src/smpi/smpi_base.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2015. 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 <xbt/config.hpp>
   8
   9 #include "private.h"
  10 #include "xbt/virtu.h"
  11 #include "mc/mc.h"
  12 #include "src/mc/mc_replay.h"
  13 #include "xbt/replay.h"
  14 #include <errno.h>
  15 #include "src/simix/smx_private.h"
  16 #include "surf/surf.h"
  17 #include "simgrid/sg_config.h"
  18 #include "colls/colls.h"
  19
  20 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
  21
  22 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
  23    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  24    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  25    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  26
  27   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
  28   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
  29   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  30     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
  31     //we match, we can transfer some values
  32     // FIXME : move this to the copy function ?
  33     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)ref->real_src = req->src;
  34     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)ref->real_tag = req->tag;
  35     if(ref->real_size < req->real_size) ref->truncated = 1;
  36     if(req->detached==1){
  37         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  38     }
  39     XBT_DEBUG("match succeeded");
  40     return 1;
  41   }else return 0;
  42 }
  43
  44 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
  45    MPI_Request ref = (MPI_Request)a;
  46    MPI_Request req = (MPI_Request)b;
  47    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
  48    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
  49    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
  50
  51    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
  52              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
  53    {
  54      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)req->real_src = ref->src;
  55      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)req->real_tag = ref->tag;
  56      if(req->real_size < ref->real_size) req->truncated = 1;
  57      if(ref->detached==1){
  58          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
  59      }
  60     XBT_DEBUG("match succeeded");
  61      return 1;
  62    } else return 0;
  63 }
  64
  65 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
  66 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more values for each factor
  67 typedef struct s_smpi_factor_multival *smpi_os_factor_multival_t;
  68 typedef struct s_smpi_factor_multival { // FIXME: this should be merged (deduplicated) with s_smpi_factor defined in network_smpi.c
  69   long factor;
  70   int nb_values;
  71   double values[4];//arbitrary set to 4
  72 } s_smpi_factor_multival_t;
  73
  74 xbt_dynar_t smpi_os_values = NULL;
  75 xbt_dynar_t smpi_or_values = NULL;
  76 xbt_dynar_t smpi_ois_values = NULL;
  77
  78 static XBT_PRIVATE simgrid::config::Flag<double> smpi_wtime_sleep(
  79   "smpi/wtime", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Wtime", 0.0);
  80 static XBT_PRIVATE simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  81   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  82 static XBT_PRIVATE simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  83   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  84
  85 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
  86 {
  87   return (((s_smpi_factor_multival_t*)pa)->factor > ((s_smpi_factor_multival_t*)pb)->factor) ? 1 :
  88          (((s_smpi_factor_multival_t*)pa)->factor < ((s_smpi_factor_multival_t*)pb)->factor) ? -1 : 0;
  89 }
  90
  91 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
  92 {
  93   char *value = NULL;
  94   unsigned int iter = 0;
  95   s_smpi_factor_multival_t fact;
  96   fact.nb_values=0;
  97   unsigned int i=0;
  98   xbt_dynar_t smpi_factor, radical_elements, radical_elements2 = NULL;
  99
 100   smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_multival_t), NULL);
 101   radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
 102   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
 103     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_multival_t));
 104     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
 105     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
 106       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
 107     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
 108       char *errmsg;
 109       if (i==0) {
 110         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%d: %%s", iter+1);
 111         fact.factor = xbt_str_parse_int(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
 112       } else {
 113         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%d: %%s", i, iter+1);
 114         fact.values[fact.nb_values] = xbt_str_parse_double(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
 115         fact.nb_values++;
 116       }
 117       xbt_free(errmsg);
 118     }
 119
 120     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_multival_t, fact);
 121     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 122     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
 123   }
 124   xbt_dynar_free(&radical_elements);
 125   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
 126   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
 127     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
 128   }
 129   return smpi_factor;
 130 }
 131
 132 static double smpi_os(double size)
 133 {
 134   if (!smpi_os_values) {
 135     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
 136     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
 137   }
 138   unsigned int iter = 0;
 139   s_smpi_factor_multival_t fact;
 140   double current=0.0;
 141   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
 142   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
 143   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 144   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 145   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
 146     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 147                                // computed value of current!
 148         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 149       return current;
 150     }else{
 151       // If the next section is too large, the current section must be used.
 152       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 153       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 154     }
 155   }
 156   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 157
 158   return current;
 159 }
 160
 161 static double smpi_ois(double size)
 162 {
 163   if (!smpi_ois_values) {
 164     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
 165     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
 166   }
 167   unsigned int iter = 0;
 168   s_smpi_factor_multival_t fact;
 169   double current=0.0;
 170   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 171   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 172   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 173   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
 174     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
 175         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 176       return current;
 177     }else{
 178       // If the next section is too large, the current section must be used.
 179       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 180       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 181     }
 182   }
 183   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 184
 185   return current;
 186 }
 187
 188 static double smpi_or(double size)
 189 {
 190   if (!smpi_or_values) {
 191     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
 192     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
 193   }
 194   unsigned int iter = 0;
 195   s_smpi_factor_multival_t fact;
 196   double current=0.0;
 197   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
 198   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
 199   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
 200   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
 201     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
 202                                // computed value of current!
 203         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
 204       return current;
 205     } else {
 206       // If the next section is too large, the current section must be used.
 207       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
 208       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
 209     }
 210   }
 211   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
 212
 213   return current;
 214 }
 215
 216 double smpi_mpi_wtime(){
 217   double time;
 218   if (smpi_process_initialized() && !smpi_process_finalized() && !smpi_process_get_sampling()) {
 219     smpi_bench_end();
 220     time = SIMIX_get_clock();
 221     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 222     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
 223     //       ....
 224     //     }
 225     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
 226     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
 227     if(smpi_wtime_sleep > 0) simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
 228     smpi_bench_begin();
 229   } else {
 230     time = SIMIX_get_clock();
 231   }
 232   return time;
 233 }
 234
 235 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 236                                  unsigned flags)
 237 {
 238   MPI_Request request = NULL;
 239
 240   void *old_buf = NULL;
 241
 242   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
 243
 244   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 245
 246   if(((flags & RECV) && (flags & ACCUMULATE)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 247     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 248     old_buf = buf;
 249     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
 250     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && (flags & SEND)) {
 251       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
 252     }
 253   }
 254
 255   request->buf = buf;
 256   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
 257   request->old_buf = old_buf;
 258   request->old_type = datatype;
 259
 260   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
 261   smpi_datatype_use(datatype);
 262   request->src = src;
 263   request->dst = dst;
 264   request->tag = tag;
 265   request->comm = comm;
 266   smpi_comm_use(request->comm);
 267   request->action = NULL;
 268   request->flags = flags;
 269   request->detached = 0;
 270   request->detached_sender = NULL;
 271   request->real_src = 0;
 272
 273   request->truncated = 0;
 274   request->real_size = 0;
 275   request->real_tag = 0;
 276   if(flags & PERSISTENT)
 277     request->refcount = 1;
 278   else
 279     request->refcount = 0;
 280   request->op = MPI_REPLACE;
 281   request->send = 0;
 282   request->recv = 0;
 283
 284   return request;
 285 }
 286
 287 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
 288 {
 289   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 290     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
 291     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
 292     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
 293     status->count=0;
 294   }
 295 }
 296
 297 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
 298 {
 299   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
 300   smpi_mpi_request_free(&req);
 301 }
 302
 303 /* MPI Low level calls */
 304 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 305                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 306 {
 307   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 308   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 309                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
 310   return request;
 311 }
 312
 313 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 314                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 315 {
 316   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 317   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 318                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
 319   return request;
 320 }
 321
 322 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
 323                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
 324 {
 325   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 326   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,
 327                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
 328                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 329   return request;
 330 }
 331
 332 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
 333 {
 334   smx_mailbox_t mailbox;
 335
 336   xbt_assert(!request->action, "Cannot (re)start a non-finished communication");
 337   request->flags &= ~PREPARED;
 338   request->flags &= ~FINISHED;
 339   request->refcount++;
 340
 341   if (request->flags & RECV) {
 342     print_request("New recv", request);
 343
 344     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 345
 346     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
 347     if (async_small_thresh != 0 ||request->flags & RMA)
 348       xbt_mutex_acquire(mut);
 349
 350     if (async_small_thresh == 0 && !(request->flags & RMA)) {
 351       mailbox = smpi_process_mailbox();
 352     } else if (request->flags & RMA || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh){
 353     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 354     //begin with the more appropriate one : the small one.
 355       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 356       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 357       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 358
 359       if(action ==NULL){
 360         mailbox = smpi_process_mailbox();
 361         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 362         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 363         if(action ==NULL){
 364           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 365           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 366           }
 367       }else{
 368         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 369       }
 370     }else{
 371       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 372       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 373     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 374
 375       if(action ==NULL){
 376         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 377         mailbox = smpi_process_mailbox();
 378       }else{
 379         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 380       }
 381     }
 382
 383     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 384     double sleeptime = request->detached ? smpi_or(request->size) : 0.0;
 385     if(sleeptime!=0.0){
 386         simcall_process_sleep(sleeptime);
 387         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
 388     }
 389
 390     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 391     request->real_size=request->size;
 392     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
 393                                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 394                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
 395         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 396
 397     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))
 398       xbt_mutex_release(mut);
 399   } else {
 400     int receiver = request->dst;
 401
 402     int rank = request->src;
 403     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 404       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
 405     }
 406     print_request("New send", request);
 407
 408     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 409     double sleeptime = 0.0;
 410     if(request->detached || (request->flags & (ISEND|SSEND))){// issend should be treated as isend
 411       //isend and send timings may be different
 412       sleeptime = (request->flags & ISEND)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
 413     }
 414
 415     if(sleeptime != 0.0){
 416         simcall_process_sleep(sleeptime);
 417         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
 418     }
 419
 420     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
 421
 422     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
 423
 424     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))
 425       xbt_mutex_acquire(mut);
 426
 427     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA))) {
 428       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 429     }
 430     else if (request->flags & RMA || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
 431       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 432       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 433       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 434       if(action ==NULL){
 435        if (! (request->flags & SSEND)){
 436          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 437          XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 438        } else{
 439          mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
 440          XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 441          action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, (void*)request);
 442          if(action ==NULL){
 443            XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 444            mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 445          }
 446        }
 447       }else{
 448         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 449       }
 450     }else{
 451       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
 452       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
 453     }
 454
 455     void* buf = request->buf;
 456     if ( (! (request->flags & SSEND)) && ((request->flags & RMA) ||
 457          (static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh")))) {
 458       void *oldbuf = NULL;
 459       request->detached = 1;
 460       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
 461       request->refcount++;
 462       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
 463         oldbuf = request->buf;
 464         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf && request->size!=0){
 465           if((smpi_privatize_global_variables)
 466             && ((char*) request->buf >= smpi_start_data_exe)
 467             && ((char*)request->buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 468             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 469             smpi_switch_data_segment(request->src);
 470           }
 471           buf = xbt_malloc(request->size);
 472           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
 473           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 474         }
 475       }
 476     }
 477
 478     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 479     request->real_size=request->size;
 480     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
 481                                          buf, request->real_size, &match_send,
 482                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 483                          !smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
 484                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
 485                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 486                          request->detached);
 487     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 488
 489     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == NULL) */
 490     if (request->action)
 491       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
 492
 493     if (async_small_thresh != 0 || request->flags & RMA)
 494       xbt_mutex_release(mut);
 495   }
 496 }
 497
 498 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
 499 {
 500   if(requests==NULL) return;
 501
 502   for(int i = 0; i < count; i++) {
 503     smpi_mpi_start(requests[i]);
 504   }
 505 }
 506
 507 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
 508 {
 509   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 510     (*request)->refcount--;
 511     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
 512
 513     if((*request)->refcount==0){
 514         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
 515         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
 516         print_request("Destroying", (*request));
 517         xbt_free(*request);
 518         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 519     }else{
 520         print_request("Decrementing", (*request));
 521     }
 522   }else{
 523       xbt_die("freeing an already free request");
 524   }
 525 }
 526
 527 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 528                                MPI_Op op)
 529 {
 530   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 531   if(op==MPI_OP_NULL){
 532     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, src, dst, tag,
 533                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 534   }else{
 535     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 536                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
 537     request->op = op;
 538 //    smpi_datatype_use(datatype);
 539   }
 540   return request;
 541 }
 542
 543 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 544                                MPI_Op op)
 545 {
 546   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 547   if(op==MPI_OP_NULL){
 548     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 549                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 550   }else{
 551     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
 552                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
 553     request->op = op;
 554 //    smpi_datatype_use(datatype);
 555   }
 556   return request;
 557 }
 558
 559 MPI_Request smpi_isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 560 {
 561   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 562   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
 563                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
 564   return request;
 565 }
 566
 567 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 568 {
 569   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 570   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM?(void*)0:buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 571                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
 572   smpi_mpi_start(request);
 573   return request;
 574 }
 575
 576 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 577 {
 578   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 579   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 580                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
 581   smpi_mpi_start(request);
 582   return request;
 583 }
 584
 585 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 586 {
 587   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 588   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 589                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
 590                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
 591   return request;
 592 }
 593
 594 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 595 {
 596   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 597   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 598                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
 599                           NON_PERSISTENT | RECV);
 600   smpi_mpi_start(request);
 601   return request;
 602 }
 603
 604 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 605 {
 606   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 607   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 608   smpi_mpi_wait(&request, status);
 609   request = NULL;
 610 }
 611
 612 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 613 {
 614   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 615   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 616                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
 617
 618   smpi_mpi_start(request);
 619   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 620   request = NULL;
 621 }
 622
 623 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 624 {
 625   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
 626   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? (void*)0 : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
 627                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
 628
 629   smpi_mpi_start(request);
 630   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 631   request = NULL;
 632 }
 633
 634 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 635                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 636                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 637 {
 638   MPI_Request requests[2];
 639   MPI_Status stats[2];
 640   int myid=smpi_process_index();
 641   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
 642       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 643       return;
 644   }
 645   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 646   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 647   smpi_mpi_startall(2, requests);
 648   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
 649   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
 650   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
 651   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 652     // Copy receive status
 653     *status = stats[1];
 654   }
 655 }
 656
 657 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
 658 {
 659   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
 660 }
 661
 662 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 663 {
 664   MPI_Request req = *request;
 665   smpi_empty_status(status);
 666
 667   if(!(req->detached && req->flags & SEND) && !(req->flags & PREPARED)){
 668     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 669       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
 670       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
 671       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
 672       status->MPI_ERROR = req->truncated ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 673       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 674       // FIXME: really this should just contain the count of receive-type blocks, right?
 675       status->count = req->real_size;
 676     }
 677
 678     print_request("Finishing", req);
 679     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
 680
 681     if((req->flags & ACCUMULATE) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
 682       if (!smpi_process_get_replaying()){
 683         if( smpi_privatize_global_variables && ((char*)req->old_buf >= smpi_start_data_exe)
 684             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
 685             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
 686             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
 687         }
 688       }
 689
 690       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
 691         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 692         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
 693         if(req->flags & RECV)
 694           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
 695                                datatype->substruct, req->op);
 696         xbt_free(req->buf);
 697       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
 698           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
 699           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
 700           xbt_free(req->buf);
 701       }
 702     }
 703   }
 704
 705   if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 706     if(req->flags & RECV){
 707       int rank = smpi_process_index();
 708       int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
 709       TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
 710     }
 711   }
 712
 713   if(req->detached_sender!=NULL){
 714     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
 715   }
 716   if(req->flags & PERSISTENT)
 717     req->action = NULL;
 718   req->flags |= FINISHED;
 719
 720   smpi_mpi_request_free(request);
 721 }
 722
 723 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 724   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
 725
 726   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 727   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
 728   //     }
 729   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 730   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 731   static int nsleeps = 1;
 732   if(smpi_test_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 733
 734   smpi_empty_status(status);
 735   int flag = 1;
 736   if (!((*request)->flags & PREPARED)) {
 737     if ((*request)->action != NULL)
 738       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
 739     if (flag) {
 740       finish_wait(request, status);
 741       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 742       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && !((*request)->flags & PERSISTENT))
 743       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 744     }else{
 745       nsleeps++;
 746     }
 747   }
 748   return flag;
 749 }
 750
 751 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 752 {
 753   xbt_dynar_t comms;
 754   int i, flag, size;
 755   int* map;
 756
 757   *index = MPI_UNDEFINED;
 758   flag = 0;
 759   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 760   map = xbt_new(int, count);
 761   size = 0;
 762   for(i = 0; i < count; i++) {
 763     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 764        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 765        map[size] = i;
 766        size++;
 767     }
 768   }
 769   if(size > 0) {
 770     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 771     static int nsleeps = 1;
 772     if(smpi_test_sleep > 0) simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 773
 774     i = simcall_comm_testany(comms);
 775     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 776     if(i != -1) {
 777       *index = map[i];
 778       finish_wait(&requests[*index], status);
 779       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
 780       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 781       flag = 1;
 782       nsleeps=1;
 783     }else{
 784       nsleeps++;
 785     }
 786   }else{
 787       //all requests are null or inactive, return true
 788       flag=1;
 789       smpi_empty_status(status);
 790   }
 791   xbt_free(map);
 792   xbt_dynar_free(&comms);
 793
 794   return flag;
 795 }
 796
 797 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 798 {
 799   MPI_Status stat;
 800   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 801   int flag=1;
 802   int i;
 803   for(i=0; i<count; i++){
 804     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
 805       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
 806         flag=0;
 807       }else{
 808           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 809       }
 810     }else{
 811       smpi_empty_status(pstat);
 812     }
 813     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 814       status[i] = *pstat;
 815     }
 816   }
 817   return flag;
 818 }
 819
 820 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 821   int flag=0;
 822   //FIXME find another wait to avoid busy waiting ?
 823   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 824   while(flag==0){
 825     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 826     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 827   }
 828 }
 829
 830 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 831
 832   MPI_Request request =build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
 833                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
 834
 835   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 836   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
 837   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 838   static int nsleeps = 1;
 839   if(smpi_iprobe_sleep > 0)  simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
 840   // behave like a receive, but don't do it
 841   smx_mailbox_t mailbox;
 842
 843   print_request("New iprobe", request);
 844   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 845   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh")>0){
 846       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
 847       XBT_DEBUG("trying to probe the perm recv mailbox");
 848       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, (void*)request);
 849   }
 850   if (request->action==NULL){
 851   mailbox = smpi_process_mailbox();
 852       XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 853       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
 854   }
 855
 856   if (request->action){
 857     MPI_Request req = (MPI_Request)SIMIX_comm_get_src_data(request->action);
 858     *flag = 1;
 859     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && !(req->flags & PREPARED)) {
 860       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
 861       status->MPI_TAG    = req->tag;
 862       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 863       status->count      = req->real_size;
 864     }
 865     nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 866   }
 867   else {
 868     *flag = 0;
 869     nsleeps++;
 870   }
 871   smpi_mpi_request_free(&request);
 872
 873   return;
 874 }
 875
 876 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 877 {
 878   print_request("Waiting", *request);
 879   if ((*request)->flags & PREPARED) {
 880     smpi_empty_status(status);
 881     return;
 882   }
 883
 884   if ((*request)->action != NULL) { // this is not a detached send
 885     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
 886
 887   if((MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) && (*request)->action)
 888     (*request)->action->comm.dst_data = NULL; // dangling pointer : dst_data is freed with a wait, need to set it to
 889                                               // NULL for system state comparison
 890   }
 891
 892   finish_wait(request, status);
 893   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & NON_PERSISTENT))
 894       *request = MPI_REQUEST_NULL;
 895   // FIXME for a detached send, finish_wait is not called:
 896 }
 897
 898 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 899 {
 900   xbt_dynar_t comms;
 901   int i, size, index;
 902   int *map;
 903
 904   index = MPI_UNDEFINED;
 905   if(count > 0) {
 906     // Wait for a request to complete
 907     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
 908     map = xbt_new(int, count);
 909     size = 0;
 910     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 911     for(i = 0; i < count; i++) {
 912       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
 913         if (requests[i]->action != NULL) {
 914           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 915           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
 916           map[size] = i;
 917           size++;
 918         }else{
 919          //This is a finished detached request, let's return this one
 920          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
 921          index=i;
 922          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
 923          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 924          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
 925          break;
 926          }
 927       }
 928     }
 929     if(size > 0) {
 930       i = simcall_comm_waitany(comms);
 931
 932       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 933       if (i != -1) {
 934         index = map[i];
 935         finish_wait(&requests[index], status);
 936         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
 937         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 938       }
 939     }
 940     xbt_free(map);
 941     xbt_dynar_free(&comms);
 942   }
 943
 944   if (index==MPI_UNDEFINED)
 945     smpi_empty_status(status);
 946
 947   return index;
 948 }
 949
 950 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 951 {
 952   int  index, c;
 953   MPI_Status stat;
 954   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 955   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 956   //tag invalid requests in the set
 957   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 958     for (c = 0; c < count; c++) {
 959       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
 960         smpi_empty_status(&status[c]);
 961       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
 962         smpi_empty_status(&status[c]);
 963         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 964       }
 965     }
 966   }
 967   for(c = 0; c < count; c++) {
 968
 969     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 970       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
 971       index = c;
 972     } else {
 973       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
 974       if (index == MPI_UNDEFINED)
 975         break;
 976       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
 977       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
 978     }
 979     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 980       status[index] = *pstat;
 981       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
 982         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
 983     }
 984   }
 985
 986   return retvalue;
 987 }
 988
 989 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
 990 {
 991   int i, count, index;
 992   MPI_Status stat;
 993   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 994
 995   count = 0;
 996   for(i = 0; i < incount; i++)
 997   {
 998     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
 999     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1000       indices[count] = index;
1001       count++;
1002       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1003         status[index] = *pstat;
1004       }
1005      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1006      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1007     }else{
1008       return MPI_UNDEFINED;
1009     }
1010   }
1011   return count;
1012 }
1013
1014 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1015 {
1016   int i, count, count_dead;
1017   MPI_Status stat;
1018   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1019
1020   count = 0;
1021   count_dead = 0;
1022   for(i = 0; i < incount; i++) {
1023     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1024       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1025          indices[i] = 1;
1026          count++;
1027          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1028            status[i] = *pstat;
1029          }
1030          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1031          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1032       }
1033     }else{
1034       count_dead++;
1035     }
1036   }
1037   if(count_dead==incount)return MPI_UNDEFINED;
1038   else return count;
1039 }
1040
1041 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1042 {
1043     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1044 }
1045
1046 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1047 {
1048     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1049 }
1050
1051 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1052                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1053 {
1054   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1055   int rank, size, src, index;
1056   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1057   MPI_Request *requests;
1058
1059   rank = smpi_comm_rank(comm);
1060   size = smpi_comm_size(comm);
1061   if(rank != root) {
1062     // Send buffer to root
1063     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1064   } else {
1065     // FIXME: check for errors
1066     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1067     // Local copy from root
1068     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, (char *)recvbuf + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1069     // Receive buffers from senders
1070     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1071     index = 0;
1072     for(src = 0; src < size; src++) {
1073       if(src != root) {
1074         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1075                                           src, system_tag, comm);
1076         index++;
1077       }
1078     }
1079     // Wait for completion of irecv's.
1080     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1081     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1082     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1083       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1084     }
1085     xbt_free(requests);
1086   }
1087 }
1088
1089 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1090                              MPI_Comm comm)
1091 {
1092     int i, size, count;
1093     int *displs;
1094     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1095     void *tmpbuf;
1096
1097     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1098     size = smpi_comm_size(comm);
1099     count = 0;
1100     displs = xbt_new(int, size);
1101     for (i = 0; i < size; i++) {
1102       displs[i] = count;
1103       count += recvcounts[i];
1104     }
1105     tmpbuf=(void*)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1106
1107     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1108     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1109     xbt_free(displs);
1110     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1111 }
1112
1113 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1114                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1115 {
1116   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1117   int rank, size, src, index;
1118   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1119   MPI_Request *requests;
1120
1121   rank = smpi_comm_rank(comm);
1122   size = smpi_comm_size(comm);
1123   if(rank != root) {
1124     // Send buffer to root
1125     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1126   } else {
1127     // FIXME: check for errors
1128     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1129     // Local copy from root
1130     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, (char *)recvbuf + displs[root] * recvext,
1131                        recvcounts[root], recvtype);
1132     // Receive buffers from senders
1133     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1134     index = 0;
1135     for(src = 0; src < size; src++) {
1136       if(src != root) {
1137         requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[src] * recvext,
1138                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1139         index++;
1140       }
1141     }
1142     // Wait for completion of irecv's.
1143     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1144     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1145     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1146       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1147     }
1148     xbt_free(requests);
1149   }
1150 }
1151
1152 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1153                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1154 {
1155   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1156   int rank, size, other, index;
1157   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1158   MPI_Request *requests;
1159
1160   rank = smpi_comm_rank(comm);
1161   size = smpi_comm_size(comm);
1162   // FIXME: check for errors
1163   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1164   // Local copy from self
1165   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1166   // Send/Recv buffers to/from others;
1167   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1168   index = 0;
1169   for(other = 0; other < size; other++) {
1170     if(other != rank) {
1171       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1172       index++;
1173       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1174                                         system_tag, comm);
1175       index++;
1176     }
1177   }
1178   // Wait for completion of all comms.
1179   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1180   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1181   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1182     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1183   }
1184   xbt_free(requests);
1185 }
1186
1187 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1188                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1189 {
1190   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1191   int rank, size, other, index;
1192   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1193   MPI_Request *requests;
1194
1195   rank = smpi_comm_rank(comm);
1196   size = smpi_comm_size(comm);
1197   // FIXME: check for errors
1198   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1199   // Local copy from self
1200   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, (char *)recvbuf + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1201   // Send buffers to others;
1202   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1203   index = 0;
1204   for(other = 0; other < size; other++) {
1205     if(other != rank) {
1206       requests[index] =
1207         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1208       index++;
1209       requests[index] = smpi_irecv_init((char *)recvbuf + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1210                           recvtype, other, system_tag, comm);
1211       index++;
1212     }
1213   }
1214   // Wait for completion of all comms.
1215   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1216   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1217   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1218     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1219   }
1220   xbt_free(requests);
1221 }
1222
1223 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1224                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1225 {
1226   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1227   int rank, size, dst, index;
1228   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1229   MPI_Request *requests;
1230
1231   rank = smpi_comm_rank(comm);
1232   size = smpi_comm_size(comm);
1233   if(rank != root) {
1234     // Recv buffer from root
1235     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1236   } else {
1237     // FIXME: check for errors
1238     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1239     // Local copy from root
1240     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1241         smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + root * sendcount * sendext,
1242                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1243     }
1244     // Send buffers to receivers
1245     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1246     index = 0;
1247     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1248       if(dst != root) {
1249         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1250                                           system_tag, comm);
1251         index++;
1252       }
1253     }
1254     // Wait for completion of isend's.
1255     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1256     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1257     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1258       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1259     }
1260     xbt_free(requests);
1261   }
1262 }
1263
1264 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1265                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1266 {
1267   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1268   int rank, size, dst, index;
1269   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1270   MPI_Request *requests;
1271
1272   rank = smpi_comm_rank(comm);
1273   size = smpi_comm_size(comm);
1274   if(rank != root) {
1275     // Recv buffer from root
1276     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1277   } else {
1278     // FIXME: check for errors
1279     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1280     // Local copy from root
1281     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1282       smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1283                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1284     }
1285     // Send buffers to receivers
1286     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1287     index = 0;
1288     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1289       if(dst != root) {
1290         requests[index] = smpi_isend_init((char *)sendbuf + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1291                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1292         index++;
1293       }
1294     }
1295     // Wait for completion of isend's.
1296     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1297     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1298     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1299       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1300     }
1301     xbt_free(requests);
1302   }
1303 }
1304
1305 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1306                      MPI_Comm comm)
1307 {
1308   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1309   int rank, size, src, index;
1310   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1311   MPI_Request *requests;
1312   void **tmpbufs;
1313
1314   char* sendtmpbuf = (char*) sendbuf;
1315
1316
1317   rank = smpi_comm_rank(comm);
1318   size = smpi_comm_size(comm);
1319   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1320   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1321     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1322     return;
1323   }
1324
1325   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1326     sendtmpbuf = (char *)smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype));
1327     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1328   }
1329
1330   if(rank != root) {
1331     // Send buffer to root
1332     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1333   } else {
1334     // FIXME: check for errors
1335     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1336     // Local copy from root
1337     if (sendtmpbuf && recvbuf)
1338       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1339     // Receive buffers from senders
1340     //TODO: make a MPI_barrier here ?
1341     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1342     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1343     index = 0;
1344     for(src = 0; src < size; src++) {
1345       if(src != root) {
1346         // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1347         //  mapping...
1348          if (!smpi_process_get_replaying())
1349           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1350          else
1351            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1352         requests[index] =
1353           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1354         index++;
1355       }
1356     }
1357     // Wait for completion of irecv's.
1358     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1359     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1360       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1361       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1362       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1363         break;
1364       }else{
1365         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1366       }
1367       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1368         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1369     }
1370       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1371         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1372       }
1373     xbt_free(tmpbufs);
1374     xbt_free(requests);
1375
1376   }
1377   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1378     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1379   }
1380 }
1381
1382 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1383 {
1384   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1385   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1386 }
1387
1388 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1389 {
1390   int system_tag = -888;
1391   int rank, size, other, index;
1392   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1393   MPI_Request *requests;
1394   void **tmpbufs;
1395
1396   rank = smpi_comm_rank(comm);
1397   size = smpi_comm_size(comm);
1398
1399   // FIXME: check for errors
1400   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1401
1402   // Local copy from self
1403   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1404
1405   // Send/Recv buffers to/from others;
1406   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1407   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1408   index = 0;
1409   for(other = 0; other < rank; other++) {
1410     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1411     // mapping...
1412     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1413     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1414     index++;
1415   }
1416   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1417     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1418     index++;
1419   }
1420   // Wait for completion of all comms.
1421   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1422
1423   if(smpi_op_is_commute(op)){
1424     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1425       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1426       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1427         break;
1428       }
1429       if(index < rank) {
1430         // #Request is below rank: it's a irecv
1431         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1432       }
1433     }
1434   }else{
1435     //non commutative case, wait in order
1436     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1437       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1438       if(index < rank) {
1439         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1440       }
1441     }
1442   }
1443   for(index = 0; index < rank; index++) {
1444     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1445   }
1446   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1447     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1448   }
1449   xbt_free(tmpbufs);
1450   xbt_free(requests);
1451 }
1452
1453 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1454 {
1455   int system_tag = -888;
1456   int rank, size, other, index;
1457   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1458   MPI_Request *requests;
1459   void **tmpbufs;
1460   int recvbuf_is_empty=1;
1461   rank = smpi_comm_rank(comm);
1462   size = smpi_comm_size(comm);
1463
1464   // FIXME: check for errors
1465   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1466
1467   // Send/Recv buffers to/from others;
1468   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1469   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1470   index = 0;
1471   for(other = 0; other < rank; other++) {
1472     // FIXME: possibly overkill we we have contiguous/noncontiguous data
1473     // mapping...
1474     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1475     requests[index] =
1476       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1477     index++;
1478   }
1479   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1480     requests[index] =
1481       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1482     index++;
1483   }
1484   // Wait for completion of all comms.
1485   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1486   if(smpi_op_is_commute(op)){
1487     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1488       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1489       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1490         break;
1491       }
1492       if(index < rank) {
1493         if(recvbuf_is_empty){
1494           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1495           recvbuf_is_empty=0;
1496         }else
1497         // #Request is below rank: it's a irecv
1498         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1499       }
1500     }
1501   }else{
1502     //non commutative case, wait in order
1503     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1504       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1505       if(index < rank) {
1506           if(recvbuf_is_empty){
1507             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1508             recvbuf_is_empty=0;
1509           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1510       }
1511     }
1512   }
1513   for(index = 0; index < rank; index++) {
1514     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1515   }
1516   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1517     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1518   }
1519   xbt_free(tmpbufs);
1520   xbt_free(requests);
1521 }