src/smpi/colls/reduce-NTSL.c

   1 /* Copyright (c) 2013-2014. 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.h"
   8 //#include <star-reduction.c>
   9
  10 int reduce_NTSL_segment_size_in_byte = 8192;
  11
  12 /* Non-topology-specific pipelined linear-bcast function
  13    0->1, 1->2 ,2->3, ....., ->last node : in a pipeline fashion
  14 */
  15 int smpi_coll_tuned_reduce_NTSL(void *buf, void *rbuf, int count,
  16                                 MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
  17                                 MPI_Comm comm)
  18 {
  19   int tag = COLL_TAG_REDUCE;
  20   MPI_Status status;
  21   MPI_Request *send_request_array;
  22   MPI_Request *recv_request_array;
  23   MPI_Status *send_status_array;
  24   MPI_Status *recv_status_array;
  25   int rank, size;
  26   int i;
  27   MPI_Aint extent;
  28   extent = smpi_datatype_get_extent(datatype);
  29
  30   rank = smpi_comm_rank(comm);
  31   size = smpi_comm_size(comm);
  32
  33   /* source node and destination nodes (same through out the functions) */
  34   int to = (rank - 1 + size) % size;
  35   int from = (rank + 1) % size;
  36
  37   /* segment is segment size in number of elements (not bytes) */
  38   int segment = reduce_NTSL_segment_size_in_byte / extent;
  39
  40   /* pipeline length */
  41   int pipe_length = count / segment;
  42
  43   /* use for buffer offset for sending and receiving data = segment size in byte */
  44   int increment = segment * extent;
  45
  46   /* if the input size is not divisible by segment size =>
  47      the small remainder will be done with native implementation */
  48   int remainder = count % segment;
  49
  50   /* if root is not zero send to rank zero first
  51      this can be modified to make it faster by using logical src, dst.
  52    */
  53
  54   /*
  55      if (root != 0) {
  56      if (rank == root){
  57      smpi_mpi_send(buf,count,datatype,0,tag,comm);
  58      }
  59      else if (rank == 0) {
  60      smpi_mpi_recv(buf,count,datatype,root,tag,comm,&status);
  61      }
  62      }
  63    */
  64
  65   char *tmp_buf;
  66   tmp_buf = (char *) smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  67
  68   smpi_mpi_sendrecv(buf, count, datatype, rank, tag, rbuf, count, datatype, rank,
  69                tag, comm, &status);
  70
  71   /* when a message is smaller than a block size => no pipeline */
  72   if (count <= segment) {
  73     if (rank == root) {
  74       smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  75       smpi_op_apply(op, tmp_buf, rbuf, &count, &datatype);
  76     } else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
  77       smpi_mpi_send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  78     } else {
  79       smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  80       smpi_op_apply(op, tmp_buf, rbuf, &count, &datatype);
  81       smpi_mpi_send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  82     }
  83     smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
  84     return MPI_SUCCESS;
  85   }
  86
  87   /* pipeline */
  88   else {
  89     send_request_array =
  90         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  91     recv_request_array =
  92         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  93     send_status_array =
  94         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
  95     recv_status_array =
  96         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
  97
  98     /* root recv data */
  99     if (rank == root) {
 100       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 101         recv_request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 102                   (tag + i), comm);
 103       }
 104       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 105         smpi_mpi_wait(&recv_request_array[i], &status);
 106         smpi_op_apply(op, tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
 107                        &segment, &datatype);
 108       }
 109     }
 110
 111     /* last node only sends data */
 112     else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
 113       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 114         send_request_array[i] = smpi_mpi_isend((char *)rbuf + (i * increment), segment, datatype, to, (tag + i),
 115                   comm);
 116       }
 117       smpi_mpi_waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 118     }
 119
 120     /* intermediate nodes relay (receive, reduce, then send) data */
 121     else {
 122       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 123         recv_request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 124                   (tag + i), comm);
 125       }
 126       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 127         smpi_mpi_wait(&recv_request_array[i], &status);
 128         smpi_op_apply(op, tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
 129                        &segment, &datatype);
 130         send_request_array[i] = smpi_mpi_isend((char *) rbuf + (i * increment), segment, datatype, to,
 131                   (tag + i), comm);
 132       }
 133       smpi_mpi_waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 134     }
 135
 136     free(send_request_array);
 137     free(recv_request_array);
 138     free(send_status_array);
 139     free(recv_status_array);
 140   }                             /* end pipeline */
 141
 142   /* when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder */
 143   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 144     XBT_WARN("MPI_reduce_NTSL use default MPI_reduce.");
 145     smpi_mpi_reduce((char *)buf + (pipe_length * increment),
 146                (char *)rbuf + (pipe_length * increment), remainder, datatype, op, root,
 147                comm);
 148   }
 149
 150   free(tmp_buf);
 151   return MPI_SUCCESS;
 152 }