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

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