teshsuite/smpi/mpich3-test/rma/fetchandadd_tree.c

   1 /* -*- Mode: C; c-basic-offset:4 ; indent-tabs-mode:nil ; -*- */
   2 /*
   3  *  (C) 2001 by Argonne National Laboratory.
   4  *      See COPYRIGHT in top-level directory.
   5  */
   6 #include "mpi.h"
   7 #include "stdio.h"
   8 #include "stdlib.h"
   9 #include "mpitest.h"
  10
  11 /* This is the tree-based scalable version of the fetch-and-add
  12    example from Using MPI-2, pg 206-207. The code in the book (Fig
  13    6.16) has bugs that are fixed below. */
  14
  15
  16 #define NTIMES 20       /* no of times each process calls the counter
  17                          * routine */
  18
  19 int localvalue = 0;             /* contribution of this process to the counter. We
  20                                  * define it as a global variable because attribute
  21                                  * caching on the window is not enabled yet. */
  22
  23 void Get_nextval_tree(MPI_Win win, int *get_array, MPI_Datatype get_type,
  24                       MPI_Datatype acc_type, int nlevels, int *value);
  25
  26 int compar(const void *a, const void *b);
  27
  28 int main(int argc, char *argv[])
  29 {
  30     int rank, nprocs, i, *counter_mem, *get_array, *get_idx, *acc_idx,
  31         mask, nlevels, level, idx, tmp_rank, pof2;
  32     MPI_Datatype get_type, acc_type;
  33     MPI_Win win;
  34     int errs = 0, *results, *counter_vals;
  35
  36     MTest_Init(&argc, &argv);
  37     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nprocs);
  38     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
  39
  40     if (rank == 0) {
  41         /* allocate counter memory and initialize to 0 */
  42
  43         /* find the next power-of-two >= nprocs */
  44         pof2 = 1;
  45         while (pof2 < nprocs)
  46             pof2 *= 2;
  47
  48         counter_mem = (int *) calloc(pof2 * 2, sizeof(int));
  49         MPI_Win_create(counter_mem, pof2 * 2 * sizeof(int), sizeof(int),
  50                        MPI_INFO_NULL, MPI_COMM_WORLD, &win);
  51
  52         MPI_Win_free(&win);
  53         free(counter_mem);
  54
  55         /* gather the results from other processes, sort them, and check
  56          * whether they represent a counter being incremented by 1 */
  57
  58         results = (int *) malloc(NTIMES * nprocs * sizeof(int));
  59         for (i = 0; i < NTIMES * nprocs; i++)
  60             results[i] = -1;
  61
  62         MPI_Gather(MPI_IN_PLACE, 0, MPI_DATATYPE_NULL, results, NTIMES, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
  63
  64         qsort(results + NTIMES, NTIMES * (nprocs - 1), sizeof(int), compar);
  65
  66         for (i = NTIMES + 1; i < (NTIMES * nprocs); i++)
  67             if (results[i] != results[i - 1] + 1)
  68                 errs++;
  69
  70         free(results);
  71     }
  72     else {
  73         /* Get the largest power of two smaller than nprocs */
  74         mask = 1;
  75         nlevels = 0;
  76         while (mask < nprocs) {
  77             mask <<= 1;
  78             nlevels++;
  79         }
  80         mask >>= 1;
  81
  82         get_array = (int *) malloc(nlevels * sizeof(int));
  83         get_idx = (int *) malloc(nlevels * sizeof(int));
  84         acc_idx = (int *) malloc(nlevels * sizeof(int));
  85
  86         level = 0;
  87         idx = 0;
  88         tmp_rank = rank;
  89         while (mask >= 1) {
  90             if (tmp_rank < mask) {
  91                 /* go to left for acc_idx, go to right for
  92                  * get_idx. set idx=acc_idx for next iteration */
  93                 acc_idx[level] = idx + 1;
  94                 get_idx[level] = idx + mask * 2;
  95                 idx = idx + 1;
  96             }
  97             else {
  98                 /* go to right for acc_idx, go to left for
  99                  * get_idx. set idx=acc_idx for next iteration */
 100                 acc_idx[level] = idx + mask * 2;
 101                 get_idx[level] = idx + 1;
 102                 idx = idx + mask * 2;
 103             }
 104             level++;
 105             tmp_rank = tmp_rank % mask;
 106             mask >>= 1;
 107         }
 108
 109 /*        for (i=0; i<nlevels; i++)
 110             printf("Rank %d, acc_idx[%d]=%d, get_idx[%d]=%d\n", rank,
 111                    i, acc_idx[i], i, get_idx[i]);
 112 */
 113
 114         MPI_Type_create_indexed_block(nlevels, 1, get_idx, MPI_INT, &get_type);
 115         MPI_Type_create_indexed_block(nlevels, 1, acc_idx, MPI_INT, &acc_type);
 116         MPI_Type_commit(&get_type);
 117         MPI_Type_commit(&acc_type);
 118
 119         /* allocate array to store the values obtained from the
 120          * fetch-and-add counter */
 121         counter_vals = (int *) malloc(NTIMES * sizeof(int));
 122
 123         MPI_Win_create(NULL, 0, 1, MPI_INFO_NULL, MPI_COMM_WORLD, &win);
 124
 125         for (i = 0; i < NTIMES; i++) {
 126             Get_nextval_tree(win, get_array, get_type, acc_type, nlevels, counter_vals + i);
 127             /* printf("Rank %d, counter %d\n", rank, value); */
 128         }
 129
 130         MPI_Win_free(&win);
 131         free(get_array);
 132         free(get_idx);
 133         free(acc_idx);
 134         MPI_Type_free(&get_type);
 135         MPI_Type_free(&acc_type);
 136
 137         /* gather the results to the root */
 138         MPI_Gather(counter_vals, NTIMES, MPI_INT, NULL, 0, MPI_DATATYPE_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD);
 139         free(counter_vals);
 140     }
 141
 142     MTest_Finalize(errs);
 143     MPI_Finalize();
 144     return MTestReturnValue(errs);
 145 }
 146
 147
 148 void Get_nextval_tree(MPI_Win win, int *get_array, MPI_Datatype get_type,
 149                       MPI_Datatype acc_type, int nlevels, int *value)
 150 {
 151     int *one, i;
 152
 153     one = (int *) malloc(nlevels * sizeof(int));
 154     for (i = 0; i < nlevels; i++)
 155         one[i] = 1;
 156
 157     MPI_Win_lock(MPI_LOCK_EXCLUSIVE, 0, 0, win);
 158     MPI_Accumulate(one, nlevels, MPI_INT, 0, 0, 1, acc_type, MPI_SUM, win);
 159     MPI_Get(get_array, nlevels, MPI_INT, 0, 0, 1, get_type, win);
 160     MPI_Win_unlock(0, win);
 161
 162     *value = localvalue;
 163     for (i = 0; i < nlevels; i++)
 164         *value = *value + get_array[i];
 165
 166     localvalue++;
 167
 168     free(one);
 169 }
 170
 171 int compar(const void *a, const void *b)
 172 {
 173     return (*((int *) a) - *((int *) b));
 174 }