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