src/smpi/colls/allreduce-smp-rsag.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 /*
  10 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  11 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  12 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  13 3) allgather - inter between root of each SMP node
  14 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  15 */
  16 int smpi_coll_tuned_allreduce_smp_rsag(void *send_buf, void *recv_buf,
  17                                        int count, MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
  18                                        MPI_Comm comm)
  19 {
  20   int comm_size, rank;
  21   void *tmp_buf;
  22   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  23   int mask, src, dst;
  24   MPI_Status status;
  25   if(smpi_comm_get_leaders_comm(comm)==MPI_COMM_NULL){
  26     smpi_comm_init_smp(comm);
  27   }
  28   int num_core=1;
  29   if (smpi_comm_is_uniform(comm)){
  30     num_core = smpi_comm_size(smpi_comm_get_intra_comm(comm));
  31   }
  32   /*
  33      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  34      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  35      #else
  36      MPI_User_function *uop;
  37      struct MPIR_OP *op_ptr;
  38      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  39      uop  = op_ptr->op;
  40      #endif
  41    */
  42   comm_size = smpi_comm_size(comm);
  43   rank = smpi_comm_rank(comm);
  44   MPI_Aint extent;
  45   extent = smpi_datatype_get_extent(dtype);
  46   tmp_buf = (void *) smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  47
  48   int intra_rank, inter_rank;
  49   intra_rank = rank % num_core;
  50   inter_rank = rank / num_core;
  51
  52   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  53
  54   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  55
  56   if (!rank) {
  57     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  58     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  59   }
  60
  61
  62   smpi_mpi_sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  63                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  64
  65
  66   // SMP_binomial_reduce
  67   mask = 1;
  68   while (mask < num_core) {
  69     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  70       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  71       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  72       if (src < comm_size) {
  73         smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  74         smpi_op_apply(op, tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
  75         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  76       }
  77     } else {
  78
  79       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  80       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  81       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  82       break;
  83     }
  84     mask <<= 1;
  85   }
  86
  87
  88
  89   // INTER: reduce-scatter
  90   if (intra_rank == 0) {
  91     int send_offset, recv_offset;
  92     int seg_count = count / inter_comm_size;
  93     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  94     int from =
  95         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
  96     int i;
  97
  98     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
  99
 100     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 101
 102       send_offset =
 103           ((inter_rank - 1 - i +
 104             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 105       recv_offset =
 106           ((inter_rank - 2 - i +
 107             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 108
 109       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, seg_count, dtype, to,
 110                    tag + i, tmp_buf, seg_count, dtype, from, tag + i, comm,
 111                    &status);
 112
 113       // result is in rbuf
 114       smpi_op_apply(op, tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &seg_count,
 115                      &dtype);
 116     }
 117
 118     // INTER: allgather
 119     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 120
 121       send_offset =
 122           ((inter_rank - i +
 123             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 124       recv_offset =
 125           ((inter_rank - 1 - i +
 126             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 127
 128       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, seg_count, dtype, to,
 129                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, seg_count, dtype,
 130                    from, tag + i, comm, &status);
 131
 132     }
 133   }
 134
 135
 136
 137   /*
 138      // INTER_binomial_reduce
 139
 140      // only root node for each SMP
 141      if (intra_rank == 0) {
 142
 143      mask = 1;
 144      while (mask < inter_comm_size) {
 145      if ((mask & inter_rank) == 0) {
 146      src = (inter_rank | mask) * num_core;
 147      if (src < comm_size) {
 148      smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 149      (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 150      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 151      }
 152      }
 153      else {
 154      dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 155      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 156      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 157      break;
 158      }
 159      mask <<=1;
 160      }
 161      }
 162    */
 163
 164   /*
 165      // INTER_binomial_bcast
 166
 167
 168      if (intra_rank == 0) {
 169      mask = 1;
 170      while (mask < inter_comm_size) {
 171      if (inter_rank & mask) {
 172      src = (inter_rank - mask) * num_core;
 173      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 174      smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 175      break;
 176      }
 177      mask <<= 1;
 178      }
 179
 180      mask >>= 1;
 181      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 182
 183      while (mask > 0) {
 184      if (inter_rank < inter_comm_size) {
 185      dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 186      if (dst < comm_size) {
 187      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 188      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 189      }
 190      }
 191      mask >>= 1;
 192      }
 193      }
 194    */
 195
 196
 197   // INTRA_binomial_bcast
 198
 199   int num_core_in_current_smp = num_core;
 200   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 201     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 202   }
 203   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 204   mask = 1;
 205   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 206     if (intra_rank & mask) {
 207       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 208       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 209       smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 210       break;
 211     }
 212     mask <<= 1;
 213   }
 214
 215   mask >>= 1;
 216   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 217
 218   while (mask > 0) {
 219     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 220     if (dst < comm_size) {
 221       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 222       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 223     }
 224     mask >>= 1;
 225   }
 226
 227
 228   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 229   return MPI_SUCCESS;
 230 }