src/smpi/colls/allreduce-lr.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
   9 /* IMPLEMENTED BY PITCH PATARASUK
  10    Non-topoloty-specific all-reduce operation designed bandwidth optimally
  11    Bug fixing by Xin Yuan, 04/04/2008
  12 */
  13
  14 /* ** NOTE **
  15    Use -DMPICH2_REDUCTION if this code does not compile.
  16    MPICH1 code also work on MPICH2 on our cluster and the performance are similar.
  17    This code assume commutative and associative reduce operator (MPI_SUM, MPI_MAX, etc).
  18 */
  19
  20 //#include <star-reduction.c>
  21
  22 int
  23 smpi_coll_tuned_allreduce_lr(void *sbuf, void *rbuf, int rcount,
  24                              MPI_Datatype dtype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
  25 {
  26   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  27   MPI_Status status;
  28   int rank, i, size, count;
  29   int send_offset, recv_offset;
  30   int remainder, remainder_flag, remainder_offset;
  31
  32   rank = smpi_comm_rank(comm);
  33   size = smpi_comm_size(comm);
  34
  35   /* make it compatible with all data type */
  36   MPI_Aint extent;
  37   extent = smpi_datatype_get_extent(dtype);
  38
  39   /* when communication size is smaller than number of process (not support) */
  40   if (rcount < size) {
  41     XBT_WARN("MPI_allreduce_lr use default MPI_allreduce.");
  42     smpi_mpi_allreduce(sbuf, rbuf, rcount, dtype, op, comm);
  43     return MPI_SUCCESS;
  44   }
  45
  46   /* when communication size is not divisible by number of process:
  47      call the native implementation for the remain chunk at the end of the operation */
  48   if (rcount % size != 0) {
  49     remainder = rcount % size;
  50     remainder_flag = 1;
  51     remainder_offset = (rcount / size) * size * extent;
  52   } else {
  53     remainder = remainder_flag = remainder_offset = 0;
  54   }
  55
  56   /* size of each point-to-point communication is equal to the size of the whole message
  57      divided by number of processes
  58    */
  59   count = rcount / size;
  60
  61   /* our ALL-REDUCE implementation
  62      1. copy (partial of)send_buf to recv_buf
  63      2. use logical ring reduce-scatter
  64      3. use logical ring all-gather
  65    */
  66
  67   // copy partial data
  68   send_offset = ((rank - 1 + size) % size) * count * extent;
  69   recv_offset = ((rank - 1 + size) % size) * count * extent;
  70   smpi_mpi_sendrecv((char *) sbuf + send_offset, count, dtype, rank, tag - 1,
  71                (char *) rbuf + recv_offset, count, dtype, rank, tag - 1, comm,
  72                &status);
  73
  74   // reduce-scatter
  75   for (i = 0; i < (size - 1); i++) {
  76     send_offset = ((rank - 1 - i + 2 * size) % size) * count * extent;
  77     recv_offset = ((rank - 2 - i + 2 * size) % size) * count * extent;
  78     //    recv_offset = ((rank-i+2*size)%size)*count*extent;
  79     smpi_mpi_sendrecv((char *) rbuf + send_offset, count, dtype, ((rank + 1) % size),
  80                  tag + i, (char *) rbuf + recv_offset, count, dtype,
  81                  ((rank + size - 1) % size), tag + i, comm, &status);
  82
  83     // compute result to rbuf+recv_offset
  84     smpi_op_apply(op, (char *) sbuf + recv_offset, (char *) rbuf + recv_offset,
  85                    &count, &dtype);
  86   }
  87
  88   // all-gather
  89   for (i = 0; i < (size - 1); i++) {
  90     send_offset = ((rank - i + 2 * size) % size) * count * extent;
  91     recv_offset = ((rank - 1 - i + 2 * size) % size) * count * extent;
  92     smpi_mpi_sendrecv((char *) rbuf + send_offset, count, dtype, ((rank + 1) % size),
  93                  tag + i, (char *) rbuf + recv_offset, count, dtype,
  94                  ((rank + size - 1) % size), tag + i, comm, &status);
  95   }
  96
  97   /* when communication size is not divisible by number of process:
  98      call the native implementation for the remain chunk at the end of the operation */
  99   if (remainder_flag) {
 100     return mpi_coll_allreduce_fun((char *) sbuf + remainder_offset,
 101                          (char *) rbuf + remainder_offset, remainder, dtype, op,
 102                          comm);
 103   }
 104
 105   return 0;
 106 }