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) 2009-2010, 2013-2017. The SimGrid Team.
   4  * All rights reserved.                                                     */
   5
   6 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   8
   9 #include "colls_private.h"
  10 #include "src/smpi/smpi_process.hpp"
  11
  12 namespace simgrid{
  13 namespace smpi{
  14
  15 int Coll_bcast_default::bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
  16 {
  17   return Coll_bcast_binomial_tree::bcast(buf, count, datatype, root, comm);
  18 }
  19
  20 int Coll_barrier_default::barrier(MPI_Comm comm)
  21 {
  22   return Coll_barrier_ompi_basic_linear::barrier(comm);
  23 }
  24
  25
  26 int Coll_gather_default::gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
  27                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
  28 {
  29   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
  30   MPI_Aint lb = 0;
  31   MPI_Aint recvext = 0;
  32
  33   int rank = comm->rank();
  34   int size = comm->size();
  35   if(rank != root) {
  36     // Send buffer to root
  37     Request::send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
  38   } else {
  39     recvtype->extent(&lb, &recvext);
  40     // Local copy from root
  41     Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext,
  42                        recvcount, recvtype);
  43     // Receive buffers from senders
  44     MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
  45     int index = 0;
  46     for (int src = 0; src < size; src++) {
  47       if(src != root) {
  48         requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
  49                                           src, system_tag, comm);
  50         index++;
  51       }
  52     }
  53     // Wait for completion of irecv's.
  54     Request::startall(size - 1, requests);
  55     Request::waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
  56     for (int src = 0; src < size-1; src++) {
  57       Request::unref(&requests[src]);
  58     }
  59     xbt_free(requests);
  60   }
  61   return MPI_SUCCESS;
  62 }
  63
  64 int Coll_reduce_scatter_default::reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
  65                              MPI_Comm comm)
  66 {
  67   int rank = comm->rank();
  68
  69   /* arbitrarily choose root as rank 0 */
  70   int size = comm->size();
  71   int count = 0;
  72   int *displs = xbt_new(int, size);
  73   for (int i = 0; i < size; i++) {
  74     displs[i] = count;
  75     count += recvcounts[i];
  76   }
  77   void *tmpbuf = static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*datatype->get_extent()));
  78   int ret = MPI_SUCCESS;
  79
  80   ret = Coll_reduce_default::reduce(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
  81   if(ret==MPI_SUCCESS)
  82     ret = Colls::scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
  83   xbt_free(displs);
  84   smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
  85   return ret;
  86 }
  87
  88
  89 int Coll_allgather_default::allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
  90                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
  91 {
  92   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
  93   MPI_Aint lb = 0;
  94   MPI_Aint recvext = 0;
  95   MPI_Request *requests;
  96
  97   int rank = comm->rank();
  98   int size = comm->size();
  99   // FIXME: check for errors
 100   recvtype->extent(&lb, &recvext);
 101   // Local copy from self
 102   Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount,
 103                      recvtype);
 104   // Send/Recv buffers to/from others;
 105   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 106   int index = 0;
 107   for (int other = 0; other < size; other++) {
 108     if(other != rank) {
 109       requests[index] = Request::isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
 110       index++;
 111       requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
 112                                         other, system_tag, comm);
 113       index++;
 114     }
 115   }
 116   // Wait for completion of all comms.
 117   Request::startall(2 * (size - 1), requests);
 118   Request::waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 119   for (int other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
 120     Request::unref(&requests[other]);
 121   }
 122   xbt_free(requests);
 123   return MPI_SUCCESS;
 124 }
 125
 126 int Coll_allgatherv_default::allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 127                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
 128 {
 129   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
 130   MPI_Aint lb = 0;
 131   MPI_Aint recvext = 0;
 132
 133   int rank = comm->rank();
 134   int size = comm->size();
 135   recvtype->extent(&lb, &recvext);
 136   // Local copy from self
 137   Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 138                      static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
 139   // Send buffers to others;
 140   MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 141   int index = 0;
 142   for (int other = 0; other < size; other++) {
 143     if(other != rank) {
 144       requests[index] =
 145         Request::isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
 146       index++;
 147       requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
 148                           recvtype, other, system_tag, comm);
 149       index++;
 150     }
 151   }
 152   // Wait for completion of all comms.
 153   Request::startall(2 * (size - 1), requests);
 154   Request::waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 155   for (int other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
 156     Request::unref(&requests[other]);
 157   }
 158   xbt_free(requests);
 159   return MPI_SUCCESS;
 160 }
 161
 162 int Coll_scatter_default::scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 163                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
 164 {
 165   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
 166   MPI_Aint lb = 0;
 167   MPI_Aint sendext = 0;
 168   MPI_Request *requests;
 169
 170   int rank = comm->rank();
 171   int size = comm->size();
 172   if(rank != root) {
 173     // Recv buffer from root
 174     Request::recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 175   } else {
 176     sendtype->extent(&lb, &sendext);
 177     // Local copy from root
 178     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
 179         Datatype::copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
 180                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 181     }
 182     // Send buffers to receivers
 183     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 184     int index = 0;
 185     for(int dst = 0; dst < size; dst++) {
 186       if(dst != root) {
 187         requests[index] = Request::isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype,
 188                                           dst, system_tag, comm);
 189         index++;
 190       }
 191     }
 192     // Wait for completion of isend's.
 193     Request::startall(size - 1, requests);
 194     Request::waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 195     for (int dst = 0; dst < size-1; dst++) {
 196       Request::unref(&requests[dst]);
 197     }
 198     xbt_free(requests);
 199   }
 200   return MPI_SUCCESS;
 201 }
 202
 203
 204
 205 int Coll_reduce_default::reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
 206                      MPI_Comm comm)
 207 {
 208   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
 209   MPI_Aint lb = 0;
 210   MPI_Aint dataext = 0;
 211
 212   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
 213
 214   int rank = comm->rank();
 215   int size = comm->size();
 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 = Colls::reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
 279   if(ret==MPI_SUCCESS)
 280     ret = Colls::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   int system_tag = 889;
 295   int i;
 296   int count;
 297   MPI_Aint lb = 0;
 298   MPI_Aint sendext = 0;
 299   MPI_Aint recvext = 0;
 300   MPI_Request *requests;
 301
 302   /* Initialize. */
 303   int rank = comm->rank();
 304   int size = comm->size();
 305   XBT_DEBUG("<%d> algorithm basic_alltoallv() called.", rank);
 306   sendtype->extent(&lb, &sendext);
 307   recvtype->extent(&lb, &recvext);
 308   /* Local copy from self */
 309   int err = Datatype::copy(static_cast<char *>(sendbuf) + senddisps[rank] * sendext, sendcounts[rank], sendtype,
 310                                static_cast<char *>(recvbuf) + recvdisps[rank] * recvext, recvcounts[rank], recvtype);
 311   if (err == MPI_SUCCESS && size > 1) {
 312     /* Initiate all send/recv to/from others. */
 313     requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 314     count = 0;
 315     /* Create all receives that will be posted first */
 316     for (i = 0; i < size; ++i) {
 317       if (i != rank && recvcounts[i] != 0) {
 318         requests[count] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + recvdisps[i] * recvext,
 319                                           recvcounts[i], recvtype, i, system_tag, comm);
 320         count++;
 321       }else{
 322         XBT_DEBUG("<%d> skip request creation [src = %d, recvcounts[src] = %d]", rank, i, recvcounts[i]);
 323       }
 324     }
 325     /* Now create all sends  */
 326     for (i = 0; i < size; ++i) {
 327       if (i != rank && sendcounts[i] != 0) {
 328       requests[count] = Request::isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + senddisps[i] * sendext,
 329                                         sendcounts[i], sendtype, i, system_tag, comm);
 330       count++;
 331       }else{
 332         XBT_DEBUG("<%d> skip request creation [dst = %d, sendcounts[dst] = %d]", rank, i, sendcounts[i]);
 333       }
 334     }
 335     /* Wait for them all. */
 336     Request::startall(count, requests);
 337     XBT_DEBUG("<%d> wait for %d requests", rank, count);
 338     Request::waitall(count, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 339     for(i = 0; i < count; i++) {
 340       if(requests[i]!=MPI_REQUEST_NULL)
 341         Request::unref(&requests[i]);
 342     }
 343     xbt_free(requests);
 344   }
 345   return err;
 346 }
 347
 348 }
 349 }
 350