src/smpi/include/smpi_file.hpp

   1 /* Copyright (c) 2010-2019. The SimGrid Team.\r
   2  * All rights reserved.                                                     */\r
   3 \r
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it\r
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */\r
   6 \r
   7 #ifndef SMPI_FILE_HPP_INCLUDED\r
   8 #define SMPI_FILE_HPP_INCLUDED\r
   9 #include "simgrid/plugins/file_system.h"\r
  10 #include "smpi_comm.hpp"\r
  11 #include "smpi_coll.hpp"\r
  12 #include "smpi_datatype.hpp"\r
  13 #include "smpi_info.hpp"\r
  14 #include  <algorithm>\r
  15 \r
  16 \r
  17 namespace simgrid{\r
  18 namespace smpi{\r
  19 class File{\r
  20   MPI_Comm comm_;\r
  21   int flags_;\r
  22   simgrid::s4u::File* file_;\r
  23   MPI_Info info_;\r
  24   MPI_Offset* shared_file_pointer_;\r
  25   s4u::MutexPtr shared_mutex_;\r
  26   MPI_Win win_;\r
  27   char* list_;\r
  28   public:\r
  29   File(MPI_Comm comm, char *filename, int amode, MPI_Info info);\r
  30   ~File();\r
  31   int size();\r
  32   int get_position(MPI_Offset* offset);\r
  33   int get_position_shared(MPI_Offset* offset);\r
  34   int flags();\r
  35   int sync();\r
  36   int seek(MPI_Offset offset, int whence);\r
  37   int seek_shared(MPI_Offset offset, int whence);\r
  38   MPI_Info info();\r
  39   void set_info( MPI_Info info);\r
  40   static int read(MPI_File fh, void *buf, int count,MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status);\r
  41   static int read_shared(MPI_File fh, void *buf, int count,MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status);\r
  42   static int read_ordered(MPI_File fh, void *buf, int count,MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status);\r
  43   static int write(MPI_File fh, void *buf, int count,MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status);\r
  44   static int write_shared(MPI_File fh, void *buf, int count,MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status);\r
  45   static int write_ordered(MPI_File fh, void *buf, int count,MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status);\r
  46   template <int (*T)(MPI_File, void *, int, MPI_Datatype, MPI_Status *)> int op_all(void *buf, int count,MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status);\r
  47   static int close(MPI_File *fh);\r
  48   static int del(char *filename, MPI_Info info);\r
  49 };\r
  50 \r
  51   /* Read_all, Write_all : loosely based on */\r
  52   /* @article{Thakur:1996:ETM:245875.245879,*/\r
  53   /* author = {Thakur, Rajeev and Choudhary, Alok},*/\r
  54   /* title = {An Extended Two-phase Method for Accessing Sections of Out-of-core Arrays},*/\r
  55   /* journal = {Sci. Program.},*/\r
  56   /* issue_date = {Winter 1996},*/\r
  57   /* pages = {301--317},*/\r
  58   /* }*/ \r
  59   template <int (*T)(MPI_File, void *, int, MPI_Datatype, MPI_Status *)>\r
  60   int File::op_all(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){\r
  61     //get min and max offsets from everyone.\r
  62     int size =  comm_->size();\r
  63     int rank = comm_-> rank();\r
  64     MPI_Offset min_offset = file_->tell();\r
  65     MPI_Offset max_offset = (min_offset + count * datatype->size());//cheating, as we don't care about exact data location, we can skip extent\r
  66     MPI_Offset* min_offsets = xbt_new(MPI_Offset, size);\r
  67     MPI_Offset* max_offsets = xbt_new(MPI_Offset, size);\r
  68     simgrid::smpi::Colls::allgather(&min_offset, 1, MPI_OFFSET, min_offsets, 1, MPI_OFFSET, comm_);\r
  69     simgrid::smpi::Colls::allgather(&max_offset, 1, MPI_OFFSET, max_offsets, 1, MPI_OFFSET, comm_);\r
  70     MPI_Offset min=min_offset;\r
  71     MPI_Offset max=max_offset;\r
  72     MPI_Offset tot= 0;\r
  73     int empty=1;\r
  74     for(int i=0;i<size;i++){\r
  75       if(min_offsets[i]!=max_offsets[i])\r
  76         empty=0;\r
  77       tot+=(max_offsets[i]-min_offsets[i]);\r
  78       if(min_offsets[i]<min)\r
  79         min=min_offsets[i];\r
  80       if(max_offsets[i]>max)\r
  81         max=max_offsets[i];\r
  82     }\r
  83     \r
  84     XBT_DEBUG("my offsets to read : %lld:%lld, global min and max %lld:%lld", min_offset, max_offset, min, max);\r
  85     if(empty==1){\r
  86       status->count=0;\r
  87       return MPI_SUCCESS;\r
  88     }\r
  89     MPI_Offset total = max-min;\r
  90     if(total==tot && (datatype->flags() & DT_FLAG_CONTIGUOUS)){\r
  91       //contiguous. Just have each proc perform its read\r
  92       status->count=count * datatype->size();\r
  93       return T(this,buf,count,datatype, status);\r
  94     }\r
  95 \r
  96     //Interleaved case : How much do I need to read, and whom to send it ?\r
  97     MPI_Offset my_chunk_start=(max-min+1)/size*rank;\r
  98     MPI_Offset my_chunk_end=((max-min+1)/size*(rank+1));\r
  99     XBT_DEBUG("my chunks to read : %lld:%lld", my_chunk_start, my_chunk_end);\r
 100     int* send_sizes = xbt_new0(int, size);\r
 101     int* recv_sizes = xbt_new(int, size);\r
 102     int* send_disps = xbt_new(int, size);\r
 103     int* recv_disps = xbt_new(int, size);\r
 104     int total_sent=0;\r
 105     for(int i=0;i<size;i++){\r
 106       if((my_chunk_start>=min_offsets[i] && my_chunk_start < max_offsets[i])||\r
 107           ((my_chunk_end<=max_offsets[i]) && my_chunk_end> min_offsets[i])){\r
 108         send_sizes[i]=(std::min(max_offsets[i]-1, my_chunk_end-1)-std::max(min_offsets[i], my_chunk_start));\r
 109         //store min and max offest to actually read\r
 110         min_offset=std::min(min_offset, min_offsets[i]);\r
 111         send_disps[i]=0;//send_sizes[i]; cheat to avoid issues when send>recv as we use recv buffer\r
 112         total_sent+=send_sizes[i];\r
 113         XBT_DEBUG("will have to send %d bytes to %d", send_sizes[i], i);\r
 114       }\r
 115     }\r
 116     min_offset=std::max(min_offset, my_chunk_start);\r
 117 \r
 118     //merge the ranges of every process\r
 119     std::vector<std::pair<MPI_Offset, MPI_Offset>> ranges;\r
 120     for(int i=0; i<size; ++i)\r
 121       ranges.push_back(std::make_pair(min_offsets[i],max_offsets[i]));\r
 122     std::sort(ranges.begin(), ranges.end());\r
 123     std::vector<std::pair<MPI_Offset, MPI_Offset>> chunks;\r
 124     chunks.push_back(ranges[0]);\r
 125 \r
 126     unsigned int nchunks=0;\r
 127     unsigned int i=1;\r
 128     while(i < ranges.size()){\r
 129       if(ranges[i].second>chunks[nchunks].second){\r
 130         // else range included - ignore\r
 131         if(ranges[i].first>chunks[nchunks].second){\r
 132           //new disjoint range\r
 133           chunks.push_back(ranges[i]);\r
 134           nchunks++;\r
 135         } else {\r
 136           //merge ranges\r
 137           chunks[nchunks].second=ranges[i].second;\r
 138         }\r
 139       }\r
 140       i++;\r
 141     }\r
 142     //what do I need to read ?\r
 143     MPI_Offset totreads=0;\r
 144     for(i=0; i<chunks.size();i++){\r
 145       if(chunks[i].second < my_chunk_start)\r
 146         continue;\r
 147       else if (chunks[i].first > my_chunk_end)\r
 148         continue;\r
 149       else\r
 150         totreads += (std::min(chunks[i].second, my_chunk_end-1)-std::max(chunks[i].first, my_chunk_start));\r
 151     }\r
 152     XBT_DEBUG("will have to access %lld from my chunk", totreads);\r
 153 \r
 154     char* sendbuf= static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(totreads));\r
 155 \r
 156     if(totreads>0){\r
 157       seek(min_offset, MPI_SEEK_SET);\r
 158       T(this,sendbuf,totreads/datatype->size(),datatype, status);\r
 159     }\r
 160     simgrid::smpi::Colls::alltoall(send_sizes, 1, MPI_INT, recv_sizes, 1, MPI_INT, comm_);\r
 161     int total_recv=0;\r
 162     for(int i=0;i<size;i++){\r
 163       recv_disps[i]=total_recv;\r
 164       total_recv+=recv_sizes[i];\r
 165     }\r
 166     //Set buf value to avoid copying dumb data\r
 167     simgrid::smpi::Colls::alltoallv(sendbuf, send_sizes, send_disps, MPI_BYTE,\r
 168                               buf, recv_sizes, recv_disps, MPI_BYTE, comm_);\r
 169     status->count=count * datatype->size();\r
 170     smpi_free_tmp_buffer(sendbuf);\r
 171     xbt_free(send_sizes);\r
 172     xbt_free(recv_sizes);\r
 173     xbt_free(send_disps);\r
 174     xbt_free(recv_disps);\r
 175     xbt_free(min_offsets);\r
 176     xbt_free(max_offsets);\r
 177     return MPI_SUCCESS;\r
 178   }\r
 179 }\r
 180 }\r
 181 \r
 182 #endif\r