src/smpi/internals/smpi_deployment.cpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2021. 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 "smpi_host.hpp"
   8 #include "private.hpp"
   9 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
  10 #include "simgrid/s4u/Barrier.hpp"
  11 #include "smpi_comm.hpp"
  12 #include <map>
  13
  14 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(smpi);
  15
  16 namespace simgrid {
  17 namespace smpi {
  18 namespace app {
  19
  20 static int universe_size = 0;
  21
  22 class Instance {
  23 public:
  24   explicit Instance(int max_no_processes) : size_(max_no_processes)
  25   {
  26     auto* group = new simgrid::smpi::Group(size_);
  27     comm_world_ = new simgrid::smpi::Comm(group, nullptr, false, -1);
  28     universe_size += max_no_processes;
  29     bar_ = new s4u::Barrier(size_);
  30   }
  31   s4u::Barrier* bar_;
  32   unsigned int size_;
  33   unsigned int finalized_ranks_ = 0;
  34   MPI_Comm comm_world_;
  35 };
  36 }
  37 }
  38 }
  39
  40 using simgrid::smpi::app::Instance;
  41
  42 static std::map<std::string, Instance, std::less<>> smpi_instances;
  43
  44 /** @ingroup smpi_simulation
  45  * @brief Registers a running instance of an MPI program.
  46  *
  47  * @param name the reference name of the function.
  48  * @param code either the main mpi function
  49  *             (must have a int ..(int argc, char *argv[]) prototype) or nullptr
  50  *             (if the function deployment is managed somewhere else —
  51  *              e.g., when deploying manually or using smpirun)
  52  * @param num_processes the size of the instance we want to deploy
  53  */
  54 void SMPI_app_instance_register(const char *name, xbt_main_func_t code, int num_processes)
  55 {
  56   if (code != nullptr) // When started with smpirun, we will not execute a function
  57     simgrid::s4u::Engine::get_instance()->register_function(name, code);
  58
  59   Instance instance(num_processes);
  60
  61   smpi_instances.insert(std::pair<std::string, Instance>(name, instance));
  62 }
  63
  64 void smpi_deployment_register_process(const std::string& instance_id, int rank, const simgrid::s4u::Actor* actor)
  65 {
  66   const Instance& instance = smpi_instances.at(instance_id);
  67   instance.comm_world_->group()->set_mapping(actor->get_pid(), rank);
  68 }
  69
  70 void smpi_deployment_startup_barrier(const std::string& instance_id)
  71 {
  72   const Instance& instance = smpi_instances.at(instance_id);
  73   instance.bar_->wait();
  74 }
  75
  76 void smpi_deployment_unregister_process(const std::string& instance_id)
  77 {
  78   Instance& instance = smpi_instances.at(instance_id);
  79   instance.finalized_ranks_++;
  80
  81   if (instance.finalized_ranks_ == instance.size_) {
  82     simgrid::smpi::Comm::destroy(instance.comm_world_);
  83     delete instance.bar_;
  84     smpi_instances.erase(instance_id);
  85   }
  86 }
  87
  88 MPI_Comm* smpi_deployment_comm_world(const std::string& instance_id)
  89 {
  90   if (smpi_instances
  91           .empty()) { // no instance registered, we probably used smpirun. (FIXME: I guess this never happens for real)
  92     return nullptr;
  93   }
  94   Instance& instance = smpi_instances.at(instance_id);
  95   return &instance.comm_world_;
  96 }
  97
  98 void smpi_deployment_cleanup_instances(){
  99   for (auto const& item : smpi_instances) {
 100     XBT_INFO("Stalling SMPI instance: %s. Do all your MPI ranks call MPI_Finalize()?", item.first.c_str());
 101     Instance instance = item.second;
 102     simgrid::smpi::Comm::destroy(instance.comm_world_);
 103   }
 104   smpi_instances.clear();
 105 }
 106
 107 int smpi_get_universe_size()
 108 {
 109   return simgrid::smpi::app::universe_size;
 110 }
 111
 112 /** @brief Auxiliary method to get list of hosts to deploy app */
 113 static std::vector<simgrid::s4u::Host*> smpi_get_hosts(const simgrid::s4u::Engine* e, const std::string& hostfile)
 114 {
 115   if (hostfile == "") {
 116     return e->get_all_hosts();
 117   }
 118   std::vector<simgrid::s4u::Host*> hosts;
 119   std::ifstream in(hostfile.c_str());
 120   xbt_assert(in, "smpirun: Cannot open the host file: %s", hostfile.c_str());
 121   std::string str;
 122   while (std::getline(in, str)) {
 123     if (not str.empty())
 124       hosts.emplace_back(e->host_by_name(str));
 125   }
 126   xbt_assert(not hosts.empty(), "smpirun: the hostfile '%s' is empty", hostfile.c_str());
 127   return hosts;
 128 }
 129
 130 /** @brief Read replay configuration from file */
 131 static std::vector<std::string> smpi_read_replay(const std::string& replayfile)
 132 {
 133   std::vector<std::string> replay;
 134   if (replayfile == "")
 135     return replay;
 136
 137   std::ifstream in(replayfile.c_str());
 138   xbt_assert(in, "smpirun: Cannot open the replay file: %s", replayfile.c_str());
 139   std::string str;
 140   while (std::getline(in, str)) {
 141     if (not str.empty())
 142       replay.emplace_back(str);
 143   }
 144
 145   return replay;
 146 }
 147
 148 /** @brief Build argument vector to pass to process */
 149 static std::vector<std::string> smpi_deployment_get_args(int rank_id, const std::vector<std::string>& replay,
 150                                                          const std::vector<const char*>& run_args)
 151 {
 152   std::vector<std::string> args{std::to_string(rank_id)};
 153   // pass arguments to process only if not a replay execution
 154   if (replay.empty())
 155     args.insert(args.end(), begin(run_args), end(run_args));
 156   /* one trace per process */
 157   if (replay.size() > 1)
 158     args.emplace_back(replay[rank_id]);
 159   return args;
 160 }
 161
 162 /**
 163  * @brief Deploy an SMPI application from a smpirun call
 164  *
 165  * This used to be done at smpirun script, parsing either the hostfile or the platform XML.
 166  * If hostfile isn't provided, get the list of hosts from engine.
 167  */
 168 int smpi_deployment_smpirun(const simgrid::s4u::Engine* e, const std::string& hostfile, int np,
 169                             const std::string& replayfile, int map, const std::vector<const char*>& run_args)
 170 {
 171   auto hosts     = smpi_get_hosts(e, hostfile);
 172   auto replay    = smpi_read_replay(replayfile);
 173   int hosts_size = static_cast<int>(hosts.size());
 174   if (np == 0)
 175     np = hosts_size;
 176
 177   xbt_assert(np > 0, "Invalid number of process (np must be > 0). Check your np parameter, platform or hostfile");
 178
 179   if (np > hosts_size) {
 180     XBT_INFO("You requested to use %d ranks, but there is only %d processes in your hostfile...", np, hosts_size);
 181   }
 182
 183   for (int i = 0; i < np; i++) {
 184     simgrid::s4u::Host* host = hosts[i % hosts_size];
 185     std::string rank_id      = std::to_string(i);
 186     auto args                = smpi_deployment_get_args(i, replay, run_args);
 187     auto actor               = simgrid::s4u::Actor::create(rank_id, host, rank_id, args);
 188     /* keeping the same behavior as done in smpirun script, print mapping rank/process */
 189     if (map != 0) {
 190       XBT_INFO("[rank %d] -> %s", i, host->get_cname());
 191     }
 192     actor->set_property("instance_id", "smpirun");
 193     actor->set_property("rank", rank_id);
 194     if (not replay.empty())
 195       actor->set_property("smpi_replay", "true");
 196     /* shared trace file, set it to rank 0 */
 197     if (i == 0 && replay.size() == 1)
 198       actor->set_property("tracefile", replay[0]);
 199   }
 200   return np;
 201 }