src/smpi/colls/reduce/reduce-NTSL.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 int reduce_NTSL_segment_size_in_byte = 8192;
  11
  12 /* Non-topology-specific pipelined linear-bcast function
  13    0->1, 1->2 ,2->3, ....., ->last node : in a pipeline fashion
  14 */
  15 namespace simgrid{
  16 namespace smpi{
  17 int Coll_reduce_NTSL::reduce(void *buf, void *rbuf, int count,
  18                                 MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
  19                                 MPI_Comm comm)
  20 {
  21   int tag = COLL_TAG_REDUCE;
  22   MPI_Status status;
  23   MPI_Request *send_request_array;
  24   MPI_Request *recv_request_array;
  25   MPI_Status *send_status_array;
  26   MPI_Status *recv_status_array;
  27   int rank, size;
  28   int i;
  29   MPI_Aint extent;
  30   extent = datatype->get_extent();
  31
  32   rank = comm->rank();
  33   size = comm->size();
  34
  35   /* source node and destination nodes (same through out the functions) */
  36   int to = (rank - 1 + size) % size;
  37   int from = (rank + 1) % size;
  38
  39   /* segment is segment size in number of elements (not bytes) */
  40   int segment = reduce_NTSL_segment_size_in_byte / extent;
  41
  42   /* pipeline length */
  43   int pipe_length = count / segment;
  44
  45   /* use for buffer offset for sending and receiving data = segment size in byte */
  46   int increment = segment * extent;
  47
  48   /* if the input size is not divisible by segment size =>
  49      the small remainder will be done with native implementation */
  50   int remainder = count % segment;
  51
  52   /* if root is not zero send to rank zero first
  53      this can be modified to make it faster by using logical src, dst.
  54    */
  55
  56   /*
  57      if (root != 0) {
  58      if (rank == root){
  59      Request::send(buf,count,datatype,0,tag,comm);
  60      }
  61      else if (rank == 0) {
  62      Request::recv(buf,count,datatype,root,tag,comm,&status);
  63      }
  64      }
  65    */
  66
  67   char *tmp_buf;
  68   tmp_buf = (char *) smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  69
  70   Request::sendrecv(buf, count, datatype, rank, tag, rbuf, count, datatype, rank,
  71                tag, comm, &status);
  72
  73   /* when a message is smaller than a block size => no pipeline */
  74   if (count <= segment) {
  75     if (rank == root) {
  76       Request::recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  77       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuf, &count, datatype);
  78     } else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
  79       Request::send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  80     } else {
  81       Request::recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  82       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuf, &count, datatype);
  83       Request::send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  84     }
  85     smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
  86     return MPI_SUCCESS;
  87   }
  88
  89   /* pipeline */
  90   else {
  91     send_request_array =
  92         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  93     recv_request_array =
  94         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  95     send_status_array =
  96         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
  97     recv_status_array =
  98         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
  99
 100     /* root recv data */
 101     if (rank == root) {
 102       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 103         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 104                   (tag + i), comm);
 105       }
 106       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 107         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 108         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
 109                        &segment, datatype);
 110       }
 111     }
 112
 113     /* last node only sends data */
 114     else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
 115       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 116         send_request_array[i] = Request::isend((char *)rbuf + (i * increment), segment, datatype, to, (tag + i),
 117                   comm);
 118       }
 119       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 120     }
 121
 122     /* intermediate nodes relay (receive, reduce, then send) data */
 123     else {
 124       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 125         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 126                   (tag + i), comm);
 127       }
 128       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 129         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 130         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
 131                        &segment, datatype);
 132         send_request_array[i] = Request::isend((char *) rbuf + (i * increment), segment, datatype, to,
 133                   (tag + i), comm);
 134       }
 135       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 136     }
 137
 138     free(send_request_array);
 139     free(recv_request_array);
 140     free(send_status_array);
 141     free(recv_status_array);
 142   }                             /* end pipeline */
 143
 144   /* when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder */
 145   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 146     XBT_WARN("MPI_reduce_NTSL use default MPI_reduce.");
 147     Coll_reduce_default::reduce((char *)buf + (pipe_length * increment),
 148                (char *)rbuf + (pipe_length * increment), remainder, datatype, op, root,
 149                comm);
 150   }
 151
 152   free(tmp_buf);
 153   return MPI_SUCCESS;
 154 }
 155 }
 156 }