teshsuite/smpi/mpich3-test/perf/indexperf.c

   1 /* -*- Mode: C; c-basic-offset:4 ; indent-tabs-mode:nil ; -*- */
   2 /*
   3  *  (C) 2012 by Argonne National Laboratory.
   4  *      See COPYRIGHT in top-level directory.
   5  */
   6
   7 /*
   8  * Tests that basic optimizations are performed on indexed datatypes.
   9  *
  10  * If PACK_IS_NATIVE is defined, MPI_Pack stores exactly the same bytes as the
  11  * user would pack manually; in that case, there is a consistency check.
  12  */
  13
  14 #ifdef MPICH
  15 /* MPICH (as of 6/2012) packs the native bytes */
  16 #define PACK_IS_NATIVE
  17 #endif
  18
  19 #include "mpi.h"
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <string.h>
  23
  24 static int verbose = 0;
  25
  26 int main(int argc, char **argv)
  27 {
  28     double *inbuf, *outbuf, *outbuf2;
  29     MPI_Aint lb, extent;
  30     int *index_displacement;
  31     int icount, errs = 0;
  32     int i, packsize, position, inbufsize;
  33     MPI_Datatype itype1, stype1;
  34     double t0, t1;
  35     double tpack, tspack, tmanual;
  36     int ntry;
  37
  38     MPI_Init(&argc, &argv);
  39
  40     icount = 2014;
  41
  42     /* Create a simple block indexed datatype */
  43     index_displacement = (int *) malloc(icount * sizeof(int));
  44     if (!index_displacement) {
  45         fprintf(stderr, "Unable to allocated index array of size %d\n", icount);
  46         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
  47     }
  48
  49     for (i = 0; i < icount; i++) {
  50         index_displacement[i] = (i * 3 + (i % 3));
  51     }
  52
  53     MPI_Type_create_indexed_block(icount, 1, index_displacement, MPI_DOUBLE, &itype1);
  54     MPI_Type_commit(&itype1);
  55
  56 #if defined(MPICH) && defined(PRINT_DATATYPE_INTERNALS)
  57     /* To use MPIDU_Datatype_debug to print the datatype internals,
  58      * you must configure MPICH with --enable-g=log */
  59     if (verbose) {
  60         printf("Block index datatype:\n");
  61         MPIDU_Datatype_debug(itype1, 10);
  62     }
  63 #endif
  64     MPI_Type_get_extent(itype1, &lb, &extent);
  65
  66     MPI_Pack_size(1, itype1, MPI_COMM_WORLD, &packsize);
  67
  68     inbufsize = extent / sizeof(double);
  69
  70     inbuf = (double *) malloc(extent);
  71     outbuf = (double *) malloc(packsize);
  72     outbuf2 = (double *) malloc(icount * sizeof(double));
  73     if (!inbuf) {
  74         fprintf(stderr, "Unable to allocate %ld for inbuf\n", (long) extent);
  75         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
  76     }
  77     if (!outbuf) {
  78         fprintf(stderr, "Unable to allocate %ld for outbuf\n", (long) packsize);
  79         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
  80     }
  81     if (!outbuf2) {
  82         fprintf(stderr, "Unable to allocate %ld for outbuf2\n", (long) packsize);
  83         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
  84     }
  85     for (i = 0; i < inbufsize; i++) {
  86         inbuf[i] = (double) i;
  87     }
  88     position = 0;
  89     /* Warm up the code and data */
  90     MPI_Pack(inbuf, 1, itype1, outbuf, packsize, &position, MPI_COMM_WORLD);
  91
  92     tpack = 1e12;
  93     for (ntry = 0; ntry < 5; ntry++) {
  94         position = 0;
  95         t0 = MPI_Wtime();
  96         MPI_Pack(inbuf, 1, itype1, outbuf, packsize, &position, MPI_COMM_WORLD);
  97         t1 = MPI_Wtime() - t0;
  98         if (t1 < tpack)
  99             tpack = t1;
 100     }
 101
 102     {
 103         int one = 1;
 104         MPI_Aint displ = (MPI_Aint) inbuf;
 105         MPI_Type_create_struct(1, &one, &displ, &itype1, &stype1);
 106         MPI_Type_commit(&stype1);
 107     }
 108
 109     position = 0;
 110     /* Warm up the code and data */
 111     MPI_Pack(MPI_BOTTOM, 1, stype1, outbuf, packsize, &position, MPI_COMM_WORLD);
 112
 113     tspack = 1e12;
 114     for (ntry = 0; ntry < 5; ntry++) {
 115         position = 0;
 116         t0 = MPI_Wtime();
 117         MPI_Pack(MPI_BOTTOM, 1, stype1, outbuf, packsize, &position, MPI_COMM_WORLD);
 118         t1 = MPI_Wtime() - t0;
 119         if (t1 < tspack)
 120             tspack = t1;
 121     }
 122
 123     /*
 124      * Simple manual pack (without explicitly unrolling the index block)
 125      */
 126     tmanual = 1e12;
 127     for (ntry = 0; ntry < 5; ntry++) {
 128         const double *ppe = (const double *) inbuf;
 129         const int *id = (const int *) index_displacement;
 130         t0 = MPI_Wtime();
 131         position = 0;
 132         for (i = 0; i < icount; i++) {
 133             outbuf2[position++] = ppe[id[i]];
 134         }
 135         t1 = MPI_Wtime() - t0;
 136         if (t1 < tmanual)
 137             tmanual = t1;
 138         /* Check on correctness */
 139 #ifdef PACK_IS_NATIVE
 140         if (memcmp(outbuf, outbuf2, position) != 0) {
 141             printf("Panic - pack buffers differ\n");
 142         }
 143 #endif
 144     }
 145
 146     if (verbose) {
 147         printf("Bytes packed = %d\n", position);
 148         printf("MPI_Pack time = %e, manual pack time = %e\n", tpack, tmanual);
 149         printf("Pack with struct = %e\n", tspack);
 150     }
 151
 152     /* The threshold here permits the MPI datatype to perform at up to
 153      * only one half the performance of simple user code.  Note that the
 154      * example code above may be made faster through careful use of const,
 155      * restrict, and unrolling if the compiler doesn't already do that. */
 156     if (2 * tmanual < tpack) {
 157         errs++;
 158         printf("MPI_Pack (block index) time = %e, manual pack time = %e\n", tpack, tmanual);
 159         printf("MPI_Pack time should be less than 2 times the manual time\n");
 160         printf("For most informative results, be sure to compile this test with optimization\n");
 161     }
 162     if (2 * tmanual < tspack) {
 163         errs++;
 164         printf("MPI_Pack (struct of block index)) time = %e, manual pack time = %e\n", tspack,
 165                tmanual);
 166         printf("MPI_Pack time should be less than 2 times the manual time\n");
 167         printf("For most informative results, be sure to compile this test with optimization\n");
 168     }
 169     if (errs) {
 170         printf(" Found %d errors\n", errs);
 171     }
 172     else {
 173         printf(" No Errors\n");
 174     }
 175
 176     MPI_Type_free(&itype1);
 177     MPI_Type_free(&stype1);
 178
 179     free(inbuf);
 180     free(outbuf);
 181     free(outbuf2);
 182     free(index_displacement);
 183
 184     MPI_Finalize();
 185     return 0;
 186 }