src/smpi/colls/allgather-SMP-NTS.c

   1 #include "colls.h"
   2 #ifndef NUM_CORE
   3 #define NUM_CORE 8
   4 #endif
   5
   6 int smpi_coll_tuned_allgather_SMP_NTS(void *sbuf, int scount,
   7                                       MPI_Datatype stype, void *rbuf,
   8                                       int rcount, MPI_Datatype rtype,
   9                                       MPI_Comm comm)
  10 {
  11   int src, dst, comm_size, rank;
  12   MPI_Comm_size(comm, &comm_size);
  13   MPI_Comm_rank(comm, &rank);
  14   MPI_Aint rextent, sextent;
  15   MPI_Type_extent(rtype, &rextent);
  16   MPI_Type_extent(stype, &sextent);
  17   int tag = 50;
  18   MPI_Request request;
  19   MPI_Request rrequest_array[128];
  20   MPI_Request srequest_array[128];
  21
  22   MPI_Status status;
  23   int i, send_offset, recv_offset;
  24   int intra_rank, inter_rank;
  25   intra_rank = rank % NUM_CORE;
  26   inter_rank = rank / NUM_CORE;
  27   int inter_comm_size = (comm_size + NUM_CORE - 1) / NUM_CORE;
  28   int num_core_in_current_smp = NUM_CORE;
  29
  30   /* for too small number of processes, use default implementation */
  31   if (comm_size <= NUM_CORE) {
  32     return MPI_Allgather(sbuf, scount, stype, rbuf, rcount, rtype, comm);
  33   }
  34   // the last SMP node may have fewer number of running processes than all others
  35   if (inter_rank == (inter_comm_size - 1)) {
  36     num_core_in_current_smp = comm_size - (inter_rank * NUM_CORE);
  37   }
  38   //copy corresponding message from sbuf to rbuf
  39   recv_offset = rank * rextent * rcount;
  40   MPI_Sendrecv(sbuf, scount, stype, rank, tag,
  41                ((char *) rbuf + recv_offset), rcount, rtype, rank, tag, comm,
  42                &status);
  43
  44   //gather to root of each SMP
  45
  46   for (i = 1; i < num_core_in_current_smp; i++) {
  47
  48     dst =
  49         (inter_rank * NUM_CORE) + (intra_rank + i) % (num_core_in_current_smp);
  50     src =
  51         (inter_rank * NUM_CORE) + (intra_rank - i +
  52                                    num_core_in_current_smp) %
  53         (num_core_in_current_smp);
  54     recv_offset = src * rextent * rcount;
  55
  56     MPI_Sendrecv(sbuf, scount, stype, dst, tag,
  57                  ((char *) rbuf + recv_offset), rcount, rtype, src, tag, comm,
  58                  &status);
  59
  60   }
  61
  62   // INTER-SMP-ALLGATHER
  63   // Every root of each SMP node post INTER-Sendrecv, then do INTRA-Bcast for each receiving message
  64   // Use logical ring algorithm
  65
  66   // root of each SMP
  67   if (intra_rank == 0) {
  68     src = ((inter_rank - 1 + inter_comm_size) % inter_comm_size) * NUM_CORE;
  69     dst = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * NUM_CORE;
  70
  71     // post all inter Irecv
  72     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
  73       recv_offset =
  74           ((inter_rank - i - 1 +
  75             inter_comm_size) % inter_comm_size) * NUM_CORE * sextent * scount;
  76       MPI_Irecv((char *) rbuf + recv_offset, rcount * NUM_CORE, rtype, src,
  77                 tag + i, comm, &rrequest_array[i]);
  78     }
  79
  80     // send first message
  81     send_offset =
  82         ((inter_rank +
  83           inter_comm_size) % inter_comm_size) * NUM_CORE * sextent * scount;
  84     MPI_Isend((char *) rbuf + send_offset, scount * NUM_CORE, stype, dst, tag,
  85               comm, &srequest_array[0]);
  86
  87     // loop : recv-inter , send-inter, send-intra (linear-bcast)
  88     for (i = 0; i < inter_comm_size - 2; i++) {
  89       recv_offset =
  90           ((inter_rank - i - 1 +
  91             inter_comm_size) % inter_comm_size) * NUM_CORE * sextent * scount;
  92       MPI_Wait(&rrequest_array[i], &status);
  93       MPI_Isend((char *) rbuf + recv_offset, scount * NUM_CORE, stype, dst,
  94                 tag + i + 1, comm, &srequest_array[i + 1]);
  95       if (num_core_in_current_smp > 1) {
  96         MPI_Isend((char *) rbuf + recv_offset, scount * NUM_CORE, stype,
  97                   (rank + 1), tag + i + 1, comm, &request);
  98       }
  99     }
 100
 101     // recv last message and send_intra
 102     recv_offset =
 103         ((inter_rank - i - 1 +
 104           inter_comm_size) % inter_comm_size) * NUM_CORE * sextent * scount;
 105     //recv_offset = ((inter_rank + 1) % inter_comm_size) * NUM_CORE * sextent * scount;
 106     //i=inter_comm_size-2;
 107     MPI_Wait(&rrequest_array[i], &status);
 108     if (num_core_in_current_smp > 1) {
 109       MPI_Isend((char *) rbuf + recv_offset, scount * NUM_CORE, stype,
 110                 (rank + 1), tag + i + 1, comm, &request);
 111     }
 112   }
 113   // last rank of each SMP
 114   else if (intra_rank == (num_core_in_current_smp - 1)) {
 115     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
 116       recv_offset =
 117           ((inter_rank - i - 1 +
 118             inter_comm_size) % inter_comm_size) * NUM_CORE * sextent * scount;
 119       MPI_Irecv((char *) rbuf + recv_offset, (rcount * NUM_CORE), rtype,
 120                 rank - 1, tag + i + 1, comm, &request);
 121       MPI_Wait(&request, &status);
 122     }
 123   }
 124   // intermediate rank of each SMP
 125   else {
 126     for (i = 0; i < inter_comm_size - 1; i++) {
 127       recv_offset =
 128           ((inter_rank - i - 1 +
 129             inter_comm_size) % inter_comm_size) * NUM_CORE * sextent * scount;
 130       MPI_Irecv((char *) rbuf + recv_offset, (rcount * NUM_CORE), rtype,
 131                 rank - 1, tag + i + 1, comm, &request);
 132       MPI_Wait(&request, &status);
 133       MPI_Isend((char *) rbuf + recv_offset, (scount * NUM_CORE), stype,
 134                 (rank + 1), tag + i + 1, comm, &request);
 135     }
 136   }
 137
 138   return MPI_SUCCESS;
 139 }