src/smpi/colls/allgather/allgather-SMP-NTS.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2017. 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
   9 namespace simgrid{
  10 namespace smpi{
  11
  12
  13 int Coll_allgather_SMP_NTS::allgather(void *sbuf, int scount,
  14                                       MPI_Datatype stype, void *rbuf,
  15                                       int rcount, MPI_Datatype rtype,
  16                                       MPI_Comm comm)
  17 {
  18   int src, dst, comm_size, rank;
  19   comm_size = comm->size();
  20   rank = comm->rank();
  21   MPI_Aint rextent, sextent;
  22   rextent = rtype->get_extent();
  23   sextent = stype->get_extent();
  24   int tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
  25
  26   int i, send_offset, recv_offset;
  27   int intra_rank, inter_rank;
  28
  29   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  30     comm->init_smp();
  31   }
  32   int num_core=1;
  33   if (comm->is_uniform()){
  34     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  35   }
  36
  37
  38   intra_rank = rank % num_core;
  39   inter_rank = rank / num_core;
  40   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  41   int num_core_in_current_smp = num_core;
  42
  43   if(comm_size%num_core)
  44     THROWF(arg_error,0, "allgather SMP NTS algorithm can't be used with non multiple of NUM_CORE=%d number of processes ! ", num_core);
  45
  46   /* for too small number of processes, use default implementation */
  47   if (comm_size <= num_core) {
  48     XBT_WARN("MPI_allgather_SMP_NTS use default MPI_allgather.");
  49     Coll_allgather_default::allgather(sbuf, scount, stype, rbuf, rcount, rtype, comm);
  50     return MPI_SUCCESS;
  51   }
  52
  53   // the last SMP node may have fewer number of running processes than all others
  54   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
  55     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
  56   }
  57   //copy corresponding message from sbuf to rbuf
  58   recv_offset = rank * rextent * rcount;
  59   Request::sendrecv(sbuf, scount, stype, rank, tag,
  60                ((char *) rbuf + recv_offset), rcount, rtype, rank, tag, comm,
  61                MPI_STATUS_IGNORE);
  62
  63   //gather to root of each SMP
  64
  65   for (i = 1; i < num_core_in_current_smp; i++) {
  66
  67     dst =
  68         (inter_rank * num_core) + (intra_rank + i) % (num_core_in_current_smp);
  69     src =
  70         (inter_rank * num_core) + (intra_rank - i +
  71                                    num_core_in_current_smp) %
  72         (num_core_in_current_smp);
  73     recv_offset = src * rextent * rcount;
  74
  75     Request::sendrecv(sbuf, scount, stype, dst, tag,
  76                  ((char *) rbuf + recv_offset), rcount, rtype, src, tag, comm,
  77                  MPI_STATUS_IGNORE);
  78
  79   }
  80
  81   // INTER-SMP-ALLGATHER
  82   // Every root of each SMP node post INTER-Sendrecv, then do INTRA-Bcast for each receiving message
  83   // Use logical ring algorithm
  84
  85   // root of each SMP
  86   if (intra_rank == 0) {
  87     MPI_Request *rrequest_array = xbt_new(MPI_Request, inter_comm_size - 1);
  88     MPI_Request *srequest_array = xbt_new(MPI_Request, inter_comm_size - 1);
  89
  90     src = ((inter_rank - 1 + inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core;
  91     dst = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  92
  93     // post all inter Irecv
  94     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
  95       recv_offset =
  96           ((inter_rank - i - 1 +
  97             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
  98       rrequest_array[i] = Request::irecv((char *)rbuf + recv_offset, rcount * num_core,
  99                                          rtype, src, tag + i, comm);
 100     }
 101
 102     // send first message
 103     send_offset =
 104         ((inter_rank +
 105           inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 106     srequest_array[0] = Request::isend((char *)rbuf + send_offset, scount * num_core,
 107                                        stype, dst, tag, comm);
 108
 109     // loop : recv-inter , send-inter, send-intra (linear-bcast)
 110     for (i = 0; i < inter_comm_size - 2; i++) {
 111       recv_offset =
 112           ((inter_rank - i - 1 +
 113             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 114       Request::wait(&rrequest_array[i], MPI_STATUS_IGNORE);
 115       srequest_array[i + 1] = Request::isend((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 116                                              stype, dst, tag + i + 1, comm);
 117       if (num_core_in_current_smp > 1) {
 118         Request::send((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 119                       stype, (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 120       }
 121     }
 122
 123     // recv last message and send_intra
 124     recv_offset =
 125         ((inter_rank - i - 1 +
 126           inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 127     //recv_offset = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 128     //i=inter_comm_size-2;
 129     Request::wait(&rrequest_array[i], MPI_STATUS_IGNORE);
 130     if (num_core_in_current_smp > 1) {
 131       Request::send((char *)rbuf + recv_offset, scount * num_core,
 132                                   stype, (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 133     }
 134
 135     Request::waitall(inter_comm_size - 1, srequest_array, MPI_STATUSES_IGNORE);
 136     xbt_free(rrequest_array);
 137     xbt_free(srequest_array);
 138   }
 139   // last rank of each SMP
 140   else if (intra_rank == (num_core_in_current_smp - 1)) {
 141     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
 142       recv_offset =
 143           ((inter_rank - i - 1 +
 144             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 145       Request::recv((char *) rbuf + recv_offset, (rcount * num_core), rtype,
 146                     rank - 1, tag + i + 1, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 147     }
 148   }
 149   // intermediate rank of each SMP
 150   else {
 151     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
 152       recv_offset =
 153           ((inter_rank - i - 1 +
 154             inter_comm_size) % inter_comm_size) * num_core * sextent * scount;
 155       Request::recv((char *) rbuf + recv_offset, (rcount * num_core), rtype,
 156                     rank - 1, tag + i + 1, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 157       Request::send((char *) rbuf + recv_offset, (scount * num_core), stype,
 158                     (rank + 1), tag + i + 1, comm);
 159     }
 160   }
 161
 162   return MPI_SUCCESS;
 163 }
 164
 165
 166 }
 167 }