src/smpi/colls/allreduce-smp-rsag-lr.c

   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 //#include <star-reduction.c>
   9
  10 /* change number of core per smp-node
  11    we assume that number of core per process will be the same for all implementations */
  12 #ifndef NUM_CORE
  13 #define NUM_CORE 8
  14 #endif
  15
  16 /*
  17 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  18 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  19 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  20 3) allgather - inter between root of each SMP node
  21 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  22 */
  23 int smpi_coll_tuned_allreduce_smp_rsag_lr(void *send_buf, void *recv_buf,
  24                                           int count, MPI_Datatype dtype,
  25                                           MPI_Op op, MPI_Comm comm)
  26 {
  27   int comm_size, rank;
  28   void *tmp_buf;
  29   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  30   int mask, src, dst;
  31   MPI_Status status;
  32   int num_core = simcall_host_get_core(SIMIX_host_self());
  33   // do we use the default one or the number of cores in the platform ?
  34   // if the number of cores is one, the platform may be simulated with 1 node = 1 core
  35   if (num_core == 1) num_core = NUM_CORE;
  36   /*
  37      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  38      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  39      #else
  40      MPI_User_function *uop;
  41      struct MPIR_OP *op_ptr;
  42      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  43      uop  = op_ptr->op;
  44      #endif
  45    */
  46   comm_size = smpi_comm_size(comm);
  47   rank = smpi_comm_rank(comm);
  48   MPI_Aint extent;
  49   extent = smpi_datatype_get_extent(dtype);
  50   tmp_buf = (void *) xbt_malloc(count * extent);
  51
  52   int intra_rank, inter_rank;
  53   intra_rank = rank % num_core;
  54   inter_rank = rank / num_core;
  55
  56   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  57
  58   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  59
  60   if (!rank) {
  61     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  62     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  63   }
  64
  65
  66   smpi_mpi_sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  67                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  68
  69
  70   // SMP_binomial_reduce
  71   mask = 1;
  72   while (mask < num_core) {
  73     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  74       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  75       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  76       if (src < comm_size) {
  77         smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  78         smpi_op_apply(op, tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
  79         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  80       }
  81     } else {
  82
  83       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  84       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  85       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  86       break;
  87     }
  88     mask <<= 1;
  89   }
  90
  91
  92
  93   // INTER: reduce-scatter
  94   if (intra_rank == 0) {
  95     int send_offset, recv_offset;
  96     int send_count, recv_count;
  97     int curr_size = count / inter_comm_size;
  98     int curr_remainder = count % inter_comm_size;
  99
 100     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
 101     int from =
 102         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
 103     int i;
 104
 105     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
 106
 107     /* last segment may have a larger size since it also include the remainder */
 108     int last_segment_ptr =
 109         (inter_comm_size - 1) * (count / inter_comm_size) * extent;
 110
 111     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 112
 113       send_offset =
 114           ((inter_rank - 1 - i +
 115             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 116       recv_offset =
 117           ((inter_rank - 2 - i +
 118             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 119
 120       /* adjust size */
 121       if (send_offset != last_segment_ptr)
 122         send_count = curr_size;
 123       else
 124         send_count = curr_size + curr_remainder;
 125
 126       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 127         recv_count = curr_size;
 128       else
 129         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 130
 131       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 132                    tag + i, tmp_buf, recv_count, dtype, from, tag + i, comm,
 133                    &status);
 134
 135       // result is in rbuf
 136       smpi_op_apply(op, tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &recv_count,
 137                      &dtype);
 138     }
 139
 140     // INTER: allgather
 141     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 142
 143       send_offset =
 144           ((inter_rank - i +
 145             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 146       recv_offset =
 147           ((inter_rank - 1 - i +
 148             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 149
 150       /* adjust size */
 151       if (send_offset != last_segment_ptr)
 152         send_count = curr_size;
 153       else
 154         send_count = curr_size + curr_remainder;
 155
 156       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 157         recv_count = curr_size;
 158       else
 159         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 160
 161       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 162                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, recv_count, dtype,
 163                    from, tag + i, comm, &status);
 164
 165     }
 166   }
 167
 168
 169
 170   /*
 171      // INTER_binomial_reduce
 172
 173      // only root node for each SMP
 174      if (intra_rank == 0) {
 175
 176      mask = 1;
 177      while (mask < inter_comm_size) {
 178      if ((mask & inter_rank) == 0) {
 179      src = (inter_rank | mask) * num_core;
 180      if (src < comm_size) {
 181      smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 182      (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 183      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 184      }
 185      }
 186      else {
 187      dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 188      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 189      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 190      break;
 191      }
 192      mask <<=1;
 193      }
 194      }
 195    */
 196
 197   /*
 198      // INTER_binomial_bcast
 199
 200
 201      if (intra_rank == 0) {
 202      mask = 1;
 203      while (mask < inter_comm_size) {
 204      if (inter_rank & mask) {
 205      src = (inter_rank - mask) * num_core;
 206      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 207      smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 208      break;
 209      }
 210      mask <<= 1;
 211      }
 212
 213      mask >>= 1;
 214      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 215
 216      while (mask > 0) {
 217      if (inter_rank < inter_comm_size) {
 218      dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 219      if (dst < comm_size) {
 220      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 221      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 222      }
 223      }
 224      mask >>= 1;
 225      }
 226      }
 227    */
 228
 229
 230   // INTRA_binomial_bcast
 231
 232   int num_core_in_current_smp = num_core;
 233   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 234     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 235   }
 236   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 237   mask = 1;
 238   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 239     if (intra_rank & mask) {
 240       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 241       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 242       smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 243       break;
 244     }
 245     mask <<= 1;
 246   }
 247
 248   mask >>= 1;
 249   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 250
 251   while (mask > 0) {
 252     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 253     if (dst < comm_size) {
 254       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 255       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 256     }
 257     mask >>= 1;
 258   }
 259
 260
 261   free(tmp_buf);
 262   return MPI_SUCCESS;
 263 }