG_DERIVED || stride != block_length){
 422     *new_type = new Type_Vector(old_type->size() * block_length * count, lb, ub, DT_FLAG_DERIVED, count, block_length,
 423                                 stride, old_type);
 424     retval=MPI_SUCCESS;
 425   }else{
 426     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 427     *new_type =
 428         new Datatype(old_type->size() * block_length * count, 0,
 429                      old_type->size() * ((count - 1) * stride + block_length), DT_FLAG_CONTIGUOUS | DT_FLAG_DERIVED);
 430     const std::array<int, 3> ints = {{count, block_length, stride}};
 431     (*new_type)->set_contents(MPI_COMBINER_VECTOR, 3, ints.data(), 0, nullptr, 1, &old_type);
 432     retval=MPI_SUCCESS;
 433   }
 434   return retval;
 435 }
 436
 437
 438 int Datatype::create_hvector(int count, int block_length, MPI_Aint stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 439 {
 440   int retval;
 441   if (block_length<0)
 442     return MPI_ERR_ARG;
 443   MPI_Aint lb = 0;
 444   MPI_Aint ub = 0;
 445   if(count>0){
 446     lb=old_type->lb();
 447     ub=((count-1)*stride)+(block_length-1)*old_type->get_extent()+old_type->ub();
 448   }
 449   if(old_type->flags() & DT_FLAG_DERIVED || stride != block_length*old_type->get_extent()){
 450     *new_type = new Type_Hvector(old_type->size() * block_length * count, lb, ub, DT_FLAG_DERIVED, count, block_length,
 451                                  stride, old_type);
 452     retval=MPI_SUCCESS;
 453   }else{
 454     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 455     *new_type = new Datatype(old_type->size() * block_length * count, 0, old_type->size() * block_length * count,
 456                              DT_FLAG_CONTIGUOUS | DT_FLAG_DERIVED);
 457     const std::array<int, 2> ints = {{count, block_length}};
 458     (*new_type)->set_contents(MPI_COMBINER_HVECTOR, 2, ints.data(), 1, &stride, 1, &old_type);
 459     retval=MPI_SUCCESS;
 460   }
 461   return retval;
 462 }
 463
 464 int Datatype::create_indexed(int count, const int* block_lengths, const int* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type){
 465   int size = 0;
 466   bool contiguous=true;
 467   MPI_Aint lb = 0;
 468   MPI_Aint ub = 0;
 469   if(count>0){
 470     lb=indices[0]*old_type->get_extent();
 471     ub=indices[0]*old_type->get_extent() + block_lengths[0]*old_type->ub();
 472   }
 473
 474   for (int i = 0; i < count; i++) {
 475     if (block_lengths[i] < 0)
 476       return MPI_ERR_ARG;
 477     size += block_lengths[i];
 478
 479     if(indices[i]*old_type->get_extent()+old_type->lb()<lb)
 480       lb = indices[i]*old_type->get_extent()+old_type->lb();
 481     if(indices[i]*old_type->get_extent()+block_lengths[i]*old_type->ub()>ub)
 482       ub = indices[i]*old_type->get_extent()+block_lengths[i]*old_type->ub();
 483
 484     if ( (i< count -1) && (indices[i]+block_lengths[i] != indices[i+1]) )
 485       contiguous=false;
 486   }
 487   if(old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED)
 488     contiguous=false;
 489
 490   if (not contiguous) {
 491     *new_type = new Type_Indexed(size * old_type->size(),lb,ub,
 492                                  DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA, count, block_lengths, indices, old_type);
 493   }else{
 494     Datatype::create_contiguous(size, old_type, lb, new_type);
 495   }
 496   return MPI_SUCCESS;
 497 }
 498
 499 int Datatype::create_hindexed(int count, const int* block_lengths, const MPI_Aint* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type){
 500   int size = 0;
 501   bool contiguous=true;
 502   MPI_Aint lb = 0;
 503   MPI_Aint ub = 0;
 504   if(count>0){
 505     lb=indices[0] + old_type->lb();
 506     ub=indices[0] + block_lengths[0]*old_type->ub();
 507   }
 508   for (int i = 0; i < count; i++) {
 509     if (block_lengths[i] < 0)
 510       return MPI_ERR_ARG;
 511     size += block_lengths[i];
 512
 513     if(indices[i]+old_type->lb()<lb)
 514       lb = indices[i]+old_type->lb();
 515     if(indices[i]+block_lengths[i]*old_type->ub()>ub)
 516       ub = indices[i]+block_lengths[i]*old_type->ub();
 517
 518     if ((i < count - 1) && (indices[i] + static_cast<MPI_Aint>(old_type->size()) * block_lengths[i] != indices[i + 1]))
 519       contiguous=false;
 520   }
 521   if (old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED || lb!=0)
 522     contiguous=false;
 523
 524   if (not contiguous) {
 525     *new_type = new Type_Hindexed(size * old_type->size(),lb,ub,
 526                                    DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA, count, block_lengths, indices, old_type);
 527   }else{
 528     Datatype::create_contiguous(size, old_type, lb, new_type);
 529   }
 530   return MPI_SUCCESS;
 531 }
 532
 533 int Datatype::create_struct(int count, const int* block_lengths, const MPI_Aint* indices, const MPI_Datatype* old_types, MPI_Datatype* new_type){
 534   size_t size = 0;
 535   bool contiguous=true;
 536   size = 0;
 537   MPI_Aint lb = 0;
 538   MPI_Aint ub = 0;
 539   if(count>0){
 540     lb=indices[0] + old_types[0]->lb();
 541     ub=indices[0] + block_lengths[0]*old_types[0]->ub();
 542   }
 543   bool forced_lb=false;
 544   bool forced_ub=false;
 545   for (int i = 0; i < count; i++) {
 546     if (block_lengths[i]<0)
 547       return MPI_ERR_ARG;
 548     if (old_types[i]->flags_ & DT_FLAG_DERIVED)
 549       contiguous=false;
 550
 551     size += block_lengths[i]*old_types[i]->size();
 552     if (old_types[i]==MPI_LB){
 553       lb=indices[i];
 554       forced_lb=true;
 555     }
 556     if (old_types[i]==MPI_UB){
 557       ub=indices[i];
 558       forced_ub=true;
 559     }
 560
 561     if (not forced_lb && indices[i] + old_types[i]->lb() < lb)
 562       lb = indices[i];
 563     if (not forced_ub && indices[i] + block_lengths[i] * old_types[i]->ub() > ub)
 564       ub = indices[i]+block_lengths[i]*old_types[i]->ub();
 565
 566     if ((i < count - 1) &&
 567         (indices[i] + static_cast<MPI_Aint>(old_types[i]->size() * block_lengths[i]) != indices[i + 1]))
 568       contiguous=false;
 569   }
 570   if (not contiguous) {
 571     *new_type = new Type_Struct(size, lb,ub, DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA,
 572                                 count, block_lengths, indices, old_types);
 573   }else{
 574     Datatype::create_contiguous(size, MPI_CHAR, lb, new_type);
 575   }
 576   return MPI_SUCCESS;
 577 }
 578
 579 int Datatype::create_subarray(int ndims, const int* array_of_sizes,
 580                              const int* array_of_subsizes, const int* array_of_starts,
 581                              int order, MPI_Datatype oldtype, MPI_Datatype *newtype){
 582   MPI_Datatype tmp;
 583
 584   for (int i = 0; i < ndims; i++) {
 585     if (array_of_subsizes[i] > array_of_sizes[i]){
 586       XBT_WARN("subarray : array_of_subsizes > array_of_sizes for dim %d",i);
 587       return MPI_ERR_ARG;
 588     }
 589     if (array_of_starts[i] + array_of_subsizes[i] > array_of_sizes[i]){
 590       XBT_WARN("subarray : array_of_starts + array_of_subsizes > array_of_sizes for dim %d",i);
 591       return MPI_ERR_ARG;
 592     }
 593   }
 594
 595   MPI_Aint extent = oldtype->get_extent();
 596
 597   int i;
 598   int step;
 599   int end;
 600   if( order==MPI_ORDER_C ) {
 601       i = ndims - 1;
 602       step = -1;
 603       end = -1;
 604   } else {
 605       i = 0;
 606       step = 1;
 607       end = ndims;
 608   }
 609
 610   MPI_Aint size = (MPI_Aint)array_of_sizes[i] * (MPI_Aint)array_of_sizes[i+step];
 611   MPI_Aint lb = (MPI_Aint)array_of_starts[i] + (MPI_Aint)array_of_starts[i+step] *(MPI_Aint)array_of_sizes[i];
 612
 613   create_vector( array_of_subsizes[i+step], array_of_subsizes[i], array_of_sizes[i],
 614                                oldtype, newtype );
 615
 616   tmp = *newtype;
 617
 618   for( i += 2 * step; i != end; i += step ) {
 619       create_hvector( array_of_subsizes[i], 1, size * extent,
 620                                     tmp, newtype );
 621       unref(tmp);
 622       lb += size * array_of_starts[i];
 623       size *= array_of_sizes[i];
 624       tmp = *newtype;
 625   }
 626
 627   const MPI_Aint lbs = lb * extent;
 628   const int sizes    = 1;
 629   //handle LB and UB with a resized call
 630   create_hindexed(1, &sizes, &lbs, tmp, newtype);
 631   unref(tmp);
 632
 633   tmp = *newtype;
 634   create_resized(tmp, 0, extent, newtype);
 635
 636   unref(tmp);
 637   return MPI_SUCCESS;
 638 }
 639
 640 int Datatype::create_resized(MPI_Datatype oldtype,MPI_Aint lb, MPI_Aint extent, MPI_Datatype *newtype){
 641   const std::array<int, 3> blocks         = {{1, 1, 1}};
 642   const std::array<MPI_Aint, 3> disps     = {{lb, 0, lb + extent}};
 643   const std::array<MPI_Datatype, 3> types = {{MPI_LB, oldtype, MPI_UB}};
 644
 645   *newtype = new simgrid::smpi::Type_Struct(oldtype->size(), lb, lb + extent, DT_FLAG_DERIVED, 3, blocks.data(),
 646                                             disps.data(), types.data());
 647
 648   (*newtype)->addflag(~DT_FLAG_COMMITED);
 649   return MPI_SUCCESS;
 650 }
 651
 652 Datatype* Datatype::f2c(int id)
 653 {
 654   return static_cast<Datatype*>(F2C::f2c(id));
 655 }
 656
 657 } // namespace smpi
 658 } // namespace simgrid