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

   1 /* Copyright (c) 2013-2017. 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.hpp"
   8 //#include <star-reduction.c>
   9
  10 /*
  11 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  12 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  13 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  14 3) allgather - inter between root of each SMP node
  15 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  16 */
  17 namespace simgrid{
  18 namespace smpi{
  19 int Coll_allreduce_smp_rsag_lr::allreduce(void *send_buf, void *recv_buf,
  20                                           int count, MPI_Datatype dtype,
  21                                           MPI_Op op, MPI_Comm comm)
  22 {
  23   int comm_size, rank;
  24   void *tmp_buf;
  25   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  26   int mask, src, dst;
  27   MPI_Status status;
  28   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  29     comm->init_smp();
  30   }
  31   int num_core=1;
  32   if (comm->is_uniform()){
  33     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  34   }
  35   /*
  36      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  37      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  38      #else
  39      MPI_User_function *uop;
  40      struct MPIR_OP *op_ptr;
  41      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  42      uop  = op_ptr->op;
  43      #endif
  44    */
  45   comm_size = comm->size();
  46   rank = comm->rank();
  47   MPI_Aint extent;
  48   extent = dtype->get_extent();
  49   tmp_buf = (void *) smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  50
  51   int intra_rank, inter_rank;
  52   intra_rank = rank % num_core;
  53   inter_rank = rank / num_core;
  54
  55   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  56
  57   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  58
  59   if (not rank) {
  60     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  61     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  62   }
  63
  64
  65   Request::sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  66                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  67
  68
  69   // SMP_binomial_reduce
  70   mask = 1;
  71   while (mask < num_core) {
  72     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  73       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  74       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  75       if (src < comm_size) {
  76         Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  77         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, recv_buf, &count, dtype);
  78         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  79       }
  80     } else {
  81
  82       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  83       Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  84       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  85       break;
  86     }
  87     mask <<= 1;
  88   }
  89
  90
  91
  92   // INTER: reduce-scatter
  93   if (intra_rank == 0) {
  94     int send_offset, recv_offset;
  95     int send_count, recv_count;
  96     int curr_size = count / inter_comm_size;
  97     int curr_remainder = count % inter_comm_size;
  98
  99     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
 100     int from =
 101         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
 102     int i;
 103
 104     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
 105
 106     /* last segment may have a larger size since it also include the remainder */
 107     int last_segment_ptr =
 108         (inter_comm_size - 1) * (count / inter_comm_size) * extent;
 109
 110     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 111
 112       send_offset =
 113           ((inter_rank - 1 - i +
 114             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 115       recv_offset =
 116           ((inter_rank - 2 - i +
 117             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 118
 119       /* adjust size */
 120       if (send_offset != last_segment_ptr)
 121         send_count = curr_size;
 122       else
 123         send_count = curr_size + curr_remainder;
 124
 125       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 126         recv_count = curr_size;
 127       else
 128         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 129
 130       Request::sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 131                    tag + i, tmp_buf, recv_count, dtype, from, tag + i, comm,
 132                    &status);
 133
 134       // result is in rbuf
 135       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &recv_count,
 136                      dtype);
 137     }
 138
 139     // INTER: allgather
 140     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 141
 142       send_offset =
 143           ((inter_rank - i +
 144             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 145       recv_offset =
 146           ((inter_rank - 1 - i +
 147             inter_comm_size) % inter_comm_size) * curr_size * extent;
 148
 149       /* adjust size */
 150       if (send_offset != last_segment_ptr)
 151         send_count = curr_size;
 152       else
 153         send_count = curr_size + curr_remainder;
 154
 155       if (recv_offset != last_segment_ptr)
 156         recv_count = curr_size;
 157       else
 158         recv_count = curr_size + curr_remainder;
 159
 160       Request::sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, send_count, dtype, to,
 161                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, recv_count, dtype,
 162                    from, tag + i, comm, &status);
 163
 164     }
 165   }
 166
 167
 168
 169      // INTER_binomial_reduce
 170
 171      // only root node for each SMP
 172   /*
 173      if (intra_rank == 0) {
 174
 175      mask = 1;
 176      while (mask < inter_comm_size) {
 177      if ((mask & inter_rank) == 0) {
 178      src = (inter_rank | mask) * num_core;
 179      if (src < comm_size) {
 180      Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 181      (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 182      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 183      }
 184      }
 185      else {
 186      dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 187      Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 188      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 189      break;
 190      }
 191      mask <<=1;
 192      }
 193      }
 194    */
 195
 196      // INTER_binomial_bcast
 197
 198
 199 //     if (intra_rank == 0) {
 200 //     mask = 1;
 201 //     while (mask < inter_comm_size) {
 202 //     if (inter_rank & mask) {
 203 //     src = (inter_rank - mask) * num_core;
 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 //     if (inter_rank < inter_comm_size) {
 216 //     dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 217 //     if (dst < comm_size) {
 218 //     //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 219 //     Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 220 //     }
 221 //     }
 222 //     mask >>= 1;
 223 //     }
 224 //     }
 225
 226   // INTRA_binomial_bcast
 227
 228   int num_core_in_current_smp = num_core;
 229   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 230     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 231   }
 232   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 233   mask = 1;
 234   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 235     if (intra_rank & mask) {
 236       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 237       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 238       Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 239       break;
 240     }
 241     mask <<= 1;
 242   }
 243
 244   mask >>= 1;
 245   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 246
 247   while (mask > 0) {
 248     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 249     if (dst < comm_size) {
 250       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 251       Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 252     }
 253     mask >>= 1;
 254   }
 255
 256
 257   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 258   return MPI_SUCCESS;
 259 }
 260 }
 261 }