src/smpi/mpi/smpi_file.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5 #include "private.hpp"
   6
   7 #include "smpi_comm.hpp"
   8 #include "smpi_coll.hpp"
   9 #include "smpi_datatype.hpp"
  10 #include "smpi_info.hpp"
  11 #include "smpi_win.hpp"
  12 #include "smpi_request.hpp"
  13
  14 #include "smpi_file.hpp"
  15 #include "smpi_status.hpp"
  16 #include "simgrid/plugins/file_system.h"
  17
  18 #define FP_SIZE sizeof(MPI_Offset)
  19
  20 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_io, smpi, "Logging specific to SMPI (RMA operations)");
  21
  22 MPI_Errhandler SMPI_default_File_Errhandler = MPI_ERRORS_RETURN;
  23
  24 namespace simgrid{
  25 namespace smpi{
  26
  27   File::File(MPI_Comm comm, const char *filename, int amode, MPI_Info info): comm_(comm), flags_(amode), info_(info) {
  28     file_= new simgrid::s4u::File(filename, nullptr);
  29     list_=nullptr;
  30     if (comm_->rank() == 0) {
  31       int size= comm_->size() + FP_SIZE;
  32       list_ = new char[size];
  33       errhandler_= SMPI_default_File_Errhandler;
  34       memset(list_, 0, size);
  35       shared_file_pointer_ = new MPI_Offset();
  36       shared_mutex_ = s4u::Mutex::create();
  37       *shared_file_pointer_ = 0;
  38       win_=new Win(list_, size, 1, MPI_INFO_NULL, comm_);
  39     }else{
  40       win_=new Win(list_, 0, 1, MPI_INFO_NULL, comm_);
  41     }
  42     simgrid::smpi::colls::bcast(&shared_file_pointer_, 1, MPI_AINT, 0, comm);
  43     simgrid::smpi::colls::bcast(&shared_mutex_, 1, MPI_AINT, 0, comm);
  44     if(comm_->rank() != 0)
  45       intrusive_ptr_add_ref(&*shared_mutex_);
  46   }
  47
  48   File::~File(){
  49     if(comm_->rank() == 0){
  50       delete shared_file_pointer_;
  51       delete[] list_;
  52     }
  53     delete win_;
  54     delete file_;
  55   }
  56
  57   int File::close(MPI_File *fh){
  58     XBT_DEBUG("Closing MPI_File %s", (*fh)->file_->get_path());
  59     (*fh)->sync();
  60     if((*fh)->flags() & MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE)
  61       (*fh)->file_->unlink();
  62     delete (*fh);
  63     return MPI_SUCCESS;
  64   }
  65
  66   int File::del(const char* filename, MPI_Info)
  67   {
  68     //get the file with MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE and then close it
  69     File* f = new File(MPI_COMM_SELF,filename,MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE|MPI_MODE_RDWR, nullptr);
  70     close(&f);
  71     return MPI_SUCCESS;
  72   }
  73
  74   int File::get_position(MPI_Offset* offset){
  75     *offset=file_->tell();
  76     return MPI_SUCCESS;
  77   }
  78
  79   int File::get_position_shared(MPI_Offset* offset){
  80     shared_mutex_->lock();
  81     *offset=*shared_file_pointer_;
  82     shared_mutex_->unlock();
  83     return MPI_SUCCESS;
  84   }
  85
  86   int File::seek(MPI_Offset offset, int whence){
  87     switch(whence){
  88       case(MPI_SEEK_SET):
  89         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, setting offset %lld", file_->get_path(), offset);
  90         file_->seek(offset,SEEK_SET);
  91         break;
  92       case(MPI_SEEK_CUR):
  93         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, current offset + %lld", file_->get_path(), offset);
  94         file_->seek(offset,SEEK_CUR);
  95         break;
  96       case(MPI_SEEK_END):
  97         XBT_VERB("Seeking in MPI_File %s, end offset + %lld", file_->get_path(), offset);
  98         file_->seek(offset,SEEK_END);
  99         break;
 100       default:
 101         return MPI_ERR_FILE;
 102     }
 103     return MPI_SUCCESS;
 104   }
 105
 106   int File::seek_shared(MPI_Offset offset, int whence){
 107     shared_mutex_->lock();
 108     seek(offset,whence);
 109     *shared_file_pointer_=offset;
 110     shared_mutex_->unlock();
 111     return MPI_SUCCESS;
 112   }
 113
 114   int File::read(MPI_File fh, void* /*buf*/, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status* status)
 115   {
 116     //get position first as we may be doing non contiguous reads and it will probably be updated badly
 117     MPI_Offset position = fh->file_->tell();
 118     MPI_Offset movesize = datatype->get_extent()*count;
 119     MPI_Offset readsize = datatype->size()*count;
 120     XBT_DEBUG("Position before read in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(),fh->file_->tell());
 121     MPI_Offset read = fh->file_->read(readsize);
 122     XBT_VERB("Read in MPI_File %s, %lld bytes read, readsize %lld bytes, movesize %lld", fh->file_->get_path(), read, readsize, movesize);
 123     if(readsize!=movesize){
 124       fh->file_->seek(position+movesize, SEEK_SET);
 125     }
 126     XBT_VERB("Position after read in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(), fh->file_->tell());
 127     status->count=count*datatype->size();
 128     return MPI_SUCCESS;
 129   }
 130
 131   /*Ordered and Shared Versions, with RMA-based locks : Based on the model described in :*/
 132   /* @InProceedings{10.1007/11557265_15,*/
 133   /* author="Latham, Robert and Ross, Robert and Thakur, Rajeev and Toonen, Brian",*/
 134   /* title="Implementing MPI-IO Shared File Pointers Without File System Support",*/
 135   /* booktitle="Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface",*/
 136   /* year="2005",*/
 137   /* publisher="Springer Berlin Heidelberg",*/
 138   /* address="Berlin, Heidelberg",*/
 139   /* pages="84--93"*/
 140   /* }*/
 141   int File::read_shared(MPI_File fh, void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 142     fh->shared_mutex_->lock();
 143     fh->seek(*(fh->shared_file_pointer_),MPI_SEEK_SET);
 144     read(fh, buf, count, datatype, status);
 145     *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 146     fh->shared_mutex_->unlock();
 147     return MPI_SUCCESS;
 148   }
 149
 150   int File::read_ordered(MPI_File fh, void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 151     //0 needs to get the shared pointer value
 152     MPI_Offset val;
 153     if(fh->comm_->rank()==0){
 154       val=*(fh->shared_file_pointer_);
 155     }else{
 156       val=count*datatype->size();
 157     }
 158
 159     MPI_Offset result;
 160     simgrid::smpi::colls::scan(&val, &result, 1, MPI_OFFSET, MPI_SUM, fh->comm_);
 161     fh->seek(result, MPI_SEEK_SET);
 162     int ret = fh->op_all<simgrid::smpi::File::read>(buf, count, datatype, status);
 163     if(fh->comm_->rank()==fh->comm_->size()-1){
 164       fh->shared_mutex_->lock();
 165       *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 166       fh->shared_mutex_->unlock();
 167     }
 168     char c;
 169     simgrid::smpi::colls::bcast(&c, 1, MPI_BYTE, fh->comm_->size() - 1, fh->comm_);
 170     return ret;
 171   }
 172
 173   int File::write(MPI_File fh, void* /*buf*/, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status* status)
 174   {
 175     //get position first as we may be doing non contiguous reads and it will probably be updated badly
 176     MPI_Offset position = fh->file_->tell();
 177     MPI_Offset movesize = datatype->get_extent()*count;
 178     MPI_Offset writesize = datatype->size()*count;
 179     XBT_DEBUG("Position before write in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(),fh->file_->tell());
 180     MPI_Offset write = fh->file_->write(writesize, 1);
 181     XBT_VERB("Write in MPI_File %s, %lld bytes written, readsize %lld bytes, movesize %lld", fh->file_->get_path(), write, writesize, movesize);
 182     if(writesize!=movesize){
 183       fh->file_->seek(position+movesize, SEEK_SET);
 184     }
 185     XBT_VERB("Position after write in MPI_File %s : %llu",fh->file_->get_path(), fh->file_->tell());
 186     status->count=count*datatype->size();
 187     return MPI_SUCCESS;
 188   }
 189
 190   int File::write_shared(MPI_File fh, const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 191     fh->shared_mutex_->lock();
 192     fh->seek(*(fh->shared_file_pointer_),MPI_SEEK_SET);
 193     write(fh, const_cast<void*>(buf), count, datatype, status);
 194     *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 195     fh->shared_mutex_->unlock();
 196     return MPI_SUCCESS;
 197   }
 198
 199   int File::write_ordered(MPI_File fh, const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Status *status){
 200     //0 needs to get the shared pointer value
 201     MPI_Offset val;
 202     if(fh->comm_->rank()==0){
 203       val=*(fh->shared_file_pointer_);
 204     }else{
 205       val=count*datatype->size();
 206     }
 207     MPI_Offset result;
 208     simgrid::smpi::colls::scan(&val, &result, 1, MPI_OFFSET, MPI_SUM, fh->comm_);
 209     fh->seek(result, MPI_SEEK_SET);
 210     int ret = fh->op_all<simgrid::smpi::File::write>(const_cast<void*>(buf), count, datatype, status);
 211     if(fh->comm_->rank()==fh->comm_->size()-1){
 212       fh->shared_mutex_->lock();
 213       *(fh->shared_file_pointer_)=fh->file_->tell();
 214       fh->shared_mutex_->unlock();
 215     }
 216     char c;
 217     simgrid::smpi::colls::bcast(&c, 1, MPI_BYTE, fh->comm_->size() - 1, fh->comm_);
 218     return ret;
 219   }
 220
 221   int File::size(){
 222     return file_->size();
 223   }
 224
 225   int File::flags(){
 226     return flags_;
 227   }
 228
 229   int File::sync(){
 230     //no idea
 231     return simgrid::smpi::colls::barrier(comm_);
 232   }
 233
 234   MPI_Info File::info(){
 235     if(info_== MPI_INFO_NULL)
 236       info_ = new Info();
 237     info_->ref();
 238     return info_;
 239   }
 240
 241   void File::set_info(MPI_Info info){
 242     if(info_!= MPI_INFO_NULL)
 243       info->ref();
 244     info_=info;
 245   }
 246
 247   MPI_Comm File::comm(){
 248     return comm_;
 249   }
 250
 251   MPI_Errhandler File::errhandler(){
 252     return errhandler_;
 253   }
 254
 255   void File::set_errhandler(MPI_Errhandler errhandler){
 256     errhandler_=errhandler;
 257     if(errhandler_!= MPI_ERRHANDLER_NULL)
 258       errhandler->ref();
 259   }
 260 }
 261 }