src/smpi/colls/smpi_default_selector.cpp

   1 /* selector with default/naive Simgrid algorithms. These should not be trusted for performance evaluations */
   2
   3 /* Copyright (c) 2009-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include "colls_private.hpp"
   9 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
  10
  11 namespace simgrid{
  12 namespace smpi{
  13
  14 int Coll_bcast_default::bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
  15 {
  16   return Coll_bcast_binomial_tree::bcast(buf, count, datatype, root, comm);
  17 }
  18
  19 int Coll_barrier_default::barrier(MPI_Comm comm)
  20 {
  21   return Coll_barrier_ompi_basic_linear::barrier(comm);
  22 }
  23
  24
  25 int Coll_gather_default::gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
  26                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
  27 {
  28   const int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
  29   MPI_Aint lb = 0;
  30   MPI_Aint recvext = 0;
  31
  32   int rank = comm->rank();
  33   int size = comm->size();
  34   if(rank != root) {
  35     // Send buffer to root
  36     Request::send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
  37   } else {
  38     recvtype->extent(&lb, &recvext);
  39     // Local copy from root
  40     Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext,
  41                        recvcount, recvtype);
  42     // Receive buffers from senders
  43     MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
  44     int index = 0;
  45     for (int src = 0; src < size; src++) {
  46       if(src != root) {
  47         requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
  48                                           src, system_tag, comm);
  49         index++;
  50       }
  51     }
  52     // Wait for completion of irecv's.
  53     Request::startall(size - 1, requests);
  54     Request::waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
  55     for (int src = 0; src < size-1; src++) {
  56       Request::unref(&requests[src]);
  57     }
  58     xbt_free(requests);
  59   }
  60   return MPI_SUCCESS;
  61 }
  62
  63 int Coll_reduce_scatter_default::reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
  64                              MPI_Comm comm)
  65 {
  66   int rank = comm->rank();
  67
  68   /* arbitrarily choose root as rank 0 */
  69   int size = comm->size();
  70   int count = 0;
  71   int *displs = xbt_new(int, size);
  72   for (int i = 0; i < size; i++) {
  73     displs[i] = count;
  74     count += recvcounts[i];
  75   }
  76   void *tmpbuf = static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*datatype->get_extent()));
  77
  78   int ret = Coll_reduce_default::reduce(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
  79   if(ret==MPI_SUCCESS)
  80     ret = Colls::scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
  81   xbt_free(displs);
  82   smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
  83   return ret;
  84 }
  85
  86
  87 int Coll_allgather_default::allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
  88                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
  89 {
  90   const int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
  91   MPI_Aint lb = 0;
  92   MPI_Aint recvext = 0;
  93   MPI_Request *requests;
  94
  95   int rank = comm->rank();
  96   int size = comm->size();
  97   // FIXME: check for errors
  98   recvtype->extent(&lb, &recvext);
  99   // Local copy from self
 100   Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount,
 101                      recvtype);
 102   // Send/Recv buffers to/from others;
 103   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 104   int index = 0;
 105   for (int other = 0; other < size; other++) {
 106     if(other != rank) {
 107       requests[index] = Request::isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
 108       index++;
 109       requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
 110                                         other, system_tag, comm);
 111       index++;
 112     }
 113   }
 114   // Wait for completion of all comms.
 115   Request::startall(2 * (size - 1), requests);
 116   Request::waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 117   for (int other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
 118     Request::unref(&requests[other]);
 119   }
 120   xbt_free(requests);
 121   return MPI_SUCCESS;
 122 }
 123
 124 int Coll_allgatherv_default::allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 125                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
 126 {
 127   const int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
 128   MPI_Aint lb = 0;
 129   MPI_Aint recvext = 0;
 130
 131   int rank = comm->rank();
 132   int size = comm->size();
 133   recvtype->extent(&lb, &recvext);
 134   // Local copy from self
 135   Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 136                      static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
 137   // Send buffers to others;
 138   MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 139   int index = 0;
 140   for (int other = 0; other < size; other++) {
 141     if(other != rank) {
 142       requests[index] =
 143         Request::isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
 144       index++;
 145       requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
 146                           recvtype, other, system_tag, comm);
 147       index++;
 148     }
 149   }
 150   // Wait for completion of all comms.
 151   Request::startall(2 * (size - 1), requests);
 152   Request::waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 153   for (int other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
 154     Request::unref(&requests[other]);
 155   }
 156   xbt_free(requests);
 157   return MPI_SUCCESS;
 158 }
 159
 160 int Coll_scatter_default::scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 161                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
 162 {
 163   const int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
 164   MPI_Aint lb = 0;
 165   MPI_Aint sendext = 0;
 166   MPI_Request *requests;
 167
 168   int rank = comm->rank();
 169   int size = comm->size();
 170   if(rank != root) {
 171     // Recv buffer from root
 172     Request::recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 173   } else {
 174     sendtype->extent(&lb, &sendext);
 175     // Local copy from root
 176     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
 177         Datatype::copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
 178                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 179     }
 180     // Send buffers to receivers
 181     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 182     int index = 0;
 183     for(int dst = 0; dst < size; dst++) {
 184       if(dst != root) {
 185         requests[index] = Request::isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype,
 186                                           dst, system_tag, comm);
 187         index++;
 188       }
 189     }
 190     // Wait for completion of isend's.
 191     Request::startall(size - 1, requests);
 192     Request::waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 193     for (int dst = 0; dst < size-1; dst++) {
 194       Request::unref(&requests[dst]);
 195     }
 196     xbt_free(requests);
 197   }
 198   return MPI_SUCCESS;
 199 }
 200
 201
 202
 203 int Coll_reduce_default::reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
 204                      MPI_Comm comm)
 205 {
 206   const int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
 207   MPI_Aint lb = 0;
 208   MPI_Aint dataext = 0;
 209
 210   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
 211
 212   int rank = comm->rank();
 213   int size = comm->size();
 214   if (size <= 0)
 215     return MPI_ERR_COMM;
 216   //non commutative case, use a working algo from openmpi
 217   if (op != MPI_OP_NULL && not op->is_commutative()) {
 218     return Coll_reduce_ompi_basic_linear::reduce(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
 219   }
 220
 221   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
 222     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*datatype->get_extent()));
 223     Datatype::copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
 224   }
 225
 226   if(rank != root) {
 227     // Send buffer to root
 228     Request::send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
 229   } else {
 230     datatype->extent(&lb, &dataext);
 231     // Local copy from root
 232     if (sendtmpbuf != nullptr && recvbuf != nullptr)
 233       Datatype::copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
 234     // Receive buffers from senders
 235     MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 236     void **tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
 237     int index = 0;
 238     for (int src = 0; src < size; src++) {
 239       if (src != root) {
 240         if (not smpi_process()->replaying())
 241           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
 242          else
 243            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
 244         requests[index] =
 245           Request::irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
 246         index++;
 247       }
 248     }
 249     // Wait for completion of irecv's.
 250     Request::startall(size - 1, requests);
 251     for (int src = 0; src < size - 1; src++) {
 252       index = Request::waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 253       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
 254       if(index == MPI_UNDEFINED) {
 255         break;
 256       }else{
 257         Request::unref(&requests[index]);
 258       }
 259       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
 260         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmpbufs[index], recvbuf, &count, datatype);
 261     }
 262       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
 263         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
 264       }
 265     xbt_free(tmpbufs);
 266     xbt_free(requests);
 267
 268   }
 269   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
 270     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
 271   }
 272   return MPI_SUCCESS;
 273 }
 274
 275 int Coll_allreduce_default::allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
 276 {
 277   int ret;
 278   ret = Coll_reduce_default::reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
 279   if(ret==MPI_SUCCESS)
 280     ret = Coll_bcast_default::bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
 281   return ret;
 282 }
 283
 284 int Coll_alltoall_default::alltoall( void *sbuf, int scount, MPI_Datatype sdtype, void* rbuf, int rcount, MPI_Datatype rdtype, MPI_Comm comm)
 285 {
 286   return Coll_alltoall_ompi::alltoall(sbuf, scount, sdtype, rbuf, rcount, rdtype, comm);
 287 }
 288
 289
 290
 291 int Coll_alltoallv_default::alltoallv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *senddisps, MPI_Datatype sendtype,
 292                               void *recvbuf, int *recvcounts, int *recvdisps, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
 293 {
 294   const int system_tag = 889;
 295   MPI_Aint lb = 0;
 296   MPI_Aint sendext = 0;
 297   MPI_Aint recvext = 0;
 298   MPI_Request *requests;
 299
 300   /* Initialize. */
 301   int rank = comm->rank();
 302   int size = comm->size();
 303   XBT_DEBUG("<%d> algorithm basic_alltoallv() called.", rank);
 304   sendtype->extent(&lb, &sendext);
 305   recvtype->extent(&lb, &recvext);
 306   /* Local copy from self */
 307   int err = Datatype::copy(static_cast<char *>(sendbuf) + senddisps[rank] * sendext, sendcounts[rank], sendtype,
 308                                static_cast<char *>(recvbuf) + recvdisps[rank] * recvext, recvcounts[rank], recvtype);
 309   if (err == MPI_SUCCESS && size > 1) {
 310     /* Initiate all send/recv to/from others. */
 311     requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 312     int count = 0;
 313     /* Create all receives that will be posted first */
 314     for (int i = 0; i < size; ++i) {
 315       if (i != rank && recvcounts[i] != 0) {
 316         requests[count] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + recvdisps[i] * recvext,
 317                                           recvcounts[i], recvtype, i, system_tag, comm);
 318         count++;
 319       }else{
 320         XBT_DEBUG("<%d> skip request creation [src = %d, recvcounts[src] = %d]", rank, i, recvcounts[i]);
 321       }
 322     }
 323     /* Now create all sends  */
 324     for (int i = 0; i < size; ++i) {
 325       if (i != rank && sendcounts[i] != 0) {
 326       requests[count] = Request::isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + senddisps[i] * sendext,
 327                                         sendcounts[i], sendtype, i, system_tag, comm);
 328       count++;
 329       }else{
 330         XBT_DEBUG("<%d> skip request creation [dst = %d, sendcounts[dst] = %d]", rank, i, sendcounts[i]);
 331       }
 332     }
 333     /* Wait for them all. */
 334     Request::startall(count, requests);
 335     XBT_DEBUG("<%d> wait for %d requests", rank, count);
 336     Request::waitall(count, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 337     for (int i = 0; i < count; i++) {
 338       if(requests[i]!=MPI_REQUEST_NULL)
 339         Request::unref(&requests[i]);
 340     }
 341     xbt_free(requests);
 342   }
 343   return err;
 344 }
 345
 346 }
 347 }
 348