src/smpi/colls/allreduce/allreduce-rdb.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2023. 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.hpp"
   8 //#include <star-reduction.c>
   9 namespace simgrid::smpi {
  10 int allreduce__rdb(const void *sbuff, void *rbuff, int count,
  11                    MPI_Datatype dtype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
  12 {
  13   int nprocs, rank, tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  14   int mask, dst, pof2, newrank, rem, newdst;
  15   MPI_Aint extent, lb;
  16   MPI_Status status;
  17   /*
  18      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  19      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  20      #else
  21      MPI_User_function *uop;
  22      MPIR_OP *op_ptr;
  23      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  24      uop  = op_ptr->op;
  25      #endif
  26    */
  27   nprocs=comm->size();
  28   rank=comm->rank();
  29
  30   dtype->extent(&lb, &extent);
  31   unsigned char* tmp_buf = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  32
  33   Request::sendrecv(sbuff, count, dtype, rank, 500,
  34                rbuff, count, dtype, rank, 500, comm, &status);
  35
  36   // find nearest power-of-two less than or equal to comm_size
  37   pof2 = 1;
  38   while (pof2 <= nprocs)
  39     pof2 <<= 1;
  40   pof2 >>= 1;
  41
  42   rem = nprocs - pof2;
  43
  44   // In the non-power-of-two case, all even-numbered
  45   // processes of rank < 2*rem send their data to
  46   // (rank+1). These even-numbered processes no longer
  47   // participate in the algorithm until the very end. The
  48   // remaining processes form a nice power-of-two.
  49
  50   if (rank < 2 * rem) {
  51     // even
  52     if (rank % 2 == 0) {
  53
  54       Request::send(rbuff, count, dtype, rank + 1, tag, comm);
  55
  56       // temporarily set the rank to -1 so that this
  57       // process does not participate in recursive
  58       // doubling
  59       newrank = -1;
  60     } else                      // odd
  61     {
  62       Request::recv(tmp_buf, count, dtype, rank - 1, tag, comm, &status);
  63       // do the reduction on received data. since the
  64       // ordering is right, it doesn't matter whether
  65       // the operation is commutative or not.
  66       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuff, &count, dtype);
  67
  68       // change the rank
  69       newrank = rank / 2;
  70     }
  71   }
  72
  73   else                          // rank >= 2 * rem
  74     newrank = rank - rem;
  75
  76   // If op is user-defined or count is less than pof2, use
  77   // recursive doubling algorithm. Otherwise do a reduce-scatter
  78   // followed by allgather. (If op is user-defined,
  79   // derived datatypes are allowed and the user could pass basic
  80   // datatypes on one process and derived on another as long as
  81   // the type maps are the same. Breaking up derived
  82   // datatypes to do the reduce-scatter is tricky, therefore
  83   // using recursive doubling in that case.)
  84
  85   if (newrank != -1) {
  86     mask = 0x1;
  87     while (mask < pof2) {
  88       newdst = newrank ^ mask;
  89       // find real rank of dest
  90       dst = (newdst < rem) ? newdst * 2 + 1 : newdst + rem;
  91
  92       // Send the most current data, which is in recvbuf. Recv
  93       // into tmp_buf
  94       Request::sendrecv(rbuff, count, dtype, dst, tag, tmp_buf, count, dtype,
  95                    dst, tag, comm, &status);
  96
  97       // tmp_buf contains data received in this step.
  98       // recvbuf contains data accumulated so far
  99
 100       // op is commutative OR the order is already right
 101       // we assume it is commutative op
 102       //      if (op -> op_commute  || (dst < rank))
 103       if ((dst < rank)) {
 104         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuff, &count, dtype);
 105       } else                    // op is noncommutative and the order is not right
 106       {
 107         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( rbuff, tmp_buf, &count, dtype);
 108
 109         // copy result back into recvbuf
 110         Request::sendrecv(tmp_buf, count, dtype, rank, tag, rbuff, count,
 111                      dtype, rank, tag, comm, &status);
 112       }
 113       mask <<= 1;
 114     }
 115   }
 116   // In the non-power-of-two case, all odd-numbered processes of
 117   // rank < 2 * rem send the result to (rank-1), the ranks who didn't
 118   // participate above.
 119
 120   if (rank < 2 * rem) {
 121     if (rank % 2)               // odd
 122       Request::send(rbuff, count, dtype, rank - 1, tag, comm);
 123     else                        // even
 124       Request::recv(rbuff, count, dtype, rank + 1, tag, comm, &status);
 125   }
 126
 127   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 128   return MPI_SUCCESS;
 129 }
 130 } // namespace simgrid::smpi