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

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