src/smpi/smpi_global.c

   1 /* Copyright (c) 2007-2013. 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 "private.h"
   8 #include "smpi_mpi_dt_private.h"
   9 #include "mc/mc.h"
  10 #include "surf/surf.h"
  11 #include "simix/smx_private.h"
  12 #include "simgrid/sg_config.h"
  13
  14 #include <float.h>              /* DBL_MAX */
  15 #include <stdint.h>
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <stdlib.h>
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_kernel, smpi,
  20                                 "Logging specific to SMPI (kernel)");
  21
  22 typedef struct s_smpi_process_data {
  23   double simulated;
  24   int *argc;
  25   char ***argv;
  26   smx_rdv_t mailbox;
  27   smx_rdv_t mailbox_small;
  28   xbt_os_timer_t timer;
  29   MPI_Comm comm_self;
  30   void *data;                   /* user data */
  31   int index;
  32   int initialized;
  33   int sampling;                 /* inside an SMPI_SAMPLE_ block? */
  34 } s_smpi_process_data_t;
  35
  36 static smpi_process_data_t *process_data = NULL;
  37 static int process_count = 0;
  38
  39 MPI_Comm MPI_COMM_WORLD = MPI_COMM_NULL;
  40 int MPI_UNIVERSE_SIZE;
  41
  42 MPI_Errhandler *MPI_ERRORS_RETURN = NULL;
  43 MPI_Errhandler *MPI_ERRORS_ARE_FATAL = NULL;
  44 MPI_Errhandler *MPI_ERRHANDLER_NULL = NULL;
  45
  46 #define MAILBOX_NAME_MAXLEN (5 + sizeof(int) * 2 + 1)
  47
  48 static char *get_mailbox_name(char *str, int index)
  49 {
  50   snprintf(str, MAILBOX_NAME_MAXLEN, "SMPI-%0*x", (int) (sizeof(int) * 2),
  51            index);
  52   return str;
  53 }
  54
  55 static char *get_mailbox_name_small(char *str, int index)
  56 {
  57   snprintf(str, MAILBOX_NAME_MAXLEN, "small%0*x", (int) (sizeof(int) * 2),
  58            index);
  59   return str;
  60 }
  61
  62 void smpi_process_init(int *argc, char ***argv)
  63 {
  64   int index;
  65   smpi_process_data_t data;
  66   smx_process_t proc;
  67
  68   if (argc && argv) {
  69     proc = SIMIX_process_self();
  70     index = atoi((*argv)[1]);
  71 #ifdef SMPI_F2C
  72     smpi_current_rank = index;
  73 #endif
  74     data = smpi_process_remote_data(index);
  75     simcall_process_set_data(proc, data);
  76     if (*argc > 2) {
  77       free((*argv)[1]);
  78       memmove(&(*argv)[1], &(*argv)[2], sizeof(char *) * (*argc - 2));
  79       (*argv)[(*argc) - 1] = NULL;
  80     }
  81     (*argc)--;
  82     data->argc = argc;
  83     data->argv = argv;
  84     // set the process attached to the mailbox
  85     simcall_rdv_set_receiver(data->mailbox_small, proc);
  86     XBT_DEBUG("<%d> New process in the game: %p", index, proc);
  87   }
  88 }
  89
  90 void smpi_process_destroy(void)
  91 {
  92   int index = smpi_process_index();
  93   process_data[index]->index = -100;
  94   XBT_DEBUG("<%d> Process left the game", index);
  95 }
  96
  97 /**
  98  * @brief Prepares the current process for termination.
  99  */
 100 void smpi_process_finalize(void)
 101 {
 102   // wait for all pending asynchronous comms to finish
 103   while (SIMIX_process_has_pending_comms(SIMIX_process_self())) {
 104     simcall_process_sleep(0.01);
 105   }
 106 }
 107
 108 /**
 109  * @brief Check if a process is finalized
 110  */
 111 int smpi_process_finalized()
 112 {
 113   return (smpi_process_index() == -100);
 114   // If finalized, this value has been set to -100;
 115 }
 116
 117 /**
 118  * @brief Check if a process is initialized
 119  */
 120 int smpi_process_initialized(void)
 121 {
 122   int index = smpi_process_index();
 123   return ((index != -100) && (index != MPI_UNDEFINED)
 124           && (process_data[index]->initialized));
 125 }
 126
 127 /**
 128  * @brief Mark a process as initialized (=MPI_Init called)
 129  */
 130 void smpi_process_mark_as_initialized(void)
 131 {
 132   int index = smpi_process_index();
 133   if ((index != -100) && (index != MPI_UNDEFINED))
 134     process_data[index]->initialized = 1;
 135 }
 136
 137
 138 #ifdef SMPI_F2C
 139 int smpi_process_argc(void)
 140 {
 141   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 142   return data->argc ? *(data->argc) - 1 : 0;
 143 }
 144
 145 int smpi_process_getarg(integer * index, char *dst, ftnlen len)
 146 {
 147   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 148   char *arg;
 149   ftnlen i;
 150
 151   if (!data->argc || !data->argv || *index < 1 || *index >= *(data->argc)) {
 152     return -1;
 153   }
 154   arg = (*data->argv)[*index];
 155   for (i = 0; i < len && arg[i] != '\0'; i++) {
 156     dst[i] = arg[i];
 157   }
 158   for (; i < len; i++) {
 159     dst[i] = ' ';
 160   }
 161   return 0;
 162 }
 163
 164 int smpi_global_size(void)
 165 {
 166   char *value = getenv("SMPI_GLOBAL_SIZE");
 167
 168   if (!value) {
 169     fprintf(stderr,
 170             "Please set env var SMPI_GLOBAL_SIZE to expected number of processes.\n");
 171     xbt_abort();
 172   }
 173   return atoi(value);
 174 }
 175 #endif
 176
 177 smpi_process_data_t smpi_process_data(void)
 178 {
 179   return SIMIX_process_self_get_data(SIMIX_process_self());
 180 }
 181
 182 smpi_process_data_t smpi_process_remote_data(int index)
 183 {
 184   return process_data[index];
 185 }
 186
 187 void smpi_process_set_user_data(void *data)
 188 {
 189   smpi_process_data_t process_data = smpi_process_data();
 190   process_data->data = data;
 191 }
 192
 193 void *smpi_process_get_user_data()
 194 {
 195   smpi_process_data_t process_data = smpi_process_data();
 196   return process_data->data;
 197 }
 198
 199 int smpi_process_count(void)
 200 {
 201   return process_count;
 202 }
 203
 204 int smpi_process_index(void)
 205 {
 206   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 207   //return -1 if not initialized
 208   return data ? data->index : MPI_UNDEFINED;
 209 }
 210
 211 smx_rdv_t smpi_process_mailbox(void)
 212 {
 213   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 214   return data->mailbox;
 215 }
 216
 217 smx_rdv_t smpi_process_mailbox_small(void)
 218 {
 219   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 220   return data->mailbox_small;
 221 }
 222
 223 smx_rdv_t smpi_process_remote_mailbox(int index)
 224 {
 225   smpi_process_data_t data = smpi_process_remote_data(index);
 226   return data->mailbox;
 227 }
 228
 229
 230 smx_rdv_t smpi_process_remote_mailbox_small(int index)
 231 {
 232   smpi_process_data_t data = smpi_process_remote_data(index);
 233   return data->mailbox_small;
 234 }
 235
 236 xbt_os_timer_t smpi_process_timer(void)
 237 {
 238   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 239   return data->timer;
 240 }
 241
 242 void smpi_process_simulated_start(void)
 243 {
 244   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 245   data->simulated = SIMIX_get_clock();
 246 }
 247
 248 double smpi_process_simulated_elapsed(void)
 249 {
 250   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 251   return SIMIX_get_clock() - data->simulated;
 252 }
 253
 254 MPI_Comm smpi_process_comm_self(void)
 255 {
 256   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 257   if(data->comm_self==MPI_COMM_NULL){
 258     MPI_Group group = smpi_group_new(1);
 259     data->comm_self = smpi_comm_new(group);
 260     smpi_group_set_mapping(group, smpi_process_index(), 0);
 261   }
 262
 263   return data->comm_self;
 264 }
 265
 266 void smpi_process_set_sampling(int s)
 267 {
 268   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 269   data->sampling = s;
 270 }
 271
 272 int smpi_process_get_sampling(void)
 273 {
 274   smpi_process_data_t data = smpi_process_data();
 275   return data->sampling;
 276 }
 277
 278 void print_request(const char *message, MPI_Request request)
 279 {
 280   XBT_DEBUG
 281       ("%s  request %p  [buf = %p, size = %zu, src = %d, dst = %d, tag = %d, flags = %x]",
 282        message, request, request->buf, request->size, request->src,
 283        request->dst, request->tag, request->flags);
 284 }
 285
 286 static void smpi_comm_copy_buffer_callback(smx_action_t comm,
 287                                            void *buff, size_t buff_size)
 288 {
 289   XBT_DEBUG("Copy the data over");
 290   memcpy(comm->comm.dst_buff, buff, buff_size);
 291   if (comm->comm.detached) {
 292     // if this is a detached send, the source buffer was duplicated by SMPI
 293     // sender to make the original buffer available to the application ASAP
 294     xbt_free(buff);
 295     //It seems that the request is used after the call there this should
 296     //be free somewhereelse  but where???
 297     //xbt_free(comm->comm.src_data);// inside SMPI the request is keep
 298     //inside the user data and should be free
 299     comm->comm.src_buff = NULL;
 300   }
 301 }
 302
 303 void smpi_global_init(void)
 304 {
 305   int i;
 306   MPI_Group group;
 307   char name[MAILBOX_NAME_MAXLEN];
 308
 309   SIMIX_comm_set_copy_data_callback(&smpi_comm_copy_buffer_callback);
 310   process_count = SIMIX_process_count();
 311   process_data = xbt_new(smpi_process_data_t, process_count);
 312   for (i = 0; i < process_count; i++) {
 313     process_data[i] = xbt_new(s_smpi_process_data_t, 1);
 314     process_data[i]->index = i;
 315     process_data[i]->argc = NULL;
 316     process_data[i]->argv = NULL;
 317     process_data[i]->mailbox = simcall_rdv_create(get_mailbox_name(name, i));
 318     process_data[i]->mailbox_small =
 319         simcall_rdv_create(get_mailbox_name_small(name, i));
 320     process_data[i]->timer = xbt_os_timer_new();
 321     if (MC_is_active())
 322       MC_ignore_heap(process_data[i]->timer, xbt_os_timer_size());
 323     process_data[i]->comm_self = MPI_COMM_NULL;
 324     process_data[i]->initialized = 0;
 325     process_data[i]->sampling = 0;
 326   }
 327   group = smpi_group_new(process_count);
 328   MPI_COMM_WORLD = smpi_comm_new(group);
 329   MPI_UNIVERSE_SIZE = smpi_comm_size(MPI_COMM_WORLD);
 330   for (i = 0; i < process_count; i++) {
 331     smpi_group_set_mapping(group, i, i);
 332   }
 333
 334   //check correctness of MPI parameters
 335
 336   xbt_assert(sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres") <=
 337              sg_cfg_get_int("smpi/send_is_detached_thres"));
 338 }
 339
 340 void smpi_global_destroy(void)
 341 {
 342   int count = smpi_process_count();
 343   int i;
 344
 345   smpi_bench_destroy();
 346   while (smpi_group_unuse(smpi_comm_group(MPI_COMM_WORLD)) > 0);
 347   xbt_free(MPI_COMM_WORLD);
 348   MPI_COMM_WORLD = MPI_COMM_NULL;
 349   for (i = 0; i < count; i++) {
 350     if(process_data[i]->comm_self!=MPI_COMM_NULL){
 351       smpi_group_unuse(smpi_comm_group(process_data[i]->comm_self));
 352       smpi_comm_destroy(process_data[i]->comm_self);
 353     }
 354     xbt_os_timer_free(process_data[i]->timer);
 355     simcall_rdv_destroy(process_data[i]->mailbox);
 356     simcall_rdv_destroy(process_data[i]->mailbox_small);
 357     xbt_free(process_data[i]);
 358   }
 359   xbt_free(process_data);
 360   process_data = NULL;
 361
 362   smpi_free_static();
 363 }
 364
 365 /* Fortran specific stuff */
 366 /* With smpicc, the following weak symbols are used */
 367 /* With smpiff, the following weak symbols are replaced by those in libf2c */
 368 int __attribute__ ((weak)) xargc;
 369 char ** __attribute__ ((weak)) xargv;
 370
 371 #ifndef WIN32
 372 void __attribute__ ((weak)) user_main_()
 373 {
 374   xbt_die("Should not be in this smpi_simulated_main");
 375   return;
 376 }
 377
 378 int __attribute__ ((weak)) smpi_simulated_main_(int argc, char **argv)
 379 {
 380   smpi_process_init(&argc, &argv);
 381   user_main_();
 382   //xbt_die("Should not be in this smpi_simulated_main");
 383   return 0;
 384 }
 385
 386 int __attribute__ ((weak)) main(int argc, char **argv)
 387 {
 388   return smpi_main(smpi_simulated_main_, argc, argv);
 389 }
 390
 391 int __attribute__ ((weak)) MAIN__()
 392 {
 393   return smpi_main(smpi_simulated_main_, xargc, xargv);
 394 };
 395 #endif
 396
 397 int smpi_main(int (*realmain) (int argc, char *argv[]), int argc, char *argv[])
 398 {
 399   srand(SMPI_RAND_SEED);
 400
 401   if (getenv("SMPI_PRETEND_CC") != NULL) {
 402     /* Hack to ensure that smpicc can pretend to be a simple
 403      * compiler. Particularly handy to pass it to the configuration tools */
 404     return 0;
 405   }
 406
 407   /* Connect log categories.  See xbt/log.c */
 408   XBT_LOG_CONNECT(smpi);        /* Keep this line as soon as possible in this
 409                                    function: xbt_log_appender_file.c depends on it
 410                                    DO NOT connect this in XBT or so, or it will be
 411                                    useless to xbt_log_appender_file.c */
 412 #ifdef HAVE_TRACING
 413   XBT_LOG_CONNECT(instr_smpi);
 414 #endif
 415   XBT_LOG_CONNECT(smpi_base);
 416   XBT_LOG_CONNECT(smpi_bench);
 417   XBT_LOG_CONNECT(smpi_coll);
 418   XBT_LOG_CONNECT(smpi_colls);
 419   XBT_LOG_CONNECT(smpi_comm);
 420   XBT_LOG_CONNECT(smpi_dvfs);
 421   XBT_LOG_CONNECT(smpi_group);
 422   XBT_LOG_CONNECT(smpi_kernel);
 423   XBT_LOG_CONNECT(smpi_mpi);
 424   XBT_LOG_CONNECT(smpi_mpi_dt);
 425   XBT_LOG_CONNECT(smpi_pmpi);
 426   XBT_LOG_CONNECT(smpi_replay);
 427
 428 #ifdef HAVE_TRACING
 429   TRACE_global_init(&argc, argv);
 430
 431   TRACE_add_start_function(TRACE_smpi_alloc);
 432   TRACE_add_end_function(TRACE_smpi_release);
 433 #endif
 434
 435   SIMIX_global_init(&argc, argv);
 436
 437 #ifdef HAVE_TRACING
 438   TRACE_start();
 439 #endif
 440
 441   // parse the platform file: get the host list
 442   SIMIX_create_environment(argv[1]);
 443
 444   SIMIX_function_register_default(realmain);
 445   SIMIX_launch_application(argv[2]);
 446
 447   int gather_id = find_coll_description(mpi_coll_gather_description,
 448                                         sg_cfg_get_string("smpi/gather"));
 449   mpi_coll_gather_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 450                                  void *, int, MPI_Datatype, int, MPI_Comm))
 451       mpi_coll_gather_description[gather_id].coll;
 452
 453   int allgather_id = find_coll_description(mpi_coll_allgather_description,
 454                                            sg_cfg_get_string("smpi/allgather"));
 455   mpi_coll_allgather_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 456                                     void *, int, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 457       mpi_coll_allgather_description[allgather_id].coll;
 458
 459   int allgatherv_id = find_coll_description(mpi_coll_allgatherv_description,
 460                                             sg_cfg_get_string("smpi/allgatherv"));
 461   mpi_coll_allgatherv_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype, void *, int *,
 462                                      int *, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 463       mpi_coll_allgatherv_description[allgatherv_id].coll;
 464
 465   int allreduce_id = find_coll_description(mpi_coll_allreduce_description,
 466                                            sg_cfg_get_string("smpi/allreduce"));
 467   mpi_coll_allreduce_fun = (int (*)(void *sbuf, void *rbuf, int rcount,
 468                                     MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
 469                                     MPI_Comm comm))
 470       mpi_coll_allreduce_description[allreduce_id].coll;
 471
 472   int alltoall_id = find_coll_description(mpi_coll_alltoall_description,
 473                                           sg_cfg_get_string("smpi/alltoall"));
 474   mpi_coll_alltoall_fun = (int (*)(void *, int, MPI_Datatype,
 475                                    void *, int, MPI_Datatype, MPI_Comm))
 476       mpi_coll_alltoall_description[alltoall_id].coll;
 477
 478   int alltoallv_id = find_coll_description(mpi_coll_alltoallv_description,
 479                                            sg_cfg_get_string("smpi/alltoallv"));
 480   mpi_coll_alltoallv_fun = (int (*)(void *, int *, int *, MPI_Datatype,
 481                                     void *, int *, int *, MPI_Datatype,
 482                                     MPI_Comm))
 483       mpi_coll_alltoallv_description[alltoallv_id].coll;
 484
 485   int bcast_id = find_coll_description(mpi_coll_bcast_description,
 486                                        sg_cfg_get_string("smpi/bcast"));
 487   mpi_coll_bcast_fun = (int (*)(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 488                                 int root, MPI_Comm com))
 489       mpi_coll_bcast_description[bcast_id].coll;
 490
 491   int reduce_id = find_coll_description(mpi_coll_reduce_description,
 492                                         sg_cfg_get_string("smpi/reduce"));
 493   mpi_coll_reduce_fun = (int (*)(void *buf, void *rbuf, int count,
 494                                  MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
 495                                  int root, MPI_Comm comm))
 496       mpi_coll_reduce_description[reduce_id].coll;
 497
 498   int reduce_scatter_id =
 499       find_coll_description(mpi_coll_reduce_scatter_description,
 500                             sg_cfg_get_string("smpi/reduce_scatter"));
 501   mpi_coll_reduce_scatter_fun = (int (*)(void *sbuf, void *rbuf, int *rcounts,
 502                                          MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
 503                                          MPI_Comm comm))
 504       mpi_coll_reduce_scatter_description[reduce_scatter_id].coll;
 505
 506   int scatter_id = find_coll_description(mpi_coll_scatter_description,
 507                                          sg_cfg_get_string("smpi/scatter"));
 508   mpi_coll_scatter_fun = (int (*)(void *sendbuf, int sendcount,
 509                                   MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 510                                   int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 511                                   int root, MPI_Comm comm))
 512       mpi_coll_scatter_description[scatter_id].coll;
 513
 514   int barrier_id = find_coll_description(mpi_coll_barrier_description,
 515                                          sg_cfg_get_string("smpi/barrier"));
 516   mpi_coll_barrier_fun = (int (*)(MPI_Comm comm))
 517       mpi_coll_barrier_description[barrier_id].coll;
 518
 519   smpi_cpu_threshold = sg_cfg_get_double("smpi/cpu_threshold");
 520   smpi_running_power = sg_cfg_get_double("smpi/running_power");
 521   if (smpi_cpu_threshold < 0)
 522     smpi_cpu_threshold = DBL_MAX;
 523
 524   smpi_global_init();
 525
 526   /* Clean IO before the run */
 527   fflush(stdout);
 528   fflush(stderr);
 529
 530   if (MC_is_active())
 531     MC_do_the_modelcheck_for_real();
 532   else
 533     SIMIX_run();
 534
 535   if (sg_cfg_get_boolean("smpi/display_timing"))
 536     XBT_INFO("Simulation time: %g seconds.", SIMIX_get_clock());
 537
 538   smpi_global_destroy();
 539
 540 #ifdef HAVE_TRACING
 541   TRACE_end();
 542 #endif
 543
 544   return 0;
 545 }