src/smpi/mpi/smpi_request.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "smpi_request.hpp"
   7
   8 #include "private.hpp"
   9 #include "simgrid/Exception.hpp"
  10 #include "simgrid/s4u/ConditionVariable.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
  12 #include "simgrid/s4u/Mutex.hpp"
  13 #include "smpi_comm.hpp"
  14 #include "smpi_datatype.hpp"
  15 #include "smpi_host.hpp"
  16 #include "smpi_op.hpp"
  17 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  18 #include "src/kernel/activity/CommImpl.hpp"
  19 #include "src/kernel/actor/ActorImpl.hpp"
  20 #include "src/kernel/actor/SimcallObserver.hpp"
  21 #include "src/mc/mc.h"
  22 #include "src/mc/mc_replay.hpp"
  23 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
  24
  25 #include <algorithm>
  26 #include <array>
  27 #include <mutex> // std::scoped_lock and std::unique_lock
  28
  29 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_request, smpi, "Logging specific to SMPI (request)");
  30
  31 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  32   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  33 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  34   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  35
  36 extern std::function<void(simgrid::kernel::activity::CommImpl*, void*, size_t)> smpi_comm_copy_data_callback;
  37
  38 namespace simgrid::smpi {
  39
  40 Request::Request(const void* buf, int count, MPI_Datatype datatype, aid_t src, aid_t dst, int tag, MPI_Comm comm,
  41                  unsigned flags, MPI_Op op)
  42     : buf_(const_cast<void*>(buf))
  43     , old_buf_(buf_)
  44     , type_(datatype)
  45     , size_(datatype->size() * count)
  46     , src_(src)
  47     , dst_(dst)
  48     , tag_(tag)
  49     , comm_(comm)
  50     , flags_(flags)
  51     , op_(op)
  52 {
  53   datatype->ref();
  54   comm_->ref();
  55   if(op != MPI_REPLACE && op != MPI_OP_NULL)
  56     op_->ref();
  57   action_          = nullptr;
  58   detached_        = false;
  59   detached_sender_ = nullptr;
  60   real_src_        = 0;
  61   // get src_host if it's available (src is valid)
  62   if (auto src_process = simgrid::s4u::Actor::by_pid(src))
  63     src_host_ = src_process->get_host();
  64   truncated_       = false;
  65   unmatched_types_ = false;
  66   real_size_       = 0;
  67   real_tag_        = 0;
  68   if (flags & MPI_REQ_PERSISTENT)
  69     refcount_ = 1;
  70   else
  71     refcount_ = 0;
  72   init_buffer(count);
  73   this->add_f();
  74 }
  75
  76 void Request::ref(){
  77   refcount_++;
  78 }
  79
  80 void Request::unref(MPI_Request* request)
  81 {
  82   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL, "freeing an already free request");
  83
  84   (*request)->refcount_--;
  85   if ((*request)->refcount_ < 0) {
  86     (*request)->print_request("wrong refcount");
  87     xbt_die("Whoops, wrong refcount");
  88   }
  89   if ((*request)->refcount_ == 0) {
  90     if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) {
  91       ((*request)->generalized_funcs)->free_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state);
  92     } else {
  93       Comm::unref((*request)->comm_);
  94       Datatype::unref((*request)->type_);
  95     }
  96     if ((*request)->op_ != MPI_REPLACE && (*request)->op_ != MPI_OP_NULL)
  97       Op::unref(&(*request)->op_);
  98
  99     (*request)->print_request("Destroying");
 100     F2C::free_f((*request)->f2c_id());
 101     delete *request;
 102     *request = MPI_REQUEST_NULL;
 103   } else {
 104     (*request)->print_request("Decrementing");
 105   }
 106 }
 107
 108 bool Request::match_types(MPI_Datatype stype, MPI_Datatype rtype){
 109   bool match = false;
 110   if ((stype == rtype) ||
 111      //byte and packed always match with anything
 112      (stype == MPI_PACKED || rtype == MPI_PACKED || stype == MPI_BYTE || rtype == MPI_BYTE) ||
 113      //complex datatypes - we don't properly match these yet, as it would mean checking each subtype recursively.
 114      (stype->flags() & DT_FLAG_DERIVED || rtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) ||
 115      //duplicated datatypes, check if underlying is ok
 116      (stype->duplicated_datatype()!=MPI_DATATYPE_NULL && match_types(stype->duplicated_datatype(), rtype)) ||
 117      (rtype->duplicated_datatype()!=MPI_DATATYPE_NULL && match_types(stype, rtype->duplicated_datatype())))
 118     match = true;
 119   if (not match)
 120     XBT_WARN("Mismatched datatypes : sending %s and receiving %s", stype->name().c_str(), rtype->name().c_str());
 121   return match;
 122 }
 123
 124
 125 bool Request::match_common(MPI_Request req, MPI_Request sender, MPI_Request receiver)
 126 {
 127   xbt_assert(sender, "Cannot match against null sender");
 128   xbt_assert(receiver, "Cannot match against null receiver");
 129   XBT_DEBUG("Trying to match %s of sender src %ld against %ld, tag %d against %d, id %d against %d",
 130             (req == receiver ? "send" : "recv"), sender->src_, receiver->src_, sender->tag_, receiver->tag_,
 131             sender->comm_->id(), receiver->comm_->id());
 132
 133   if ((receiver->comm_->id() == MPI_UNDEFINED || sender->comm_->id() == MPI_UNDEFINED ||
 134        receiver->comm_->id() == sender->comm_->id()) &&
 135       ((receiver->src_ == MPI_ANY_SOURCE && (receiver->comm_->group()->rank(sender->src_) != MPI_UNDEFINED)) ||
 136        receiver->src_ == sender->src_) &&
 137       ((receiver->tag_ == MPI_ANY_TAG && sender->tag_ >= 0) || receiver->tag_ == sender->tag_)) {
 138     // we match, we can transfer some values
 139     if (receiver->src_ == MPI_ANY_SOURCE) {
 140       receiver->real_src_ = sender->src_;
 141       receiver->src_host_ = sender->src_host_;
 142     }
 143     if (receiver->tag_ == MPI_ANY_TAG)
 144       receiver->real_tag_ = sender->tag_;
 145     if ((receiver->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0 && receiver->real_size_ < sender->real_size_) {
 146       XBT_DEBUG("Truncating message - should not happen: receiver size : %zu < sender size : %zu", receiver->real_size_,
 147                 sender->real_size_);
 148       receiver->truncated_ = true;
 149     }
 150     //0-sized datatypes/counts should not interfere and match
 151     if (sender->real_size_ != 0 && receiver->real_size_ != 0 && not match_types(sender->type_, receiver->type_))
 152       receiver->unmatched_types_ = true;
 153     if (sender->detached_)
 154       receiver->detached_sender_ = sender; // tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in
 155                                            // the receiver
 156     req->flags_ |= MPI_REQ_MATCHED; // mark as impossible to cancel anymore
 157     XBT_DEBUG("match succeeded");
 158     return true;
 159   }
 160   return false;
 161 }
 162
 163 void Request::init_buffer(int count){
 164 // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 165   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialization at the reception)
 166   if (not smpi_process()->replaying() &&
 167      ((((flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0) && ((flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) != 0)) || (type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED))) {
 168     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 169     old_buf_ = buf_;
 170     if (count==0){
 171       buf_ = nullptr;
 172     }else {
 173       buf_ = xbt_malloc(count*type_->size());
 174       if ((type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && ((flags_ & MPI_REQ_SEND) != 0)) {
 175         type_->serialize(old_buf_, buf_, count);
 176       }
 177     }
 178   }
 179 }
 180
 181 bool Request::match_recv(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl*)
 182 {
 183   auto* ref  = static_cast<MPI_Request>(a);
 184   auto* req  = static_cast<MPI_Request>(b);
 185   bool match = match_common(req, req, ref);
 186   if (not match || ref->comm_ == MPI_COMM_UNINITIALIZED || ref->comm_->is_smp_comm())
 187     return match;
 188   auto it = std::find(req->message_id_.begin(), req->message_id_.end(), ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 189                                               ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_));
 190   if (it != req->message_id_.end()) {
 191     if (((ref->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0) && ((req->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0)) {
 192       req->message_id_.erase(it);
 193       XBT_DEBUG("increasing count in comm %p, which was %u from pid %ld, to pid %ld with tag %d", ref->comm_,
 194                 ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 195                                                         ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_),
 196                 req->src_, req->dst_, req->tag_);
 197       ref->comm_->increment_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 198                                                     ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_);
 199       if (ref->real_size_ > req->real_size_) {
 200         ref->real_size_ = req->real_size_;
 201       }
 202     }
 203   } else {
 204     match = false;
 205     req->flags_ &= ~MPI_REQ_MATCHED;
 206     ref->detached_sender_ = nullptr;
 207     XBT_DEBUG("Refusing to match message, as its ID is not the one I expect. in comm %p, %u, "
 208               "from pid %ld to pid %ld, with tag %d",
 209               ref->comm_,
 210               ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 211                                                       ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_),
 212               req->src_, req->dst_, req->tag_);
 213   }
 214   return match;
 215 }
 216
 217 bool Request::match_send(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl*)
 218 {
 219   auto* ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 220   auto* req = static_cast<MPI_Request>(b);
 221   return match_common(req, ref, req);
 222 }
 223
 224 void Request::print_request(const char* message) const
 225 {
 226   XBT_VERB("%s  request %p  [buf = %p, size = %zu, src = %ld, dst = %ld, tag = %d, flags = %x]", message, this, buf_,
 227            size_, src_, dst_, tag_, flags_);
 228 }
 229
 230 /* factories, to hide the internal flags from the caller */
 231 MPI_Request Request::bsend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 232 {
 233   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 234                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 235                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_BSEND);
 236 }
 237
 238 MPI_Request Request::send_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 239 {
 240   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 241                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 242                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 243 }
 244
 245 MPI_Request Request::ssend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 246 {
 247   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 248                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 249                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 250 }
 251
 252 MPI_Request Request::isend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 253 {
 254   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 255                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 256                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 257 }
 258
 259 MPI_Request Request::rma_send_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 260                                MPI_Op op)
 261 {
 262   MPI_Request request;
 263   if(op==MPI_OP_NULL){
 264     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src),
 265                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 266                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 267   }else{
 268     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src),
 269                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 270                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED |
 271                               MPI_REQ_ACCUMULATE,
 272                           op);
 273   }
 274   return request;
 275 }
 276
 277 MPI_Request Request::recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 278 {
 279   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 280   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 281     source = MPI_ANY_SOURCE;
 282   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 283     source = comm->group()->actor(src);
 284   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 285                      source,
 286                      simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm,
 287                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 288 }
 289
 290 MPI_Request Request::rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 291                                MPI_Op op)
 292 {
 293   aid_t source        = MPI_PROC_NULL;
 294   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 295     source = MPI_ANY_SOURCE;
 296   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 297     source = comm->group()->actor(src);
 298   MPI_Request request;
 299   if(op==MPI_OP_NULL){
 300     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 301                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 302                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 303   }else{
 304     request =
 305         new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 306                     dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 307                     MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_ACCUMULATE, op);
 308   }
 309   return request;
 310 }
 311
 312 MPI_Request Request::irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 313 {
 314   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 315   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 316     source = MPI_ANY_SOURCE;
 317   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 318     source = comm->group()->actor(src);
 319   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 320                      source, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm,
 321                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 322 }
 323
 324 MPI_Request Request::ibsend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 325 {
 326   auto* request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 327                               dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 328                               MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_BSEND);
 329   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 330     request->start();
 331   return request;
 332 }
 333
 334 MPI_Request Request::isend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 335 {
 336   auto* request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 337                               dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 338                               MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND);
 339   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 340     request->start();
 341   return request;
 342 }
 343
 344 MPI_Request Request::issend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 345 {
 346   auto* request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 347                               dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 348                               MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND);
 349   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 350     request->start();
 351   return request;
 352 }
 353
 354 MPI_Request Request::irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 355 {
 356   aid_t source        = MPI_PROC_NULL;
 357   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 358     source = MPI_ANY_SOURCE;
 359   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 360     source = comm->group()->actor(src);
 361   auto* request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 362                               simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV);
 363   if(src != MPI_PROC_NULL)
 364     request->start();
 365   return request;
 366 }
 367
 368 int Request::recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 369 {
 370   MPI_Request request = irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 371   int retval = wait(&request,status);
 372   return retval;
 373 }
 374
 375 void Request::bsend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 376 {
 377   auto* request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 378                               dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 379                               MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_BSEND);
 380
 381   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 382    request->start();
 383   wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 384 }
 385
 386 void Request::send(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 387 {
 388   auto* request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 389                               dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 390                               MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND);
 391   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 392    request->start();
 393   wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 394 }
 395
 396 void Request::ssend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 397 {
 398   auto* request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 399                               dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 400                               MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND);
 401
 402   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 403    request->start();
 404   wait(&request,MPI_STATUS_IGNORE);
 405 }
 406
 407 void Request::sendrecv(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 408                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 409                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 410 {
 411   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 412   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 413     source = MPI_ANY_SOURCE;
 414   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 415     source = comm->group()->actor(src);
 416   aid_t destination = dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL;
 417
 418   std::array<MPI_Request, 2> requests;
 419   std::array<MPI_Status, 2> stats;
 420   if (aid_t myid = simgrid::s4u::this_actor::get_pid(); (destination == myid) && (source == myid)) {
 421     Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 422     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 423       status->MPI_SOURCE = source;
 424       status->MPI_TAG    = recvtag;
 425       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 426       status->count      = sendcount * sendtype->size();
 427     }
 428     return;
 429   }
 430   requests[0] = isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 431   requests[1] = irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 432   startall(2, requests.data());
 433   waitall(2, requests.data(), stats.data());
 434   unref(&requests[0]);
 435   unref(&requests[1]);
 436   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 437     // Copy receive status
 438     *status = stats[1];
 439   }
 440 }
 441
 442 void Request::isendrecv(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 443                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 444                        MPI_Comm comm, MPI_Request* request)
 445 {
 446   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 447   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 448     source = MPI_ANY_SOURCE;
 449   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 450     source = comm->group()->actor(src);
 451   aid_t destination = dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL;
 452
 453   (*request) = new Request( nullptr, 0, MPI_BYTE,
 454                          src,dst, sendtag, comm, MPI_REQ_PERSISTENT|MPI_REQ_NBC);
 455   std::vector<MPI_Request> requests;
 456   if (aid_t myid = simgrid::s4u::this_actor::get_pid(); (destination == myid) && (source == myid)) {
 457     Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 458     return;
 459   }
 460   requests.push_back(isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm));
 461   requests.push_back(irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm));
 462   (*request)->start_nbc_requests(requests);
 463 }
 464
 465 void Request::start()
 466 {
 467   s4u::Mailbox* mailbox;
 468
 469   xbt_assert(action_ == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 470   //reinitialize temporary buffer for persistent requests
 471   if(real_size_ > 0 && flags_ & MPI_REQ_FINISHED){
 472     buf_ = old_buf_;
 473     init_buffer(real_size_/type_->size());
 474   }
 475   flags_ &= ~MPI_REQ_PREPARED;
 476   flags_ &= ~MPI_REQ_FINISHED;
 477   this->ref();
 478
 479   // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 480   real_size_=size_;
 481   if ((flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0) {
 482     this->print_request("New recv");
 483
 484     simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_));
 485
 486     std::unique_lock<s4u::Mutex> mut_lock;
 487     if (smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 488       mut_lock = std::unique_lock(*process->mailboxes_mutex());
 489
 490     bool is_probe = ((flags_ & MPI_REQ_PROBE) != 0);
 491     flags_ |= MPI_REQ_PROBE;
 492
 493     if (smpi_cfg_async_small_thresh() == 0 && (flags_ & MPI_REQ_RMA) == 0) {
 494       mailbox = process->mailbox();
 495     } else if (((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_async_small_thresh()) {
 496       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 497       //begin with the more appropriate one : the small one.
 498       mailbox = process->mailbox_small();
 499       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %s (in case of SSEND)?",
 500                 mailbox->get_cname());
 501       simgrid::kernel::activity::ActivityImplPtr action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 502
 503       if (action == nullptr) {
 504         mailbox = process->mailbox();
 505         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %s", mailbox->get_cname());
 506         action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 507         if (action == nullptr) {
 508           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %s", mailbox->get_cname());
 509           mailbox = process->mailbox_small();
 510         }
 511       } else {
 512         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 513       }
 514     } else {
 515       mailbox = process->mailbox_small();
 516       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 517       simgrid::kernel::activity::ActivityImplPtr action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 518
 519       if (action == nullptr) {
 520         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 521         mailbox = process->mailbox();
 522       } else {
 523         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 524       }
 525     }
 526     if (not is_probe)
 527       flags_ &= ~MPI_REQ_PROBE;
 528     kernel::actor::CommIrecvSimcall observer{process->get_actor()->get_impl(),
 529                                              mailbox->get_impl(),
 530                                              static_cast<unsigned char*>(buf_),
 531                                              &real_size_,
 532                                              &match_recv,
 533                                              process->replaying() ? &smpi_comm_null_copy_buffer_callback
 534                                                                   : smpi_comm_copy_data_callback,
 535                                              this,
 536                                              -1.0,
 537                                              process->call_location()->get_call_location()};
 538     observer.set_tag(tag_);
 539
 540     action_ = kernel::actor::simcall_answered([&observer] { return kernel::activity::CommImpl::irecv(&observer); },
 541                                               &observer);
 542
 543     XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 544   } else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 545     simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_));
 546     xbt_assert(process, "Actor pid=%ld is gone??", dst_);
 547     if (TRACE_smpi_view_internals())
 548       TRACE_smpi_send(src_, src_, dst_, tag_, size_);
 549     this->print_request("New send");
 550
 551     message_id_.push_back(comm_->get_sent_messages_count(comm_->group()->rank(src_), comm_->group()->rank(dst_), tag_));
 552     comm_->increment_sent_messages_count(comm_->group()->rank(src_), comm_->group()->rank(dst_), tag_);
 553
 554     void* buf = buf_;
 555     if ((flags_ & MPI_REQ_SSEND) == 0 && ((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0 || (flags_ & MPI_REQ_BSEND) != 0 ||
 556                                           static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_detached_send_thresh())) {
 557       detached_    = true;
 558       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", this);
 559       this->ref();
 560       if (not(type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 561         void* oldbuf = buf_;
 562         if (not process->replaying() && oldbuf != nullptr && size_ != 0) {
 563           if (smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_), buf_))
 564             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 565
 566           //we need this temporary buffer even for bsend, as it will be released in the copy callback and we don't have a way to differentiate it
 567           //so actually ... don't use manually attached buffer space.
 568           buf = xbt_malloc(size_);
 569           memcpy(buf,oldbuf,size_);
 570           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 571         }
 572       }
 573     }
 574
 575     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 576     double sleeptime = 0.0;
 577     if (detached_ || ((flags_ & (MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SSEND)) != 0)) { // issend should be treated as isend
 578       // isend and send timings may be different
 579       sleeptime =
 580           ((flags_ & MPI_REQ_ISEND) != 0)
 581               ? simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->oisend(
 582                     size_, simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_)->get_host(), simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_)->get_host())
 583               : simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->osend(
 584                     size_, simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_)->get_host(),
 585                     simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_)->get_host());
 586     }
 587
 588     if(sleeptime > 0.0){
 589       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(sleeptime);
 590       XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", size_, sleeptime);
 591     }
 592
 593     std::unique_lock<s4u::Mutex> mut_lock;
 594     if (smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 595       mut_lock = std::unique_lock(*process->mailboxes_mutex());
 596
 597     if (not(smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)) {
 598       mailbox = process->mailbox();
 599     } else if (((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_async_small_thresh()) { // eager mode
 600       bool is_probe = ((flags_ & MPI_REQ_PROBE) != 0);
 601       flags_ |= MPI_REQ_PROBE;
 602
 603       mailbox = process->mailbox();
 604       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %s?", mailbox->get_cname());
 605       if (not mailbox->iprobe(1, &match_send, static_cast<void*>(this))) {
 606         if ((flags_ & MPI_REQ_SSEND) == 0) {
 607           mailbox = process->mailbox_small();
 608           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %s",
 609                     mailbox->get_cname());
 610         } else {
 611           mailbox = process->mailbox_small();
 612           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %s?",
 613                     mailbox->get_cname());
 614           if (not mailbox->iprobe(1, &match_send, static_cast<void*>(this))) {
 615             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 616             mailbox = process->mailbox();
 617           }
 618         }
 619       } else {
 620         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 621       }
 622       if (not is_probe)
 623         flags_ &= ~MPI_REQ_PROBE;
 624     } else {
 625       mailbox = process->mailbox();
 626       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %s (buf: %p)", this, mailbox->get_cname(), buf_);
 627     }
 628
 629     size_t payload_size_ = size_ + 16;//MPI enveloppe size (tag+dest+communicator)
 630     kernel::actor::CommIsendSimcall observer{
 631         simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance()->get_actor_by_pid(src_), mailbox->get_impl(),
 632         static_cast<double>(payload_size_), -1, static_cast<unsigned char*>(buf), real_size_, &match_send,
 633         &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 634         process->replaying() ? &smpi_comm_null_copy_buffer_callback : smpi_comm_copy_data_callback, this,
 635         // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 636         detached_, process->call_location()->get_call_location()};
 637     observer.set_tag(tag_);
 638     action_ = kernel::actor::simcall_answered([&observer] { return kernel::activity::CommImpl::isend(&observer); },
 639                                               &observer);
 640     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 641
 642     /* FIXME: detached sends are not traceable (action_ == nullptr) */
 643     if (action_ != nullptr) {
 644       boost::static_pointer_cast<kernel::activity::CommImpl>(action_)->set_tracing_category(
 645           smpi_process()->get_tracing_category());
 646     }
 647   }
 648 }
 649
 650 void Request::startall(int count, MPI_Request * requests)
 651 {
 652   if(requests== nullptr)
 653     return;
 654
 655   for(int i = 0; i < count; i++) {
 656     if(requests[i]->src_ != MPI_PROC_NULL && requests[i]->dst_ != MPI_PROC_NULL)
 657       requests[i]->start();
 658   }
 659 }
 660
 661 void Request::cancel()
 662 {
 663   this->flags_ |= MPI_REQ_CANCELLED;
 664   if (this->action_ != nullptr)
 665     (boost::static_pointer_cast<simgrid::kernel::activity::CommImpl>(this->action_))->cancel();
 666 }
 667
 668 int Request::test(MPI_Request * request, MPI_Status * status, int* flag) {
 669   // assume that *request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or testall before)
 670   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 671   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) dostuff...
 672   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 673   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 674   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL);
 675
 676   static int nsleeps = 1;
 677   int ret = MPI_SUCCESS;
 678
 679   if(smpi_test_sleep > 0)
 680     simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(nsleeps * smpi_test_sleep);
 681
 682   Status::empty(status);
 683   *flag = 1;
 684
 685   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_NBC){
 686     *flag = finish_nbc_requests(request, 1);
 687   }
 688
 689   if (((*request)->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_FINISHED)) == 0) {
 690     if ((*request)->action_ != nullptr && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_CANCELLED) == 0){
 691       try{
 692         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
 693         simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(issuer->get_pid()));
 694         kernel::actor::ActivityTestSimcall observer{issuer, (*request)->action_.get(),
 695                                                     process->call_location()->get_call_location()};
 696         *flag = kernel::actor::simcall_answered(
 697             [&observer] { return observer.get_activity()->test(observer.get_issuer()); }, &observer);
 698       } catch (const Exception&) {
 699         *flag = 0;
 700         return ret;
 701       }
 702     }
 703     if (((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) && not((*request)->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE))
 704       *flag=0;
 705     if (*flag) {
 706       finish_wait(request, status); // may invalidate *request
 707       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)){
 708         MPI_Status tmp_status;
 709         MPI_Status* mystatus;
 710         if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
 711           mystatus = &tmp_status;
 712           Status::empty(mystatus);
 713         } else {
 714           mystatus = status;
 715         }
 716         ret = ((*request)->generalized_funcs)->query_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
 717       }
 718       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 719       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_PERSISTENT) == 0)
 720         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 721     } else if (smpi_cfg_grow_injected_times()) {
 722       nsleeps++;
 723     }
 724   }
 725   return ret;
 726 }
 727
 728 int Request::testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *count, int *indices, MPI_Status status[])
 729 {
 730   int error=0;
 731   int count_dead = 0;
 732   int flag = 0;
 733   MPI_Status stat;
 734   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 735
 736   *count = 0;
 737   for (int i = 0; i < incount; i++) {
 738     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
 739       if (test(&requests[i], pstat, &flag) != MPI_SUCCESS)
 740         error = 1;
 741       if(flag) {
 742         indices[*count] = i;
 743         if (status != MPI_STATUSES_IGNORE)
 744           status[*count] = *pstat;
 745         (*count)++;
 746         if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 747           requests[i] = MPI_REQUEST_NULL;
 748       }
 749     } else {
 750       count_dead++;
 751     }
 752   }
 753   if(count_dead==incount)*count=MPI_UNDEFINED;
 754   if(error!=0)
 755     return MPI_ERR_IN_STATUS;
 756   else
 757     return MPI_SUCCESS;
 758 }
 759
 760 int Request::testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, int* flag, MPI_Status * status)
 761 {
 762   std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*> comms;
 763   comms.reserve(count);
 764
 765   *flag = 0;
 766   int ret = MPI_SUCCESS;
 767   *index = MPI_UNDEFINED;
 768
 769   std::vector<int> map; /** Maps all matching comms back to their location in requests **/
 770   for (int i = 0; i < count; i++) {
 771     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action_ && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 772       comms.push_back(requests[i]->action_.get());
 773       map.push_back(i);
 774     }
 775   }
 776   if (not map.empty()) {
 777     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 778     static int nsleeps = 1;
 779     if(smpi_test_sleep > 0)
 780       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(nsleeps * smpi_test_sleep);
 781     ssize_t i;
 782     try{
 783       kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
 784       simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(issuer->get_pid()));
 785       kernel::actor::ActivityTestanySimcall observer{issuer, comms, process->call_location()->get_call_location()};
 786       i = kernel::actor::simcall_answered(
 787           [&observer] {
 788             return kernel::activity::ActivityImpl::test_any(observer.get_issuer(), observer.get_activities());
 789           },
 790           &observer);
 791     } catch (const Exception&) {
 792       XBT_DEBUG("Exception in testany");
 793       return 0;
 794     }
 795
 796     if (i != -1) { // -1 is not MPI_UNDEFINED but a SIMIX return code. (nothing matches)
 797       *index = map[i];
 798       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) &&
 799           not(requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
 800         *flag=0;
 801       } else {
 802         finish_wait(&requests[*index],status);
 803       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)){
 804         MPI_Status tmp_status;
 805         MPI_Status* mystatus;
 806         if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
 807           mystatus = &tmp_status;
 808           Status::empty(mystatus);
 809         } else {
 810           mystatus = status;
 811         }
 812         ret=(requests[*index]->generalized_funcs)->query_fn((requests[*index]->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
 813       }
 814
 815       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_NBC){
 816         *flag = finish_nbc_requests(&requests[*index] , 1);
 817       }
 818
 819       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 820           requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 821         XBT_DEBUG("Testany - returning with index %d", *index);
 822         *flag=1;
 823       }
 824       nsleeps = 1;
 825     } else {
 826       nsleeps++;
 827     }
 828   } else {
 829       XBT_DEBUG("Testany on inactive handles, returning flag=1 but empty status");
 830       //all requests are null or inactive, return true
 831       *flag = 1;
 832       *index = MPI_UNDEFINED;
 833       Status::empty(status);
 834   }
 835
 836   return ret;
 837 }
 838
 839 int Request::testall(int count, MPI_Request requests[], int* outflag, MPI_Status status[])
 840 {
 841   MPI_Status stat;
 842   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 843   int flag;
 844   int error = 0;
 845   *outflag = 1;
 846   for(int i=0; i<count; i++){
 847     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 848       int ret = test(&requests[i], pstat, &flag);
 849       if (flag){
 850         flag=0;
 851       }else{
 852         *outflag=0;
 853       }
 854       if (ret != MPI_SUCCESS)
 855         error = 1;
 856     }else{
 857       Status::empty(pstat);
 858     }
 859     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 860       status[i] = *pstat;
 861     }
 862   }
 863   if (error == 1)
 864     return MPI_ERR_IN_STATUS;
 865   else
 866     return MPI_SUCCESS;
 867 }
 868
 869 void Request::probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 870   int flag=0;
 871   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 872   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 873   while(flag==0){
 874     iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 875     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 876   }
 877 }
 878
 879 void Request::iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 880   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 881   // especially when used as a break condition, such as while (MPI_Iprobe(...)) dostuff...
 882   // nsleeps is a multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 883   // This can speed up the execution of certain applications by an order of magnitude, such as HPL
 884   static int nsleeps = 1;
 885   double speed        = s4u::this_actor::get_host()->get_speed();
 886   double maxrate      = smpi_cfg_iprobe_cpu_usage();
 887   auto* request =
 888       new Request(nullptr, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(source),
 889                   simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PROBE);
 890   if (smpi_iprobe_sleep > 0) {
 891     /** Compute the number of flops we will sleep **/
 892     s4u::this_actor::exec_init(/*nsleeps: See comment above */ nsleeps *
 893                                /*(seconds * flop/s -> total flops)*/ smpi_iprobe_sleep * speed * maxrate)
 894         ->set_name("iprobe")
 895         /* Not the entire CPU can be used when iprobing: This is important for
 896          * the energy consumption caused by polling with iprobes.
 897          * Note also that the number of flops that was
 898          * computed above contains a maxrate factor and is hence reduced (maxrate < 1)
 899          */
 900         ->set_bound(maxrate * speed)
 901         ->start()
 902         ->wait();
 903   }
 904   // behave like a receive, but don't do it
 905   s4u::Mailbox* mailbox;
 906
 907   request->print_request("New iprobe");
 908   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one or another
 909   if (smpi_cfg_async_small_thresh() > 0) {
 910     mailbox = smpi_process()->mailbox_small();
 911     XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 912     request->action_ = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 913   }
 914
 915   if (request->action_ == nullptr){
 916     mailbox = smpi_process()->mailbox();
 917     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 918     request->action_ = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 919   }
 920
 921   if (request->action_ != nullptr){
 922     kernel::activity::CommImplPtr sync_comm = boost::static_pointer_cast<kernel::activity::CommImpl>(request->action_);
 923     const Request* req                      = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data_);
 924     *flag = 1;
 925     if (status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) == 0) {
 926       status->MPI_SOURCE = comm->group()->rank(req->src_);
 927       status->MPI_TAG    = req->tag_;
 928       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 929       status->count      = req->real_size_;
 930     }
 931     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 932   }
 933   else {
 934     *flag = 0;
 935     if (smpi_cfg_grow_injected_times())
 936       nsleeps++;
 937   }
 938   unref(&request);
 939   xbt_assert(request == MPI_REQUEST_NULL);
 940 }
 941
 942 int Request::finish_nbc_requests(MPI_Request* request, int test){
 943   int flag = 1;
 944   int ret = 0;
 945   if(test == 0)
 946     ret = waitall((*request)->nbc_requests_.size(), (*request)->nbc_requests_.data(), MPI_STATUSES_IGNORE);
 947   else{
 948     ret = testall((*request)->nbc_requests_.size(), (*request)->nbc_requests_.data(), &flag, MPI_STATUSES_IGNORE);
 949   }
 950   if(ret!=MPI_SUCCESS)
 951     xbt_die("Failure when waiting on non blocking collective sub-requests");
 952   if(flag == 1){
 953     XBT_DEBUG("Finishing non blocking collective request with %zu sub-requests", (*request)->nbc_requests_.size());
 954     for(auto& req: (*request)->nbc_requests_){
 955       if((*request)->buf_!=nullptr && req!=MPI_REQUEST_NULL){//reduce case
 956         void * buf=req->buf_;
 957         if((*request)->type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED)
 958           buf=req->old_buf_;
 959         if(req->flags_ & MPI_REQ_RECV ){
 960           if((*request)->op_!=MPI_OP_NULL){
 961             int count=(*request)->size_/ (*request)->type_->size();
 962             (*request)->op_->apply(buf, (*request)->buf_, &count, (*request)->type_);
 963           }
 964           smpi_free_tmp_buffer(static_cast<unsigned char*>(buf));
 965         }
 966       }
 967       if(req!=MPI_REQUEST_NULL)
 968         Request::unref(&req);
 969     }
 970     (*request)->nbc_requests_.clear();
 971   }
 972   return flag;
 973 }
 974
 975 void Request::finish_wait(MPI_Request* request, MPI_Status * status)
 976 {
 977   MPI_Request req = *request;
 978   Status::empty(status);
 979   if((req->flags_ & MPI_REQ_CANCELLED) != 0 && (req->flags_ & MPI_REQ_MATCHED) == 0) {
 980     if (status!=MPI_STATUS_IGNORE)
 981       status->cancelled=1;
 982     if(req->detached_sender_ != nullptr)
 983       unref(&(req->detached_sender_));
 984     unref(request);
 985     return;
 986   }
 987
 988   if ((req->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_GENERALIZED | MPI_REQ_FINISHED)) == 0) {
 989     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 990       if (req->src_== MPI_PROC_NULL || req->dst_== MPI_PROC_NULL){
 991         Status::empty(status);
 992         status->MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 993       } else {
 994         aid_t src          = req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_;
 995         status->MPI_SOURCE = req->comm_->group()->rank(src);
 996         status->MPI_TAG = req->tag_ == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag_ : req->tag_;
 997         status->MPI_ERROR  = req->truncated_ ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 998       }
 999       // this handles the case were size in receive differs from size in send
1000       status->count = req->real_size_;
1001     }
1002     //detached send will be finished at the other end
1003     if (not(req->detached_ && ((req->flags_ & MPI_REQ_SEND) != 0))) {
1004       req->print_request("Finishing");
1005       MPI_Datatype datatype = req->type_;
1006
1007       // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
1008       if (not smpi_process()->replaying() &&
1009         (((req->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) != 0) || (datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED))) {
1010         if (smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self(), req->old_buf_))
1011           XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory  Switch data segment ");
1012
1013         if(datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED){
1014           // This part handles the problem of non-contiguous memory the unserialization at the reception
1015           if ((req->flags_ & MPI_REQ_RECV) && datatype->size() != 0)
1016             datatype->unserialize(req->buf_, req->old_buf_, req->real_size_/datatype->size() , req->op_);
1017           xbt_free(req->buf_);
1018           req->buf_=nullptr;
1019         } else if (req->flags_ & MPI_REQ_RECV) { // apply op on contiguous buffer for accumulate
1020           if (datatype->size() != 0) {
1021             int n = req->real_size_ / datatype->size();
1022             req->op_->apply(req->buf_, req->old_buf_, &n, datatype);
1023           }
1024           xbt_free(req->buf_);
1025           req->buf_=nullptr;
1026         }
1027       }
1028     }
1029   }
1030
1031   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0)) {
1032     aid_t rank       = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
1033     aid_t src_traced = (req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_);
1034     TRACE_smpi_recv(src_traced, rank,req->tag_);
1035   }
1036   if(req->detached_sender_ != nullptr){
1037     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
1038     simgrid::s4u::Host* dst_host = simgrid::s4u::Actor::by_pid(req->dst_)->get_host();
1039     if (double sleeptime = simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->orecv(
1040             req->real_size(), req->src_host_, dst_host);
1041         sleeptime > 0.0) {
1042       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(sleeptime);
1043       XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", req->real_size_, sleeptime);
1044     }
1045     unref(&(req->detached_sender_));
1046   }
1047   if (req->flags_ & MPI_REQ_PERSISTENT)
1048     req->action_ = nullptr;
1049   req->flags_ |= MPI_REQ_FINISHED;
1050
1051   if (req->truncated_ || req->unmatched_types_) {
1052     char error_string[MPI_MAX_ERROR_STRING];
1053     int error_size;
1054     int errkind;
1055     if(req->truncated_ )
1056       errkind = MPI_ERR_TRUNCATE;
1057     else
1058       errkind = MPI_ERR_TYPE;
1059     PMPI_Error_string(errkind, error_string, &error_size);
1060     MPI_Errhandler err = (req->comm_) ? (req->comm_)->errhandler() : MPI_ERRHANDLER_NULL;
1061     if (err == MPI_ERRHANDLER_NULL || err == MPI_ERRORS_RETURN)
1062       XBT_WARN("recv - returned %.*s instead of MPI_SUCCESS", error_size, error_string);
1063     else if (err == MPI_ERRORS_ARE_FATAL)
1064       xbt_die("recv - returned %.*s instead of MPI_SUCCESS", error_size, error_string);
1065     else
1066       err->call((req->comm_), errkind);
1067     if (err != MPI_ERRHANDLER_NULL)
1068       simgrid::smpi::Errhandler::unref(err);
1069     MC_assert(not MC_is_active()); /* Only fail in MC mode */
1070   }
1071   if(req->src_ != MPI_PROC_NULL && req->dst_ != MPI_PROC_NULL)
1072     unref(request);
1073 }
1074
1075 int Request::wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
1076 {
1077   // assume that *request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Wait before)
1078   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL);
1079
1080   int ret=MPI_SUCCESS;
1081
1082   if((*request)->src_ == MPI_PROC_NULL || (*request)->dst_ == MPI_PROC_NULL){
1083     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
1084       Status::empty(status);
1085       status->MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1086     }
1087     (*request)=MPI_REQUEST_NULL;
1088     return ret;
1089   }
1090
1091   (*request)->print_request("Waiting");
1092   if ((*request)->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_FINISHED)) {
1093     Status::empty(status);
1094     return ret;
1095   }
1096
1097   if ((*request)->action_ != nullptr){
1098       try{
1099         // this is not a detached send
1100         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
1101         simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(issuer->get_pid()));
1102         kernel::actor::ActivityWaitSimcall observer{issuer, (*request)->action_.get(), -1,
1103                                                     process->call_location()->get_call_location()};
1104         kernel::actor::simcall_blocking([issuer, &observer] { observer.get_activity()->wait_for(issuer, -1); },
1105                                         &observer);
1106       } catch (const CancelException&) {
1107         XBT_VERB("Request cancelled");
1108       }
1109   }
1110
1111   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) {
1112     if (not((*request)->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
1113       const std::scoped_lock lock(*(*request)->generalized_funcs->mutex);
1114       (*request)->generalized_funcs->cond->wait((*request)->generalized_funcs->mutex);
1115     }
1116     MPI_Status tmp_status;
1117     MPI_Status* mystatus;
1118     if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
1119       mystatus = &tmp_status;
1120       Status::empty(mystatus);
1121     } else {
1122       mystatus = status;
1123     }
1124     ret = ((*request)->generalized_funcs)->query_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
1125   }
1126
1127   if ((*request)->truncated_)
1128     ret = MPI_ERR_TRUNCATE;
1129
1130   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_NBC)
1131     finish_nbc_requests(request, 0);
1132
1133   finish_wait(request, status); // may invalidate *request
1134   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT) != 0))
1135     *request = MPI_REQUEST_NULL;
1136   return ret;
1137 }
1138
1139 int Request::waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
1140 {
1141   int index = MPI_UNDEFINED;
1142
1143   if(count > 0) {
1144     // Wait for a request to complete
1145     std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*> comms;
1146     std::vector<int> map;
1147     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
1148     for(int i = 0; i < count; i++) {
1149       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) &&
1150           not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
1151         if (requests[i]->action_ != nullptr) {
1152           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
1153           comms.push_back(requests[i]->action_.get());
1154           map.push_back(i);
1155         } else {
1156           // This is a finished detached request, let's return this one
1157           comms.clear(); // don't do the waitany call afterwards
1158           index = i;
1159           if (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NBC)
1160             finish_nbc_requests(&requests[index], 0);
1161           finish_wait(&requests[i], status); // cleanup if refcount = 0
1162           if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1163             requests[i] = MPI_REQUEST_NULL; // set to null
1164           break;
1165         }
1166       }
1167     }
1168     if (not comms.empty()) {
1169       XBT_DEBUG("Enter waitany for %zu comms", comms.size());
1170       ssize_t i;
1171       try{
1172         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
1173         simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(issuer->get_pid()));
1174         kernel::actor::ActivityWaitanySimcall observer{issuer, comms, -1,
1175                                                        process->call_location()->get_call_location()};
1176         i = kernel::actor::simcall_blocking(
1177             [&observer] {
1178               kernel::activity::ActivityImpl::wait_any_for(observer.get_issuer(), observer.get_activities(),
1179                                                            observer.get_timeout());
1180             },
1181             &observer);
1182       } catch (const CancelException&) {
1183         XBT_INFO("request cancelled");
1184         i = -1;
1185       }
1186
1187       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
1188       if (i != -1) {
1189         index = map[i];
1190         //in case of an accumulate, we have to wait the end of all requests to apply the operation, ordered correctly.
1191         if ((requests[index] == MPI_REQUEST_NULL) ||
1192             (not((requests[index]->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_RECV)))) {
1193           finish_wait(&requests[index],status);
1194           if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1195             requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
1196         }
1197       }
1198     }
1199   }
1200
1201
1202   if (index==MPI_UNDEFINED)
1203     Status::empty(status);
1204
1205   return index;
1206 }
1207
1208 static int sort_accumulates(const Request* a, const Request* b)
1209 {
1210   return (a->tag() > b->tag());
1211 }
1212
1213 int Request::waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
1214 {
1215   std::vector<MPI_Request> accumulates;
1216   int index;
1217   MPI_Status stat;
1218   MPI_Status *pstat = (status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat);
1219   int retvalue = MPI_SUCCESS;
1220   //tag invalid requests in the set
1221   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1222     for (int c = 0; c < count; c++) {
1223       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst_ == MPI_PROC_NULL ||
1224           (requests[c]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
1225         Status::empty(&status[c]);
1226       } else if (requests[c]->src_ == MPI_PROC_NULL) {
1227         Status::empty(&status[c]);
1228         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1229       }
1230     }
1231   }
1232   for (int c = 0; c < count; c++) {
1233     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
1234       wait(&requests[c],pstat);
1235       index = c;
1236     } else {
1237       index = waitany(count, requests, pstat);
1238
1239       if (index == MPI_UNDEFINED)
1240         break;
1241
1242       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_RECV) &&
1243           (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE))
1244         accumulates.push_back(requests[index]);
1245       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1246         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
1247     }
1248     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1249       status[index] = *pstat;
1250       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1251         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1252     }
1253   }
1254
1255   std::sort(accumulates.begin(), accumulates.end(), sort_accumulates);
1256   for (auto& req : accumulates)
1257     finish_wait(&req, status);
1258
1259   return retvalue;
1260 }
1261
1262 int Request::waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1263 {
1264   int count = 0;
1265   int flag = 0;
1266   int index = 0;
1267   MPI_Status stat;
1268   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1269   index             = waitany(incount, requests, pstat);
1270   if(index==MPI_UNDEFINED) return MPI_UNDEFINED;
1271   if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1272     status[count] = *pstat;
1273   }
1274   indices[count] = index;
1275   count++;
1276   for (int i = 0; i < incount; i++) {
1277     if (i != index && requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
1278       test(&requests[i], pstat,&flag);
1279       if (flag==1){
1280         indices[count] = i;
1281         if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1282           status[count] = *pstat;
1283         }
1284         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1285           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1286         count++;
1287       }
1288     }
1289   }
1290   return count;
1291 }
1292
1293 MPI_Request Request::f2c(int id)
1294 {
1295   if(id==MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL)
1296     return MPI_REQUEST_NULL;
1297   return static_cast<MPI_Request>(F2C::lookup()->at(id));
1298 }
1299
1300 void Request::free_f(int id)
1301 {
1302   if (id != MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL) {
1303     F2C::lookup()->erase(id);
1304   }
1305 }
1306
1307 int Request::get_status(const Request* req, int* flag, MPI_Status* status)
1308 {
1309   if(req != MPI_REQUEST_NULL && req->action_ != nullptr) {
1310     req->iprobe(req->comm_->group()->rank(req->src_), req->tag_, req->comm_, flag, status);
1311     if(*flag)
1312       return MPI_SUCCESS;
1313   }
1314   if (req != MPI_REQUEST_NULL && (req->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) && not(req->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
1315     *flag = 0;
1316     return MPI_SUCCESS;
1317   }
1318
1319   *flag=1;
1320   if(req != MPI_REQUEST_NULL &&
1321      status != MPI_STATUS_IGNORE) {
1322     aid_t src          = req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_;
1323     status->MPI_SOURCE = req->comm_->group()->rank(src);
1324     status->MPI_TAG = req->tag_ == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag_ : req->tag_;
1325     status->MPI_ERROR = req->truncated_ ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
1326     status->count = req->real_size_;
1327   }
1328   return MPI_SUCCESS;
1329 }
1330
1331 int Request::grequest_start(MPI_Grequest_query_function* query_fn, MPI_Grequest_free_function* free_fn,
1332                             MPI_Grequest_cancel_function* cancel_fn, void* extra_state, MPI_Request* request)
1333 {
1334   *request = new Request();
1335   (*request)->flags_ |= MPI_REQ_GENERALIZED;
1336   (*request)->flags_ |= MPI_REQ_PERSISTENT;
1337   (*request)->refcount_ = 1;
1338   ((*request)->generalized_funcs)             = std::make_unique<smpi_mpi_generalized_request_funcs_t>();
1339   ((*request)->generalized_funcs)->query_fn=query_fn;
1340   ((*request)->generalized_funcs)->free_fn=free_fn;
1341   ((*request)->generalized_funcs)->cancel_fn=cancel_fn;
1342   ((*request)->generalized_funcs)->extra_state=extra_state;
1343   ((*request)->generalized_funcs)->cond = simgrid::s4u::ConditionVariable::create();
1344   ((*request)->generalized_funcs)->mutex = simgrid::s4u::Mutex::create();
1345   return MPI_SUCCESS;
1346 }
1347
1348 int Request::grequest_complete(MPI_Request request)
1349 {
1350   if ((not(request->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)) || request->generalized_funcs->mutex == nullptr)
1351     return MPI_ERR_REQUEST;
1352   const std::scoped_lock lock(*request->generalized_funcs->mutex);
1353   request->flags_ |= MPI_REQ_COMPLETE; // in case wait would be called after complete
1354   request->generalized_funcs->cond->notify_one();
1355   return MPI_SUCCESS;
1356 }
1357
1358 void Request::start_nbc_requests(std::vector<MPI_Request> reqs){
1359   if (not reqs.empty()) {
1360     nbc_requests_ = reqs;
1361     Request::startall(reqs.size(), reqs.data());
1362   }
1363 }
1364
1365 std::vector<MPI_Request> Request::get_nbc_requests() const
1366 {
1367   return nbc_requests_;
1368 }
1369 } // namespace simgrid::smpi