Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[SMPI] Indentation in smpi_base.cpp
[simgrid.git] / 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 #include "src/simix/SynchroComm.hpp"
21
22 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_base, smpi, "Logging specific to SMPI (base)");
23
24 static int match_recv(void* a, void* b, smx_synchro_t ignored) {
25    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
26    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
27    XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
28
29   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
30   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
31   if((ref->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
32     && ((ref->tag == MPI_ANY_TAG && req->tag >=0) || req->tag == ref->tag)){
33     //we match, we can transfer some values
34     if(ref->src == MPI_ANY_SOURCE)
35         ref->real_src = req->src;
36     if(ref->tag == MPI_ANY_TAG)
37         ref->real_tag = req->tag;
38     if(ref->real_size < req->real_size) 
39         ref->truncated = 1;
40     if(req->detached==1)
41         ref->detached_sender=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
42     XBT_DEBUG("match succeeded");
43     return 1;
44   }else return 0;
45 }
46
47 static int match_send(void* a, void* b,smx_synchro_t ignored) {
48    MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
49    MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
50    XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src,req->src, ref->tag, req->tag);
51    xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
52    xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
53
54    if((req->src == MPI_ANY_SOURCE || req->src == ref->src)
55              && ((req->tag == MPI_ANY_TAG && ref->tag >=0)|| req->tag == ref->tag))
56    {
57      if(req->src == MPI_ANY_SOURCE)
58         req->real_src = ref->src;
59      if(req->tag == MPI_ANY_TAG)
60         req->real_tag = ref->tag;
61      if(req->real_size < ref->real_size) 
62         req->truncated = 1;
63      if(ref->detached==1)
64          req->detached_sender=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
65      XBT_DEBUG("match succeeded");
66      return 1;
67    } else return 0;
68 }
69
70 // Methods used to parse and store the values for timing injections in smpi
71 // These are taken from surf/network.c and generalized to have more values for each factor
72 typedef struct s_smpi_factor_multival *smpi_os_factor_multival_t;
73 typedef struct s_smpi_factor_multival { // FIXME: this should be merged (deduplicated) with s_smpi_factor defined in network_smpi.c
74   long factor;
75   int nb_values;
76   double values[4];//arbitrary set to 4
77 } s_smpi_factor_multival_t;
78
79 xbt_dynar_t smpi_os_values  = nullptr;
80 xbt_dynar_t smpi_or_values  = nullptr;
81 xbt_dynar_t smpi_ois_values = nullptr;
82
83 static simgrid::config::Flag<double> smpi_wtime_sleep(
84   "smpi/wtime", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Wtime", 0.0);
85 static simgrid::config::Flag<double> smpi_init_sleep(
86   "smpi/init", "Time to inject inside a call to MPI_Init", 0.0);
87 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
88   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
89 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
90   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
91
92 static int factor_cmp(const void *pa, const void *pb)
93 {
94   return ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor > (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? 1 :
95          ((static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pa))->factor < (static_cast<const s_smpi_factor_multival_t*>(pb))->factor) ? -1 : 0;
96 }
97
98 static xbt_dynar_t parse_factor(const char *smpi_coef_string)
99 {
100   char *value = NULL;
101   unsigned int iter = 0;
102   s_smpi_factor_multival_t fact;
103   fact.nb_values=0;
104   unsigned int i=0;
105   xbt_dynar_t radical_elements2 = NULL;
106
107   xbt_dynar_t smpi_factor = xbt_dynar_new(sizeof(s_smpi_factor_multival_t), NULL);
108   xbt_dynar_t radical_elements = xbt_str_split(smpi_coef_string, ";");
109   xbt_dynar_foreach(radical_elements, iter, value) {
110     memset(&fact, 0, sizeof(s_smpi_factor_multival_t));
111     radical_elements2 = xbt_str_split(value, ":");
112     if (xbt_dynar_length(radical_elements2) <2 || xbt_dynar_length(radical_elements2) > 5)
113       xbt_die("Malformed radical for smpi factor: '%s'", smpi_coef_string);
114     for(i =0; i<xbt_dynar_length(radical_elements2);i++ ){
115       char *errmsg;
116       if (i==0) {
117         errmsg = bprintf("Invalid factor in chunk #%d: %%s", iter+1);
118         fact.factor = xbt_str_parse_int(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
119       } else {
120         errmsg = bprintf("Invalid factor value %d in chunk #%d: %%s", i, iter+1);
121         fact.values[fact.nb_values] = xbt_str_parse_double(xbt_dynar_get_as(radical_elements2, i, char *), errmsg);
122         fact.nb_values++;
123       }
124       xbt_free(errmsg);
125     }
126
127     xbt_dynar_push_as(smpi_factor, s_smpi_factor_multival_t, fact);
128     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
129     xbt_dynar_free(&radical_elements2);
130   }
131   xbt_dynar_free(&radical_elements);
132   xbt_dynar_sort(smpi_factor, &factor_cmp);
133   xbt_dynar_foreach(smpi_factor, iter, fact) {
134     XBT_DEBUG("smpi_factor:\t%ld : %d values, first: %f", fact.factor, fact.nb_values ,fact.values[0]);
135   }
136   return smpi_factor;
137 }
138
139 static double smpi_os(double size)
140 {
141   if (smpi_os_values == nullptr) {
142     smpi_os_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/os"));
143     smpi_register_static(smpi_os_values, xbt_dynar_free_voidp);
144   }
145   unsigned int iter = 0;
146   s_smpi_factor_multival_t fact;
147   double current=0.0;
148   // Iterate over all the sections that were specified and find the right
149   // value. (fact.factor represents the interval sizes; we want to find the
150   // section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
151   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
152   xbt_dynar_foreach(smpi_os_values, iter, fact) {
153     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
154                                // computed value of current!
155         XBT_DEBUG("os : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
156       return current;
157     }else{
158       // If the next section is too large, the current section must be used.
159       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
160       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
161     }
162   }
163   XBT_DEBUG("os : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
164
165   return current;
166 }
167
168 static double smpi_ois(double size)
169 {
170   if (smpi_ois_values == nullptr) {
171     smpi_ois_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/ois"));
172     smpi_register_static(smpi_ois_values, xbt_dynar_free_voidp);
173   }
174   unsigned int iter = 0;
175   s_smpi_factor_multival_t fact;
176   double current=0.0;
177   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
178   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
179   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
180   xbt_dynar_foreach(smpi_ois_values, iter, fact) {
181     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously  computed value of current!
182         XBT_DEBUG("ois : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
183       return current;
184     }else{
185       // If the next section is too large, the current section must be used.
186       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
187       current = fact.values[0]+fact.values[1]*size;
188     }
189   }
190   XBT_DEBUG("ois : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
191
192   return current;
193 }
194
195 static double smpi_or(double size)
196 {
197   if (smpi_or_values == nullptr) {
198     smpi_or_values = parse_factor(xbt_cfg_get_string("smpi/or"));
199     smpi_register_static(smpi_or_values, xbt_dynar_free_voidp);
200   }
201   unsigned int iter = 0;
202   s_smpi_factor_multival_t fact;
203   double current=0.0;
204   // Iterate over all the sections that were specified and find the right value. (fact.factor represents the interval
205   // sizes; we want to find the section that has fact.factor <= size and no other such fact.factor <= size)
206   // Note: parse_factor() (used before) already sorts the dynar we iterate over!
207   xbt_dynar_foreach(smpi_or_values, iter, fact) {
208     if (size <= fact.factor) { // Values already too large, use the previously
209                                // computed value of current!
210         XBT_DEBUG("or : %f <= %ld return %f", size, fact.factor, current);
211       return current;
212     } else {
213       // If the next section is too large, the current section must be used.
214       // Hence, save the cost, as we might have to use it.
215       current=fact.values[0]+fact.values[1]*size;
216     }
217   }
218   XBT_DEBUG("or : %f > %ld return %f", size, fact.factor, current);
219
220   return current;
221 }
222
223 void smpi_mpi_init() {
224   if(smpi_init_sleep > 0) 
225     simcall_process_sleep(smpi_init_sleep);
226 }
227
228 double smpi_mpi_wtime(){
229   double time;
230   if (smpi_process_initialized() != 0 && 
231       smpi_process_finalized() == 0 && 
232       smpi_process_get_sampling() == 0) {
233     smpi_bench_end();
234     time = SIMIX_get_clock();
235     // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
236     //     while (MPI_Wtime(...) < time_limit) {
237     //       ....
238     //     }
239     // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Wtime
240     // are made -> deadlock (MPI_Wtime never reaches the time limit)
241     if(smpi_wtime_sleep > 0) 
242       simcall_process_sleep(smpi_wtime_sleep);
243     smpi_bench_begin();
244   } else {
245     time = SIMIX_get_clock();
246   }
247   return time;
248 }
249
250 static MPI_Request build_request(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
251                                  unsigned flags)
252 {
253   MPI_Request request = NULL;
254
255   void *old_buf = NULL;
256
257   request = xbt_new(s_smpi_mpi_request_t, 1);
258
259   s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
260
261   if((((flags & RECV) != 0) && ((flags & ACCUMULATE) !=0)) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
262     // This part handles the problem of non-contiguous memory
263     old_buf = buf;
264     buf = count==0 ? NULL : xbt_malloc(count*smpi_datatype_size(datatype));
265     if ((datatype->sizeof_substruct != 0) && ((flags & SEND) != 0)) {
266       subtype->serialize(old_buf, buf, count, datatype->substruct);
267     }
268   }
269
270   request->buf      = buf;
271   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
272   request->old_buf  = old_buf;
273   request->old_type = datatype;
274
275   request->size = smpi_datatype_size(datatype) * count;
276   smpi_datatype_use(datatype);
277   request->src  = src;
278   request->dst  = dst;
279   request->tag  = tag;
280   request->comm = comm;
281   smpi_comm_use(request->comm);
282   request->action          = nullptr;
283   request->flags           = flags;
284   request->detached        = 0;
285   request->detached_sender = nullptr;
286   request->real_src        = 0;
287
288   request->truncated = 0;
289   request->real_size = 0;
290   request->real_tag  = 0;
291   if (flags & PERSISTENT)
292     request->refcount = 1;
293   else
294     request->refcount = 0;
295   request->op   = MPI_REPLACE;
296   request->send = 0;
297   request->recv = 0;
298
299   return request;
300 }
301
302 void smpi_empty_status(MPI_Status * status)
303 {
304   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
305     status->MPI_SOURCE = MPI_ANY_SOURCE;
306     status->MPI_TAG = MPI_ANY_TAG;
307     status->MPI_ERROR = MPI_SUCCESS;
308     status->count=0;
309   }
310 }
311
312 static void smpi_mpi_request_free_voidp(void* request)
313 {
314   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(request);
315   smpi_mpi_request_free(&req);
316 }
317
318 /* MPI Low level calls */
319 MPI_Request smpi_mpi_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
320                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
321 {
322   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
323   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
324                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SEND | PREPARED);
325   return request;
326 }
327
328 MPI_Request smpi_mpi_ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
329                                int dst, int tag, MPI_Comm comm)
330 {
331   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
332   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
333                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, PERSISTENT | SSEND | SEND | PREPARED);
334   return request;
335 }
336
337 MPI_Request smpi_mpi_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
338                                int src, int tag, MPI_Comm comm)
339 {
340   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
341   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,
342                           src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src),
343                           smpi_process_index(), tag, comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
344   return request;
345 }
346
347 void smpi_mpi_start(MPI_Request request)
348 {
349   smx_mailbox_t mailbox;
350
351   xbt_assert(request->action == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
352   request->flags &= ~PREPARED;
353   request->flags &= ~FINISHED;
354   request->refcount++;
355
356   if ((request->flags & RECV) != 0) {
357     print_request("New recv", request);
358
359     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
360
361     xbt_mutex_t mut = smpi_process_mailboxes_mutex();
362     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
363       xbt_mutex_acquire(mut);
364
365     if (async_small_thresh == 0 && (request->flags & RMA) == 0 ) {
366       mailbox = smpi_process_mailbox();
367     } else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh){
368     //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
369     //begin with the more appropriate one : the small one.
370       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
371       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
372       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
373     
374       if(action == nullptr){
375         mailbox = smpi_process_mailbox();
376         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
377         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
378         if(action == nullptr){
379           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
380           mailbox = smpi_process_mailbox_small();
381           }
382       }else{
383         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
384       }
385     }else{
386       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
387       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
388     smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, (void*)request);
389     
390       if(action == nullptr){
391         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
392         mailbox = smpi_process_mailbox();
393       }else{
394         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
395       }
396     }
397
398     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
399     double sleeptime = (request->detached != 0) ? smpi_or(request->size) : 0.0;
400     if(sleeptime > 0.0){
401         simcall_process_sleep(sleeptime);
402         XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_or(request->size));
403     }
404
405     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
406     request->real_size=request->size;
407     request->action = simcall_comm_irecv(SIMIX_process_self(), mailbox, request->buf, &request->real_size, &match_recv,
408                                          ! smpi_process_get_replaying()? &smpi_comm_copy_buffer_callback
409                                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request, -1.0);
410         XBT_DEBUG("recv simcall posted");
411
412     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0 )
413       xbt_mutex_release(mut);
414   } else {
415     int receiver = request->dst;
416
417     int rank = request->src;
418     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
419       TRACE_smpi_send(rank, rank, receiver,request->size);
420     }
421     print_request("New send", request);
422
423     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
424     double sleeptime = 0.0;
425     if(request->detached != 0 || ((request->flags & (ISEND|SSEND)) != 0)){// issend should be treated as isend
426       //isend and send timings may be different
427       sleeptime = ((request->flags & ISEND) != 0)? smpi_ois(request->size) : smpi_os(request->size);
428     }
429
430     if(sleeptime > 0.0){
431         simcall_process_sleep(sleeptime);
432         XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", request->size, smpi_os(request->size));
433     }
434
435     int async_small_thresh = xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh");
436
437     xbt_mutex_t mut=smpi_process_remote_mailboxes_mutex(receiver);
438
439     if (async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) != 0)
440       xbt_mutex_acquire(mut);
441
442     if (!(async_small_thresh != 0 || (request->flags & RMA) !=0)) {
443       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
444     }
445     else if (((request->flags & RMA) != 0) || static_cast<int>(request->size) < async_small_thresh) { // eager mode
446       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
447       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
448       smx_synchro_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
449       if (action == nullptr) {
450         if ((request->flags & SSEND) == 0){
451           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
452           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
453         } 
454         else {
455           mailbox = smpi_process_remote_mailbox_small(receiver);
456           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
457           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1,request->dst, request->tag, &match_send, static_cast<void*>(request));
458           if (action == nullptr) {
459             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
460             mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
461           }
462         }
463       }
464       else {
465         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
466       }
467     }
468     else {
469       mailbox = smpi_process_remote_mailbox(receiver);
470       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, request,request->buf);
471     }
472
473     void* buf = request->buf;
474     if ( ((request->flags & SSEND) == 0) && (((request->flags & RMA) != 0) ||
475          (static_cast<int>(request->size) < xbt_cfg_get_int("smpi/send-is-detached-thresh")))) {
476       void *oldbuf = NULL;
477       request->detached = 1;
478       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", request);
479       request->refcount++;
480       if(request->old_type->sizeof_substruct == 0){
481         oldbuf = request->buf;
482         if (!smpi_process_get_replaying() && oldbuf != NULL && request->size!=0){
483           if((smpi_privatize_global_variables != 0)
484             && (static_cast<char*>(request->buf) >= smpi_start_data_exe)
485             && (static_cast<char*>(request->buf) < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
486             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
487             smpi_switch_data_segment(request->src);
488           }
489           buf = xbt_malloc(request->size);
490           memcpy(buf,oldbuf,request->size);
491           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
492         }
493       }
494     }
495
496     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
497     request->real_size=request->size;
498     request->action = simcall_comm_isend(SIMIX_process_from_PID(request->src+1), mailbox, request->size, -1.0,
499                                          buf, request->real_size, &match_send,
500                          &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
501                          !smpi_process_get_replaying() ? &smpi_comm_copy_buffer_callback
502                          : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, request,
503                          // detach if msg size < eager/rdv switch limit
504                          request->detached);
505     XBT_DEBUG("send simcall posted");
506
507     /* FIXME: detached sends are not traceable (request->action == nullptr) */
508     if (request->action != nullptr)
509       simcall_set_category(request->action, TRACE_internal_smpi_get_category());
510
511     if (async_small_thresh != 0 || ((request->flags & RMA)!=0))
512       xbt_mutex_release(mut);
513   }
514 }
515
516 void smpi_mpi_startall(int count, MPI_Request * requests)
517 {
518   if(requests== nullptr) 
519     return;
520
521   for(int i = 0; i < count; i++) {
522     smpi_mpi_start(requests[i]);
523   }
524 }
525
526 void smpi_mpi_request_free(MPI_Request * request)
527 {
528   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
529     (*request)->refcount--;
530     if((*request)->refcount<0) xbt_die("wrong refcount");
531
532     if((*request)->refcount==0){
533         smpi_datatype_unuse((*request)->old_type);
534         smpi_comm_unuse((*request)->comm);
535         print_request("Destroying", (*request));
536         xbt_free(*request);
537         *request = MPI_REQUEST_NULL;
538     }else{
539         print_request("Decrementing", (*request));
540     }
541   }else{
542       xbt_die("freeing an already free request");
543   }
544 }
545
546 MPI_Request smpi_rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
547                                MPI_Op op)
548 {
549   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
550   if(op==MPI_OP_NULL){
551     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf , count, datatype, src, dst, tag,
552                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
553   }else{
554     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
555                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED | ACCUMULATE);
556     request->op = op;
557   }
558   return request;
559 }
560
561 MPI_Request smpi_rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
562                                MPI_Op op)
563 {
564   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
565   if(op==MPI_OP_NULL){
566     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
567                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED);
568   }else{
569     request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype,  src, dst, tag,
570                             comm, RMA | NON_PERSISTENT | RECV | PREPARED | ACCUMULATE);
571     request->op = op;
572   }
573   return request;
574 }
575
576 MPI_Request smpi_isend_init(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 ? NULL : buf , count, datatype, smpi_process_index(),
580                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, PERSISTENT | ISEND | SEND | PREPARED);
581   return request;
582 }
583
584 MPI_Request smpi_mpi_isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
585 {
586   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
587   request =  build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
588                            smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SEND);
589   smpi_mpi_start(request);
590   return request;
591 }
592
593 MPI_Request smpi_mpi_issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
594 {
595   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
596   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
597                         smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag,comm, NON_PERSISTENT | ISEND | SSEND | SEND);
598   smpi_mpi_start(request);
599   return request;
600 }
601
602 MPI_Request smpi_irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
603 {
604   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
605   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
606                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag,
607                           comm, PERSISTENT | RECV | PREPARED);
608   return request;
609 }
610
611 MPI_Request smpi_mpi_irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
612 {
613   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
614   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
615                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src), smpi_process_index(), tag, comm,
616                           NON_PERSISTENT | RECV);
617   smpi_mpi_start(request);
618   return request;
619 }
620
621 void smpi_mpi_recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
622 {
623   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
624   request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
625   smpi_mpi_wait(&request, status);
626   request = NULL;
627 }
628
629 void smpi_mpi_send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
630 {
631   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
632   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
633                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SEND);
634
635   smpi_mpi_start(request);
636   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
637   request = NULL;
638 }
639
640 void smpi_mpi_ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
641 {
642   MPI_Request request = NULL; /* MC needs the comm to be set to NULL during the call */
643   request = build_request(buf==MPI_BOTTOM ? NULL : buf, count, datatype, smpi_process_index(),
644                           smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst), tag, comm, NON_PERSISTENT | SSEND | SEND);
645
646   smpi_mpi_start(request);
647   smpi_mpi_wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
648   request = NULL;
649 }
650
651 void smpi_mpi_sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
652                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
653                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
654 {
655   MPI_Request requests[2];
656   MPI_Status stats[2];
657   int myid=smpi_process_index();
658   if ((smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), dst) == myid) && (smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), src) == myid)){
659       smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
660       return;
661   }
662   requests[0] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
663   requests[1] = smpi_irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
664   smpi_mpi_startall(2, requests);
665   smpi_mpi_waitall(2, requests, stats);
666   smpi_mpi_request_free(&requests[0]);
667   smpi_mpi_request_free(&requests[1]);
668   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
669     // Copy receive status
670     *status = stats[1];
671   }
672 }
673
674 int smpi_mpi_get_count(MPI_Status * status, MPI_Datatype datatype)
675 {
676   return status->count / smpi_datatype_size(datatype);
677 }
678
679 static void finish_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
680 {
681   MPI_Request req = *request;
682   smpi_empty_status(status);
683
684   if(!((req->detached != 0) && ((req->flags & SEND) != 0)) && ((req->flags & PREPARED) == 0)){
685     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
686       int src = req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src;
687       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(req->comm), src);
688       status->MPI_TAG = req->tag == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag : req->tag;
689       status->MPI_ERROR = req->truncated != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
690       // this handles the case were size in receive differs from size in send
691       status->count = req->real_size;
692     }
693
694     print_request("Finishing", req);
695     MPI_Datatype datatype = req->old_type;
696
697     if(((req->flags & ACCUMULATE) != 0) || (datatype->sizeof_substruct != 0)){
698       if (!smpi_process_get_replaying()){
699         if( smpi_privatize_global_variables != 0 && (static_cast<char*>(req->old_buf) >= smpi_start_data_exe)
700             && ((char*)req->old_buf < smpi_start_data_exe + smpi_size_data_exe )){
701             XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory - Switch data segment ");
702             smpi_switch_data_segment(smpi_process_index());
703         }
704       }
705
706       if(datatype->sizeof_substruct != 0){
707         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
708         s_smpi_subtype_t *subtype = static_cast<s_smpi_subtype_t*>(datatype->substruct);
709         if(req->flags & RECV)
710           subtype->unserialize(req->buf, req->old_buf, req->real_size/smpi_datatype_size(datatype) ,
711                                datatype->substruct, req->op);
712         xbt_free(req->buf);
713       }else if(req->flags & RECV){//apply op on contiguous buffer for accumulate
714           int n =req->real_size/smpi_datatype_size(datatype);
715           smpi_op_apply(req->op, req->buf, req->old_buf, &n, &datatype);
716           xbt_free(req->buf);
717       }
718     }
719   }
720
721   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags & RECV) != 0)){
722     int rank = smpi_process_index();
723     int src_traced = (req->src == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src : req->src);
724     TRACE_smpi_recv(rank, src_traced, rank);
725   }
726
727   if(req->detached_sender!=NULL){
728     smpi_mpi_request_free(&(req->detached_sender));
729   }
730   if(req->flags & PERSISTENT)
731     req->action = NULL;
732   req->flags |= FINISHED;
733
734   smpi_mpi_request_free(request);
735 }
736
737 int smpi_mpi_test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
738   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or smpi_mpi_testall before)
739
740   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
741   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) {
742   //     }
743   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
744   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
745   static int nsleeps = 1;
746   if(smpi_test_sleep > 0)  
747     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
748
749   smpi_empty_status(status);
750   int flag = 1;
751   if (((*request)->flags & PREPARED) == 0) {
752     if ((*request)->action != NULL)
753       flag = simcall_comm_test((*request)->action);
754     if (flag) {
755       finish_wait(request, status);
756       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
757       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags & PERSISTENT)==0)
758       *request = MPI_REQUEST_NULL;
759     }else{
760       nsleeps++;
761     }
762   }
763   return flag;
764 }
765
766 int smpi_mpi_testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
767 {
768   xbt_dynar_t comms;
769   int i;
770   int* map;
771   int flag = 0;
772   int size = 0;
773
774   *index = MPI_UNDEFINED;
775   comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
776   map = xbt_new(int, count);
777   for(i = 0; i < count; i++) {
778     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
779        xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
780        map[size] = i;
781        size++;
782     }
783   }
784   if(size > 0) {
785     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
786     static int nsleeps = 1;
787     if(smpi_test_sleep > 0) 
788       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
789
790     i = simcall_comm_testany(comms);
791     // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
792     if(i != -1) {
793       *index = map[i];
794       finish_wait(&requests[*index], status);
795       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags & NON_PERSISTENT))
796       requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
797       flag = 1;
798       nsleeps=1;
799     }else{
800       nsleeps++;
801     }
802   }else{
803       //all requests are null or inactive, return true
804       flag=1;
805       smpi_empty_status(status);
806   }
807   xbt_free(map);
808   xbt_dynar_free(&comms);
809
810   return flag;
811 }
812
813 int smpi_mpi_testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
814 {
815   MPI_Status stat;
816   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
817   int flag=1;
818   int i;
819   for(i=0; i<count; i++){
820     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED)) {
821       if (smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)!=1){
822         flag=0;
823       }else{
824           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
825       }
826     }else{
827       smpi_empty_status(pstat);
828     }
829     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
830       status[i] = *pstat;
831     }
832   }
833   return flag;
834 }
835
836 void smpi_mpi_probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
837   int flag=0;
838   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
839   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
840   while(flag==0){
841     smpi_mpi_iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
842     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
843   }
844 }
845
846 void smpi_mpi_iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
847
848   MPI_Request request = build_request(NULL, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE :
849                  smpi_group_index(smpi_comm_group(comm), source), smpi_comm_rank(comm), tag, comm, PERSISTENT | RECV);
850
851   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
852   // (especially when used as a break condition, such as while(MPI_Iprobe(...)) ... )
853   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
854   static int nsleeps = 1;
855   if(smpi_iprobe_sleep > 0)  
856     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_iprobe_sleep);
857   // behave like a receive, but don't do it
858   smx_mailbox_t mailbox;
859
860   print_request("New iprobe", request);
861   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
862   if (xbt_cfg_get_int("smpi/async-small-thresh") > 0){
863       mailbox = smpi_process_mailbox_small();
864       XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
865       request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src, request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
866   }
867
868   if (request->action == nullptr){
869     mailbox = smpi_process_mailbox();
870     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
871     request->action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, request->src,request->tag, &match_recv, static_cast<void*>(request));
872   }
873
874   if (request->action != nullptr){
875     simgrid::simix::Comm *sync_comm = static_cast<simgrid::simix::Comm*>(request->action);
876     MPI_Request req                 = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data);
877     *flag = 1;
878     if(status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags & PREPARED) == 0) {
879       status->MPI_SOURCE = smpi_group_rank(smpi_comm_group(comm), req->src);
880       status->MPI_TAG    = req->tag;
881       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
882       status->count      = req->real_size;
883     }
884     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
885   }
886   else {
887     *flag = 0;
888     nsleeps++;
889   }
890   smpi_mpi_request_free(&request);
891
892   return;
893 }
894
895 void smpi_mpi_wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
896 {
897   print_request("Waiting", *request);
898   if ((*request)->flags & PREPARED) {
899     smpi_empty_status(status);
900     return;
901   }
902
903   if ((*request)->action != NULL)
904     // this is not a detached send
905     simcall_comm_wait((*request)->action, -1.0);
906
907   finish_wait(request, status);
908   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags & NON_PERSISTENT)!=0))
909       *request = MPI_REQUEST_NULL;
910 }
911
912 int smpi_mpi_waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
913 {
914   xbt_dynar_t comms;
915   int i;
916   int size = 0;
917   int index = MPI_UNDEFINED;
918   int *map;
919
920   if(count > 0) {
921     // Wait for a request to complete
922     comms = xbt_dynar_new(sizeof(smx_synchro_t), NULL);
923     map = xbt_new(int, count);
924     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
925     for(i = 0; i < count; i++) {
926       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && !(requests[i]->flags & PREPARED) && !(requests[i]->flags & FINISHED)) {
927         if (requests[i]->action != NULL) {
928           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
929           xbt_dynar_push(comms, &requests[i]->action);
930           map[size] = i;
931           size++;
932         }else{
933          //This is a finished detached request, let's return this one
934          size=0;//so we free the dynar but don't do the waitany call
935          index=i;
936          finish_wait(&requests[i], status);//cleanup if refcount = 0
937          if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
938          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;//set to null
939          break;
940          }
941       }
942     }
943     if(size > 0) {
944       i = simcall_comm_waitany(comms);
945
946       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
947       if (i != -1) {
948         index = map[i];
949         finish_wait(&requests[index], status);
950         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags & NON_PERSISTENT))
951         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
952       }
953     }
954     xbt_free(map);
955     xbt_dynar_free(&comms);
956   }
957
958   if (index==MPI_UNDEFINED)
959     smpi_empty_status(status);
960
961   return index;
962 }
963
964 int smpi_mpi_waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
965 {
966   int  index, c;
967   MPI_Status stat;
968   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
969   int retvalue = MPI_SUCCESS;
970   //tag invalid requests in the set
971   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
972     for (c = 0; c < count; c++) {
973       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst == MPI_PROC_NULL || (requests[c]->flags & PREPARED)) {
974         smpi_empty_status(&status[c]);
975       } else if (requests[c]->src == MPI_PROC_NULL) {
976         smpi_empty_status(&status[c]);
977         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
978       }
979     }
980   }
981   for(c = 0; c < count; c++) {
982
983     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
984       smpi_mpi_wait(&requests[c], pstat);
985       index = c;
986     } else {
987       index = smpi_mpi_waitany(count, requests, pstat);
988       if (index == MPI_UNDEFINED)
989         break;
990       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
991       requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
992     }
993     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
994       status[index] = *pstat;
995       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
996         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
997     }
998   }
999
1000   return retvalue;
1001 }
1002
1003 int smpi_mpi_waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1004 {
1005   int i;
1006   int count = 0;
1007   int index;
1008   MPI_Status stat;
1009   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1010
1011   for(i = 0; i < incount; i++)
1012   {
1013     index=smpi_mpi_waitany(incount, requests, pstat);
1014     if(index!=MPI_UNDEFINED){
1015       indices[count] = index;
1016       count++;
1017       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1018         status[index] = *pstat;
1019       }
1020      if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags & NON_PERSISTENT))
1021      requests[index]=MPI_REQUEST_NULL;
1022     }else{
1023       return MPI_UNDEFINED;
1024     }
1025   }
1026   return count;
1027 }
1028
1029 int smpi_mpi_testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1030 {
1031   int i;
1032   int count = 0;
1033   int count_dead = 0;
1034   MPI_Status stat;
1035   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1036
1037   for(i = 0; i < incount; i++) {
1038     if((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL)) {
1039       if(smpi_mpi_test(&requests[i], pstat)) {
1040          indices[i] = 1;
1041          count++;
1042          if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1043            status[i] = *pstat;
1044          }
1045          if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->flags & NON_PERSISTENT)
1046          requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1047       }
1048     }else{
1049       count_dead++;
1050     }
1051   }
1052   if(count_dead==incount)
1053     return MPI_UNDEFINED;
1054   else return count;
1055 }
1056
1057 void smpi_mpi_bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)
1058 {
1059     smpi_coll_tuned_bcast_binomial_tree(buf, count, datatype, root, comm);
1060 }
1061
1062 void smpi_mpi_barrier(MPI_Comm comm)
1063 {
1064     smpi_coll_tuned_barrier_ompi_basic_linear(comm);
1065 }
1066
1067 void smpi_mpi_gather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1068                      void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1069 {
1070   int system_tag = COLL_TAG_GATHER;
1071   int rank, size, src, index;
1072   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1073   MPI_Request *requests;
1074
1075   rank = smpi_comm_rank(comm);
1076   size = smpi_comm_size(comm);
1077   if(rank != root) {
1078     // Send buffer to root
1079     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1080   } else {
1081     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1082     // Local copy from root
1083     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + root * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1084     // Receive buffers from senders
1085     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1086     index = 0;
1087     for(src = 0; src < size; src++) {
1088       if(src != root) {
1089         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + src * recvcount * recvext, recvcount, recvtype,
1090                                           src, system_tag, comm);
1091         index++;
1092       }
1093     }
1094     // Wait for completion of irecv's.
1095     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1096     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1097     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1098       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1099     }
1100     xbt_free(requests);
1101   }
1102 }
1103
1104 void smpi_mpi_reduce_scatter(void *sendbuf, void *recvbuf, int *recvcounts, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op,
1105                              MPI_Comm comm)
1106 {
1107     int i, size, count;
1108     int *displs;
1109     int rank = smpi_comm_rank(comm);
1110     void *tmpbuf;
1111
1112     /* arbitrarily choose root as rank 0 */
1113     size = smpi_comm_size(comm);
1114     count = 0;
1115     displs = xbt_new(int, size);
1116     for (i = 0; i < size; i++) {
1117       displs[i] = count;
1118       count += recvcounts[i];
1119     }
1120     tmpbuf=static_cast<void*>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1121
1122     mpi_coll_reduce_fun(sendbuf, tmpbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1123     smpi_mpi_scatterv(tmpbuf, recvcounts, displs, datatype, recvbuf, recvcounts[rank], datatype, 0, comm);
1124     xbt_free(displs);
1125     smpi_free_tmp_buffer(tmpbuf);
1126 }
1127
1128 void smpi_mpi_gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
1129                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1130 {
1131   int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
1132   int rank, size, src, index;
1133   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1134   MPI_Request *requests;
1135
1136   rank = smpi_comm_rank(comm);
1137   size = smpi_comm_size(comm);
1138   if(rank != root) {
1139     // Send buffer to root
1140     smpi_mpi_send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
1141   } else {
1142     smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1143     // Local copy from root
1144     smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
1145                        recvcounts[root], recvtype);
1146     // Receive buffers from senders
1147     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1148     index = 0;
1149     for(src = 0; src < size; src++) {
1150       if(src != root) {
1151         requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
1152                           recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
1153         index++;
1154       }
1155     }
1156     // Wait for completion of irecv's.
1157     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1158     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1159     for(src = 0; src < size-1; src++) {
1160       smpi_mpi_request_free(&requests[src]);
1161     }
1162     xbt_free(requests);
1163   }
1164 }
1165
1166 void smpi_mpi_allgather(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1167                         void *recvbuf,int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1168 {
1169   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHER;
1170   int rank, size, other, index;
1171   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1172   MPI_Request *requests;
1173
1174   rank = smpi_comm_rank(comm);
1175   size = smpi_comm_size(comm);
1176   // FIXME: check for errors
1177   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1178   // Local copy from self
1179   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + rank * recvcount * recvext, recvcount, recvtype);
1180   // Send/Recv buffers to/from others;
1181   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1182   index = 0;
1183   for(other = 0; other < size; other++) {
1184     if(other != rank) {
1185       requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag,comm);
1186       index++;
1187       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + other * recvcount * recvext, recvcount, recvtype, other,
1188                                         system_tag, comm);
1189       index++;
1190     }
1191   }
1192   // Wait for completion of all comms.
1193   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1194   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1195   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1196     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1197   }
1198   xbt_free(requests);
1199 }
1200
1201 void smpi_mpi_allgatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
1202                          int *recvcounts, int *displs, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm)
1203 {
1204   int system_tag = COLL_TAG_ALLGATHERV;
1205   int rank, size, other, index;
1206   MPI_Aint lb = 0, recvext = 0;
1207   MPI_Request *requests;
1208
1209   rank = smpi_comm_rank(comm);
1210   size = smpi_comm_size(comm);
1211   smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
1212   // Local copy from self
1213   smpi_datatype_copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char *>(recvbuf) + displs[rank] * recvext,recvcounts[rank], recvtype);
1214   // Send buffers to others;
1215   requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
1216   index = 0;
1217   for(other = 0; other < size; other++) {
1218     if(other != rank) {
1219       requests[index] =
1220         smpi_isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, other, system_tag, comm);
1221       index++;
1222       requests[index] = smpi_irecv_init(static_cast<char *>(recvbuf) + displs[other] * recvext, recvcounts[other],
1223                           recvtype, other, system_tag, comm);
1224       index++;
1225     }
1226   }
1227   // Wait for completion of all comms.
1228   smpi_mpi_startall(2 * (size - 1), requests);
1229   smpi_mpi_waitall(2 * (size - 1), requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1230   for(other = 0; other < 2*(size-1); other++) {
1231     smpi_mpi_request_free(&requests[other]);
1232   }
1233   xbt_free(requests);
1234 }
1235
1236 void smpi_mpi_scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
1237                       void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1238 {
1239   int system_tag = COLL_TAG_SCATTER;
1240   int rank, size, dst, index;
1241   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1242   MPI_Request *requests;
1243
1244   rank = smpi_comm_rank(comm);
1245   size = smpi_comm_size(comm);
1246   if(rank != root) {
1247     // Recv buffer from root
1248     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1249   } else {
1250     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1251     // Local copy from root
1252     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1253         smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + root * sendcount * sendext,
1254                            sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1255     }
1256     // Send buffers to receivers
1257     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1258     index = 0;
1259     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1260       if(dst != root) {
1261         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + dst * sendcount * sendext, sendcount, sendtype, dst,
1262                                           system_tag, comm);
1263         index++;
1264       }
1265     }
1266     // Wait for completion of isend's.
1267     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1268     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1269     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1270       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1271     }
1272     xbt_free(requests);
1273   }
1274 }
1275
1276 void smpi_mpi_scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
1277                        MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
1278 {
1279   int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
1280   int rank, size, dst, index;
1281   MPI_Aint lb = 0, sendext = 0;
1282   MPI_Request *requests;
1283
1284   rank = smpi_comm_rank(comm);
1285   size = smpi_comm_size(comm);
1286   if(rank != root) {
1287     // Recv buffer from root
1288     smpi_mpi_recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
1289   } else {
1290     smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
1291     // Local copy from root
1292     if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
1293       smpi_datatype_copy(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
1294                        sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
1295     }
1296     // Send buffers to receivers
1297     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1298     index = 0;
1299     for(dst = 0; dst < size; dst++) {
1300       if(dst != root) {
1301         requests[index] = smpi_isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
1302                             sendtype, dst, system_tag, comm);
1303         index++;
1304       }
1305     }
1306     // Wait for completion of isend's.
1307     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1308     smpi_mpi_waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1309     for(dst = 0; dst < size-1; dst++) {
1310       smpi_mpi_request_free(&requests[dst]);
1311     }
1312     xbt_free(requests);
1313   }
1314 }
1315
1316 void smpi_mpi_reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
1317                      MPI_Comm comm)
1318 {
1319   int system_tag = COLL_TAG_REDUCE;
1320   int rank, size, src, index;
1321   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1322   MPI_Request *requests;
1323   void **tmpbufs;
1324
1325   char* sendtmpbuf = static_cast<char *>(sendbuf);
1326
1327
1328   rank = smpi_comm_rank(comm);
1329   size = smpi_comm_size(comm);
1330   //non commutative case, use a working algo from openmpi
1331   if(!smpi_op_is_commute(op)){
1332     smpi_coll_tuned_reduce_ompi_basic_linear(sendtmpbuf, recvbuf, count, datatype, op, root, comm);
1333     return;
1334   }
1335
1336   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1337     sendtmpbuf = static_cast<char *>(smpi_get_tmp_sendbuffer(count*smpi_datatype_get_extent(datatype)));
1338     smpi_datatype_copy(recvbuf, count, datatype,sendtmpbuf, count, datatype);
1339   }
1340   
1341   if(rank != root) {
1342     // Send buffer to root
1343     smpi_mpi_send(sendtmpbuf, count, datatype, root, system_tag, comm);
1344   } else {
1345     smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1346     // Local copy from root
1347     if (sendtmpbuf != NULL && recvbuf != NULL)
1348       smpi_datatype_copy(sendtmpbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1349     // Receive buffers from senders
1350     requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1351     tmpbufs = xbt_new(void *, size - 1);
1352     index = 0;
1353     for(src = 0; src < size; src++) {
1354       if(src != root) {
1355          if (!smpi_process_get_replaying())
1356           tmpbufs[index] = xbt_malloc(count * dataext);
1357          else
1358            tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1359         requests[index] =
1360           smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, src, system_tag, comm);
1361         index++;
1362       }
1363     }
1364     // Wait for completion of irecv's.
1365     smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1366     for(src = 0; src < size - 1; src++) {
1367       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1368       XBT_DEBUG("finished waiting any request with index %d", index);
1369       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1370         break;
1371       }else{
1372         smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1373       }
1374       if(op) /* op can be MPI_OP_NULL that does nothing */
1375         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1376     }
1377       for(index = 0; index < size - 1; index++) {
1378         smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1379       }
1380     xbt_free(tmpbufs);
1381     xbt_free(requests);
1382
1383   }
1384   if( sendbuf == MPI_IN_PLACE ) {
1385     smpi_free_tmp_buffer(sendtmpbuf);
1386   }
1387 }
1388
1389 void smpi_mpi_allreduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1390 {
1391   smpi_mpi_reduce(sendbuf, recvbuf, count, datatype, op, 0, comm);
1392   smpi_mpi_bcast(recvbuf, count, datatype, 0, comm);
1393 }
1394
1395 void smpi_mpi_scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1396 {
1397   int system_tag = -888;
1398   int rank, size, other, index;
1399   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1400   MPI_Request *requests;
1401   void **tmpbufs;
1402
1403   rank = smpi_comm_rank(comm);
1404   size = smpi_comm_size(comm);
1405
1406   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1407
1408   // Local copy from self
1409   smpi_datatype_copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1410
1411   // Send/Recv buffers to/from others;
1412   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1413   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1414   index = 0;
1415   for(other = 0; other < rank; other++) {
1416     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1417     requests[index] = smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1418     index++;
1419   }
1420   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1421     requests[index] = smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1422     index++;
1423   }
1424   // Wait for completion of all comms.
1425   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1426
1427   if(smpi_op_is_commute(op)){
1428     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1429       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1430       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1431         break;
1432       }
1433       if(index < rank) {
1434         // #Request is below rank: it's a irecv
1435         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1436       }
1437     }
1438   }else{
1439     //non commutative case, wait in order
1440     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1441       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1442       if(index < rank) {
1443         smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1444       }
1445     }
1446   }
1447   for(index = 0; index < rank; index++) {
1448     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1449   }
1450   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1451     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1452   }
1453   xbt_free(tmpbufs);
1454   xbt_free(requests);
1455 }
1456
1457 void smpi_mpi_exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
1458 {
1459   int system_tag = -888;
1460   int rank, size, other, index;
1461   MPI_Aint lb = 0, dataext = 0;
1462   MPI_Request *requests;
1463   void **tmpbufs;
1464   int recvbuf_is_empty=1;
1465   rank = smpi_comm_rank(comm);
1466   size = smpi_comm_size(comm);
1467
1468   smpi_datatype_extent(datatype, &lb, &dataext);
1469
1470   // Send/Recv buffers to/from others;
1471   requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
1472   tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
1473   index = 0;
1474   for(other = 0; other < rank; other++) {
1475     tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
1476     requests[index] =
1477       smpi_irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
1478     index++;
1479   }
1480   for(other = rank + 1; other < size; other++) {
1481     requests[index] =
1482       smpi_isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
1483     index++;
1484   }
1485   // Wait for completion of all comms.
1486   smpi_mpi_startall(size - 1, requests);
1487   if(smpi_op_is_commute(op)){
1488     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1489       index = smpi_mpi_waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
1490       if(index == MPI_UNDEFINED) {
1491         break;
1492       }
1493       if(index < rank) {
1494         if(recvbuf_is_empty){
1495           smpi_datatype_copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1496           recvbuf_is_empty=0;
1497         }else
1498         // #Request is below rank: it's a irecv
1499         smpi_op_apply(op, tmpbufs[index], recvbuf, &count, &datatype);
1500       }
1501     }
1502   }else{
1503     //non commutative case, wait in order
1504     for(other = 0; other < size - 1; other++) {
1505       smpi_mpi_wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
1506       if(index < rank) {
1507           if(recvbuf_is_empty){
1508             smpi_datatype_copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
1509             recvbuf_is_empty=0;
1510           }else smpi_op_apply(op, tmpbufs[other], recvbuf, &count, &datatype);
1511       }
1512     }
1513   }
1514   for(index = 0; index < rank; index++) {
1515     smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
1516   }
1517   for(index = 0; index < size-1; index++) {
1518     smpi_mpi_request_free(&requests[index]);
1519   }
1520   xbt_free(tmpbufs);
1521   xbt_free(requests);
1522 }