src/smpi/smpi_base.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2015. 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 <xbt/config.hpp>
   8
   9 #include "private.h"
  10 #include "xbt/virtu.h"
  11 #include "mc/mc.h"
  12 #include "src/mc/mc_replay.h"
  13 #include "xbt/replay.h"
  14 #include <errno.h>
  15 #include "src/simix/smx_private.h"
  16 #include "surf/surf.h"
  17 #include "simgrid/sg_config.h"
  18 #include "colls/colls.h"
  19
  20 #include "src/simix/SynchroComm.hpp"
  21
  22 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  23
  24 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
  25    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
  26    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
  27    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  28
  29   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  30   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  31   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  32     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
  33     //we match, we can transfer some values
  34     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)
  35         ref->real_src = req->src;
  36     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)
  37         ref->real_tag = req->tag;
  38     if(ref->real_size < req->real_size)
  39         ref->truncated = 1;
  40     if(req->detached==1)
  41         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  42     XBT_DEBUG("match succeeded");
  43     return 1;
  44   }else return 0;
  45 }
  46
  47 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
  48    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
  49    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
  50    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  51    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  52    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  53
  54    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  55              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
  56    {
  57      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)
  58         req->real_src = ref->src;
  59      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)
  60         req->real_tag = ref->tag;
  61      if(req->real_size < ref->real_size)
  62         req->truncated = 1;
  63      if(ref->detached==1)
  64          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  65      XBT_DEBUG("match succeeded");
  66      return 1;
  67    } else return 0;
  68 }
  69
  70 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
  71 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more values for each factor
  72 typedef struct s_smpi_factor_multival *smpi_os_factor_multival_t;
  73 typedef struct s_smpi_factor_multival { // FIXME: this should be merged (deduplicated) with s_smpi_factor defined in network_smpi.c
  74   long factor;
  75   int nb_values;
  76   double values[4];//arbitrary set to 4
  77 } s_smpi_factor_multival_t;
  78
  79 xbt_dynar_t smpi_os_values = NULL;
  80 xbt_dynar_t smpi_or_values = NULL;
  81 xbt_dynar_t smpi_ois_values = NULL;
  82
  83 static simgrid::config::Flag<double> smpi_wtime_sleep(
  84   "smpi/wtime", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Wtime", 0.0);
  85 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  86   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  87 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  88   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  89
  90 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
  91 {
  92   return ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor > (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? 1 :
  93          ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor < (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? -1 : 0;
  94 }
  95
  96 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
  97 {
  98   char *value = NULL;
  99   unsigned int iter = 0;
 100   s_smpi_factor_multival_t fact;
 101   fact.nb_values=0;
 102   unsigned int i=0;
 103   xbt_dynar_t radical_elements2 = NULL;
 104
 105   xbt_dynar_t smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_multival_t), NULL);
 106   xbt_dynar_t radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
 107   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
 108     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_multival_t));
 109     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
 110     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
 111       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
 112     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
 113       char *errmsg;
 114       if (i==0) {
 115         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%d: %%s", iter+1);
 116         fact.factor = xbt_str_parse_int(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
 117       } else {
 118         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%d: %%s", i, iter+1);
 119         fact.values[fact.nb_values] = xbt_str_parse_double(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
 120         fact.nb_values++;
 121       }
 122       xbt_free(errmsg);
 123     }
 124
 125     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_multival_t, fact);
 126     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 127     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
 128   }
 129   xbt_dynar_free(&radical_elements);
 130   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
 131   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
 132     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 133   }
 134   return smpi_factor;
 135 }
 136
 137 static double smpi_os(double size)
 138 {
 139   if (smpi_os_values == NULL) {
 140     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
 141     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
 142   }
 143   unsigned int iter = 0;
 144   s_smpi_factor_multival_t fact;
 145   double current=0.0;
 146   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 147   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 148   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 149   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 150   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
 151     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 152                                // computed value of current!
 153         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 154       return current;
 155     }else{
 156       // If the next section is too large, the current section must be used.
 157       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 158       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 159     }
 160   }
 161   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 162
 163   return current;
 164 }
 165
 166 static double smpi_ois(double size)
 167 {
 168   if (smpi_ois_values == NULL) {
 169     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
 170     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
 171   }
 172   unsigned int iter = 0;
 173   s_smpi_factor_multival_t fact;
 174   double current=0.0;
 175   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 176   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 177   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 178   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
 179     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
 180         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 181       return current;
 182     }else{
 183       // If the next section is too large, the current section must be used.
 184       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 185       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 186     }
 187   }
 188   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 189
 190   return current;
 191 }
 192
 193 static double smpi_or(double size)
 194 {
 195   if (smpi_or_values == NULL) {
 196     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
 197     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
 198   }
 199   unsigned int iter = 0;
 200   s_smpi_factor_multival_t fact;
 201   double current=0.0;
 202   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 203   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 204   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 205   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
 206     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 207                                // computed value of current!
 208         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 209       return current;
 210     } else {
 211       // If the next section is too large, the current section must be used.
 212       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 213       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 214     }
 215   }
 216   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 217
 218   return current;
 219 }
 220
 221 double smpi_mpi_wtime(){
 222   double time;
 223   if (smpi_process_initialized() != 0 &&
 224       smpi_process_finalized() == 0 &&
 225       smpi_process_get_sampling() == 0) {
 226     smpi_bench_end();
 227     time = SIMIX_get_clock();
 228     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 229     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 230     //       ....
 231     //     }
 232     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 233     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 234     if(smpi_wtime_sleep > 0)
 235       simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 236     smpi_bench_begin();
 237   } else {
 238     time = SIMIX_get_clock();
 239   }
 240   return time;
 241 }
 242
 243 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 244                                  unsigned flags)
 245 {
 246   MPI_Request request = NULL;
 247
 248   void *old_buf = NULL;
 249
 250   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 251
 252   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 253
 254   if((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) !=0)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 255     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 256     old_buf = buf;
 257     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 258     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && ((flags & SEND) != 0)) {
 259       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 260     }
 261   }
 262
 263   request->buf = buf;
 264   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
 265   request->old_buf = old_buf;
 266   request->old_type = datatype;
 267
 268   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 269   smpi_datatype_use(datatype);
 270   request->src = src;
 271   request->dst = dst;
 272   request->tag = tag;
 273   request->comm = comm;
 274   smpi_comm_use(request->comm);
 275   request->action = NULL;
 276   request->flags = flags;
 277   request->detached = 0;
 278   request->detached_sender = NULL;
 279   request->real_src = 0;
 280
 281   request->truncated = 0;
 282   request->real_size = 0;
 283   request->real_tag = 0;
 284   if(flags & PERSISTENT)
 285     request->refcount = 1;
 286   else
 287     request->refcount = 0;
 288   request->op = MPI_REPLACE;
 289   request->send = 0;
 290   request->recv = 0;
 291
 292   return request;
 293 }
 294
 295 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 296 {
 297   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 298     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 299     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 300     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 301     status->count=0;
 302   }
 303 }
 304
 305 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 306 {
 307   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 308   smpi_mpi_request_free(&req);
 309 }
 310
 311 /* MPI Low level calls */
 312 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 313                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 314 {
 315   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 316   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 317                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 318   return request;
 319 }
 320
 321 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 322                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 323 {
 324   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 325   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 326                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 327   return request;
 328 }
 329
 330 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 331                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 332 {
 333   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 334   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,
 335                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
 336                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 337   return request;
 338 }
 339
 340 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 341 {
 342   smx_mailbox_t mailbox;
 343
 344   xbt_assert(!request->action, "Cannot (re)start a non-finished communication");
 345   request->flags &= ~PREPARED;
 346   request->flags &= ~FINISHED;
 347   request->refcount++;
 348
 349   if ((request->flags & RECV) != 0) {
 350     print_request("New recv", request);
 351
 352     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 353
 354     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 355     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 356       xbt_mutex_acquire(mut);
 357
 358     if (async_small_thresh == 0 && (request->flags & RMA) == 0 ) {
 359       mailbox = smpi_process_mailbox();
 360     } else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh){
 361     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 362     //begin with the more appropriate one : the small one.
 363       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 364       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 365       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 366
 367       if(action ==NULL){
 368         mailbox = smpi_process_mailbox();
 369         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 370         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 371         if(action ==NULL){
 372           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 373           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 374           }
 375       }else{
 376         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 377       }
 378     }else{
 379       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 380       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 381     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 382
 383       if(action ==NULL){
 384         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 385         mailbox = smpi_process_mailbox();
 386       }else{
 387         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 388       }
 389     }
 390
 391     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 392     double sleeptime = (request->detached != 0) ? smpi_or(request->size) : 0.0;
 393     if(sleeptime > 0.0){
 394         simcall_process_sleep(sleeptime);
 395         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
 396     }
 397
 398     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 399     request->real_size=request->size;
 400     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
 401                                          ! smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 402                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
 403         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 404
 405     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0 )
 406       xbt_mutex_release(mut);
 407   } else {
 408     int receiver = request->dst;
 409
 410     int rank = request->src;
 411     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 412       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 413     }
 414     print_request("New send", request);
 415
 416     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 417     double sleeptime = 0.0;
 418     if(request->detached != 0 || ((request->flags & (ISEND|SSEND)) != 0)){// issend should be treated as isend
 419       //isend and send timings may be different
 420       sleeptime = ((request->flags & ISEND) != 0)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 421     }
 422
 423     if(sleeptime > 0.0){
 424         simcall_process_sleep(sleeptime);
 425         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
 426     }
 427
 428     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 429
 430     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 431
 432     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 433       xbt_mutex_acquire(mut);
 434
 435     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) !=0)) {
 436       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 437     }
 438     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 439       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 440       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 441       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 442       if(action ==NULL){
 443        if ((request->flags & SSEND) == 0){
 444          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 445          XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 446        } else{
 447          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 448          XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 449          action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 450          if(action ==NULL){
 451            XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 452            mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 453          }
 454        }
 455       }else{
 456         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 457       }
 458     }else{
 459       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 460       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 461     }
 462
 463     void* buf = request->buf;
 464     if ( ((request->flags & SSEND) == 0) && (((request->flags & RMA) != 0) ||
 465          (static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh")))) {
 466       void *oldbuf = NULL;
 467       request->detached = 1;
 468       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 469       request->refcount++;
 470       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
 471         oldbuf = request->buf;
 472         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf != NULL && request->size!=0){
 473           if((smpi_privatize_global_variables != 0)
 474             && (static_cast<char*>(request->buf) >= smpi_start_data_exe)
 475             && (static_cast<char*>(request->buf) < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 476             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 477             smpi_switch_data_segment(request->src);
 478           }
 479           buf = xbt_malloc(request->size);
 480           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 481           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 482         }
 483       }
 484     }
 485
 486     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 487     request->real_size=request->size;
 488     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 489                                          buf, request->real_size, &match_send,
 490                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 491                          !smpi_process_get_replaying() ? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 492                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
 493                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 494                          request->detached);
 495     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 496
 497     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == NULL) */
 498     if (request->action)
 499       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 500
 501     if (async_small_thresh != 0 || ((request->flags & RMA)!=0))
 502       xbt_mutex_release(mut);
 503   }
 504 }
 505
 506 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 507 {
 508   if(requests==NULL)
 509     return;
 510
 511   for(int i = 0; i < count; i++) {
 512     smpi_mpi_start(requests[i]);
 513   }
 514 }
 515
 516 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 517 {
 518   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 519     (*request)->refcount--;
 520     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 521
 522     if((*request)->refcount==0){
 523         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
 524         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
 525         print_request("Destroying", (*request));
 526         xbt_free(*request);
 527         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 528     }else{
 529         print_request("Decrementing", (*request));
 530     }
 531   }else{
 532       xbt_die("freeing an already free request");
 533   }
 534 }
 535
 536 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 537                                MPI_Op op)
 538 {
 539   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 540   if(op==MPI_OP_NULL){
 541     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 542                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 543   }else{
 544     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 545                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 546     request->op = op;
 547   }
 548   return request;
 549 }
 550
 551 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 552                                MPI_Op op)
 553 {
 554   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 555   if(op==MPI_OP_NULL){
 556     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 557                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 558   }else{
 559     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 560                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 561     request->op = op;
 562   }
 563   return request;
 564 }
 565
 566 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 567 {
 568   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 569   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
 570                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 571   return request;
 572 }
 573
 574 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 575 {
 576   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 577   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 578                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 579   smpi_mpi_start(request);
 580   return request;
 581 }
 582
 583 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 584 {
 585   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 586   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 587                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 588   smpi_mpi_start(request);
 589   return request;
 590 }
 591
 592 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 593 {
 594   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 595   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 596                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 597                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 598   return request;
 599 }
 600
 601 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 602 {
 603   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 604   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 605                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
 606                           NON_PERSISTENT | RECV);
 607   smpi_mpi_start(request);
 608   return request;
 609 }
 610
 611 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 612 {
 613   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 614   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 615   smpi_mpi_wait(&request, status);
 616   request = NULL;
 617 }
 618
 619 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 620 {
 621   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 622   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 623                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 624
 625   smpi_mpi_start(request);
 626   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 627   request = NULL;
 628 }
 629
 630 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 631 {
 632   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 633   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 634                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 635
 636   smpi_mpi_start(request);
 637   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 638   request = NULL;
 639 }
 640
 641 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 642                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 643                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 644 {
 645   MPI_Request requests[2];
 646   MPI_Status stats[2];
 647   int myid=smpi_process_index();
 648   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
 649       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 650       return;
 651   }
 652   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 653   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 654   smpi_mpi_startall(2, requests);
 655   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 656   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 657   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 658   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 659     // Copy receive status
 660     *status = stats[1];
 661   }
 662 }
 663
 664 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 665 {
 666   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 667 }
 668
 669 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 670 {
 671   MPI_Request req = *request;
 672   smpi_empty_status(status);
 673
 674   if(!((req->detached != 0) && ((req->flags & SEND) != 0)) && ((req->flags & PREPARED) == 0)){
 675     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 676       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 677       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 678       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 679       status->MPI_ERROR = req->truncated != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 680       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 681       status->count = req->real_size;
 682     }
 683
 684     print_request("Finishing", req);
 685     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 686
 687     if(((req->flags & ACCUMULATE) != 0) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 688       if (!smpi_process_get_replaying()){
 689         if( smpi_privatize_global_variables != 0 && (static_cast<char*>(req->old_buf) >= smpi_start_data_exe)
 690             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 691             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 692             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 693         }
 694       }
 695
 696       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
 697         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 698         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 699         if(req->flags & RECV)
 700           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
 701                                datatype->substruct, req->op);
 702         xbt_free(req->buf);
 703       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 704           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 705           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 706           xbt_free(req->buf);
 707       }
 708     }
 709   }
 710
 711   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags & RECV) != 0)){
 712     int rank = smpi_process_index();
 713     int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 714     TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 715   }
 716
 717   if(req->detached_sender!=NULL){
 718     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 719   }
 720   if(req->flags & PERSISTENT)
 721     req->action = NULL;
 722   req->flags |= FINISHED;
 723
 724   smpi_mpi_request_free(request);
 725 }
 726
 727 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 728   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 729
 730   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 731   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 732   //     }
 733   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 734   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 735   static int nsleeps = 1;
 736   if(smpi_test_sleep > 0)
 737     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 738
 739   smpi_empty_status(status);
 740   int flag = 1;
 741   if (((*request)->flags & PREPARED) == 0) {
 742     if ((*request)->action != NULL)
 743       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 744     if (flag) {
 745       finish_wait(request, status);
 746       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 747       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & PERSISTENT)==0)
 748       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 749     }else{
 750       nsleeps++;
 751     }
 752   }
 753   return flag;
 754 }
 755
 756 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 757 {
 758   xbt_dynar_t comms;
 759   int i;
 760   int* map;
 761   int flag = 0;
 762   int size = 0;
 763
 764   *index = MPI_UNDEFINED;
 765   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 766   map = xbt_new(int, count);
 767   for(i = 0; i < count; i++) {
 768     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 769        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 770        map[size] = i;
 771        size++;
 772     }
 773   }
 774   if(size > 0) {
 775     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 776     static int nsleeps = 1;
 777     if(smpi_test_sleep > 0)
 778       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 779
 780     i = simcall_comm_testany(comms);
 781     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 782     if(i != -1) {
 783       *index = map[i];
 784       finish_wait(&requests[*index], status);
 785       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 786       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 787       flag = 1;
 788       nsleeps=1;
 789     }else{
 790       nsleeps++;
 791     }
 792   }else{
 793       //all requests are null or inactive, return true
 794       flag=1;
 795       smpi_empty_status(status);
 796   }
 797   xbt_free(map);
 798   xbt_dynar_free(&comms);
 799
 800   return flag;
 801 }
 802
 803 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 804 {
 805   MPI_Status stat;
 806   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 807   int flag=1;
 808   int i;
 809   for(i=0; i<count; i++){
 810     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 811       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 812         flag=0;
 813       }else{
 814           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 815       }
 816     }else{
 817       smpi_empty_status(pstat);
 818     }
 819     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 820       status[i] = *pstat;
 821     }
 822   }
 823   return flag;
 824 }
 825
 826 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 827   int flag=0;
 828   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 829   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 830   while(flag==0){
 831     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 832     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 833   }
 834 }
 835
 836 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 837
 838   MPI_Request request =build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 839                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 840
 841   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 842   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 843   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 844   static int nsleeps = 1;
 845   if(smpi_iprobe_sleep > 0)
 846     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 847   // behave like a receive, but don't do it
 848   smx_mailbox_t mailbox;
 849
 850   print_request("New iprobe", request);
 851   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 852   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh")>0){
 853       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 854       XBT_DEBUG("trying to probe the perm recv mailbox");
 855       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 856   }
 857   if (request->action==NULL){
 858   mailbox = smpi_process_mailbox();
 859       XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 860       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 861   }
 862
 863   if (request->action){
 864     simgrid::simix::Comm *sync_comm = static_cast<simgrid::simix::Comm*>(request->action);
 865     MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
 866     *flag = 1;
 867     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags & PREPARED)==0) {
 868       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 869       status->MPI_TAG    = req->tag;
 870       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 871       status->count      = req->real_size;
 872     }
 873     nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 874   }
 875   else {
 876     *flag = 0;
 877     nsleeps++;
 878   }
 879   smpi_mpi_request_free(&request);
 880
 881   return;
 882 }
 883
 884 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 885 {
 886   print_request("Waiting", *request);
 887   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 888     smpi_empty_status(status);
 889     return;
 890   }
 891
 892   if ((*request)->action != NULL)
 893     // this is not a detached send
 894     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 895
 896   finish_wait(request, status);
 897   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags & NON_PERSISTENT)!=0))
 898       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 899 }
 900
 901 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 902 {
 903   xbt_dynar_t comms;
 904   int i;
 905   int size = 0;
 906   int index = MPI_UNDEFINED;
 907   int *map;
 908
 909   if(count > 0) {
 910     // Wait for a request to complete
 911     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 912     map = xbt_new(int, count);
 913     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 914     for(i = 0; i < count; i++) {
 915       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 916         if (requests[i]->action != NULL) {
 917           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 918           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 919           map[size] = i;
 920           size++;
 921         }else{
 922          //This is a finished detached request, let's return this one
 923          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 924          index=i;
 925          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 926          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 927          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 928          break;
 929          }
 930       }
 931     }
 932     if(size > 0) {
 933       i = simcall_comm_waitany(comms);
 934
 935       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 936       if (i != -1) {
 937         index = map[i];
 938         finish_wait(&requests[index], status);
 939         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 940         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 941       }
 942     }
 943     xbt_free(map);
 944     xbt_dynar_free(&comms);
 945   }
 946
 947   if (index==MPI_UNDEFINED)
 948     smpi_empty_status(status);
 949
 950   return index;
 951 }
 952
 953 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 954 {
 955   int  index, c;
 956   MPI_Status stat;
 957   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 958   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 959   //tag invalid requests in the set
 960   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 961     for (c = 0; c < count; c++) {
 962       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
 963         smpi_empty_status(&status[c]);
 964       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
 965         smpi_empty_status(&status[c]);
 966         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 967       }
 968     }
 969   }
 970   for(c = 0; c < count; c++) {
 971
 972     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 973       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 974       index = c;
 975     } else {
 976       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 977       if (index == MPI_UNDEFINED)
 978         break;
 979       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
 980       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
 981     }
 982     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 983       status[index] = *pstat;
 984       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
 985         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
 986     }
 987   }
 988
 989   return retvalue;
 990 }
 991
 992 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
 993 {
 994   int i;
 995   int count = 0;
 996   int index;
 997   MPI_Status stat;
 998   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 999
1000   for(i = 0; i < incount; i++)
1001   {
1002     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1003     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1004       indices[count] = index;
1005       count++;
1006       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1007         status[index] = *pstat;
1008       }
1009      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1010      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1011     }else{
1012       return MPI_UNDEFINED;
1013     }
1014   }
1015   return count;
1016 }
1017
1018 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1019 {
1020   int i;
1021   int count = 0;
1022   int count_dead = 0;
1023   MPI_Status stat;
1024   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1025
1026   for(i = 0; i < incount; i++) {
1027     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1028       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1029          indices[i] = 1;
1030          count++;
1031          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1032            status[i] = *pstat;
1033          }
1034          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1035          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1036       }
1037     }else{
1038       count_dead++;
1039     }
1040   }
1041   if(count_dead==incount)
1042     return MPI_UNDEFINED;
1043   else return count;
1044 }
1045
1046 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1047 {
1048     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1049 }
1050
1051 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1052 {
1053     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1054 }
1055
1056 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1057                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1058 {
1059   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1060   int rank, size, src, index;
1061   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1062   MPI_Request *requests;
1063
1064   rank = smpi_comm_rank(comm);
1065   size = smpi_comm_size(comm);
1066   if(rank != root) {
1067     // Send buffer to root
1068     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1069   } else {
1070     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1071     // Local copy from root
1072     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1073     // Receive buffers from senders
1074     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1075     index = 0;
1076     for(src = 0; src < size; src++) {
1077       if(src != root) {
1078         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1079                                           src, system_tag, comm);
1080         index++;
1081       }
1082     }
1083     // Wait for completion of irecv's.
1084     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1085     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1086     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1087       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1088     }
1089     xbt_free(requests);
1090   }
1091 }
1092
1093 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1094                              MPI_Comm comm)
1095 {
1096     int i, size, count;
1097     int *displs;
1098     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1099     void *tmpbuf;
1100
1101     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1102     size = smpi_comm_size(comm);
1103     count = 0;
1104     displs = xbt_new(int, size);
1105     for (i = 0; i < size; i++) {
1106       displs[i] = count;
1107       count += recvcounts[i];
1108     }
1109     tmpbuf=static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1110
1111     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1112     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1113     xbt_free(displs);
1114     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1115 }
1116
1117 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1118                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1119 {
1120   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1121   int rank, size, src, index;
1122   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1123   MPI_Request *requests;
1124
1125   rank = smpi_comm_rank(comm);
1126   size = smpi_comm_size(comm);
1127   if(rank != root) {
1128     // Send buffer to root
1129     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1130   } else {
1131     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1132     // Local copy from root
1133     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
1134                        recvcounts[root], recvtype);
1135     // Receive buffers from senders
1136     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1137     index = 0;
1138     for(src = 0; src < size; src++) {
1139       if(src != root) {
1140         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
1141                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1142         index++;
1143       }
1144     }
1145     // Wait for completion of irecv's.
1146     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1147     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1148     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1149       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1150     }
1151     xbt_free(requests);
1152   }
1153 }
1154
1155 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1156                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1157 {
1158   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1159   int rank, size, other, index;
1160   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1161   MPI_Request *requests;
1162
1163   rank = smpi_comm_rank(comm);
1164   size = smpi_comm_size(comm);
1165   // FIXME: check for errors
1166   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1167   // Local copy from self
1168   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1169   // Send/Recv buffers to/from others;
1170   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1171   index = 0;
1172   for(other = 0; other < size; other++) {
1173     if(other != rank) {
1174       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1175       index++;
1176       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1177                                         system_tag, comm);
1178       index++;
1179     }
1180   }
1181   // Wait for completion of all comms.
1182   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1183   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1184   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1185     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1186   }
1187   xbt_free(requests);
1188 }
1189
1190 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1191                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1192 {
1193   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1194   int rank, size, other, index;
1195   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1196   MPI_Request *requests;
1197
1198   rank = smpi_comm_rank(comm);
1199   size = smpi_comm_size(comm);
1200   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1201   // Local copy from self
1202   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1203   // Send buffers to others;
1204   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1205   index = 0;
1206   for(other = 0; other < size; other++) {
1207     if(other != rank) {
1208       requests[index] =
1209         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1210       index++;
1211       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1212                           recvtype, other, system_tag, comm);
1213       index++;
1214     }
1215   }
1216   // Wait for completion of all comms.
1217   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1218   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1219   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1220     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1221   }
1222   xbt_free(requests);
1223 }
1224
1225 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1226                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1227 {
1228   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1229   int rank, size, dst, index;
1230   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1231   MPI_Request *requests;
1232
1233   rank = smpi_comm_rank(comm);
1234   size = smpi_comm_size(comm);
1235   if(rank != root) {
1236     // Recv buffer from root
1237     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1238   } else {
1239     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1240     // Local copy from root
1241     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1242         smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
1243                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1244     }
1245     // Send buffers to receivers
1246     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1247     index = 0;
1248     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1249       if(dst != root) {
1250         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1251                                           system_tag, comm);
1252         index++;
1253       }
1254     }
1255     // Wait for completion of isend's.
1256     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1257     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1258     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1259       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1260     }
1261     xbt_free(requests);
1262   }
1263 }
1264
1265 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1266                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1267 {
1268   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1269   int rank, size, dst, index;
1270   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1271   MPI_Request *requests;
1272
1273   rank = smpi_comm_rank(comm);
1274   size = smpi_comm_size(comm);
1275   if(rank != root) {
1276     // Recv buffer from root
1277     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1278   } else {
1279     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1280     // Local copy from root
1281     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1282       smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1283                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1284     }
1285     // Send buffers to receivers
1286     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1287     index = 0;
1288     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1289       if(dst != root) {
1290         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1291                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1292         index++;
1293       }
1294     }
1295     // Wait for completion of isend's.
1296     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1297     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1298     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1299       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1300     }
1301     xbt_free(requests);
1302   }
1303 }
1304
1305 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1306                      MPI_Comm comm)
1307 {
1308   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1309   int rank, size, src, index;
1310   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1311   MPI_Request *requests;
1312   void **tmpbufs;
1313
1314   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
1315
1316
1317   rank = smpi_comm_rank(comm);
1318   size = smpi_comm_size(comm);
1319   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1320   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1321     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1322     return;
1323   }
1324
1325   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1326     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1327     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1328   }
1329
1330   if(rank != root) {
1331     // Send buffer to root
1332     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1333   } else {
1334     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1335     // Local copy from root
1336     if (sendtmpbuf != NULL && recvbuf != NULL)
1337       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1338     // Receive buffers from senders
1339     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1340     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1341     index = 0;
1342     for(src = 0; src < size; src++) {
1343       if(src != root) {
1344          if (!smpi_process_get_replaying())
1345           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1346          else
1347            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1348         requests[index] =
1349           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1350         index++;
1351       }
1352     }
1353     // Wait for completion of irecv's.
1354     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1355     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1356       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1357       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1358       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1359         break;
1360       }else{
1361         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1362       }
1363       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1364         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1365     }
1366       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1367         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1368       }
1369     xbt_free(tmpbufs);
1370     xbt_free(requests);
1371
1372   }
1373   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1374     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1375   }
1376 }
1377
1378 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1379 {
1380   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1381   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1382 }
1383
1384 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1385 {
1386   int system_tag = -888;
1387   int rank, size, other, index;
1388   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1389   MPI_Request *requests;
1390   void **tmpbufs;
1391
1392   rank = smpi_comm_rank(comm);
1393   size = smpi_comm_size(comm);
1394
1395   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1396
1397   // Local copy from self
1398   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1399
1400   // Send/Recv buffers to/from others;
1401   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1402   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1403   index = 0;
1404   for(other = 0; other < rank; other++) {
1405     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1406     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1407     index++;
1408   }
1409   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1410     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1411     index++;
1412   }
1413   // Wait for completion of all comms.
1414   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1415
1416   if(smpi_op_is_commute(op)){
1417     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1418       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1419       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1420         break;
1421       }
1422       if(index < rank) {
1423         // #Request is below rank: it's a irecv
1424         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1425       }
1426     }
1427   }else{
1428     //non commutative case, wait in order
1429     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1430       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1431       if(index < rank) {
1432         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1433       }
1434     }
1435   }
1436   for(index = 0; index < rank; index++) {
1437     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1438   }
1439   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1440     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1441   }
1442   xbt_free(tmpbufs);
1443   xbt_free(requests);
1444 }
1445
1446 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1447 {
1448   int system_tag = -888;
1449   int rank, size, other, index;
1450   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1451   MPI_Request *requests;
1452   void **tmpbufs;
1453   int recvbuf_is_empty=1;
1454   rank = smpi_comm_rank(comm);
1455   size = smpi_comm_size(comm);
1456
1457   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1458
1459   // Send/Recv buffers to/from others;
1460   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1461   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1462   index = 0;
1463   for(other = 0; other < rank; other++) {
1464     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1465     requests[index] =
1466       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1467     index++;
1468   }
1469   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1470     requests[index] =
1471       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1472     index++;
1473   }
1474   // Wait for completion of all comms.
1475   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1476   if(smpi_op_is_commute(op)){
1477     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1478       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1479       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1480         break;
1481       }
1482       if(index < rank) {
1483         if(recvbuf_is_empty){
1484           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1485           recvbuf_is_empty=0;
1486         }else
1487         // #Request is below rank: it's a irecv
1488         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1489       }
1490     }
1491   }else{
1492     //non commutative case, wait in order
1493     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1494       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1495       if(index < rank) {
1496           if(recvbuf_is_empty){
1497             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1498             recvbuf_is_empty=0;
1499           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1500       }
1501     }
1502   }
1503   for(index = 0; index < rank; index++) {
1504     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1505   }
1506   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1507     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1508   }
1509   xbt_free(tmpbufs);
1510   xbt_free(requests);
1511 }