src/smpi/colls/allreduce-smp-rsag.c

   1 /* Copyright (c) 2013-2014. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "colls_private.h"
   8
   9 /* change number of core per smp-node
  10    we assume that number of core per process will be the same for all implementations */
  11 #ifndef NUM_CORE
  12 #define NUM_CORE 8
  13 #endif
  14
  15 /*
  16 This fucntion performs all-reduce operation as follow.
  17 1) binomial_tree reduce inside each SMP node
  18 2) reduce-scatter -inter between root of each SMP node
  19 3) allgather - inter between root of each SMP node
  20 4) binomial_tree bcast inside each SMP node
  21 */
  22 int smpi_coll_tuned_allreduce_smp_rsag(void *send_buf, void *recv_buf,
  23                                        int count, MPI_Datatype dtype, MPI_Op op,
  24                                        MPI_Comm comm)
  25 {
  26   int comm_size, rank;
  27   void *tmp_buf;
  28   int tag = COLL_TAG_ALLREDUCE;
  29   int mask, src, dst;
  30   MPI_Status status;
  31   int num_core = simcall_host_get_core(SIMIX_host_self());
  32   // do we use the default one or the number of cores in the platform ?
  33   // if the number of cores is one, the platform may be simulated with 1 node = 1 core
  34   if (num_core == 1) num_core = NUM_CORE;
  35   /*
  36      #ifdef MPICH2_REDUCTION
  37      MPI_User_function * uop = MPIR_Op_table[op % 16 - 1];
  38      #else
  39      MPI_User_function *uop;
  40      struct MPIR_OP *op_ptr;
  41      op_ptr = MPIR_ToPointer(op);
  42      uop  = op_ptr->op;
  43      #endif
  44    */
  45   comm_size = smpi_comm_size(comm);
  46   rank = smpi_comm_rank(comm);
  47   MPI_Aint extent;
  48   extent = smpi_datatype_get_extent(dtype);
  49   tmp_buf = (void *) xbt_malloc(count * extent);
  50
  51   int intra_rank, inter_rank;
  52   intra_rank = rank % num_core;
  53   inter_rank = rank / num_core;
  54
  55   //printf("node %d intra_rank = %d, inter_rank = %d\n", rank, intra_rank, inter_rank);
  56
  57   int inter_comm_size = (comm_size + num_core - 1) / num_core;
  58
  59   if (!rank) {
  60     //printf("intra com size = %d\n",num_core);
  61     //printf("inter com size = %d\n",inter_comm_size);
  62   }
  63
  64
  65   smpi_mpi_sendrecv(send_buf, count, dtype, rank, tag,
  66                recv_buf, count, dtype, rank, tag, comm, &status);
  67
  68
  69   // SMP_binomial_reduce
  70   mask = 1;
  71   while (mask < num_core) {
  72     if ((mask & intra_rank) == 0) {
  73       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank | mask);
  74       //      if (src < ((inter_rank + 1) * num_core)) {
  75       if (src < comm_size) {
  76         smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
  77         smpi_op_apply(op, tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
  78         //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
  79       }
  80     } else {
  81
  82       dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank & (~mask));
  83       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
  84       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
  85       break;
  86     }
  87     mask <<= 1;
  88   }
  89
  90
  91
  92   // INTER: reduce-scatter
  93   if (intra_rank == 0) {
  94     int send_offset, recv_offset;
  95     int seg_count = count / inter_comm_size;
  96     int to = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * num_core;
  97     int from =
  98         ((inter_rank + inter_comm_size - 1) % inter_comm_size) * num_core;
  99     int i;
 100
 101     //printf("node %d to %d from %d\n",rank,to,from);
 102
 103     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 104
 105       send_offset =
 106           ((inter_rank - 1 - i +
 107             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 108       recv_offset =
 109           ((inter_rank - 2 - i +
 110             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 111
 112       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, seg_count, dtype, to,
 113                    tag + i, tmp_buf, seg_count, dtype, from, tag + i, comm,
 114                    &status);
 115
 116       // result is in rbuf
 117       smpi_op_apply(op, tmp_buf, (char *) recv_buf + recv_offset, &seg_count,
 118                      &dtype);
 119     }
 120
 121     // INTER: allgather
 122     for (i = 0; i < (inter_comm_size - 1); i++) {
 123
 124       send_offset =
 125           ((inter_rank - i +
 126             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 127       recv_offset =
 128           ((inter_rank - 1 - i +
 129             inter_comm_size) % inter_comm_size) * seg_count * extent;
 130
 131       smpi_mpi_sendrecv((char *) recv_buf + send_offset, seg_count, dtype, to,
 132                    tag + i, (char *) recv_buf + recv_offset, seg_count, dtype,
 133                    from, tag + i, comm, &status);
 134
 135     }
 136   }
 137
 138
 139
 140   /*
 141      // INTER_binomial_reduce
 142
 143      // only root node for each SMP
 144      if (intra_rank == 0) {
 145
 146      mask = 1;
 147      while (mask < inter_comm_size) {
 148      if ((mask & inter_rank) == 0) {
 149      src = (inter_rank | mask) * num_core;
 150      if (src < comm_size) {
 151      smpi_mpi_recv(tmp_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 152      (* uop) (tmp_buf, recv_buf, &count, &dtype);
 153      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 154      }
 155      }
 156      else {
 157      dst = (inter_rank & (~mask)) * num_core;
 158      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 159      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 160      break;
 161      }
 162      mask <<=1;
 163      }
 164      }
 165    */
 166
 167   /*
 168      // INTER_binomial_bcast
 169
 170
 171      if (intra_rank == 0) {
 172      mask = 1;
 173      while (mask < inter_comm_size) {
 174      if (inter_rank & mask) {
 175      src = (inter_rank - mask) * num_core;
 176      //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 177      smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 178      break;
 179      }
 180      mask <<= 1;
 181      }
 182
 183      mask >>= 1;
 184      //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 185
 186      while (mask > 0) {
 187      if (inter_rank < inter_comm_size) {
 188      dst = (inter_rank + mask) * num_core;
 189      if (dst < comm_size) {
 190      //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 191      smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 192      }
 193      }
 194      mask >>= 1;
 195      }
 196      }
 197    */
 198
 199
 200   // INTRA_binomial_bcast
 201
 202   int num_core_in_current_smp = num_core;
 203   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
 204     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * num_core);
 205   }
 206   //  printf("Node %d num_core = %d\n",rank, num_core_in_current_smp);
 207   mask = 1;
 208   while (mask < num_core_in_current_smp) {
 209     if (intra_rank & mask) {
 210       src = (inter_rank * num_core) + (intra_rank - mask);
 211       //printf("Node %d recv from node %d when mask is %d\n", rank, src, mask);
 212       smpi_mpi_recv(recv_buf, count, dtype, src, tag, comm, &status);
 213       break;
 214     }
 215     mask <<= 1;
 216   }
 217
 218   mask >>= 1;
 219   //printf("My rank = %d my mask = %d\n", rank,mask);
 220
 221   while (mask > 0) {
 222     dst = (inter_rank * num_core) + (intra_rank + mask);
 223     if (dst < comm_size) {
 224       //printf("Node %d send to node %d when mask is %d\n", rank, dst, mask);
 225       smpi_mpi_send(recv_buf, count, dtype, dst, tag, comm);
 226     }
 227     mask >>= 1;
 228   }
 229
 230
 231   free(tmp_buf);
 232   return MPI_SUCCESS;
 233 }