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

   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(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  26     comm->init_smp();
  27   }
  28   int num_core=1;
  29   if (comm->is_uniform()){
  30     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  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 = comm->size();
  43   rank = comm->rank();
  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   Request::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         Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  74         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( 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       Request::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       Request::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       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( 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       Request::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      // INTER_binomial_reduce
 138
 139      // only root node for each SMP
 140 //     if (intra_rank == 0) {
 141 //
 142 //     mask = 1;
 143 //     while (mask < inter_comm_size) {
 144 //     if ((mask & inter_rank) == 0) {
 145 //     src = (inter_rank | mask) * num_core;
 146 //     if (src < comm_size) {
 147 //     Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 148 //     (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 149      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 150 //     }
 151 //     }
 152 //     else {
 153 //     dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 154 //     Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 155      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 156 //     break;
 157 //     }
 158 //     mask <<=1;
 159 //     }
 160 //     }
 161
 162      // INTER_binomial_bcast
 163
 164
 165 //     if (intra_rank == 0) {
 166 //     mask = 1;
 167 //     while (mask < inter_comm_size) {
 168 //     if (inter_rank & mask) {
 169 //     src = (inter_rank - mask) * num_core;
 170      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 171 //     Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 172 //     break;
 173 //     }
 174 //     mask <<= 1;
 175 //     }
 176 //
 177 //     mask >>= 1;
 178      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 179
 180 //     while (mask > 0) {
 181 //     if (inter_rank < inter_comm_size) {
 182 //     dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 183 //     if (dst < comm_size) {
 184      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 185 //     Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 186 //     }
 187 //     }
 188 //     mask >>= 1;
 189 //     }
 190 //     }
 191
 192
 193   // INTRA_binomial_bcast
 194
 195   int num_core_in_current_smp = num_core;
 196   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 197     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 198   }
 199   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 200   mask = 1;
 201   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 202     if (intra_rank & mask) {
 203       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 204       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 205       Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 206       break;
 207     }
 208     mask <<= 1;
 209   }
 210
 211   mask >>= 1;
 212   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 213
 214   while (mask > 0) {
 215     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 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     mask >>= 1;
 221   }
 222
 223   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 224   return MPI_SUCCESS;
 225 }