src/smpi/colls/bcast/bcast-SMP-binary.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2019. 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
   9 int bcast_SMP_binary_segment_byte = 8192;
  10 namespace simgrid{
  11 namespace smpi{
  12 int Coll_bcast_SMP_binary::bcast(void *buf, int count,
  13                                      MPI_Datatype datatype, int root,
  14                                      MPI_Comm comm)
  15 {
  16   int tag = COLL_TAG_BCAST;
  17   MPI_Status status;
  18   MPI_Request request;
  19   int rank, size;
  20   int i;
  21   MPI_Aint extent;
  22   extent = datatype->get_extent();
  23
  24   rank = comm->rank();
  25   size = comm->size();
  26   if(comm->get_leaders_comm()==MPI_COMM_NULL){
  27     comm->init_smp();
  28   }
  29   int host_num_core=1;
  30   if (comm->is_uniform()){
  31     host_num_core = comm->get_intra_comm()->size();
  32   }else{
  33     //implementation buggy in this case
  34     return Coll_bcast_mpich::bcast( buf , count, datatype,
  35               root, comm);
  36   }
  37
  38   int segment = bcast_SMP_binary_segment_byte / extent;
  39   int pipe_length = count / segment;
  40   int remainder = count % segment;
  41
  42   int to_intra_left = (rank / host_num_core) * host_num_core + (rank % host_num_core) * 2 + 1;
  43   int to_intra_right = (rank / host_num_core) * host_num_core + (rank % host_num_core) * 2 + 2;
  44   int to_inter_left = ((rank / host_num_core) * 2 + 1) * host_num_core;
  45   int to_inter_right = ((rank / host_num_core) * 2 + 2) * host_num_core;
  46   int from_inter = (((rank / host_num_core) - 1) / 2) * host_num_core;
  47   int from_intra = (rank / host_num_core) * host_num_core + ((rank % host_num_core) - 1) / 2;
  48   int increment = segment * extent;
  49
  50   int base = (rank / host_num_core) * host_num_core;
  51   int num_core = host_num_core;
  52   if (((rank / host_num_core) * host_num_core) == ((size / host_num_core) * host_num_core))
  53     num_core = size - (rank / host_num_core) * host_num_core;
  54
  55   // if root is not zero send to rank zero first
  56   if (root != 0) {
  57     if (rank == root)
  58       Request::send(buf, count, datatype, 0, tag, comm);
  59     else if (rank == 0)
  60       Request::recv(buf, count, datatype, root, tag, comm, &status);
  61   }
  62   // when a message is smaller than a block size => no pipeline
  63   if (count <= segment) {
  64     // case ROOT-of-each-SMP
  65     if (rank % host_num_core == 0) {
  66       // case ROOT
  67       if (rank == 0) {
  68         //printf("node %d left %d right %d\n",rank,to_inter_left,to_inter_right);
  69         if (to_inter_left < size)
  70           Request::send(buf, count, datatype, to_inter_left, tag, comm);
  71         if (to_inter_right < size)
  72           Request::send(buf, count, datatype, to_inter_right, tag, comm);
  73         if ((to_intra_left - base) < num_core)
  74           Request::send(buf, count, datatype, to_intra_left, tag, comm);
  75         if ((to_intra_right - base) < num_core)
  76           Request::send(buf, count, datatype, to_intra_right, tag, comm);
  77       }
  78       // case LEAVES ROOT-of-eash-SMP
  79       else if (to_inter_left >= size) {
  80         //printf("node %d from %d\n",rank,from_inter);
  81         request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  82         Request::wait(&request, &status);
  83         if ((to_intra_left - base) < num_core)
  84           Request::send(buf, count, datatype, to_intra_left, tag, comm);
  85         if ((to_intra_right - base) < num_core)
  86           Request::send(buf, count, datatype, to_intra_right, tag, comm);
  87       }
  88       // case INTERMEDIAT ROOT-of-each-SMP
  89       else {
  90         //printf("node %d left %d right %d from %d\n",rank,to_inter_left,to_inter_right,from_inter);
  91         request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  92         Request::wait(&request, &status);
  93         Request::send(buf, count, datatype, to_inter_left, tag, comm);
  94         if (to_inter_right < size)
  95           Request::send(buf, count, datatype, to_inter_right, tag, comm);
  96         if ((to_intra_left - base) < num_core)
  97           Request::send(buf, count, datatype, to_intra_left, tag, comm);
  98         if ((to_intra_right - base) < num_core)
  99           Request::send(buf, count, datatype, to_intra_right, tag, comm);
 100       }
 101     }
 102     // case non ROOT-of-each-SMP
 103     else {
 104       // case leaves
 105       if ((to_intra_left - base) >= num_core) {
 106         request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
 107         Request::wait(&request, &status);
 108       }
 109       // case intermediate
 110       else {
 111         request = Request::irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
 112         Request::wait(&request, &status);
 113         Request::send(buf, count, datatype, to_intra_left, tag, comm);
 114         if ((to_intra_right - base) < num_core)
 115           Request::send(buf, count, datatype, to_intra_right, tag, comm);
 116       }
 117     }
 118
 119     return MPI_SUCCESS;
 120   }
 121
 122   // pipeline bcast
 123   else {
 124     MPI_Request* request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
 125     MPI_Status* status_array   = new MPI_Status[size + pipe_length];
 126
 127     // case ROOT-of-each-SMP
 128     if (rank % host_num_core == 0) {
 129       // case ROOT
 130       if (rank == 0) {
 131         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 132           //printf("node %d left %d right %d\n",rank,to_inter_left,to_inter_right);
 133           if (to_inter_left < size)
 134             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 135                      to_inter_left, (tag + i), comm);
 136           if (to_inter_right < size)
 137             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 138                      to_inter_right, (tag + i), comm);
 139           if ((to_intra_left - base) < num_core)
 140             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 141                      to_intra_left, (tag + i), comm);
 142           if ((to_intra_right - base) < num_core)
 143             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 144                      to_intra_right, (tag + i), comm);
 145         }
 146       }
 147       // case LEAVES ROOT-of-eash-SMP
 148       else if (to_inter_left >= size) {
 149         //printf("node %d from %d\n",rank,from_inter);
 150         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 151           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 152                     from_inter, (tag + i), comm);
 153         }
 154         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 155           Request::wait(&request_array[i], &status);
 156           if ((to_intra_left - base) < num_core)
 157             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 158                      to_intra_left, (tag + i), comm);
 159           if ((to_intra_right - base) < num_core)
 160             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 161                      to_intra_right, (tag + i), comm);
 162         }
 163       }
 164       // case INTERMEDIAT ROOT-of-each-SMP
 165       else {
 166         //printf("node %d left %d right %d from %d\n",rank,to_inter_left,to_inter_right,from_inter);
 167         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 168           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 169                     from_inter, (tag + i), comm);
 170         }
 171         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 172           Request::wait(&request_array[i], &status);
 173           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 174                    to_inter_left, (tag + i), comm);
 175           if (to_inter_right < size)
 176             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 177                      to_inter_right, (tag + i), comm);
 178           if ((to_intra_left - base) < num_core)
 179             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 180                      to_intra_left, (tag + i), comm);
 181           if ((to_intra_right - base) < num_core)
 182             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 183                      to_intra_right, (tag + i), comm);
 184         }
 185       }
 186     }
 187     // case non-ROOT-of-each-SMP
 188     else {
 189       // case leaves
 190       if ((to_intra_left - base) >= num_core) {
 191         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 192           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 193                     from_intra, (tag + i), comm);
 194         }
 195         Request::waitall((pipe_length), request_array, status_array);
 196       }
 197       // case intermediate
 198       else {
 199         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 200           request_array[i] = Request::irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 201                     from_intra, (tag + i), comm);
 202         }
 203         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 204           Request::wait(&request_array[i], &status);
 205           Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 206                    to_intra_left, (tag + i), comm);
 207           if ((to_intra_right - base) < num_core)
 208             Request::send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 209                      to_intra_right, (tag + i), comm);
 210         }
 211       }
 212     }
 213
 214     delete[] request_array;
 215     delete[] status_array;
 216   }
 217
 218   // when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder
 219   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 220     XBT_WARN("MPI_bcast_SMP_binary use default MPI_bcast.");
 221     Colls::bcast((char *) buf + (pipe_length * increment), remainder, datatype,
 222               root, comm);
 223   }
 224
 225   return 1;
 226 }
 227
 228 }
 229 }