src/smpi/colls/allreduce/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 namespace simgrid{
  17 namespace smpi{
  18 int Coll_allreduce_smp_rsag::allreduce(void *send_buf, void *recv_buf,
  19                                        int count, MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
  20                                        MPI_Comm comm)
  21 {
  22   int comm_size, rank;
  23   void *tmp_buf;
  24   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  25   int mask, src, dst;
  26   MPI_Status status;
  27   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  28     comm->init_smp();
  29   }
  30   int num_core=1;
  31   if (comm->is_uniform()){
  32     num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  33   }
  34   /*
  35      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  36      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  37      #else
  38      MPI_User_function *uop;
  39      struct MPIR_OP *op_ptr;
  40      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  41      uop  = op_ptr->op;
  42      #endif
  43    */
  44   comm_size = comm->size();
  45   rank = comm->rank();
  46   MPI_Aint extent;
  47   extent = dtype->get_extent();
  48   tmp_buf = (void *) smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  49
  50   int intra_rank, inter_rank;
  51   intra_rank = rank % num_core;
  52   inter_rank = rank / num_core;
  53
  54   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  55
  56   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  57
  58   if (!rank) {
  59     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  60     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  61   }
  62
  63
  64   Request::sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  65                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  66
  67
  68   // SMP_binomial_reduce
  69   mask = 1;
  70   while (mask < num_core) {
  71     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  72       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  73       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  74       if (src < comm_size) {
  75         Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  76         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, recv_buf, &count, dtype);
  77         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  78       }
  79     } else {
  80
  81       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  82       Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  83       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  84       break;
  85     }
  86     mask <<= 1;
  87   }
  88
  89
  90
  91   // INTER: reduce-scatter
  92   if (intra_rank == 0) {
  93     int send_offset, recv_offset;
  94     int seg_count = count / inter_comm_size;
  95     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  96     int from =
  97         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
  98     int i;
  99
 100     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
 101
 102     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 103
 104       send_offset =
 105           ((inter_rank - 1 - i +
 106             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 107       recv_offset =
 108           ((inter_rank - 2 - i +
 109             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 110
 111       Request::sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, seg_count, dtype, to,
 112                    tag + i, tmp_buf, seg_count, dtype, from, tag + i, comm,
 113                    &status);
 114
 115       // result is in rbuf
 116       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &seg_count,
 117                      dtype);
 118     }
 119
 120     // INTER: allgather
 121     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 122
 123       send_offset =
 124           ((inter_rank - i +
 125             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 126       recv_offset =
 127           ((inter_rank - 1 - i +
 128             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 129
 130       Request::sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, seg_count, dtype, to,
 131                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, seg_count, dtype,
 132                    from, tag + i, comm, &status);
 133
 134     }
 135   }
 136
 137
 138
 139      // INTER_binomial_reduce
 140
 141      // only root node for each SMP
 142 //     if (intra_rank == 0) {
 143 //
 144 //     mask = 1;
 145 //     while (mask < inter_comm_size) {
 146 //     if ((mask & inter_rank) == 0) {
 147 //     src = (inter_rank | mask) * num_core;
 148 //     if (src < comm_size) {
 149 //     Request::recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 150 //     (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 151      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 152 //     }
 153 //     }
 154 //     else {
 155 //     dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 156 //     Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 157      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 158 //     break;
 159 //     }
 160 //     mask <<=1;
 161 //     }
 162 //     }
 163
 164      // INTER_binomial_bcast
 165
 166
 167 //     if (intra_rank == 0) {
 168 //     mask = 1;
 169 //     while (mask < inter_comm_size) {
 170 //     if (inter_rank & mask) {
 171 //     src = (inter_rank - mask) * num_core;
 172      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 173 //     Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 174 //     break;
 175 //     }
 176 //     mask <<= 1;
 177 //     }
 178 //
 179 //     mask >>= 1;
 180      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 181
 182 //     while (mask > 0) {
 183 //     if (inter_rank < inter_comm_size) {
 184 //     dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 185 //     if (dst < comm_size) {
 186      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 187 //     Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 188 //     }
 189 //     }
 190 //     mask >>= 1;
 191 //     }
 192 //     }
 193
 194
 195   // INTRA_binomial_bcast
 196
 197   int num_core_in_current_smp = num_core;
 198   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 199     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 200   }
 201   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 202   mask = 1;
 203   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 204     if (intra_rank & mask) {
 205       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 206       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 207       Request::recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 208       break;
 209     }
 210     mask <<= 1;
 211   }
 212
 213   mask >>= 1;
 214   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 215
 216   while (mask > 0) {
 217     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 218     if (dst < comm_size) {
 219       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 220       Request::send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 221     }
 222     mask >>= 1;
 223   }
 224
 225   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 226   return MPI_SUCCESS;
 227 }
 228 }
 229 }