src/smpi/smpi_base.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2015. 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 <xbt/config.hpp>
   8
   9 #include "private.h"
  10 #include "xbt/virtu.h"
  11 #include "mc/mc.h"
  12 #include "src/mc/mc_replay.h"
  13 #include "xbt/replay.h"
  14 #include <errno.h>
  15 #include "src/simix/smx_private.h"
  16 #include "surf/surf.h"
  17 #include "simgrid/sg_config.h"
  18 #include "colls/colls.h"
  19
  20 #include "src/simix/SynchroComm.hpp"
  21
  22 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  23
  24 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
  25    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
  26    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
  27    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  28
  29   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  30   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  31   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  32     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
  33     //we match, we can transfer some values
  34     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)
  35         ref->real_src = req->src;
  36     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)
  37         ref->real_tag = req->tag;
  38     if(ref->real_size < req->real_size)
  39         ref->truncated = 1;
  40     if(req->detached==1)
  41         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  42     XBT_DEBUG("match succeeded");
  43     return 1;
  44   }else return 0;
  45 }
  46
  47 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
  48    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
  49    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
  50    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  51    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  52    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  53
  54    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  55              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
  56    {
  57      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)
  58         req->real_src = ref->src;
  59      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)
  60         req->real_tag = ref->tag;
  61      if(req->real_size < ref->real_size)
  62         req->truncated = 1;
  63      if(ref->detached==1)
  64          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  65      XBT_DEBUG("match succeeded");
  66      return 1;
  67    } else return 0;
  68 }
  69
  70 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
  71 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more values for each factor
  72 typedef struct s_smpi_factor_multival *smpi_os_factor_multival_t;
  73 typedef struct s_smpi_factor_multival { // FIXME: this should be merged (deduplicated) with s_smpi_factor defined in network_smpi.c
  74   long factor;
  75   int nb_values;
  76   double values[4];//arbitrary set to 4
  77 } s_smpi_factor_multival_t;
  78
  79 xbt_dynar_t smpi_os_values  = nullptr;
  80 xbt_dynar_t smpi_or_values  = nullptr;
  81 xbt_dynar_t smpi_ois_values = nullptr;
  82
  83 static simgrid::config::Flag<double> smpi_wtime_sleep(
  84   "smpi/wtime", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Wtime", 0.0);
  85 static simgrid::config::Flag<double> smpi_init_sleep(
  86   "smpi/init", "Time to inject inside a call to MPI_Init", 0.0);
  87 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  88   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  89 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  90   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  91
  92 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
  93 {
  94   return ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor > (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? 1 :
  95          ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor < (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? -1 : 0;
  96 }
  97
  98 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
  99 {
 100   char *value = NULL;
 101   unsigned int iter = 0;
 102   s_smpi_factor_multival_t fact;
 103   fact.nb_values=0;
 104   unsigned int i=0;
 105   xbt_dynar_t radical_elements2 = NULL;
 106
 107   xbt_dynar_t smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_multival_t), NULL);
 108   xbt_dynar_t radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
 109   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
 110     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_multival_t));
 111     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
 112     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
 113       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
 114     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
 115       char *errmsg;
 116       if (i==0) {
 117         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%d: %%s", iter+1);
 118         fact.factor = xbt_str_parse_int(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
 119       } else {
 120         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%d: %%s", i, iter+1);
 121         fact.values[fact.nb_values] = xbt_str_parse_double(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
 122         fact.nb_values++;
 123       }
 124       xbt_free(errmsg);
 125     }
 126
 127     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_multival_t, fact);
 128     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 129     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
 130   }
 131   xbt_dynar_free(&radical_elements);
 132   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
 133   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
 134     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 135   }
 136   return smpi_factor;
 137 }
 138
 139 static double smpi_os(double size)
 140 {
 141   if (smpi_os_values == nullptr) {
 142     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
 143     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
 144   }
 145   unsigned int iter = 0;
 146   s_smpi_factor_multival_t fact;
 147   double current=0.0;
 148   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 149   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 150   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 151   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 152   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
 153     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 154                                // computed value of current!
 155         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 156       return current;
 157     }else{
 158       // If the next section is too large, the current section must be used.
 159       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 160       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 161     }
 162   }
 163   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 164
 165   return current;
 166 }
 167
 168 static double smpi_ois(double size)
 169 {
 170   if (smpi_ois_values == nullptr) {
 171     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
 172     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
 173   }
 174   unsigned int iter = 0;
 175   s_smpi_factor_multival_t fact;
 176   double current=0.0;
 177   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 178   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 179   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 180   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
 181     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
 182         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 183       return current;
 184     }else{
 185       // If the next section is too large, the current section must be used.
 186       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 187       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 188     }
 189   }
 190   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 191
 192   return current;
 193 }
 194
 195 static double smpi_or(double size)
 196 {
 197   if (smpi_or_values == nullptr) {
 198     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
 199     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
 200   }
 201   unsigned int iter = 0;
 202   s_smpi_factor_multival_t fact;
 203   double current=0.0;
 204   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 205   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 206   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 207   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
 208     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 209                                // computed value of current!
 210         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 211       return current;
 212     } else {
 213       // If the next section is too large, the current section must be used.
 214       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 215       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 216     }
 217   }
 218   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 219
 220   return current;
 221 }
 222
 223 void smpi_mpi_init() {
 224   if(smpi_init_sleep > 0)
 225     simcall_process_sleep(smpi_init_sleep);
 226 }
 227
 228 double smpi_mpi_wtime(){
 229   double time;
 230   if (smpi_process_initialized() != 0 &&
 231       smpi_process_finalized() == 0 &&
 232       smpi_process_get_sampling() == 0) {
 233     smpi_bench_end();
 234     time = SIMIX_get_clock();
 235     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 236     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 237     //       ....
 238     //     }
 239     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 240     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 241     if(smpi_wtime_sleep > 0)
 242       simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 243     smpi_bench_begin();
 244   } else {
 245     time = SIMIX_get_clock();
 246   }
 247   return time;
 248 }
 249
 250 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 251                                  unsigned flags)
 252 {
 253   MPI_Request request = NULL;
 254
 255   void *old_buf = NULL;
 256
 257   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 258
 259   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 260
 261   if((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) !=0)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 262     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 263     old_buf = buf;
 264     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 265     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && ((flags & SEND) != 0)) {
 266       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 267     }
 268   }
 269
 270   request->buf      = buf;
 271   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
 272   request->old_buf  = old_buf;
 273   request->old_type = datatype;
 274
 275   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 276   smpi_datatype_use(datatype);
 277   request->src  = src;
 278   request->dst  = dst;
 279   request->tag  = tag;
 280   request->comm = comm;
 281   smpi_comm_use(request->comm);
 282   request->action          = nullptr;
 283   request->flags           = flags;
 284   request->detached        = 0;
 285   request->detached_sender = nullptr;
 286   request->real_src        = 0;
 287   request->truncated       = 0;
 288   request->real_size       = 0;
 289   request->real_tag        = 0;
 290   if (flags & PERSISTENT)
 291     request->refcount = 1;
 292   else
 293     request->refcount = 0;
 294   request->op   = MPI_REPLACE;
 295   request->send = 0;
 296   request->recv = 0;
 297
 298   return request;
 299 }
 300
 301 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 302 {
 303   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 304     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 305     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 306     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 307     status->count=0;
 308   }
 309 }
 310
 311 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 312 {
 313   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 314   smpi_mpi_request_free(&req);
 315 }
 316
 317 /* MPI Low level calls */
 318 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 319                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 320 {
 321   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 322   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 323                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 324   return request;
 325 }
 326
 327 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 328                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 329 {
 330   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 331   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 332                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 333   return request;
 334 }
 335
 336 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 337                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 338 {
 339   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 340   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,
 341                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
 342                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 343   return request;
 344 }
 345
 346 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 347 {
 348   smx_mailbox_t mailbox;
 349
 350   xbt_assert(request->action == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 351   request->flags &= ~PREPARED;
 352   request->flags &= ~FINISHED;
 353   request->refcount++;
 354
 355   if ((request->flags & RECV) != 0) {
 356     print_request("New recv", request);
 357
 358     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 359
 360     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 361     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 362       xbt_mutex_acquire(mut);
 363
 364     if (async_small_thresh == 0 && (request->flags & RMA) == 0 ) {
 365       mailbox = smpi_process_mailbox();
 366     }
 367     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) {
 368       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 369       //begin with the more appropriate one : the small one.
 370       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 371       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 372       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 373
 374       if (action == nullptr) {
 375         mailbox = smpi_process_mailbox();
 376         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 377         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 378         if (action == nullptr) {
 379           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 380           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 381         }
 382       }
 383       else {
 384         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 385       }
 386     }
 387     else {
 388       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 389       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 390       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 391
 392       if (action == nullptr) {
 393         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 394         mailbox = smpi_process_mailbox();
 395       }
 396       else {
 397         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 398       }
 399     }
 400
 401     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 402     double sleeptime = (request->detached != 0) ? smpi_or(request->size) : 0.0;
 403     if(sleeptime > 0.0){
 404         simcall_process_sleep(sleeptime);
 405         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
 406     }
 407
 408     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 409     request->real_size=request->size;
 410     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
 411                                          ! smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 412                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
 413         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 414
 415     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0 )
 416       xbt_mutex_release(mut);
 417   }
 418   else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 419     int receiver = request->dst;
 420
 421     int rank = request->src;
 422     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 423       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 424     }
 425     print_request("New send", request);
 426
 427     void* buf = request->buf;
 428     if ( (request->flags & SSEND) == 0
 429         && ( (request->flags & RMA) != 0 || static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh") ) ) {
 430       void *oldbuf = NULL;
 431       request->detached = 1;
 432       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 433       request->refcount++;
 434       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
 435         oldbuf = request->buf;
 436         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf != NULL && request->size!=0){
 437           if((smpi_privatize_global_variables != 0)
 438             && (static_cast<char*>(request->buf) >= smpi_start_data_exe)
 439             && (static_cast<char*>(request->buf) < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 440             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 441             smpi_switch_data_segment(request->src);
 442           }
 443           buf = xbt_malloc(request->size);
 444           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 445           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 446         }
 447       }
 448     }
 449
 450     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 451     double sleeptime = 0.0;
 452     if(request->detached != 0 || ((request->flags & (ISEND|SSEND)) != 0)){// issend should be treated as isend
 453       //isend and send timings may be different
 454       sleeptime = ((request->flags & ISEND) != 0) ? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 455     }
 456
 457     if(sleeptime > 0.0){
 458         simcall_process_sleep(sleeptime);
 459         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, sleeptime);
 460     }
 461
 462     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 463
 464     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 465
 466     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
 467       xbt_mutex_acquire(mut);
 468
 469     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) !=0)) {
 470       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 471     }
 472     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 473       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 474       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 475       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 476       if (action == nullptr) {
 477         if ((request->flags & SSEND) == 0){
 478           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 479           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 480         }
 481         else {
 482           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 483           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 484           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
 485           if (action == nullptr) {
 486             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 487             mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 488           }
 489         }
 490       }
 491       else {
 492         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 493       }
 494     }
 495     else {
 496       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 497       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 498     }
 499
 500     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 501     request->real_size=request->size;
 502     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 503                                          buf, request->real_size, &match_send,
 504                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 505                          !smpi_process_get_replaying() ? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 506                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
 507                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 508                          request->detached);
 509     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 510
 511     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == nullptr) */
 512     if (request->action != nullptr)
 513       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 514
 515     if (async_small_thresh != 0 || ((request->flags & RMA)!=0))
 516       xbt_mutex_release(mut);
 517   }
 518 }
 519
 520 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 521 {
 522   if(requests== nullptr)
 523     return;
 524
 525   for(int i = 0; i < count; i++) {
 526     smpi_mpi_start(requests[i]);
 527   }
 528 }
 529
 530 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 531 {
 532   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 533     (*request)->refcount--;
 534     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 535
 536     if((*request)->refcount==0){
 537         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
 538         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
 539         print_request("Destroying", (*request));
 540         xbt_free(*request);
 541         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 542     }else{
 543         print_request("Decrementing", (*request));
 544     }
 545   }else{
 546       xbt_die("freeing an already free request");
 547   }
 548 }
 549
 550 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 551                                MPI_Op op)
 552 {
 553   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 554   if(op==MPI_OP_NULL){
 555     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 556                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 557   }else{
 558     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 559                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 560     request->op = op;
 561   }
 562   return request;
 563 }
 564
 565 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 566                                MPI_Op op)
 567 {
 568   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 569   if(op==MPI_OP_NULL){
 570     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 571                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 572   }else{
 573     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 574                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 575     request->op = op;
 576   }
 577   return request;
 578 }
 579
 580 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 581 {
 582   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 583   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
 584                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 585   return request;
 586 }
 587
 588 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 589 {
 590   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 591   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 592                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 593   smpi_mpi_start(request);
 594   return request;
 595 }
 596
 597 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 598 {
 599   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 600   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 601                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 602   smpi_mpi_start(request);
 603   return request;
 604 }
 605
 606 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 607 {
 608   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 609   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 610                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 611                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 612   return request;
 613 }
 614
 615 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 616 {
 617   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 618   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 619                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
 620                           NON_PERSISTENT | RECV);
 621   smpi_mpi_start(request);
 622   return request;
 623 }
 624
 625 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 626 {
 627   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 628   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 629   smpi_mpi_wait(&request, status);
 630   request = NULL;
 631 }
 632
 633 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 634 {
 635   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 636   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 637                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 638
 639   smpi_mpi_start(request);
 640   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 641   request = NULL;
 642 }
 643
 644 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 645 {
 646   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 647   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 648                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 649
 650   smpi_mpi_start(request);
 651   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 652   request = NULL;
 653 }
 654
 655 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 656                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 657                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 658 {
 659   MPI_Request requests[2];
 660   MPI_Status stats[2];
 661   int myid=smpi_process_index();
 662   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
 663       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 664       return;
 665   }
 666   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 667   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 668   smpi_mpi_startall(2, requests);
 669   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 670   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 671   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 672   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 673     // Copy receive status
 674     *status = stats[1];
 675   }
 676 }
 677
 678 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 679 {
 680   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 681 }
 682
 683 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 684 {
 685   MPI_Request req = *request;
 686   smpi_empty_status(status);
 687
 688   if(!((req->detached != 0) && ((req->flags & SEND) != 0)) && ((req->flags & PREPARED) == 0)){
 689     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 690       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 691       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 692       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 693       status->MPI_ERROR = req->truncated != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 694       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 695       status->count = req->real_size;
 696     }
 697
 698     print_request("Finishing", req);
 699     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 700
 701     if(((req->flags & ACCUMULATE) != 0) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 702       if (!smpi_process_get_replaying()){
 703         if( smpi_privatize_global_variables != 0 && (static_cast<char*>(req->old_buf) >= smpi_start_data_exe)
 704             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 705             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 706             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 707         }
 708       }
 709
 710       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
 711         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 712         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 713         if(req->flags & RECV)
 714           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
 715                                datatype->substruct, req->op);
 716         xbt_free(req->buf);
 717       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 718           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 719           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 720           xbt_free(req->buf);
 721       }
 722     }
 723   }
 724
 725   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags & RECV) != 0)){
 726     int rank = smpi_process_index();
 727     int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 728     TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 729   }
 730
 731   if(req->detached_sender!=NULL){
 732     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 733   }
 734   if(req->flags & PERSISTENT)
 735     req->action = NULL;
 736   req->flags |= FINISHED;
 737
 738   smpi_mpi_request_free(request);
 739 }
 740
 741 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 742   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 743
 744   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 745   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 746   //     }
 747   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 748   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 749   static int nsleeps = 1;
 750   if(smpi_test_sleep > 0)
 751     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 752
 753   smpi_empty_status(status);
 754   int flag = 1;
 755   if (((*request)->flags & PREPARED) == 0) {
 756     if ((*request)->action != NULL)
 757       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 758     if (flag) {
 759       finish_wait(request, status);
 760       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 761       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & PERSISTENT)==0)
 762       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 763     }else{
 764       nsleeps++;
 765     }
 766   }
 767   return flag;
 768 }
 769
 770 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 771 {
 772   xbt_dynar_t comms;
 773   int i;
 774   int* map;
 775   int flag = 0;
 776   int size = 0;
 777
 778   *index = MPI_UNDEFINED;
 779   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 780   map = xbt_new(int, count);
 781   for(i = 0; i < count; i++) {
 782     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 783        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 784        map[size] = i;
 785        size++;
 786     }
 787   }
 788   if(size > 0) {
 789     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 790     static int nsleeps = 1;
 791     if(smpi_test_sleep > 0)
 792       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 793
 794     i = simcall_comm_testany(comms);
 795     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 796     if(i != -1) {
 797       *index = map[i];
 798       finish_wait(&requests[*index], status);
 799       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 800       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 801       flag = 1;
 802       nsleeps=1;
 803     }else{
 804       nsleeps++;
 805     }
 806   }else{
 807       //all requests are null or inactive, return true
 808       flag=1;
 809       smpi_empty_status(status);
 810   }
 811   xbt_free(map);
 812   xbt_dynar_free(&comms);
 813
 814   return flag;
 815 }
 816
 817 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 818 {
 819   MPI_Status stat;
 820   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 821   int flag=1;
 822   int i;
 823   for(i=0; i<count; i++){
 824     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 825       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 826         flag=0;
 827       }else{
 828           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 829       }
 830     }else{
 831       smpi_empty_status(pstat);
 832     }
 833     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 834       status[i] = *pstat;
 835     }
 836   }
 837   return flag;
 838 }
 839
 840 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 841   int flag=0;
 842   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 843   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 844   while(flag==0){
 845     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 846     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 847   }
 848 }
 849
 850 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 851
 852   MPI_Request request = build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 853                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 854
 855   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 856   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 857   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 858   static int nsleeps = 1;
 859   if(smpi_iprobe_sleep > 0)
 860     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 861   // behave like a receive, but don't do it
 862   smx_mailbox_t mailbox;
 863
 864   print_request("New iprobe", request);
 865   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 866   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh") > 0){
 867       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 868       XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 869       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 870   }
 871
 872   if (request->action == nullptr){
 873     mailbox = smpi_process_mailbox();
 874     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 875     request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 876   }
 877
 878   if (request->action != nullptr){
 879     simgrid::simix::Comm *sync_comm = static_cast<simgrid::simix::Comm*>(request->action);
 880     MPI_Request req                 = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
 881     *flag = 1;
 882     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags & PREPARED) == 0) {
 883       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 884       status->MPI_TAG    = req->tag;
 885       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 886       status->count      = req->real_size;
 887     }
 888     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 889   }
 890   else {
 891     *flag = 0;
 892     nsleeps++;
 893   }
 894   smpi_mpi_request_free(&request);
 895
 896   return;
 897 }
 898
 899 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 900 {
 901   print_request("Waiting", *request);
 902   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 903     smpi_empty_status(status);
 904     return;
 905   }
 906
 907   if ((*request)->action != NULL)
 908     // this is not a detached send
 909     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 910
 911   finish_wait(request, status);
 912   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags & NON_PERSISTENT)!=0))
 913       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 914 }
 915
 916 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 917 {
 918   xbt_dynar_t comms;
 919   int i;
 920   int size = 0;
 921   int index = MPI_UNDEFINED;
 922   int *map;
 923
 924   if(count > 0) {
 925     // Wait for a request to complete
 926     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 927     map = xbt_new(int, count);
 928     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 929     for(i = 0; i < count; i++) {
 930       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 931         if (requests[i]->action != NULL) {
 932           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 933           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 934           map[size] = i;
 935           size++;
 936         }else{
 937          //This is a finished detached request, let's return this one
 938          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 939          index=i;
 940          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 941          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 942          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 943          break;
 944          }
 945       }
 946     }
 947     if(size > 0) {
 948       i = simcall_comm_waitany(comms);
 949
 950       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 951       if (i != -1) {
 952         index = map[i];
 953         finish_wait(&requests[index], status);
 954         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 955         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 956       }
 957     }
 958     xbt_free(map);
 959     xbt_dynar_free(&comms);
 960   }
 961
 962   if (index==MPI_UNDEFINED)
 963     smpi_empty_status(status);
 964
 965   return index;
 966 }
 967
 968 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 969 {
 970   int  index, c;
 971   MPI_Status stat;
 972   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 973   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 974   //tag invalid requests in the set
 975   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 976     for (c = 0; c < count; c++) {
 977       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
 978         smpi_empty_status(&status[c]);
 979       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
 980         smpi_empty_status(&status[c]);
 981         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 982       }
 983     }
 984   }
 985   for(c = 0; c < count; c++) {
 986
 987     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 988       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 989       index = c;
 990     } else {
 991       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 992       if (index == MPI_UNDEFINED)
 993         break;
 994       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
 995       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
 996     }
 997     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 998       status[index] = *pstat;
 999       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1000         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1001     }
1002   }
1003
1004   return retvalue;
1005 }
1006
1007 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1008 {
1009   int i;
1010   int count = 0;
1011   int index;
1012   MPI_Status stat;
1013   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1014
1015   for(i = 0; i < incount; i++)
1016   {
1017     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1018     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1019       indices[count] = index;
1020       count++;
1021       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1022         status[index] = *pstat;
1023       }
1024      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1025      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1026     }else{
1027       return MPI_UNDEFINED;
1028     }
1029   }
1030   return count;
1031 }
1032
1033 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1034 {
1035   int i;
1036   int count = 0;
1037   int count_dead = 0;
1038   MPI_Status stat;
1039   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1040
1041   for(i = 0; i < incount; i++) {
1042     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1043       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1044          indices[i] = 1;
1045          count++;
1046          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1047            status[i] = *pstat;
1048          }
1049          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1050          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1051       }
1052     }else{
1053       count_dead++;
1054     }
1055   }
1056   if(count_dead==incount)
1057     return MPI_UNDEFINED;
1058   else return count;
1059 }
1060
1061 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1062 {
1063     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1064 }
1065
1066 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1067 {
1068     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1069 }
1070
1071 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1072                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1073 {
1074   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1075   int rank, size, src, index;
1076   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1077   MPI_Request *requests;
1078
1079   rank = smpi_comm_rank(comm);
1080   size = smpi_comm_size(comm);
1081   if(rank != root) {
1082     // Send buffer to root
1083     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1084   } else {
1085     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1086     // Local copy from root
1087     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1088     // Receive buffers from senders
1089     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1090     index = 0;
1091     for(src = 0; src < size; src++) {
1092       if(src != root) {
1093         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1094                                           src, system_tag, comm);
1095         index++;
1096       }
1097     }
1098     // Wait for completion of irecv's.
1099     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1100     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1101     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1102       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1103     }
1104     xbt_free(requests);
1105   }
1106 }
1107
1108 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1109                              MPI_Comm comm)
1110 {
1111     int i, size, count;
1112     int *displs;
1113     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1114     void *tmpbuf;
1115
1116     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1117     size = smpi_comm_size(comm);
1118     count = 0;
1119     displs = xbt_new(int, size);
1120     for (i = 0; i < size; i++) {
1121       displs[i] = count;
1122       count += recvcounts[i];
1123     }
1124     tmpbuf=static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1125
1126     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1127     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1128     xbt_free(displs);
1129     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1130 }
1131
1132 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1133                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1134 {
1135   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1136   int rank, size, src, index;
1137   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1138   MPI_Request *requests;
1139
1140   rank = smpi_comm_rank(comm);
1141   size = smpi_comm_size(comm);
1142   if(rank != root) {
1143     // Send buffer to root
1144     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1145   } else {
1146     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1147     // Local copy from root
1148     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
1149                        recvcounts[root], recvtype);
1150     // Receive buffers from senders
1151     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1152     index = 0;
1153     for(src = 0; src < size; src++) {
1154       if(src != root) {
1155         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
1156                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1157         index++;
1158       }
1159     }
1160     // Wait for completion of irecv's.
1161     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1162     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1163     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1164       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1165     }
1166     xbt_free(requests);
1167   }
1168 }
1169
1170 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1171                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1172 {
1173   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1174   int rank, size, other, index;
1175   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1176   MPI_Request *requests;
1177
1178   rank = smpi_comm_rank(comm);
1179   size = smpi_comm_size(comm);
1180   // FIXME: check for errors
1181   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1182   // Local copy from self
1183   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1184   // Send/Recv buffers to/from others;
1185   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1186   index = 0;
1187   for(other = 0; other < size; other++) {
1188     if(other != rank) {
1189       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1190       index++;
1191       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1192                                         system_tag, comm);
1193       index++;
1194     }
1195   }
1196   // Wait for completion of all comms.
1197   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1198   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1199   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1200     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1201   }
1202   xbt_free(requests);
1203 }
1204
1205 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1206                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1207 {
1208   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1209   int rank, size, other, index;
1210   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1211   MPI_Request *requests;
1212
1213   rank = smpi_comm_rank(comm);
1214   size = smpi_comm_size(comm);
1215   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1216   // Local copy from self
1217   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1218   // Send buffers to others;
1219   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1220   index = 0;
1221   for(other = 0; other < size; other++) {
1222     if(other != rank) {
1223       requests[index] =
1224         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1225       index++;
1226       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1227                           recvtype, other, system_tag, comm);
1228       index++;
1229     }
1230   }
1231   // Wait for completion of all comms.
1232   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1233   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1234   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1235     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1236   }
1237   xbt_free(requests);
1238 }
1239
1240 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1241                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1242 {
1243   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1244   int rank, size, dst, index;
1245   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1246   MPI_Request *requests;
1247
1248   rank = smpi_comm_rank(comm);
1249   size = smpi_comm_size(comm);
1250   if(rank != root) {
1251     // Recv buffer from root
1252     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1253   } else {
1254     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1255     // Local copy from root
1256     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1257         smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
1258                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1259     }
1260     // Send buffers to receivers
1261     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1262     index = 0;
1263     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1264       if(dst != root) {
1265         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1266                                           system_tag, comm);
1267         index++;
1268       }
1269     }
1270     // Wait for completion of isend's.
1271     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1272     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1273     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1274       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1275     }
1276     xbt_free(requests);
1277   }
1278 }
1279
1280 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1281                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1282 {
1283   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1284   int rank, size, dst, index;
1285   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1286   MPI_Request *requests;
1287
1288   rank = smpi_comm_rank(comm);
1289   size = smpi_comm_size(comm);
1290   if(rank != root) {
1291     // Recv buffer from root
1292     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1293   } else {
1294     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1295     // Local copy from root
1296     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1297       smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1298                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1299     }
1300     // Send buffers to receivers
1301     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1302     index = 0;
1303     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1304       if(dst != root) {
1305         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1306                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1307         index++;
1308       }
1309     }
1310     // Wait for completion of isend's.
1311     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1312     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1313     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1314       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1315     }
1316     xbt_free(requests);
1317   }
1318 }
1319
1320 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1321                      MPI_Comm comm)
1322 {
1323   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1324   int rank, size, src, index;
1325   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1326   MPI_Request *requests;
1327   void **tmpbufs;
1328
1329   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
1330
1331
1332   rank = smpi_comm_rank(comm);
1333   size = smpi_comm_size(comm);
1334   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1335   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1336     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1337     return;
1338   }
1339
1340   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1341     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1342     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1343   }
1344
1345   if(rank != root) {
1346     // Send buffer to root
1347     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1348   } else {
1349     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1350     // Local copy from root
1351     if (sendtmpbuf != NULL && recvbuf != NULL)
1352       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1353     // Receive buffers from senders
1354     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1355     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1356     index = 0;
1357     for(src = 0; src < size; src++) {
1358       if(src != root) {
1359          if (!smpi_process_get_replaying())
1360           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1361          else
1362            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1363         requests[index] =
1364           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1365         index++;
1366       }
1367     }
1368     // Wait for completion of irecv's.
1369     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1370     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1371       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1372       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1373       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1374         break;
1375       }else{
1376         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1377       }
1378       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1379         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1380     }
1381       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1382         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1383       }
1384     xbt_free(tmpbufs);
1385     xbt_free(requests);
1386
1387   }
1388   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1389     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1390   }
1391 }
1392
1393 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1394 {
1395   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1396   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1397 }
1398
1399 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1400 {
1401   int system_tag = -888;
1402   int rank, size, other, index;
1403   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1404   MPI_Request *requests;
1405   void **tmpbufs;
1406
1407   rank = smpi_comm_rank(comm);
1408   size = smpi_comm_size(comm);
1409
1410   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1411
1412   // Local copy from self
1413   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1414
1415   // Send/Recv buffers to/from others;
1416   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1417   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1418   index = 0;
1419   for(other = 0; other < rank; other++) {
1420     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1421     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1422     index++;
1423   }
1424   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1425     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1426     index++;
1427   }
1428   // Wait for completion of all comms.
1429   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1430
1431   if(smpi_op_is_commute(op)){
1432     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1433       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1434       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1435         break;
1436       }
1437       if(index < rank) {
1438         // #Request is below rank: it's a irecv
1439         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1440       }
1441     }
1442   }else{
1443     //non commutative case, wait in order
1444     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1445       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1446       if(index < rank) {
1447         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1448       }
1449     }
1450   }
1451   for(index = 0; index < rank; index++) {
1452     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1453   }
1454   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1455     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1456   }
1457   xbt_free(tmpbufs);
1458   xbt_free(requests);
1459 }
1460
1461 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1462 {
1463   int system_tag = -888;
1464   int rank, size, other, index;
1465   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1466   MPI_Request *requests;
1467   void **tmpbufs;
1468   int recvbuf_is_empty=1;
1469   rank = smpi_comm_rank(comm);
1470   size = smpi_comm_size(comm);
1471
1472   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1473
1474   // Send/Recv buffers to/from others;
1475   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1476   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1477   index = 0;
1478   for(other = 0; other < rank; other++) {
1479     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1480     requests[index] =
1481       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1482     index++;
1483   }
1484   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1485     requests[index] =
1486       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1487     index++;
1488   }
1489   // Wait for completion of all comms.
1490   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1491   if(smpi_op_is_commute(op)){
1492     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1493       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1494       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1495         break;
1496       }
1497       if(index < rank) {
1498         if(recvbuf_is_empty){
1499           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1500           recvbuf_is_empty=0;
1501         }else
1502         // #Request is below rank: it's a irecv
1503         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1504       }
1505     }
1506   }else{
1507     //non commutative case, wait in order
1508     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1509       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1510       if(index < rank) {
1511           if(recvbuf_is_empty){
1512             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1513             recvbuf_is_empty=0;
1514           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1515       }
1516     }
1517   }
1518   for(index = 0; index < rank; index++) {
1519     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1520   }
1521   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1522     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1523   }
1524   xbt_free(tmpbufs);
1525   xbt_free(requests);
1526 }