src/smpi/smpi_base.c

   1 /* Copyright (c) 2007-2014. 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 "private.h"
   8 #include "xbt/virtu.h"
   9 #include "mc/mc.h"
  10 #include "mc/mc_replay.h"
  11 #include "xbt/replay.h"
  12 #include <errno.h>
  13 #include "simix/smx_private.h"
  14 #include "surf/surf.h"
  15 #include "simgrid/sg_config.h"
  16 #include "colls/colls.h"
  17
  18 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  19
  20
  21 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
  22    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  23    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  24    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  25
  26   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  27   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  28   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  29     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
  30     //we match, we can transfer some values
  31     // FIXME : move this to the copy function ?
  32     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)ref->real_src = req->src;
  33     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)ref->real_tag = req->tag;
  34     if(ref->real_size < req->real_size) ref->truncated = 1;
  35     if(req->detached==1){
  36         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  37     }
  38     XBT_DEBUG("match succeeded");
  39     return 1;
  40   }else return 0;
  41 }
  42
  43 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
  44    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  45    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  46    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  47    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  48    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  49
  50    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  51              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
  52    {
  53      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)req->real_src = ref->src;
  54      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)req->real_tag = ref->tag;
  55      if(req->real_size < ref->real_size) req->truncated = 1;
  56      if(ref->detached==1){
  57          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  58      }
  59     XBT_DEBUG("match succeeded");
  60      return 1;
  61    } else return 0;
  62 }
  63
  64
  65 typedef struct s_smpi_factor *smpi_factor_t;
  66 typedef struct s_smpi_factor {
  67   long factor;
  68   int nb_values;
  69   double values[4];//arbitrary set to 4
  70 } s_smpi_factor_t;
  71 xbt_dynar_t smpi_os_values = NULL;
  72 xbt_dynar_t smpi_or_values = NULL;
  73 xbt_dynar_t smpi_ois_values = NULL;
  74
  75 double smpi_wtime_sleep = 0.0;
  76 double smpi_iprobe_sleep = 1e-4;
  77 double smpi_test_sleep = 1e-4;
  78
  79
  80 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
  81 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more factors
  82 // These methods should be merged with those in surf/network.c (moved somewhere in xbt ?)
  83
  84 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
  85 {
  86   return (((s_smpi_factor_t*)pa)->factor > ((s_smpi_factor_t*)pb)->factor) ? 1 :
  87          (((s_smpi_factor_t*)pa)->factor < ((s_smpi_factor_t*)pb)->factor) ? -1 : 0;
  88 }
  89
  90
  91 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
  92 {
  93   char *value = NULL;
  94   unsigned int iter = 0;
  95   s_smpi_factor_t fact;
  96   fact.nb_values=0;
  97   int i=0;
  98   xbt_dynar_t smpi_factor, radical_elements, radical_elements2 = NULL;
  99
 100   smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_t), NULL);
 101   radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
 102   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
 103     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_t));
 104     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
 105     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
 106       xbt_die("Malformed radical for smpi factor!");
 107     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
 108         if (i==0){
 109            fact.factor = atol(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *));
 110         }else{
 111            fact.values[fact.nb_values] = atof(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *));
 112            fact.nb_values++;
 113         }
 114     }
 115
 116     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_t, fact);
 117     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 118     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
 119   }
 120   xbt_dynar_free(&radical_elements);
 121   iter=0;
 122   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
 123   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
 124     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 125   }
 126   return smpi_factor;
 127 }
 128
 129 static double smpi_os(double size)
 130 {
 131   if (!smpi_os_values) {
 132     smpi_os_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/os"));
 133     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
 134   }
 135   unsigned int iter = 0;
 136   s_smpi_factor_t fact;
 137   double current=0.0;
 138   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 139   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 140   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 141   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 142   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
 143     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 144                                // computed value of current!
 145         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 146       return current;
 147     }else{
 148       // If the next section is too large, the current section must be used.
 149       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 150       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 151     }
 152   }
 153   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 154
 155   return current;
 156 }
 157
 158 static double smpi_ois(double size)
 159 {
 160   if (!smpi_ois_values) {
 161     smpi_ois_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/ois"));
 162     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
 163   }
 164   unsigned int iter = 0;
 165   s_smpi_factor_t fact;
 166   double current=0.0;
 167   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 168   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 169   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 170   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 171   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
 172     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 173                                // computed value of current!
 174         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 175       return current;
 176     }else{
 177       // If the next section is too large, the current section must be used.
 178       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 179       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 180     }
 181   }
 182   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 183
 184   return current;
 185 }
 186
 187 static double smpi_or(double size)
 188 {
 189   if (!smpi_or_values) {
 190     smpi_or_values = parse_factor(sg_cfg_get_string("smpi/or"));
 191     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
 192   }
 193   unsigned int iter = 0;
 194   s_smpi_factor_t fact;
 195   double current=0.0;
 196   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 197   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 198   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 199   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 200   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
 201     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 202                                // computed value of current!
 203         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 204       return current;
 205     } else {
 206       // If the next section is too large, the current section must be used.
 207       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 208       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 209     }
 210   }
 211   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 212
 213   return current;
 214 }
 215
 216 double smpi_mpi_wtime(){
 217   double time;
 218   if (smpi_process_initialized() && !smpi_process_finalized() && !smpi_process_get_sampling()) {
 219     smpi_bench_end();
 220     time = SIMIX_get_clock();
 221     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 222     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 223     //       ....
 224     //     }
 225     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 226     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 227     if(smpi_wtime_sleep > 0) simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 228     smpi_bench_begin();
 229   } else {
 230     time = SIMIX_get_clock();
 231   }
 232   return time;
 233 }
 234
 235 static MPI_Request build_request(void *buf, int count,
 236                                  MPI_Datatype datatype, int src, int dst,
 237                                  int tag, MPI_Comm comm, unsigned flags)
 238 {
 239   MPI_Request request = NULL;
 240
 241   void *old_buf = NULL;
 242
 243   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 244
 245   s_smpi_subtype_t *subtype = datatype->substruct;
 246
 247   if(((flags & RECV) && (flags & ACCUMULATE)) || (datatype->has_subtype == 1)){
 248     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 249     old_buf = buf;
 250     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 251     if ((datatype->has_subtype == 1) && (flags & SEND)) {
 252       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 253     }
 254   }
 255
 256   request->buf = buf;
 257   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the
 258   // unserialisation at the reception)
 259   request->old_buf = old_buf;
 260   request->old_type = datatype;
 261
 262   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 263   request->src = src;
 264   request->dst = dst;
 265   request->tag = tag;
 266   request->comm = comm;
 267   request->action = NULL;
 268   request->flags = flags;
 269   request->detached = 0;
 270   request->detached_sender = NULL;
 271   request->real_src = 0;
 272
 273   request->truncated = 0;
 274   request->real_size = 0;
 275   request->real_tag = 0;
 276   if(flags & PERSISTENT)
 277     request->refcount = 1;
 278   else
 279     request->refcount = 0;
 280   request->op = MPI_REPLACE;
 281   request->send = 0;
 282   request->recv = 0;
 283   if (flags & SEND) smpi_datatype_unuse(datatype);
 284
 285   return request;
 286 }
 287
 288
 289 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 290 {
 291   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 292     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 293     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 294     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 295     status->count=0;
 296   }
 297 }
 298
 299 void smpi_action_trace_run(char *path)
 300 {
 301   char *name;
 302   xbt_dynar_t todo;
 303   xbt_dict_cursor_t cursor;
 304
 305   action_fp=NULL;
 306   if (path) {
 307     action_fp = fopen(path, "r");
 308     if (action_fp == NULL)
 309       xbt_die("Cannot open %s: %s", path, strerror(errno));
 310   }
 311
 312   if (!xbt_dict_is_empty(action_queues)) {
 313     XBT_WARN
 314       ("Not all actions got consumed. If the simulation ended successfully (without deadlock), you may want to add new processes to your deployment file.");
 315
 316
 317     xbt_dict_foreach(action_queues, cursor, name, todo) {
 318       XBT_WARN("Still %lu actions for %s", xbt_dynar_length(todo), name);
 319     }
 320   }
 321
 322   if (path)
 323     fclose(action_fp);
 324   xbt_dict_free(&action_queues);
 325   action_queues = xbt_dict_new_homogeneous(NULL);
 326 }
 327
 328 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 329 {
 330   MPI_Request req = request;
 331   smpi_mpi_request_free(&req);
 332 }
 333
 334 /* MPI Low level calls */
 335 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 336                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 337 {
 338   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 339   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 340                           comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 341   return request;
 342 }
 343
 344 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 345                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 346 {
 347   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 348   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 349                           comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 350   return request;
 351 }
 352
 353 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 354                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 355 {
 356   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 357   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 358                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 359   return request;
 360 }
 361
 362 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 363 {
 364   smx_rdv_t mailbox;
 365
 366   xbt_assert(!request->action, "Cannot (re)start a non-finished communication");
 367   request->flags &= ~PREPARED;
 368   request->flags &= ~FINISHED;
 369   request->refcount++;
 370
 371   if (request->flags & RECV) {
 372     print_request("New recv", request);
 373
 374     xbt_mutex_t mut=smpi_process_mailboxes_mutex();
 375     xbt_mutex_acquire(mut);
 376
 377     if (request->flags & RMA || request->size < sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")){
 378     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox). begin with the more appropriate one : the small one.
 379       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 380       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 381       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 382
 383       if(action ==NULL){
 384         mailbox = smpi_process_mailbox();
 385         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 386         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 387         if(action ==NULL){
 388           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 389           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 390           }
 391       }else{
 392         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 393       }
 394     }else{
 395       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 396       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 397     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 398
 399       if(action ==NULL){
 400         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 401         mailbox = smpi_process_mailbox();
 402       }else{
 403         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 404       }
 405     }
 406
 407     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 408     double sleeptime = request->detached ? smpi_or(request->size) : 0.0;
 409     if(sleeptime!=0.0){
 410         simcall_process_sleep(sleeptime);
 411         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
 412     }
 413
 414     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 415     request->real_size=request->size;
 416     smpi_datatype_use(request->old_type);
 417     smpi_comm_use(request->comm);
 418     request->action = simcall_comm_irecv(mailbox, request->buf,
 419                                          &request->real_size, &match_recv,
 420                                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 421                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback,
 422                                          request, -1.0);
 423         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 424
 425     xbt_mutex_release(mut);
 426   } else {
 427
 428
 429     int receiver = request->dst;
 430
 431     int rank = request->src;
 432     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 433         TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 434     }
 435     print_request("New send", request);
 436
 437         //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 438     double sleeptime = 0.0;
 439     if(request->detached || (request->flags & (ISEND|SSEND))){// issend should be treated as isend
 440       //isend and send timings may be different
 441       sleeptime = (request->flags & ISEND)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 442     }
 443
 444     if(sleeptime != 0.0){
 445         simcall_process_sleep(sleeptime);
 446         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
 447     }
 448
 449     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 450     xbt_mutex_acquire(mut);
 451
 452     if (request->flags & RMA || request->size < sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")) { // eager mode
 453       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 454       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 455       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 456       if(action ==NULL){
 457        if (! (request->flags & SSEND)){
 458          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 459          XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 460        } else{
 461          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 462          XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 463          action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 464          if(action ==NULL){
 465            XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 466            mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 467          }
 468        }
 469       }else{
 470         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 471       }
 472     }else{
 473       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 474       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 475     }
 476
 477     void* buf = request->buf;
 478     if ( (! (request->flags & SSEND)) && (request->size < sg_cfg_get_int("smpi/send_is_detached_thres"))) {
 479       void *oldbuf = NULL;
 480       request->detached = 1;
 481       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 482       request->refcount++;
 483       if(request->old_type->has_subtype == 0){
 484         oldbuf = request->buf;
 485         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf && request->size!=0){
 486           if((smpi_privatize_global_variables)
 487             && ((char*) request->buf >= smpi_start_data_exe)
 488             && ((char*)request->buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 489             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 490             smpi_switch_data_segment(request->src);
 491           }
 492           buf = xbt_malloc(request->size);
 493           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 494           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 495         }
 496       }
 497     }
 498
 499     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 500     request->real_size=request->size;
 501     smpi_datatype_use(request->old_type);
 502     smpi_comm_use(request->comm);
 503     request->action =
 504       simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 505                          buf, request->real_size,
 506                          &match_send,
 507                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 508                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 509                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback,
 510                          request,
 511                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 512                          request->detached);
 513     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 514
 515
 516
 517     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == NULL) */
 518     if (request->action)
 519         simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 520
 521     xbt_mutex_release(mut);
 522   }
 523
 524 }
 525
 526 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 527 {
 528   int i;
 529   if(requests==NULL) return;
 530
 531   for(i = 0; i < count; i++) {
 532     smpi_mpi_start(requests[i]);
 533   }
 534 }
 535
 536 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 537 {
 538   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 539     (*request)->refcount--;
 540     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 541
 542     if((*request)->refcount==0){
 543         print_request("Destroying", (*request));
 544         xbt_free(*request);
 545         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 546     }else{
 547         print_request("Decrementing", (*request));
 548     }
 549   }else{
 550       xbt_die("freeing an already free request");
 551   }
 552 }
 553
 554
 555 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 556                             int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Op op)
 557 {
 558   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 559   if(op==MPI_OP_NULL){
 560     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 561                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 562   }else{
 563     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 564                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 565     request->op = op;
 566   }
 567   return request;
 568 }
 569
 570 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 571                             int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Op op)
 572 {
 573   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 574   if(op==MPI_OP_NULL){
 575     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 576                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 577   }else{
 578     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 579                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 580     request->op = op;
 581   }
 582   return request;
 583 }
 584
 585
 586 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 587                             int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 588 {
 589   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 590   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 591                           comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 592   return request;
 593 }
 594
 595 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 596                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 597 {
 598   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 599   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM?(void*)0:buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 600                            comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 601   smpi_mpi_start(request);
 602   return request;
 603 }
 604
 605 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 606                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 607 {
 608   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 609   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 610                           comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 611   smpi_mpi_start(request);
 612   return request;
 613 }
 614
 615 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 616                             int src, int tag, MPI_Comm comm)
 617 {
 618   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 619   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 620                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 621   return request;
 622 }
 623
 624 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 625                            int src, int tag, MPI_Comm comm)
 626 {
 627   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 628   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 629                           comm, NON_PERSISTENT | RECV);
 630   smpi_mpi_start(request);
 631   return request;
 632 }
 633
 634 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src,
 635                    int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 636 {
 637   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 638   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 639   smpi_mpi_wait(&request, status);
 640   request = NULL;
 641 }
 642
 643
 644
 645 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst,
 646                    int tag, MPI_Comm comm)
 647 {
 648   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 649   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 650                           comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 651
 652   smpi_mpi_start(request);
 653   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 654   request = NULL;
 655 }
 656
 657 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 658                            int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 659 {
 660   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 661   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(), smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,
 662                 comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 663
 664   smpi_mpi_start(request);
 665   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 666   request = NULL;
 667 }
 668
 669 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 670                        int dst, int sendtag, void *recvbuf, int recvcount,
 671                        MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 672                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 673 {
 674   MPI_Request requests[2];
 675   MPI_Status stats[2];
 676   int myid=smpi_process_index();
 677   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)) {
 678       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 679                                      recvbuf, recvcount, recvtype);
 680       return;
 681   }
 682   requests[0] =
 683     smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 684   requests[1] =
 685     smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 686   smpi_mpi_startall(2, requests);
 687   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 688   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 689   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 690   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 691     // Copy receive status
 692     *status = stats[1];
 693   }
 694 }
 695
 696 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 697 {
 698   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 699 }
 700
 701 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 702 {
 703   MPI_Request req = *request;
 704   smpi_empty_status(status);
 705
 706   if(!(req->detached && req->flags & SEND)
 707       && !(req->flags & PREPARED)){
 708     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 709       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 710       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 711       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 712       status->MPI_ERROR = req->truncated ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 713       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 714       // FIXME: really this should just contain the count of receive-type blocks,
 715       // right?
 716       status->count = req->real_size;
 717     }
 718
 719     print_request("Finishing", req);
 720     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 721
 722     if((req->flags & ACCUMULATE) || (datatype->has_subtype == 1)){
 723       if (!smpi_process_get_replaying()){
 724         if( smpi_privatize_global_variables
 725             && ((char*)req->old_buf >= smpi_start_data_exe)
 726             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )
 727         ){
 728             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 729             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 730         }
 731       }
 732
 733       if(datatype->has_subtype == 1){
 734         // This part handles the problem of non-contignous memory
 735         // the unserialization at the reception
 736         s_smpi_subtype_t *subtype = datatype->substruct;
 737         if(req->flags & RECV)
 738           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) , datatype->substruct, req->op);
 739         if(req->detached == 0) free(req->buf);
 740       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 741           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 742           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 743       }
 744     }
 745     smpi_comm_unuse(req->comm);
 746     smpi_datatype_unuse(datatype);
 747
 748   }
 749
 750   if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 751     if(req->flags & RECV){
 752       int rank = smpi_process_index();
 753       int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 754       TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 755     }
 756   }
 757
 758   if(req->detached_sender!=NULL){
 759     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 760   }
 761   if(req->flags & PERSISTENT)
 762     req->action = NULL;
 763   req->flags |= FINISHED;
 764
 765   smpi_mpi_request_free(request);
 766
 767 }
 768
 769 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 770   int flag;
 771
 772   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 773
 774   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 775   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 776   //     }
 777   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test
 778   // are made -> deadlock
 779   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 780   static int nsleeps = 1;
 781   if(smpi_test_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 782
 783   smpi_empty_status(status);
 784   flag = 1;
 785   if (!((*request)->flags & PREPARED)) {
 786     if ((*request)->action != NULL)
 787       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 788     if (flag) {
 789       finish_wait(request, status);
 790       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 791       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && !((*request)->flags & PERSISTENT))
 792       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 793     }else{
 794       nsleeps++;
 795     }
 796   }
 797   return flag;
 798 }
 799
 800 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index,
 801                      MPI_Status * status)
 802 {
 803   xbt_dynar_t comms;
 804   int i, flag, size;
 805   int* map;
 806
 807   *index = MPI_UNDEFINED;
 808   flag = 0;
 809   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 810   map = xbt_new(int, count);
 811   size = 0;
 812   for(i = 0; i < count; i++) {
 813     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action &&
 814         !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 815        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 816        map[size] = i;
 817        size++;
 818     }
 819   }
 820   if(size > 0) {
 821     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 822     static int nsleeps = 1;
 823     if(smpi_test_sleep > 0) simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 824
 825     i = simcall_comm_testany(comms);
 826     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 827     if(i != -1) {
 828       *index = map[i];
 829       finish_wait(&requests[*index], status);
 830       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 831       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 832       flag = 1;
 833       nsleeps=1;
 834     }else{
 835       nsleeps++;
 836     }
 837   }else{
 838       //all requests are null or inactive, return true
 839       flag=1;
 840       smpi_empty_status(status);
 841   }
 842   xbt_free(map);
 843   xbt_dynar_free(&comms);
 844
 845   return flag;
 846 }
 847
 848
 849 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[],
 850                      MPI_Status status[])
 851 {
 852   MPI_Status stat;
 853   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 854   int flag=1;
 855   int i;
 856   for(i=0; i<count; i++){
 857     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 858       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 859         flag=0;
 860       }else{
 861           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 862       }
 863     }else{
 864       smpi_empty_status(pstat);
 865     }
 866     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 867       status[i] = *pstat;
 868     }
 869   }
 870   return flag;
 871 }
 872
 873 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 874   int flag=0;
 875   //FIXME find another wait to avoid busy waiting ?
 876   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 877   while(flag==0){
 878     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 879     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 880   }
 881 }
 882
 883 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 884
 885   MPI_Request request =build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag,
 886             comm, PERSISTENT | RECV);
 887
 888   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 889   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 890   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 891   static int nsleeps = 1;
 892   if(smpi_iprobe_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 893   // behave like a receive, but don't do it
 894   smx_rdv_t mailbox;
 895
 896   print_request("New iprobe", request);
 897   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 898   if (sg_cfg_get_int("smpi/async_small_thres")>0){
 899       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 900       XBT_DEBUG("trying to probe the perm recv mailbox");
 901       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, (void*)request);
 902   }
 903   if (request->action==NULL){
 904   mailbox = smpi_process_mailbox();
 905       XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 906       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 907   }
 908
 909   if (request->action){
 910     MPI_Request req = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data(request->action);
 911     *flag = 1;
 912     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && !(req->flags & PREPARED)) {
 913       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 914       status->MPI_TAG    = req->tag;
 915       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 916       status->count      = req->real_size;
 917     }
 918     nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 919   }
 920   else {
 921     *flag = 0;
 922     nsleeps++;
 923   }
 924   smpi_mpi_request_free(&request);
 925
 926   return;
 927 }
 928
 929 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 930 {
 931   print_request("Waiting", *request);
 932   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 933     smpi_empty_status(status);
 934     return;
 935   }
 936
 937   if ((*request)->action != NULL) { // this is not a detached send
 938     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 939
 940   if((MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) && (*request)->action)
 941     (*request)->action->comm.dst_data = NULL; // dangling pointer : dst_data is freed with a wait, need to set it to NULL for system state comparison
 942   }
 943
 944   finish_wait(request, status);
 945   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & NON_PERSISTENT))
 946       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 947   // FIXME for a detached send, finish_wait is not called:
 948 }
 949
 950 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[],
 951                      MPI_Status * status)
 952 {
 953   xbt_dynar_t comms;
 954   int i, size, index;
 955   int *map;
 956
 957   index = MPI_UNDEFINED;
 958   if(count > 0) {
 959     // Wait for a request to complete
 960     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 961     map = xbt_new(int, count);
 962     size = 0;
 963     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 964     for(i = 0; i < count; i++) {
 965       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL
 966           && !(requests[i]->flags & PREPARED)
 967           && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 968         if (requests[i]->action != NULL) {
 969           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 970           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 971           map[size] = i;
 972           size++;
 973         }else{
 974          //This is a finished detached request, let's return this one
 975          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 976          index=i;
 977          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 978          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 979          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 980          break;
 981          }
 982       }
 983     }
 984     if(size > 0) {
 985       i = simcall_comm_waitany(comms);
 986
 987       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 988       if (i != -1) {
 989         index = map[i];
 990         finish_wait(&requests[index], status);
 991         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 992         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 993       }
 994     }
 995     xbt_free(map);
 996     xbt_dynar_free(&comms);
 997   }
 998
 999   if (index==MPI_UNDEFINED)
1000     smpi_empty_status(status);
1001
1002   return index;
1003 }
1004
1005 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[],
1006                       MPI_Status status[])
1007 {
1008   int  index, c;
1009   MPI_Status stat;
1010   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1011   int retvalue = MPI_SUCCESS;
1012   //tag invalid requests in the set
1013   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1014     for (c = 0; c < count; c++) {
1015       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL ||
1016           (requests[c]->flags & PREPARED)) {
1017         smpi_empty_status(&status[c]);
1018       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
1019         smpi_empty_status(&status[c]);
1020         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1021       }
1022     }
1023   }
1024   for(c = 0; c < count; c++) {
1025
1026     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
1027       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
1028       index = c;
1029     } else {
1030       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
1031       if (index == MPI_UNDEFINED)
1032         break;
1033       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1034       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1035     }
1036     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1037       status[index] = *pstat;
1038       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1039         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1040     }
1041   }
1042
1043   return retvalue;
1044 }
1045
1046 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
1047                       MPI_Status status[])
1048 {
1049   int i, count, index;
1050   MPI_Status stat;
1051   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1052
1053   count = 0;
1054   for(i = 0; i < incount; i++)
1055   {
1056     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1057     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1058       indices[count] = index;
1059       count++;
1060       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1061         status[index] = *pstat;
1062       }
1063      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1064      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1065     }else{
1066       return MPI_UNDEFINED;
1067     }
1068   }
1069   return count;
1070 }
1071
1072 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices,
1073                       MPI_Status status[])
1074 {
1075   int i, count, count_dead;
1076   MPI_Status stat;
1077   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1078
1079   count = 0;
1080   count_dead = 0;
1081   for(i = 0; i < incount; i++) {
1082     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1083       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1084          indices[i] = 1;
1085          count++;
1086          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1087            status[i] = *pstat;
1088          }
1089          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1090          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1091       }
1092     }else{
1093       count_dead++;
1094     }
1095   }
1096   if(count_dead==incount)return MPI_UNDEFINED;
1097   else return count;
1098 }
1099
1100 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root,
1101                     MPI_Comm comm)
1102 {
1103   // arity=2: a binary tree, arity=4 seem to be a good setting (see P2P-MPI))
1104   nary_tree_bcast(buf, count, datatype, root, comm, 4);
1105 }
1106
1107 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1108 {
1109   // arity=2: a binary tree, arity=4 seem to be a good setting (see P2P-MPI))
1110   nary_tree_barrier(comm, 4);
1111 }
1112
1113 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1114                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1115                      int root, MPI_Comm comm)
1116 {
1117   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1118   int rank, size, src, index;
1119   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1120   MPI_Request *requests;
1121
1122   rank = smpi_comm_rank(comm);
1123   size = smpi_comm_size(comm);
1124   if(rank != root) {
1125     // Send buffer to root
1126     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1127   } else {
1128     // FIXME: check for errors
1129     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1130     // Local copy from root
1131     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1132                        (char *)recvbuf + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1133     // Receive buffers from senders
1134     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1135     index = 0;
1136     for(src = 0; src < size; src++) {
1137       if(src != root) {
1138         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + src * recvcount * recvext,
1139                                           recvcount, recvtype,
1140                                           src, system_tag, comm);
1141         index++;
1142       }
1143     }
1144     // Wait for completion of irecv's.
1145     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1146     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1147     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1148       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1149     }
1150     xbt_free(requests);
1151   }
1152 }
1153
1154
1155 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts,
1156                        MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1157 {
1158     int i, size, count;
1159     int *displs;
1160     int rank = smpi_process_index();
1161     void *tmpbuf;
1162
1163     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1164     size = smpi_comm_size(comm);
1165     count = 0;
1166     displs = xbt_new(int, size);
1167     for (i = 0; i < size; i++) {
1168       displs[i] = count;
1169       count += recvcounts[i];
1170     }
1171     tmpbuf=(void*)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1172
1173     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1174     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf,
1175                       recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1176     xbt_free(displs);
1177     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1178 }
1179
1180 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1181                       void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1182                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1183 {
1184   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1185   int rank, size, src, index;
1186   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1187   MPI_Request *requests;
1188
1189   rank = smpi_comm_rank(comm);
1190   size = smpi_comm_size(comm);
1191   if(rank != root) {
1192     // Send buffer to root
1193     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1194   } else {
1195     // FIXME: check for errors
1196     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1197     // Local copy from root
1198     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1199                        (char *)recvbuf + displs[root] * recvext,
1200                        recvcounts[root], recvtype);
1201     // Receive buffers from senders
1202     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1203     index = 0;
1204     for(src = 0; src < size; src++) {
1205       if(src != root) {
1206         requests[index] =
1207           smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[src] * recvext,
1208                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1209         index++;
1210       }
1211     }
1212     // Wait for completion of irecv's.
1213     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1214     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1215     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1216       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1217     }
1218     xbt_free(requests);
1219   }
1220 }
1221
1222 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount,
1223                         MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1224                         int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1225                         MPI_Comm comm)
1226 {
1227   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1228   int rank, size, other, index;
1229   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1230   MPI_Request *requests;
1231
1232   rank = smpi_comm_rank(comm);
1233   size = smpi_comm_size(comm);
1234   // FIXME: check for errors
1235   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1236   // Local copy from self
1237   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1238                      (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext, recvcount,
1239                      recvtype);
1240   // Send/Recv buffers to/from others;
1241   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1242   index = 0;
1243   for(other = 0; other < size; other++) {
1244     if(other != rank) {
1245       requests[index] =
1246         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
1247                         comm);
1248       index++;
1249       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + other * recvcount * recvext,
1250                                         recvcount, recvtype, other,
1251                                         system_tag, comm);
1252       index++;
1253     }
1254   }
1255   // Wait for completion of all comms.
1256   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1257   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1258   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1259     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1260   }
1261   xbt_free(requests);
1262 }
1263
1264 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount,
1265                          MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1266                          int *recvcounts, int *displs,
1267                          MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1268 {
1269   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1270   int rank, size, other, index;
1271   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1272   MPI_Request *requests;
1273
1274   rank = smpi_comm_rank(comm);
1275   size = smpi_comm_size(comm);
1276   // FIXME: check for errors
1277   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1278   // Local copy from self
1279   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
1280                      (char *)recvbuf + displs[rank] * recvext,
1281                      recvcounts[rank], recvtype);
1282   // Send buffers to others;
1283   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1284   index = 0;
1285   for(other = 0; other < size; other++) {
1286     if(other != rank) {
1287       requests[index] =
1288         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,
1289                         comm);
1290       index++;
1291       requests[index] =
1292         smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1293                         recvtype, other, system_tag, comm);
1294       index++;
1295     }
1296   }
1297   // Wait for completion of all comms.
1298   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1299   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1300   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1301     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1302   }
1303   xbt_free(requests);
1304 }
1305
1306 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1307                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
1308                       int root, MPI_Comm comm)
1309 {
1310   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1311   int rank, size, dst, index;
1312   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1313   MPI_Request *requests;
1314
1315   rank = smpi_comm_rank(comm);
1316   size = smpi_comm_size(comm);
1317   if(rank != root) {
1318     // Recv buffer from root
1319     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
1320                   MPI_STATUS_IGNORE);
1321   } else {
1322     // FIXME: check for errors
1323     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1324     // Local copy from root
1325     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1326         smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + root * sendcount * sendext,
1327                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1328     }
1329     // Send buffers to receivers
1330     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1331     index = 0;
1332     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1333       if(dst != root) {
1334         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + dst * sendcount * sendext,
1335                                           sendcount, sendtype, dst,
1336                                           system_tag, comm);
1337         index++;
1338       }
1339     }
1340     // Wait for completion of isend's.
1341     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1342     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1343     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1344       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1345     }
1346     xbt_free(requests);
1347   }
1348 }
1349
1350 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs,
1351                        MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1352                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1353 {
1354   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1355   int rank, size, dst, index;
1356   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1357   MPI_Request *requests;
1358
1359   rank = smpi_comm_rank(comm);
1360   size = smpi_comm_size(comm);
1361   if(rank != root) {
1362     // Recv buffer from root
1363     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm,
1364                   MPI_STATUS_IGNORE);
1365   } else {
1366     // FIXME: check for errors
1367     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1368     // Local copy from root
1369     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1370       smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1371                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1372     }
1373     // Send buffers to receivers
1374     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1375     index = 0;
1376     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1377       if(dst != root) {
1378         requests[index] =
1379           smpi_isend_init((char *)sendbuf + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1380                           sendtype, dst, system_tag, comm);
1381         index++;
1382       }
1383     }
1384     // Wait for completion of isend's.
1385     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1386     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1387     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1388       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1389     }
1390     xbt_free(requests);
1391   }
1392 }
1393
1394 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1395                      MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1396                      MPI_Comm comm)
1397 {
1398   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1399   int rank, size, src, index;
1400   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1401   MPI_Request *requests;
1402   void **tmpbufs;
1403
1404
1405   char* sendtmpbuf = (char*) sendbuf;
1406   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1407     sendtmpbuf = (char *)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1408     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1409   }
1410
1411   rank = smpi_comm_rank(comm);
1412   size = smpi_comm_size(comm);
1413   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1414   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1415     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count,
1416                      datatype, op, root, comm);
1417     return;
1418   }
1419
1420   if(rank != root) {
1421     // Send buffer to root
1422     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1423   } else {
1424     // FIXME: check for errors
1425     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1426     // Local copy from root
1427     if (sendtmpbuf && recvbuf)
1428       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1429     // Receive buffers from senders
1430     //TODO: make a MPI_barrier here ?
1431     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1432     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1433     index = 0;
1434     for(src = 0; src < size; src++) {
1435       if(src != root) {
1436         // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1437         //  mapping...
1438             if (!smpi_process_get_replaying())
1439           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1440             else
1441               tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1442         requests[index] =
1443           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src,
1444                           system_tag, comm);
1445         index++;
1446       }
1447     }
1448     // Wait for completion of irecv's.
1449     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1450     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1451       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1452       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1453       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1454         break;
1455       }else{
1456         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1457       }
1458       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1459         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1460     }
1461       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1462         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1463       }
1464     xbt_free(tmpbufs);
1465     xbt_free(requests);
1466
1467     if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1468       smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1469     }
1470   }
1471 }
1472
1473 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1474                         MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1475 {
1476   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1477   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1478 }
1479
1480 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1481                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1482 {
1483   int system_tag = -888;
1484   int rank, size, other, index;
1485   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1486   MPI_Request *requests;
1487   void **tmpbufs;
1488
1489   rank = smpi_comm_rank(comm);
1490   size = smpi_comm_size(comm);
1491
1492   // FIXME: check for errors
1493   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1494
1495   // Local copy from self
1496   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1497
1498   // Send/Recv buffers to/from others;
1499   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1500   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1501   index = 0;
1502   for(other = 0; other < rank; other++) {
1503     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1504     // mapping...
1505     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1506     requests[index] =
1507       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
1508                       comm);
1509     index++;
1510   }
1511   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1512     requests[index] =
1513       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1514     index++;
1515   }
1516   // Wait for completion of all comms.
1517   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1518
1519   if(smpi_op_is_commute(op)){
1520     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1521       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1522       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1523         break;
1524       }
1525       if(index < rank) {
1526         // #Request is below rank: it's a irecv
1527         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1528       }
1529     }
1530   }else{
1531     //non commutative case, wait in order
1532     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1533       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1534       if(index < rank) {
1535         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1536       }
1537     }
1538   }
1539   for(index = 0; index < rank; index++) {
1540     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1541   }
1542   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1543     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1544   }
1545   xbt_free(tmpbufs);
1546   xbt_free(requests);
1547 }
1548
1549 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count,
1550                    MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1551 {
1552   int system_tag = -888;
1553   int rank, size, other, index;
1554   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1555   MPI_Request *requests;
1556   void **tmpbufs;
1557   int recvbuf_is_empty=1;
1558   rank = smpi_comm_rank(comm);
1559   size = smpi_comm_size(comm);
1560
1561   // FIXME: check for errors
1562   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1563
1564   // Send/Recv buffers to/from others;
1565   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1566   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1567   index = 0;
1568   for(other = 0; other < rank; other++) {
1569     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1570     // mapping...
1571     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1572     requests[index] =
1573       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag,
1574                       comm);
1575     index++;
1576   }
1577   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1578     requests[index] =
1579       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1580     index++;
1581   }
1582   // Wait for completion of all comms.
1583   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1584   if(smpi_op_is_commute(op)){
1585     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1586       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1587       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1588         break;
1589       }
1590       if(index < rank) {
1591         if(recvbuf_is_empty){
1592           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1593           recvbuf_is_empty=0;
1594         }else
1595         // #Request is below rank: it's a irecv
1596         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1597       }
1598     }
1599   }else{
1600     //non commutative case, wait in order
1601     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1602       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1603       if(index < rank) {
1604           if(recvbuf_is_empty){
1605             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1606             recvbuf_is_empty=0;
1607           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1608       }
1609     }
1610   }
1611   for(index = 0; index < rank; index++) {
1612     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1613   }
1614   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1615     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1616   }
1617   xbt_free(tmpbufs);
1618   xbt_free(requests);
1619 }