src/smpi/mpi/smpi_file.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5 #include "private.hpp"
   6
   7 #include "smpi_comm.hpp"
   8 #include "smpi_coll.hpp"
   9 #include "smpi_datatype.hpp"
  10 #include "smpi_info.hpp"
  11 #include "smpi_win.hpp"
  12 #include "smpi_request.hpp"
  13
  14 #include "smpi_file.hpp"
  15 #include "smpi_status.hpp"
  16 #include "simgrid/plugins/file_system.h"
  17
  18 #define FP_SIZE sizeof(MPI_Offset)
  19
  20 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_io, smpi, "Logging specific to SMPI (RMA operations)");
  21
  22 namespace simgrid{
  23 namespace smpi{
  24
  25   File::File(MPI_Comm comm, const char *filename, int amode, MPI_Info info): comm_(comm), flags_(amode), info_(info) {
  26     file_= new simgrid::s4u::File(filename, nullptr);
  27     list_=nullptr;
  28     if (comm_->rank() == 0) {
  29       int size= comm_->size() + FP_SIZE;
  30       list_ = new char[size];
  31       errhandler_=MPI_ERRORS_RETURN;
  32       memset(list_, 0, size);
  33       shared_file_pointer_ = new MPI_Offset();
  34       shared_mutex_ = s4u::Mutex::create();
  35       *shared_file_pointer_ = 0;
  36       win_=new Win(list_, size, 1, MPI_INFO_NULL, comm_);
  37     }else{
  38       win_=new Win(list_, 0, 1, MPI_INFO_NULL, comm_);
  39     }
  40     simgrid::smpi::Colls::bcast(&shared_file_pointer_, 1, MPI_AINT, 0, comm);
  41     simgrid::smpi::Colls::bcast(&shared_mutex_, 1, MPI_AINT, 0, comm);
  42     if(comm_->rank() != 0)
  43       intrusive_ptr_add_ref(&*shared_mutex_);
  44   }
  45
  46   File::~File(){
  47     if(comm_->rank() == 0){
  48       delete shared_file_pointer_;
  49       delete[] list_;
  50     }
  51     delete win_;
  52     delete file_;
  53   }
  54
  55   int File::close(MPI_File *fh){
  56     XBT_DEBUG("Closing MPI_File %s", (*fh)->file_->get_path());
  57     (*fh)->sync();
  58     if((*fh)->flags() & MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE)
  59       (*fh)->file_->unlink();
  60     delete (*fh);
  61     return MPI_SUCCESS;
  62   }
  63
  64   int File::del(const char* filename, MPI_Info)
  65   {
  66     //get the file with MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE and then close it
  67     File* f = new File(MPI_COMM_SELF,filename,MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE|MPI_MODE_RDWR, nullptr);
  68     close(&f);
  69     return MPI_SUCCESS;
  70   }
  71
  72   int File::get_position(MPI_Offset* offset){
  73     *offset=file_->tell();
  74     return MPI_SUCCESS;
  75   }
  76
  77   int File::get_position_shared(MPI_Offset* offset){
  78     shared_mutex_->lock();
  79     *offset=*shared_file_pointer_;
  80     shared_mutex_->unlock();
  81     return MPI_SUCCESS;
  82   }
  83
  84   int File::seek(MPI_Offset offset, int whence){
  85     switch(whence){
  86       case(MPI_SEEK_SET):
  87         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, setting offset %lld", file_->get_path(), offset);
  88         file_->seek(offset,SEEK_SET);
  89         break;
  90       case(MPI_SEEK_CUR):
  91         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, current offset + %lld", file_->get_path(), offset);
  92         file_->seek(offset,SEEK_CUR);
  93         break;
  94       case(MPI_SEEK_END):
  95         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, end offset + %lld", file_->get_path(), offset);
  96         file_->seek(offset,SEEK_END);
  97         break;
  98       default:
  99         return MPI_ERR_FILE;
 100     }
 101     return MPI_SUCCESS;
 102   }
 103
 104   int File::seek_shared(MPI_Offset offset, int whence){
 105     shared_mutex_->lock();
 106     seek(offset,whence);
 107     *shared_file_pointer_=offset;
 108     shared_mutex_->unlock();
 109     return MPI_SUCCESS;
 110   }
 111
 112   int File::read(MPI_File fh, void* /*buf*/, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status* status)
 113   {
 114     //get position first as we may be doing non contiguous reads and it will probably be updated badly
 115     MPI_Offset position = fh->file_->tell();
 116     MPI_Offset movesize = datatype->get_extent()*count;
 117     MPI_Offset readsize = datatype->size()*count;
 118     XBT_DEBUG("Position before read in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(),fh->file_->tell());
 119     MPI_Offset read = fh->file_->read(readsize);
 120     XBT_VERB("Read in MPI_File %s, %lld bytes read, readsize %lld bytes, movesize %lld", fh->file_->get_path(), read, readsize, movesize);
 121     if(readsize!=movesize){
 122       fh->file_->seek(position+movesize, SEEK_SET);
 123     }
 124     XBT_VERB("Position after read in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(), fh->file_->tell());
 125     status->count=count*datatype->size();
 126     return MPI_SUCCESS;
 127   }
 128
 129   /*Ordered and Shared Versions, with RMA-based locks : Based on the model described in :*/
 130   /* @InProceedings{10.1007/11557265_15,*/
 131   /* author="Latham, Robert and Ross, Robert and Thakur, Rajeev and Toonen, Brian",*/
 132   /* title="Implementing MPI-IO Shared File Pointers Without File System Support",*/
 133   /* booktitle="Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface",*/
 134   /* year="2005",*/
 135   /* publisher="Springer Berlin Heidelberg",*/
 136   /* address="Berlin, Heidelberg",*/
 137   /* pages="84--93"*/
 138   /* }*/
 139   int File::read_shared(MPI_File fh, void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 140     fh->shared_mutex_->lock();
 141     fh->seek(*(fh->shared_file_pointer_),MPI_SEEK_SET);
 142     read(fh, buf, count, datatype, status);
 143     *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 144     fh->shared_mutex_->unlock();
 145     return MPI_SUCCESS;
 146   }
 147
 148   int File::read_ordered(MPI_File fh, void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 149     //0 needs to get the shared pointer value
 150     MPI_Offset val;
 151     if(fh->comm_->rank()==0){
 152       val=*(fh->shared_file_pointer_);
 153     }else{
 154       val=count*datatype->size();
 155     }
 156
 157     MPI_Offset result;
 158     simgrid::smpi::Colls::scan(&val, &result, 1, MPI_OFFSET, MPI_SUM, fh->comm_);
 159     fh->seek(result, MPI_SEEK_SET);
 160     int ret = fh->op_all<simgrid::smpi::File::read>(buf, count, datatype, status);
 161     if(fh->comm_->rank()==fh->comm_->size()-1){
 162       fh->shared_mutex_->lock();
 163       *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 164       fh->shared_mutex_->unlock();
 165     }
 166     char c;
 167     simgrid::smpi::Colls::bcast(&c, 1, MPI_BYTE, fh->comm_->size()-1, fh->comm_);
 168     return ret;
 169   }
 170
 171   int File::write(MPI_File fh, void* /*buf*/, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status* status)
 172   {
 173     //get position first as we may be doing non contiguous reads and it will probably be updated badly
 174     MPI_Offset position = fh->file_->tell();
 175     MPI_Offset movesize = datatype->get_extent()*count;
 176     MPI_Offset writesize = datatype->size()*count;
 177     XBT_DEBUG("Position before write in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(),fh->file_->tell());
 178     MPI_Offset write = fh->file_->write(writesize, 1);
 179     XBT_VERB("Write in MPI_File %s, %lld bytes written, readsize %lld bytes, movesize %lld", fh->file_->get_path(), write, writesize, movesize);
 180     if(writesize!=movesize){
 181       fh->file_->seek(position+movesize, SEEK_SET);
 182     }
 183     XBT_VERB("Position after write in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(), fh->file_->tell());
 184     status->count=count*datatype->size();
 185     return MPI_SUCCESS;
 186   }
 187
 188   int File::write_shared(MPI_File fh, const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 189     fh->shared_mutex_->lock();
 190     fh->seek(*(fh->shared_file_pointer_),MPI_SEEK_SET);
 191     write(fh, const_cast<void*>(buf), count, datatype, status);
 192     *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 193     fh->shared_mutex_->unlock();
 194     return MPI_SUCCESS;
 195   }
 196
 197   int File::write_ordered(MPI_File fh, const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 198     //0 needs to get the shared pointer value
 199     MPI_Offset val;
 200     if(fh->comm_->rank()==0){
 201       val=*(fh->shared_file_pointer_);
 202     }else{
 203       val=count*datatype->size();
 204     }
 205     MPI_Offset result;
 206     simgrid::smpi::Colls::scan(&val, &result, 1, MPI_OFFSET, MPI_SUM, fh->comm_);
 207     fh->seek(result, MPI_SEEK_SET);
 208     int ret = fh->op_all<simgrid::smpi::File::write>(const_cast<void*>(buf), count, datatype, status);
 209     if(fh->comm_->rank()==fh->comm_->size()-1){
 210       fh->shared_mutex_->lock();
 211       *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 212       fh->shared_mutex_->unlock();
 213     }
 214     char c;
 215     simgrid::smpi::Colls::bcast(&c, 1, MPI_BYTE, fh->comm_->size()-1, fh->comm_);
 216     return ret;
 217   }
 218
 219   int File::size(){
 220     return file_->size();
 221   }
 222
 223   int File::flags(){
 224     return flags_;
 225   }
 226
 227   int File::sync(){
 228     //no idea
 229     return simgrid::smpi::Colls::barrier(comm_);
 230   }
 231
 232   MPI_Info File::info(){
 233     if(info_== MPI_INFO_NULL)
 234       info_ = new Info();
 235     info_->ref();
 236     return info_;
 237   }
 238
 239   void File::set_info(MPI_Info info){
 240     if(info_!= MPI_INFO_NULL)
 241       info->ref();
 242     info_=info;
 243   }
 244
 245   MPI_Comm File::comm(){
 246     return comm_;
 247   }
 248
 249   MPI_Errhandler File::errhandler(){
 250     return errhandler_;
 251   }
 252
 253   void File::set_errhandler(MPI_Errhandler errhandler){
 254     errhandler_=errhandler;
 255     if(errhandler_!= MPI_ERRHANDLER_NULL)
 256       errhandler->ref();
 257   }
 258 }
 259 }