src/smpi/colls/reduce/reduce-NTSL.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2019. 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.hpp"
   8 //#include <star-reduction.c>
   9
  10 int reduce_NTSL_segment_size_in_byte = 8192;
  11
  12 /* Non-topology-specific pipelined linear-bcast function
  13    0->1, 1->2 ,2->3, ....., ->last node : in a pipeline fashion
  14 */
  15 namespace simgrid{
  16 namespace smpi{
  17 int Coll_reduce_NTSL::reduce(const void *buf, void *rbuf, int count,
  18                                 MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
  19                                 MPI_Comm comm)
  20 {
  21   int tag = COLL_TAG_REDUCE;
  22   MPI_Status status;
  23   int rank, size;
  24   int i;
  25   MPI_Aint extent;
  26   extent = datatype->get_extent();
  27
  28   rank = comm->rank();
  29   size = comm->size();
  30
  31   /* source node and destination nodes (same through out the functions) */
  32   int to = (rank - 1 + size) % size;
  33   int from = (rank + 1) % size;
  34
  35   /* segment is segment size in number of elements (not bytes) */
  36   int segment = reduce_NTSL_segment_size_in_byte / extent;
  37
  38   /* pipeline length */
  39   int pipe_length = count / segment;
  40
  41   /* use for buffer offset for sending and receiving data = segment size in byte */
  42   int increment = segment * extent;
  43
  44   /* if the input size is not divisible by segment size =>
  45      the small remainder will be done with native implementation */
  46   int remainder = count % segment;
  47
  48   /* if root is not zero send to rank zero first
  49      this can be modified to make it faster by using logical src, dst.
  50    */
  51
  52   /*
  53      if (root != 0) {
  54      if (rank == root){
  55      Request::send(buf,count,datatype,0,tag,comm);
  56      }
  57      else if (rank == 0) {
  58      Request::recv(buf,count,datatype,root,tag,comm,&status);
  59      }
  60      }
  61    */
  62
  63   char *tmp_buf;
  64   tmp_buf = (char *) smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  65
  66   Request::sendrecv(buf, count, datatype, rank, tag, rbuf, count, datatype, rank,
  67                tag, comm, &status);
  68
  69   /* when a message is smaller than a block size => no pipeline */
  70   if (count <= segment) {
  71     if (rank == root) {
  72       Request::recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  73       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuf, &count, datatype);
  74     } else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
  75       Request::send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  76     } else {
  77       Request::recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  78       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuf, &count, datatype);
  79       Request::send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  80     }
  81     smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
  82     return MPI_SUCCESS;
  83   }
  84
  85   /* pipeline */
  86   else {
  87     MPI_Request* send_request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
  88     MPI_Request* recv_request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
  89     MPI_Status* send_status_array   = new MPI_Status[size + pipe_length];
  90     MPI_Status* recv_status_array   = new MPI_Status[size + pipe_length];
  91
  92     /* root recv data */
  93     if (rank == root) {
  94       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  95         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from,
  96                   (tag + i), comm);
  97       }
  98       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  99         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 100         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
 101                        &segment, datatype);
 102       }
 103     }
 104
 105     /* last node only sends data */
 106     else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
 107       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 108         send_request_array[i] = Request::isend((char *)rbuf + (i * increment), segment, datatype, to, (tag + i),
 109                   comm);
 110       }
 111       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 112     }
 113
 114     /* intermediate nodes relay (receive, reduce, then send) data */
 115     else {
 116       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 117         recv_request_array[i] = Request::irecv((char *) tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from,
 118                   (tag + i), comm);
 119       }
 120       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 121         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 122         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
 123                        &segment, datatype);
 124         send_request_array[i] = Request::isend((char *) rbuf + (i * increment), segment, datatype, to,
 125                   (tag + i), comm);
 126       }
 127       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 128     }
 129
 130     delete[] send_request_array;
 131     delete[] recv_request_array;
 132     delete[] send_status_array;
 133     delete[] recv_status_array;
 134   }                             /* end pipeline */
 135
 136   /* when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder */
 137   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 138     XBT_WARN("MPI_reduce_NTSL use default MPI_reduce.");
 139     Coll_reduce_default::reduce((char *)buf + (pipe_length * increment),
 140                (char *)rbuf + (pipe_length * increment), remainder, datatype, op, root,
 141                comm);
 142   }
 143
 144   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 145   return MPI_SUCCESS;
 146 }
 147 }
 148 }