src/smpi/colls/smpi_default_selector.cpp

   1 /* selector with default/naive Simgrid algorithms. These should not be trusted for performance evaluations */
   2
   3 /* Copyright (c) 2009-2010, 2013-2017. The SimGrid Team.
   4  * All rights reserved.                                                     */
   5
   6 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   8
   9 #include "colls_private.hpp"
  10 #include "smpi_process.hpp"
  11
  12 namespace simgrid{
  13 namespace smpi{
  14
  15 int Coll_bcast_default::bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
  16 {
  17   return Coll_bcast_binomial_tree::bcast(buf, count, datatype, root, comm);
  18 }
  19
  20 int Coll_barrier_default::barrier(MPI_Comm comm)
  21 {
  22   return Coll_barrier_ompi_basic_linear::barrier(comm);
  23 }
  24
  25
  26 int Coll_gather_default::gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
  27                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
  28 {
  29   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
  30   MPI_Aint lb = 0;
  31   MPI_Aint recvext = 0;
  32
  33   int rank = comm->rank();
  34   int size = comm->size();
  35   if(rank != root) {
  36     // Send buffer to root
  37     Request::send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
  38   } else {
  39     recvtype->extent(&lb, &recvext);
  40     // Local copy from root
  41     Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext,
  42                        recvcount, recvtype);
  43     // Receive buffers from senders
  44     MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
  45     int index = 0;
  46     for (int src = 0; src < size; src++) {
  47       if(src != root) {
  48         requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
  49                                           src, system_tag, comm);
  50         index++;
  51       }
  52     }
  53     // Wait for completion of irecv's.
  54     Request::startall(size - 1, requests);
  55     Request::waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
  56     for (int src = 0; src < size-1; src++) {
  57       Request::unref(&requests[src]);
  58     }
  59     xbt_free(requests);
  60   }
  61   return MPI_SUCCESS;
  62 }
  63
  64 int Coll_reduce_scatter_default::reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
  65                              MPI_Comm comm)
  66 {
  67   int rank = comm->rank();
  68
  69   /* arbitrarily choose root as rank 0 */
  70   int size = comm->size();
  71   int count = 0;
  72   int *displs = xbt_new(int, size);
  73   for (int i = 0; i < size; i++) {
  74     displs[i] = count;
  75     count += recvcounts[i];
  76   }
  77   void *tmpbuf = static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*datatype->get_extent()));
  78   int ret = MPI_SUCCESS;
  79
  80   ret = Coll_reduce_default::reduce(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
  81   if(ret==MPI_SUCCESS)
  82     ret = Colls::scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
  83   xbt_free(displs);
  84   smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
  85   return ret;
  86 }
  87
  88
  89 int Coll_allgather_default::allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
  90                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
  91 {
  92   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
  93   MPI_Aint lb = 0;
  94   MPI_Aint recvext = 0;
  95   MPI_Request *requests;
  96
  97   int rank = comm->rank();
  98   int size = comm->size();
  99   // FIXME: check for errors
 100   recvtype->extent(&lb, &recvext);
 101   // Local copy from self
 102   Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount,
 103                      recvtype);
 104   // Send/Recv buffers to/from others;
 105   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 106   int index = 0;
 107   for (int other = 0; other < size; other++) {
 108     if(other != rank) {
 109       requests[index] = Request::isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
 110       index++;
 111       requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
 112                                         other, system_tag, comm);
 113       index++;
 114     }
 115   }
 116   // Wait for completion of all comms.
 117   Request::startall(2 * (size - 1), requests);
 118   Request::waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 119   for (int other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
 120     Request::unref(&requests[other]);
 121   }
 122   xbt_free(requests);
 123   return MPI_SUCCESS;
 124 }
 125
 126 int Coll_allgatherv_default::allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
 127                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
 128 {
 129   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
 130   MPI_Aint lb = 0;
 131   MPI_Aint recvext = 0;
 132
 133   int rank = comm->rank();
 134   int size = comm->size();
 135   recvtype->extent(&lb, &recvext);
 136   // Local copy from self
 137   Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype,
 138                      static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
 139   // Send buffers to others;
 140   MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 141   int index = 0;
 142   for (int other = 0; other < size; other++) {
 143     if(other != rank) {
 144       requests[index] =
 145         Request::isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
 146       index++;
 147       requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
 148                           recvtype, other, system_tag, comm);
 149       index++;
 150     }
 151   }
 152   // Wait for completion of all comms.
 153   Request::startall(2 * (size - 1), requests);
 154   Request::waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 155   for (int other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
 156     Request::unref(&requests[other]);
 157   }
 158   xbt_free(requests);
 159   return MPI_SUCCESS;
 160 }
 161
 162 int Coll_scatter_default::scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 163                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
 164 {
 165   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
 166   MPI_Aint lb = 0;
 167   MPI_Aint sendext = 0;
 168   MPI_Request *requests;
 169
 170   int rank = comm->rank();
 171   int size = comm->size();
 172   if(rank != root) {
 173     // Recv buffer from root
 174     Request::recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
 175   } else {
 176     sendtype->extent(&lb, &sendext);
 177     // Local copy from root
 178     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
 179         Datatype::copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
 180                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 181     }
 182     // Send buffers to receivers
 183     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 184     int index = 0;
 185     for(int dst = 0; dst < size; dst++) {
 186       if(dst != root) {
 187         requests[index] = Request::isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype,
 188                                           dst, system_tag, comm);
 189         index++;
 190       }
 191     }
 192     // Wait for completion of isend's.
 193     Request::startall(size - 1, requests);
 194     Request::waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 195     for (int dst = 0; dst < size-1; dst++) {
 196       Request::unref(&requests[dst]);
 197     }
 198     xbt_free(requests);
 199   }
 200   return MPI_SUCCESS;
 201 }
 202
 203
 204
 205 int Coll_reduce_default::reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
 206                      MPI_Comm comm)
 207 {
 208   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
 209   MPI_Aint lb = 0;
 210   MPI_Aint dataext = 0;
 211
 212   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
 213
 214   int rank = comm->rank();
 215   int size = comm->size();
 216   if(size==0)
 217     return MPI_ERR_COMM;
 218   //non commutative case, use a working algo from openmpi
 219   if (op != MPI_OP_NULL && not op->is_commutative()) {
 220     return Coll_reduce_ompi_basic_linear::reduce(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
 221   }
 222
 223   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
 224     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*datatype->get_extent()));
 225     Datatype::copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
 226   }
 227
 228   if(rank != root) {
 229     // Send buffer to root
 230     Request::send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
 231   } else {
 232     datatype->extent(&lb, &dataext);
 233     // Local copy from root
 234     if (sendtmpbuf != nullptr && recvbuf != nullptr)
 235       Datatype::copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
 236     // Receive buffers from senders
 237     MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
 238     void **tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
 239     int index = 0;
 240     for (int src = 0; src < size; src++) {
 241       if (src != root) {
 242         if (not smpi_process()->replaying())
 243           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
 244          else
 245            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
 246         requests[index] =
 247           Request::irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
 248         index++;
 249       }
 250     }
 251     // Wait for completion of irecv's.
 252     Request::startall(size - 1, requests);
 253     for (int src = 0; src < size - 1; src++) {
 254       index = Request::waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 255       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
 256       if(index == MPI_UNDEFINED) {
 257         break;
 258       }else{
 259         Request::unref(&requests[index]);
 260       }
 261       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
 262         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmpbufs[index], recvbuf, &count, datatype);
 263     }
 264       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
 265         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
 266       }
 267     xbt_free(tmpbufs);
 268     xbt_free(requests);
 269
 270   }
 271   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
 272     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
 273   }
 274   return MPI_SUCCESS;
 275 }
 276
 277 int Coll_allreduce_default::allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
 278 {
 279   int ret;
 280   ret = Colls::reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
 281   if(ret==MPI_SUCCESS)
 282     ret = Colls::bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
 283   return ret;
 284 }
 285
 286 int Coll_alltoall_default::alltoall( void *sbuf, int scount, MPI_Datatype sdtype, void* rbuf, int rcount, MPI_Datatype rdtype, MPI_Comm comm)
 287 {
 288   return Coll_alltoall_ompi::alltoall(sbuf, scount, sdtype, rbuf, rcount, rdtype, comm);
 289 }
 290
 291
 292
 293 int Coll_alltoallv_default::alltoallv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *senddisps, MPI_Datatype sendtype,
 294                               void *recvbuf, int *recvcounts, int *recvdisps, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
 295 {
 296   int system_tag = 889;
 297   int i;
 298   int count;
 299   MPI_Aint lb = 0;
 300   MPI_Aint sendext = 0;
 301   MPI_Aint recvext = 0;
 302   MPI_Request *requests;
 303
 304   /* Initialize. */
 305   int rank = comm->rank();
 306   int size = comm->size();
 307   XBT_DEBUG("<%d> algorithm basic_alltoallv() called.", rank);
 308   sendtype->extent(&lb, &sendext);
 309   recvtype->extent(&lb, &recvext);
 310   /* Local copy from self */
 311   int err = Datatype::copy(static_cast<char *>(sendbuf) + senddisps[rank] * sendext, sendcounts[rank], sendtype,
 312                                static_cast<char *>(recvbuf) + recvdisps[rank] * recvext, recvcounts[rank], recvtype);
 313   if (err == MPI_SUCCESS && size > 1) {
 314     /* Initiate all send/recv to/from others. */
 315     requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
 316     count = 0;
 317     /* Create all receives that will be posted first */
 318     for (i = 0; i < size; ++i) {
 319       if (i != rank && recvcounts[i] != 0) {
 320         requests[count] = Request::irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + recvdisps[i] * recvext,
 321                                           recvcounts[i], recvtype, i, system_tag, comm);
 322         count++;
 323       }else{
 324         XBT_DEBUG("<%d> skip request creation [src = %d, recvcounts[src] = %d]", rank, i, recvcounts[i]);
 325       }
 326     }
 327     /* Now create all sends  */
 328     for (i = 0; i < size; ++i) {
 329       if (i != rank && sendcounts[i] != 0) {
 330       requests[count] = Request::isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + senddisps[i] * sendext,
 331                                         sendcounts[i], sendtype, i, system_tag, comm);
 332       count++;
 333       }else{
 334         XBT_DEBUG("<%d> skip request creation [dst = %d, sendcounts[dst] = %d]", rank, i, sendcounts[i]);
 335       }
 336     }
 337     /* Wait for them all. */
 338     Request::startall(count, requests);
 339     XBT_DEBUG("<%d> wait for %d requests", rank, count);
 340     Request::waitall(count, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
 341     for(i = 0; i < count; i++) {
 342       if(requests[i]!=MPI_REQUEST_NULL)
 343         Request::unref(&requests[i]);
 344     }
 345     xbt_free(requests);
 346   }
 347   return err;
 348 }
 349
 350 }
 351 }
 352