src/smpi/colls/alltoall/alltoall-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 "smpi_status.hpp"
   9
  10 /*****************************************************************************
  11
  12  * Function: alltoall_rdb
  13
  14  * Return: int
  15
  16  * inputs:
  17     send_buff: send input buffer
  18     send_count: number of elements to send
  19     send_type: data type of elements being sent
  20     recv_buff: receive output buffer
  21     recv_count: number of elements to received
  22     recv_type: data type of elements being received
  23     comm: communicator
  24
  25  * Descrp: Function realizes the allgather operation using the recursive
  26            doubling algorithm.
  27
  28  * Author: MPICH / slightly modified by Ahmad Faraj.
  29
  30  ****************************************************************************/
  31 namespace simgrid::smpi {
  32 int alltoall__rdb(const void *send_buff, int send_count,
  33                   MPI_Datatype send_type,
  34                   void *recv_buff, int recv_count,
  35                   MPI_Datatype recv_type, MPI_Comm comm)
  36 {
  37   /* MPI variables */
  38   MPI_Status status;
  39   MPI_Aint send_increment, recv_increment, extent;
  40
  41   int dst_tree_root, rank_tree_root, send_offset, recv_offset;
  42   int rank, num_procs, j, k, dst, curr_size, max_size;
  43   int last_recv_count = 0, tmp_mask, tree_root, num_procs_completed;
  44   int tag = COLL_TAG_ALLTOALL, mask = 1, i = 0;
  45
  46   char *send_ptr = (char *) send_buff;
  47   char *recv_ptr = (char *) recv_buff;
  48
  49   num_procs = comm->size();
  50   rank = comm->rank();
  51   send_increment = send_type->get_extent();
  52   recv_increment = recv_type->get_extent();
  53   extent = recv_type->get_extent();
  54
  55   send_increment *= (send_count * num_procs);
  56   recv_increment *= (recv_count * num_procs);
  57
  58   max_size = num_procs * recv_increment;
  59
  60   unsigned char* tmp_buff = smpi_get_tmp_sendbuffer(max_size);
  61
  62   curr_size = send_count * num_procs;
  63
  64   Request::sendrecv(send_ptr, curr_size, send_type, rank, tag,
  65                tmp_buff + (rank * recv_increment),
  66                curr_size, recv_type, rank, tag, comm, &status);
  67
  68   while (mask < num_procs) {
  69     dst = rank ^ mask;
  70     dst_tree_root = dst >> i;
  71     dst_tree_root <<= i;
  72     rank_tree_root = rank >> i;
  73     rank_tree_root <<= i;
  74     send_offset = rank_tree_root * send_increment;
  75     recv_offset = dst_tree_root * recv_increment;
  76
  77     if (dst < num_procs) {
  78       Request::sendrecv(tmp_buff + send_offset, curr_size, send_type, dst, tag,
  79                    tmp_buff + recv_offset, mask * recv_count * num_procs,
  80                    recv_type, dst, tag, comm, &status);
  81
  82       last_recv_count = Status::get_count(&status, recv_type);
  83       curr_size += last_recv_count;
  84     }
  85
  86
  87     if (dst_tree_root + mask > num_procs) {
  88
  89       num_procs_completed = num_procs - rank_tree_root - mask;
  90       /* num_procs_completed is the number of processes in this
  91          subtree that have all the data. Send data to others
  92          in a tree fashion. First find root of current tree
  93          that is being divided into two. k is the number of
  94          least-significant bits in this process's rank that
  95          must be zeroed out to find the rank of the root */
  96
  97       j = mask;
  98       k = 0;
  99       while (j) {
 100         j >>= 1;
 101         k++;
 102       }
 103       k--;
 104
 105       tmp_mask = mask >> 1;
 106
 107       while (tmp_mask) {
 108         dst = rank ^ tmp_mask;
 109
 110         tree_root = rank >> k;
 111         tree_root <<= k;
 112
 113         /* send only if this proc has data and destination
 114            doesn't have data. at any step, multiple processes
 115            can send if they have the data */
 116
 117         if ((dst > rank)
 118             && (rank < tree_root + num_procs_completed)
 119             && (dst >= tree_root + num_procs_completed)) {
 120           Request::send(tmp_buff + dst_tree_root * send_increment,
 121                    last_recv_count, send_type, dst, tag, comm);
 122
 123         }
 124
 125         /* recv only if this proc. doesn't have data and sender
 126            has data */
 127
 128         else if ((dst < rank)
 129                  && (dst < tree_root + num_procs_completed)
 130                  && (rank >= tree_root + num_procs_completed)) {
 131           Request::recv(tmp_buff + dst_tree_root * send_increment,
 132                    mask * num_procs * send_count, send_type, dst,
 133                    tag, comm, &status);
 134
 135           last_recv_count = Status::get_count(&status, send_type);
 136           curr_size += last_recv_count;
 137         }
 138
 139         tmp_mask >>= 1;
 140         k--;
 141       }
 142     }
 143
 144     mask <<= 1;
 145     i++;
 146   }
 147
 148   for (i = 0; i < num_procs; i++)
 149     Request::sendrecv(tmp_buff + (rank + i * num_procs) * send_count * extent,
 150                  send_count, send_type, rank, tag,
 151                  recv_ptr + (i * recv_count * extent),
 152                  recv_count, recv_type, rank, tag, comm, &status);
 153   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buff);
 154   return MPI_SUCCESS;
 155 }
 156 } // namespace simgrid::smpi