src/smpi/colls/allreduce/allreduce-smp-rsag-lr.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2020. 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.hpp"
   8 //#include <star-reduction.c>
   9
  10 /*
  11 This function performs all-reduce operation as follow.
  12 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  13 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  14 3) allgather - inter between root of each SMP node
  15 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  16 */
  17 namespace simgrid{
  18 namespace smpi{
  19 int allreduce__smp_rsag_lr(const void *send_buf, void *recv_buf,
  20                            int count, MPI_Datatype dtype,
  21                            MPI_Op op, MPI_Comm comm)
  22 {
  23   int comm_size, rank;
  24   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  25   int mask, src, dst;
  26   MPI_Status status;
  27   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  28     comm->init_smp();
  29   }
  30   int num_core=1;
  31   if (comm->is_uniform()){
  32     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  33   }
  34   /*
  35      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  36      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  37      #else
  38      MPI_User_function *uop;
  39      MPIR_OP *op_ptr;
  40      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  41      uop  = op_ptr->op;
  42      #endif
  43    */
  44   comm_size = comm->size();
  45   rank = comm->rank();
  46   MPI_Aint extent;
  47   extent = dtype->get_extent();
  48   unsigned char* tmp_buf = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  49
  50   int intra_rank, inter_rank;
  51   intra_rank = rank % num_core;
  52   inter_rank = rank / num_core;
  53
  54   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  55
  56   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  57
  58   if (not rank) {
  59     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  60     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  61   }
  62
  63
  64   Request::sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  65                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  66
  67
  68   // SMP_binomial_reduce
  69   mask = 1;
  70   while (mask < num_core) {
  71     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  72       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  73       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  74       if (src < comm_size) {
  75         Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  76         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, recv_buf, &count, dtype);
  77         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  78       }
  79     } else {
  80
  81       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  82       Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  83       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  84       break;
  85     }
  86     mask <<= 1;
  87   }
  88
  89
  90
  91   // INTER: reduce-scatter
  92   if (intra_rank == 0) {
  93     int send_offset, recv_offset;
  94     int send_count, recv_count;
  95     int curr_size = count / inter_comm_size;
  96     int curr_remainder = count % inter_comm_size;
  97
  98     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  99     int from =
 100         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
 101     int i;
 102
 103     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
 104
 105     /* last segment may have a larger size since it also include the remainder */
 106     int last_segment_ptr =
 107         (inter_comm_size - 1) * (count / inter_comm_size) * extent;
 108
 109     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 110
 111       send_offset =
 112           ((inter_rank - 1 - i +
 113             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 114       recv_offset =
 115           ((inter_rank - 2 - i +
 116             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 117
 118       /* adjust size */
 119       if (send_offset != last_segment_ptr)
 120         send_count = curr_size;
 121       else
 122         send_count = curr_size + curr_remainder;
 123
 124       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 125         recv_count = curr_size;
 126       else
 127         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 128
 129       Request::sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 130                    tag + i, tmp_buf, recv_count, dtype, from, tag + i, comm,
 131                    &status);
 132
 133       // result is in rbuf
 134       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &recv_count,
 135                      dtype);
 136     }
 137
 138     // INTER: allgather
 139     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 140
 141       send_offset =
 142           ((inter_rank - i +
 143             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 144       recv_offset =
 145           ((inter_rank - 1 - i +
 146             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 147
 148       /* adjust size */
 149       if (send_offset != last_segment_ptr)
 150         send_count = curr_size;
 151       else
 152         send_count = curr_size + curr_remainder;
 153
 154       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 155         recv_count = curr_size;
 156       else
 157         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 158
 159       Request::sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 160                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, recv_count, dtype,
 161                    from, tag + i, comm, &status);
 162
 163     }
 164   }
 165
 166
 167
 168      // INTER_binomial_reduce
 169
 170      // only root node for each SMP
 171   /*
 172      if (intra_rank == 0) {
 173
 174      mask = 1;
 175      while (mask < inter_comm_size) {
 176      if ((mask & inter_rank) == 0) {
 177      src = (inter_rank | mask) * num_core;
 178      if (src < comm_size) {
 179      Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 180      (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 181      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 182      }
 183      }
 184      else {
 185      dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 186      Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 187      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 188      break;
 189      }
 190      mask <<=1;
 191      }
 192      }
 193    */
 194
 195      // INTER_binomial_bcast
 196
 197
 198 //     if (intra_rank == 0) {
 199 //     mask = 1;
 200 //     while (mask < inter_comm_size) {
 201 //     if (inter_rank & mask) {
 202 //     src = (inter_rank - mask) * num_core;
 203      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 204 //     Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 205 //     break;
 206 //     }
 207 //     mask <<= 1;
 208 //     }
 209 //
 210 //     mask >>= 1;
 211      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 212
 213 //     while (mask > 0) {
 214 //     if (inter_rank < inter_comm_size) {
 215 //     dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 216 //     if (dst < comm_size) {
 217 //     //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 218 //     Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 219 //     }
 220 //     }
 221 //     mask >>= 1;
 222 //     }
 223 //     }
 224
 225   // INTRA_binomial_bcast
 226
 227   int num_core_in_current_smp = num_core;
 228   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 229     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 230   }
 231   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 232   mask = 1;
 233   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 234     if (intra_rank & mask) {
 235       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 236       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 237       Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 238       break;
 239     }
 240     mask <<= 1;
 241   }
 242
 243   mask >>= 1;
 244   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 245
 246   while (mask > 0) {
 247     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 248     if (dst < comm_size) {
 249       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 250       Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 251     }
 252     mask >>= 1;
 253   }
 254
 255
 256   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 257   return MPI_SUCCESS;
 258 }
 259 }
 260 }