src/smpi/mpi/smpi_request.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2023. 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
   6 #include "smpi_request.hpp"
   7
   8 #include "private.hpp"
   9 #include "simgrid/Exception.hpp"
  10 #include "simgrid/s4u/ConditionVariable.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
  12 #include "simgrid/s4u/Mutex.hpp"
  13 #include "smpi_comm.hpp"
  14 #include "smpi_datatype.hpp"
  15 #include "smpi_host.hpp"
  16 #include "smpi_op.hpp"
  17 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  18 #include "src/kernel/activity/CommImpl.hpp"
  19 #include "src/kernel/actor/ActorImpl.hpp"
  20 #include "src/kernel/actor/SimcallObserver.hpp"
  21 #include "src/mc/mc.h"
  22 #include "src/mc/mc_replay.hpp"
  23 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
  24
  25 #include <algorithm>
  26 #include <array>
  27 #include <mutex> // std::scoped_lock and std::unique_lock
  28
  29 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_request, smpi, "Logging specific to SMPI (request)");
  30
  31 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  32   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  33 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  34   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  35
  36 extern std::function<void(simgrid::kernel::activity::CommImpl*, void*, size_t)> smpi_comm_copy_data_callback;
  37
  38 namespace simgrid::smpi {
  39
  40 Request::Request(const void* buf, int count, MPI_Datatype datatype, aid_t src, aid_t dst, int tag, MPI_Comm comm,
  41                  unsigned flags, MPI_Op op)
  42     : buf_(const_cast<void*>(buf))
  43     , old_buf_(buf_)
  44     , type_(datatype)
  45     , size_(datatype->size() * count)
  46     , src_(src)
  47     , dst_(dst)
  48     , tag_(tag)
  49     , comm_(comm)
  50     , flags_(flags)
  51     , op_(op)
  52 {
  53   datatype->ref();
  54   comm_->ref();
  55   if(op != MPI_REPLACE && op != MPI_OP_NULL)
  56     op_->ref();
  57   action_          = nullptr;
  58   detached_        = false;
  59   detached_sender_ = nullptr;
  60   real_src_        = 0;
  61   // get src_host if it's available (src is valid)
  62   if (auto src_process = simgrid::s4u::Actor::by_pid(src))
  63     src_host_ = src_process->get_host();
  64   truncated_       = false;
  65   unmatched_types_ = false;
  66   real_size_       = 0;
  67   real_tag_        = 0;
  68   if (flags & MPI_REQ_PERSISTENT)
  69     refcount_ = 1;
  70   else
  71     refcount_ = 0;
  72   message_id_ = 0;
  73   init_buffer(count);
  74   this->add_f();
  75 }
  76
  77 void Request::ref(){
  78   refcount_++;
  79 }
  80
  81 void Request::unref(MPI_Request* request)
  82 {
  83   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL, "freeing an already free request");
  84
  85   (*request)->refcount_--;
  86   if ((*request)->refcount_ < 0) {
  87     (*request)->print_request("wrong refcount");
  88     xbt_die("Whoops, wrong refcount");
  89   }
  90   if ((*request)->refcount_ == 0) {
  91     if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) {
  92       ((*request)->generalized_funcs)->free_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state);
  93     } else {
  94       Comm::unref((*request)->comm_);
  95       Datatype::unref((*request)->type_);
  96     }
  97     if ((*request)->op_ != MPI_REPLACE && (*request)->op_ != MPI_OP_NULL)
  98       Op::unref(&(*request)->op_);
  99
 100     (*request)->print_request("Destroying");
 101     F2C::free_f((*request)->f2c_id());
 102     delete *request;
 103     *request = MPI_REQUEST_NULL;
 104   } else {
 105     (*request)->print_request("Decrementing");
 106   }
 107 }
 108
 109 bool Request::match_types(MPI_Datatype stype, MPI_Datatype rtype){
 110   bool match = false;
 111   if ((stype == rtype) ||
 112      //byte and packed always match with anything
 113      (stype == MPI_PACKED || rtype == MPI_PACKED || stype == MPI_BYTE || rtype == MPI_BYTE) ||
 114      //complex datatypes - we don't properly match these yet, as it would mean checking each subtype recursively.
 115      (stype->flags() & DT_FLAG_DERIVED || rtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) ||
 116      //duplicated datatypes, check if underlying is ok
 117      (stype->duplicated_datatype()!=MPI_DATATYPE_NULL && match_types(stype->duplicated_datatype(), rtype)) ||
 118      (rtype->duplicated_datatype()!=MPI_DATATYPE_NULL && match_types(stype, rtype->duplicated_datatype())))
 119     match = true;
 120   if (not match)
 121     XBT_WARN("Mismatched datatypes : sending %s and receiving %s", stype->name().c_str(), rtype->name().c_str());
 122   return match;
 123 }
 124
 125
 126 bool Request::match_common(MPI_Request req, MPI_Request sender, MPI_Request receiver)
 127 {
 128   xbt_assert(sender, "Cannot match against null sender");
 129   xbt_assert(receiver, "Cannot match against null receiver");
 130   XBT_DEBUG("Trying to match %s of sender src %ld against %ld, tag %d against %d, id %d against %d",
 131             (req == receiver ? "send" : "recv"), sender->src_, receiver->src_, sender->tag_, receiver->tag_,
 132             sender->comm_->id(), receiver->comm_->id());
 133
 134   if ((receiver->comm_->id() == MPI_UNDEFINED || sender->comm_->id() == MPI_UNDEFINED ||
 135        receiver->comm_->id() == sender->comm_->id()) &&
 136       ((receiver->src_ == MPI_ANY_SOURCE && (receiver->comm_->group()->rank(sender->src_) != MPI_UNDEFINED)) ||
 137        receiver->src_ == sender->src_) &&
 138       ((receiver->tag_ == MPI_ANY_TAG && sender->tag_ >= 0) || receiver->tag_ == sender->tag_)) {
 139     // we match, we can transfer some values
 140     if (receiver->src_ == MPI_ANY_SOURCE) {
 141       receiver->real_src_ = sender->src_;
 142       receiver->src_host_ = sender->src_host_;
 143     }
 144     if (receiver->tag_ == MPI_ANY_TAG)
 145       receiver->real_tag_ = sender->tag_;
 146     if ((receiver->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0 && receiver->real_size_ < sender->real_size_) {
 147       XBT_DEBUG("Truncating message - should not happen: receiver size : %zu < sender size : %zu", receiver->real_size_,
 148                 sender->real_size_);
 149       receiver->truncated_ = true;
 150     }
 151     //0-sized datatypes/counts should not interfere and match
 152     if (sender->real_size_ != 0 && receiver->real_size_ != 0 && not match_types(sender->type_, receiver->type_))
 153       receiver->unmatched_types_ = true;
 154     if (sender->detached_)
 155       receiver->detached_sender_ = sender; // tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in
 156                                            // the receiver
 157     req->flags_ |= MPI_REQ_MATCHED; // mark as impossible to cancel anymore
 158     XBT_DEBUG("match succeeded");
 159     return true;
 160   }
 161   return false;
 162 }
 163
 164 void Request::init_buffer(int count){
 165 // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 166   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialization at the reception)
 167   if (not smpi_process()->replaying() &&
 168      ((((flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0) && ((flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) != 0)) || (type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED))) {
 169     // This part handles the problem of non-contiguous memory
 170     old_buf_ = buf_;
 171     if (count==0){
 172       buf_ = nullptr;
 173     }else {
 174       buf_ = xbt_malloc(count*type_->size());
 175       if ((type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && ((flags_ & MPI_REQ_SEND) != 0)) {
 176         type_->serialize(old_buf_, buf_, count);
 177       }
 178     }
 179   }
 180 }
 181
 182 bool Request::match_recv(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl*)
 183 {
 184   auto ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 185   auto req = static_cast<MPI_Request>(b);
 186   bool match = match_common(req, req, ref);
 187   if (not match || ref->comm_ == MPI_COMM_UNINITIALIZED || ref->comm_->is_smp_comm())
 188     return match;
 189
 190   if (ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 191                                               ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_) == req->message_id_) {
 192     if (((ref->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0) && ((req->flags_ & MPI_REQ_PROBE) == 0)) {
 193       XBT_DEBUG("increasing count in comm %p, which was %u from pid %ld, to pid %ld with tag %d", ref->comm_,
 194                 ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 195                                                         ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_),
 196                 req->src_, req->dst_, req->tag_);
 197       ref->comm_->increment_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 198                                                     ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_);
 199       if (ref->real_size_ > req->real_size_) {
 200         ref->real_size_ = req->real_size_;
 201       }
 202     }
 203   } else {
 204     match = false;
 205     req->flags_ &= ~MPI_REQ_MATCHED;
 206     ref->detached_sender_ = nullptr;
 207     XBT_DEBUG("Refusing to match message, as its ID is not the one I expect. in comm %p, %u != %u, "
 208               "from pid %ld to pid %ld, with tag %d",
 209               ref->comm_,
 210               ref->comm_->get_received_messages_count(ref->comm_->group()->rank(req->src_),
 211                                                       ref->comm_->group()->rank(req->dst_), req->tag_),
 212               req->message_id_, req->src_, req->dst_, req->tag_);
 213   }
 214   return match;
 215 }
 216
 217 bool Request::match_send(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl*)
 218 {
 219   auto ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 220   auto req = static_cast<MPI_Request>(b);
 221   return match_common(req, ref, req);
 222 }
 223
 224 void Request::print_request(const char* message) const
 225 {
 226   XBT_VERB("%s  request %p  [buf = %p, size = %zu, src = %ld, dst = %ld, tag = %d, flags = %x]", message, this, buf_,
 227            size_, src_, dst_, tag_, flags_);
 228 }
 229
 230 /* factories, to hide the internal flags from the caller */
 231 MPI_Request Request::bsend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 232 {
 233   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 234                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 235                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_BSEND);
 236 }
 237
 238 MPI_Request Request::send_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 239 {
 240   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 241                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 242                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 243 }
 244
 245 MPI_Request Request::ssend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 246 {
 247   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 248                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 249                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 250 }
 251
 252 MPI_Request Request::isend_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 253 {
 254   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 255                      dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 256                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 257 }
 258
 259 MPI_Request Request::rma_send_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 260                                MPI_Op op)
 261 {
 262   MPI_Request request;
 263   if(op==MPI_OP_NULL){
 264     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src),
 265                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 266                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 267   }else{
 268     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src),
 269                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 270                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED |
 271                               MPI_REQ_ACCUMULATE,
 272                           op);
 273   }
 274   return request;
 275 }
 276
 277 MPI_Request Request::recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 278 {
 279   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 280   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 281     source = MPI_ANY_SOURCE;
 282   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 283     source = comm->group()->actor(src);
 284   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 285                      source,
 286                      simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm,
 287                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 288 }
 289
 290 MPI_Request Request::rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 291                                MPI_Op op)
 292 {
 293   aid_t source        = MPI_PROC_NULL;
 294   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 295     source = MPI_ANY_SOURCE;
 296   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 297     source = comm->group()->actor(src);
 298   MPI_Request request;
 299   if(op==MPI_OP_NULL){
 300     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 301                           dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 302                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 303   }else{
 304     request =
 305         new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 306                     dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 307                     MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_ACCUMULATE, op);
 308   }
 309   return request;
 310 }
 311
 312 MPI_Request Request::irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 313 {
 314   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 315   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 316     source = MPI_ANY_SOURCE;
 317   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 318     source = comm->group()->actor(src);
 319   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 320                      source, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm,
 321                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 322 }
 323
 324 MPI_Request Request::ibsend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 325 {
 326   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 327                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 328                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_BSEND);
 329   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 330     request->start();
 331   return request;
 332 }
 333
 334 MPI_Request Request::isend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 335 {
 336   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 337                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 338                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND);
 339   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 340     request->start();
 341   return request;
 342 }
 343
 344 MPI_Request Request::issend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 345 {
 346   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 347                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 348                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND);
 349   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 350     request->start();
 351   return request;
 352 }
 353
 354 MPI_Request Request::irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 355 {
 356   aid_t source        = MPI_PROC_NULL;
 357   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 358     source = MPI_ANY_SOURCE;
 359   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 360     source = comm->group()->actor(src);
 361   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, source,
 362                              simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV);
 363   if(src != MPI_PROC_NULL)
 364     request->start();
 365   return request;
 366 }
 367
 368 int Request::recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 369 {
 370   MPI_Request request = irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 371   int retval = wait(&request,status);
 372   return retval;
 373 }
 374
 375 void Request::bsend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 376 {
 377   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 378                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 379                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_BSEND);
 380
 381   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 382    request->start();
 383   wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 384 }
 385
 386 void Request::send(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 387 {
 388   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 389                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 390                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND);
 391   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 392    request->start();
 393   wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 394 }
 395
 396 void Request::ssend(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 397 {
 398   auto request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 399                              dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL, tag, comm,
 400                              MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND);
 401
 402   if(dst != MPI_PROC_NULL)
 403    request->start();
 404   wait(&request,MPI_STATUS_IGNORE);
 405 }
 406
 407 void Request::sendrecv(const void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 408                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 409                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 410 {
 411   aid_t source = MPI_PROC_NULL;
 412   if (src == MPI_ANY_SOURCE)
 413     source = MPI_ANY_SOURCE;
 414   else if (src != MPI_PROC_NULL)
 415     source = comm->group()->actor(src);
 416   aid_t destination = dst != MPI_PROC_NULL ? comm->group()->actor(dst) : MPI_PROC_NULL;
 417
 418   std::array<MPI_Request, 2> requests;
 419   std::array<MPI_Status, 2> stats;
 420   if (aid_t myid = simgrid::s4u::this_actor::get_pid(); (destination == myid) && (source == myid)) {
 421     Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 422     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 423       status->MPI_SOURCE = source;
 424       status->MPI_TAG    = recvtag;
 425       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 426       status->count      = sendcount * sendtype->size();
 427     }
 428     return;
 429   }
 430   requests[0] = isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 431   requests[1] = irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 432   startall(2, requests.data());
 433   waitall(2, requests.data(), stats.data());
 434   unref(&requests[0]);
 435   unref(&requests[1]);
 436   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 437     // Copy receive status
 438     *status = stats[1];
 439   }
 440 }
 441
 442 void Request::start()
 443 {
 444   s4u::Mailbox* mailbox;
 445
 446   xbt_assert(action_ == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 447   //reinitialize temporary buffer for persistent requests
 448   if(real_size_ > 0 && flags_ & MPI_REQ_FINISHED){
 449     buf_ = old_buf_;
 450     init_buffer(real_size_/type_->size());
 451   }
 452   flags_ &= ~MPI_REQ_PREPARED;
 453   flags_ &= ~MPI_REQ_FINISHED;
 454   this->ref();
 455
 456   // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 457   real_size_=size_;
 458   if ((flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0) {
 459     this->print_request("New recv");
 460
 461     simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_));
 462
 463     std::unique_lock<s4u::Mutex> mut_lock;
 464     if (smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 465       mut_lock = std::unique_lock(*process->mailboxes_mutex());
 466
 467     bool is_probe = ((flags_ & MPI_REQ_PROBE) != 0);
 468     flags_ |= MPI_REQ_PROBE;
 469
 470     if (smpi_cfg_async_small_thresh() == 0 && (flags_ & MPI_REQ_RMA) == 0) {
 471       mailbox = process->mailbox();
 472     } else if (((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_async_small_thresh()) {
 473       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 474       //begin with the more appropriate one : the small one.
 475       mailbox = process->mailbox_small();
 476       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %s (in case of SSEND)?",
 477                 mailbox->get_cname());
 478       simgrid::kernel::activity::ActivityImplPtr action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 479
 480       if (action == nullptr) {
 481         mailbox = process->mailbox();
 482         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %s", mailbox->get_cname());
 483         action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 484         if (action == nullptr) {
 485           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %s", mailbox->get_cname());
 486           mailbox = process->mailbox_small();
 487         }
 488       } else {
 489         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 490       }
 491     } else {
 492       mailbox = process->mailbox_small();
 493       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 494       simgrid::kernel::activity::ActivityImplPtr action = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 495
 496       if (action == nullptr) {
 497         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 498         mailbox = process->mailbox();
 499       } else {
 500         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 501       }
 502     }
 503     if (not is_probe)
 504       flags_ &= ~MPI_REQ_PROBE;
 505     kernel::actor::CommIrecvSimcall observer{process->get_actor()->get_impl(),
 506                                              mailbox->get_impl(),
 507                                              static_cast<unsigned char*>(buf_),
 508                                              &real_size_,
 509                                              &match_recv,
 510                                              process->replaying() ? &smpi_comm_null_copy_buffer_callback
 511                                                                   : smpi_comm_copy_data_callback,
 512                                              this,
 513                                              -1.0};
 514     observer.set_tag(tag_);
 515
 516     action_ = kernel::actor::simcall_answered([&observer] { return kernel::activity::CommImpl::irecv(&observer); },
 517                                               &observer);
 518
 519     XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 520   } else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 521     const simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_));
 522     xbt_assert(process, "Actor pid=%ld is gone??", dst_);
 523     if (TRACE_smpi_view_internals())
 524       TRACE_smpi_send(src_, src_, dst_, tag_, size_);
 525     this->print_request("New send");
 526
 527     message_id_=comm_->get_sent_messages_count(comm_->group()->rank(src_), comm_->group()->rank(dst_), tag_);
 528     comm_->increment_sent_messages_count(comm_->group()->rank(src_), comm_->group()->rank(dst_), tag_);
 529
 530     void* buf = buf_;
 531     if ((flags_ & MPI_REQ_SSEND) == 0 &&
 532         ((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0 || (flags_ & MPI_REQ_BSEND) != 0 ||
 533          static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_detached_send_thresh())) {
 534       void *oldbuf = nullptr;
 535       detached_    = true;
 536       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", this);
 537       this->ref();
 538       if (not(type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 539         oldbuf = buf_;
 540         if (not process->replaying() && oldbuf != nullptr && size_ != 0) {
 541           if (smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_), buf_))
 542             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 543
 544           //we need this temporary buffer even for bsend, as it will be released in the copy callback and we don't have a way to differentiate it
 545           //so actually ... don't use manually attached buffer space.
 546           buf = xbt_malloc(size_);
 547           memcpy(buf,oldbuf,size_);
 548           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 549         }
 550       }
 551     }
 552
 553     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 554     double sleeptime = 0.0;
 555     if (detached_ || ((flags_ & (MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SSEND)) != 0)) { // issend should be treated as isend
 556       // isend and send timings may be different
 557       sleeptime =
 558           ((flags_ & MPI_REQ_ISEND) != 0)
 559               ? simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->oisend(
 560                     size_, simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_)->get_host(), simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_)->get_host())
 561               : simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->osend(
 562                     size_, simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_)->get_host(),
 563                     simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_)->get_host());
 564     }
 565
 566     if(sleeptime > 0.0){
 567       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(sleeptime);
 568       XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", size_, sleeptime);
 569     }
 570
 571     std::unique_lock<s4u::Mutex> mut_lock;
 572     if (smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 573       mut_lock = std::unique_lock(*process->mailboxes_mutex());
 574
 575     if (not(smpi_cfg_async_small_thresh() != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)) {
 576       mailbox = process->mailbox();
 577     } else if (((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < smpi_cfg_async_small_thresh()) { // eager mode
 578       bool is_probe = ((flags_ & MPI_REQ_PROBE) != 0);
 579       flags_ |= MPI_REQ_PROBE;
 580
 581       mailbox = process->mailbox();
 582       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %s?", mailbox->get_cname());
 583       if (not mailbox->iprobe(1, &match_send, static_cast<void*>(this))) {
 584         if ((flags_ & MPI_REQ_SSEND) == 0) {
 585           mailbox = process->mailbox_small();
 586           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %s",
 587                     mailbox->get_cname());
 588         } else {
 589           mailbox = process->mailbox_small();
 590           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %s?",
 591                     mailbox->get_cname());
 592           if (not mailbox->iprobe(1, &match_send, static_cast<void*>(this))) {
 593             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 594             mailbox = process->mailbox();
 595           }
 596         }
 597       } else {
 598         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 599       }
 600       if (not is_probe)
 601         flags_ &= ~MPI_REQ_PROBE;
 602     } else {
 603       mailbox = process->mailbox();
 604       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %s (buf: %p)", this, mailbox->get_cname(), buf_);
 605     }
 606
 607     size_t payload_size_ = size_ + 16;//MPI enveloppe size (tag+dest+communicator)
 608     kernel::actor::CommIsendSimcall observer{
 609         simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance()->get_actor_by_pid(src_), mailbox->get_impl(),
 610         static_cast<double>(payload_size_), -1, static_cast<unsigned char*>(buf), real_size_, &match_send,
 611         &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 612         process->replaying() ? &smpi_comm_null_copy_buffer_callback : smpi_comm_copy_data_callback, this,
 613         // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 614         detached_};
 615     observer.set_tag(tag_);
 616     action_ = kernel::actor::simcall_answered([&observer] { return kernel::activity::CommImpl::isend(&observer); },
 617                                               &observer);
 618     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 619
 620     /* FIXME: detached sends are not traceable (action_ == nullptr) */
 621     if (action_ != nullptr) {
 622       boost::static_pointer_cast<kernel::activity::CommImpl>(action_)->set_tracing_category(
 623           smpi_process()->get_tracing_category());
 624     }
 625   }
 626 }
 627
 628 void Request::startall(int count, MPI_Request * requests)
 629 {
 630   if(requests== nullptr)
 631     return;
 632
 633   for(int i = 0; i < count; i++) {
 634     if(requests[i]->src_ != MPI_PROC_NULL && requests[i]->dst_ != MPI_PROC_NULL)
 635       requests[i]->start();
 636   }
 637 }
 638
 639 void Request::cancel()
 640 {
 641   this->flags_ |= MPI_REQ_CANCELLED;
 642   if (this->action_ != nullptr)
 643     (boost::static_pointer_cast<simgrid::kernel::activity::CommImpl>(this->action_))->cancel();
 644 }
 645
 646 int Request::test(MPI_Request * request, MPI_Status * status, int* flag) {
 647   // assume that *request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or testall before)
 648   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 649   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) dostuff...
 650   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 651   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 652   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL);
 653
 654   static int nsleeps = 1;
 655   int ret = MPI_SUCCESS;
 656
 657   if(smpi_test_sleep > 0)
 658     simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(nsleeps * smpi_test_sleep);
 659
 660   Status::empty(status);
 661   *flag = 1;
 662
 663   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_NBC){
 664     *flag = finish_nbc_requests(request, 1);
 665   }
 666
 667   if (((*request)->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_FINISHED)) == 0) {
 668     if ((*request)->action_ != nullptr && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_CANCELLED) == 0){
 669       try{
 670         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
 671         kernel::actor::ActivityTestSimcall observer{issuer, (*request)->action_.get()};
 672         *flag = kernel::actor::simcall_answered(
 673             [&observer] { return observer.get_activity()->test(observer.get_issuer()); }, &observer);
 674       } catch (const Exception&) {
 675         *flag = 0;
 676         return ret;
 677       }
 678     }
 679     if (((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) && not((*request)->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE))
 680       *flag=0;
 681     if (*flag) {
 682       finish_wait(request, status); // may invalidate *request
 683       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)){
 684         MPI_Status tmp_status;
 685         MPI_Status* mystatus;
 686         if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
 687           mystatus = &tmp_status;
 688           Status::empty(mystatus);
 689         } else {
 690           mystatus = status;
 691         }
 692         ret = ((*request)->generalized_funcs)->query_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
 693       }
 694       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 695       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_PERSISTENT) == 0)
 696         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 697     } else if (smpi_cfg_grow_injected_times()) {
 698       nsleeps++;
 699     }
 700   }
 701   return ret;
 702 }
 703
 704 int Request::testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *count, int *indices, MPI_Status status[])
 705 {
 706   int error=0;
 707   int count_dead = 0;
 708   int flag = 0;
 709   MPI_Status stat;
 710   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 711
 712   *count = 0;
 713   for (int i = 0; i < incount; i++) {
 714     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
 715       if (test(&requests[i], pstat, &flag) != MPI_SUCCESS)
 716         error = 1;
 717       if(flag) {
 718         indices[*count] = i;
 719         if (status != MPI_STATUSES_IGNORE)
 720           status[*count] = *pstat;
 721         (*count)++;
 722         if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 723           requests[i] = MPI_REQUEST_NULL;
 724       }
 725     } else {
 726       count_dead++;
 727     }
 728   }
 729   if(count_dead==incount)*count=MPI_UNDEFINED;
 730   if(error!=0)
 731     return MPI_ERR_IN_STATUS;
 732   else
 733     return MPI_SUCCESS;
 734 }
 735
 736 int Request::testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, int* flag, MPI_Status * status)
 737 {
 738   std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*> comms;
 739   comms.reserve(count);
 740
 741   *flag = 0;
 742   int ret = MPI_SUCCESS;
 743   *index = MPI_UNDEFINED;
 744
 745   std::vector<int> map; /** Maps all matching comms back to their location in requests **/
 746   for (int i = 0; i < count; i++) {
 747     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action_ && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 748       comms.push_back(requests[i]->action_.get());
 749       map.push_back(i);
 750     }
 751   }
 752   if (not map.empty()) {
 753     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 754     static int nsleeps = 1;
 755     if(smpi_test_sleep > 0)
 756       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(nsleeps * smpi_test_sleep);
 757     ssize_t i;
 758     try{
 759       kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
 760       kernel::actor::ActivityTestanySimcall observer{issuer, comms};
 761       i = kernel::actor::simcall_answered(
 762           [&observer] {
 763             return kernel::activity::ActivityImpl::test_any(observer.get_issuer(), observer.get_activities());
 764           },
 765           &observer);
 766     } catch (const Exception&) {
 767       XBT_DEBUG("Exception in testany");
 768       return 0;
 769     }
 770
 771     if (i != -1) { // -1 is not MPI_UNDEFINED but a SIMIX return code. (nothing matches)
 772       *index = map[i];
 773       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) &&
 774           not(requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
 775         *flag=0;
 776       } else {
 777         finish_wait(&requests[*index],status);
 778       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)){
 779         MPI_Status tmp_status;
 780         MPI_Status* mystatus;
 781         if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
 782           mystatus = &tmp_status;
 783           Status::empty(mystatus);
 784         } else {
 785           mystatus = status;
 786         }
 787         ret=(requests[*index]->generalized_funcs)->query_fn((requests[*index]->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
 788       }
 789
 790       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_NBC){
 791         *flag = finish_nbc_requests(&requests[*index] , 1);
 792       }
 793
 794       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 795           requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 796         XBT_DEBUG("Testany - returning with index %d", *index);
 797         *flag=1;
 798       }
 799       nsleeps = 1;
 800     } else {
 801       nsleeps++;
 802     }
 803   } else {
 804       XBT_DEBUG("Testany on inactive handles, returning flag=1 but empty status");
 805       //all requests are null or inactive, return true
 806       *flag = 1;
 807       *index = MPI_UNDEFINED;
 808       Status::empty(status);
 809   }
 810
 811   return ret;
 812 }
 813
 814 int Request::testall(int count, MPI_Request requests[], int* outflag, MPI_Status status[])
 815 {
 816   MPI_Status stat;
 817   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 818   int flag;
 819   int error = 0;
 820   *outflag = 1;
 821   for(int i=0; i<count; i++){
 822     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 823       int ret = test(&requests[i], pstat, &flag);
 824       if (flag){
 825         flag=0;
 826       }else{
 827         *outflag=0;
 828       }
 829       if (ret != MPI_SUCCESS)
 830         error = 1;
 831     }else{
 832       Status::empty(pstat);
 833     }
 834     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 835       status[i] = *pstat;
 836     }
 837   }
 838   if (error == 1)
 839     return MPI_ERR_IN_STATUS;
 840   else
 841     return MPI_SUCCESS;
 842 }
 843
 844 void Request::probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 845   int flag=0;
 846   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 847   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 848   while(flag==0){
 849     iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 850     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 851   }
 852 }
 853
 854 void Request::iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 855   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 856   // especially when used as a break condition, such as while (MPI_Iprobe(...)) dostuff...
 857   // nsleeps is a multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 858   // This can speed up the execution of certain applications by an order of magnitude, such as HPL
 859   static int nsleeps = 1;
 860   double speed        = s4u::this_actor::get_host()->get_speed();
 861   double maxrate      = smpi_cfg_iprobe_cpu_usage();
 862   auto request =
 863       new Request(nullptr, 0, MPI_CHAR, source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(source),
 864                   simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PROBE);
 865   if (smpi_iprobe_sleep > 0) {
 866     /** Compute the number of flops we will sleep **/
 867     s4u::this_actor::exec_init(/*nsleeps: See comment above */ nsleeps *
 868                                /*(seconds * flop/s -> total flops)*/ smpi_iprobe_sleep * speed * maxrate)
 869         ->set_name("iprobe")
 870         /* Not the entire CPU can be used when iprobing: This is important for
 871          * the energy consumption caused by polling with iprobes.
 872          * Note also that the number of flops that was
 873          * computed above contains a maxrate factor and is hence reduced (maxrate < 1)
 874          */
 875         ->set_bound(maxrate * speed)
 876         ->start()
 877         ->wait();
 878   }
 879   // behave like a receive, but don't do it
 880   s4u::Mailbox* mailbox;
 881
 882   request->print_request("New iprobe");
 883   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one or another
 884   if (smpi_cfg_async_small_thresh() > 0) {
 885     mailbox = smpi_process()->mailbox_small();
 886     XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 887     request->action_ = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 888   }
 889
 890   if (request->action_ == nullptr){
 891     mailbox = smpi_process()->mailbox();
 892     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 893     request->action_ = mailbox->iprobe(0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 894   }
 895
 896   if (request->action_ != nullptr){
 897     kernel::activity::CommImplPtr sync_comm = boost::static_pointer_cast<kernel::activity::CommImpl>(request->action_);
 898     const Request* req                      = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data_);
 899     *flag = 1;
 900     if (status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) == 0) {
 901       status->MPI_SOURCE = comm->group()->rank(req->src_);
 902       status->MPI_TAG    = req->tag_;
 903       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 904       status->count      = req->real_size_;
 905     }
 906     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 907   }
 908   else {
 909     *flag = 0;
 910     if (smpi_cfg_grow_injected_times())
 911       nsleeps++;
 912   }
 913   unref(&request);
 914   xbt_assert(request == MPI_REQUEST_NULL);
 915 }
 916
 917 int Request::finish_nbc_requests(MPI_Request* request, int test){
 918   int flag = 1;
 919   int ret = 0;
 920   if(test == 0)
 921     ret = waitall((*request)->nbc_requests_.size(), (*request)->nbc_requests_.data(), MPI_STATUSES_IGNORE);
 922   else{
 923     ret = testall((*request)->nbc_requests_.size(), (*request)->nbc_requests_.data(), &flag, MPI_STATUSES_IGNORE);
 924   }
 925   if(ret!=MPI_SUCCESS)
 926     xbt_die("Failure when waiting on non blocking collective sub-requests");
 927   if(flag == 1){
 928     XBT_DEBUG("Finishing non blocking collective request with %zu sub-requests", (*request)->nbc_requests_.size());
 929     for(auto& req: (*request)->nbc_requests_){
 930       if((*request)->buf_!=nullptr && req!=MPI_REQUEST_NULL){//reduce case
 931         void * buf=req->buf_;
 932         if((*request)->type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED)
 933           buf=req->old_buf_;
 934         if(req->flags_ & MPI_REQ_RECV ){
 935           if((*request)->op_!=MPI_OP_NULL){
 936             int count=(*request)->size_/ (*request)->type_->size();
 937             (*request)->op_->apply(buf, (*request)->buf_, &count, (*request)->type_);
 938           }
 939           smpi_free_tmp_buffer(static_cast<unsigned char*>(buf));
 940         }
 941       }
 942       if(req!=MPI_REQUEST_NULL)
 943         Request::unref(&req);
 944     }
 945     (*request)->nbc_requests_.clear();
 946   }
 947   return flag;
 948 }
 949
 950 void Request::finish_wait(MPI_Request* request, MPI_Status * status)
 951 {
 952   MPI_Request req = *request;
 953   Status::empty(status);
 954   if((req->flags_ & MPI_REQ_CANCELLED) != 0 && (req->flags_ & MPI_REQ_MATCHED) == 0) {
 955     if (status!=MPI_STATUS_IGNORE)
 956       status->cancelled=1;
 957     if(req->detached_sender_ != nullptr)
 958       unref(&(req->detached_sender_));
 959     unref(request);
 960     return;
 961   }
 962
 963   if ((req->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_GENERALIZED | MPI_REQ_FINISHED)) == 0) {
 964     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 965       if (req->src_== MPI_PROC_NULL || req->dst_== MPI_PROC_NULL){
 966         Status::empty(status);
 967         status->MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 968       } else {
 969         aid_t src          = req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_;
 970         status->MPI_SOURCE = req->comm_->group()->rank(src);
 971         status->MPI_TAG = req->tag_ == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag_ : req->tag_;
 972         status->MPI_ERROR  = req->truncated_ ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 973       }
 974       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 975       status->count = req->real_size_;
 976     }
 977     //detached send will be finished at the other end
 978     if (not(req->detached_ && ((req->flags_ & MPI_REQ_SEND) != 0))) {
 979       req->print_request("Finishing");
 980       MPI_Datatype datatype = req->type_;
 981
 982       // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 983       if (not smpi_process()->replaying() &&
 984         (((req->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) != 0) || (datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED))) {
 985         if (smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self(), req->old_buf_))
 986           XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory  Switch data segment ");
 987
 988         if(datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED){
 989           // This part handles the problem of non-contiguous memory the unserialization at the reception
 990           if ((req->flags_ & MPI_REQ_RECV) && datatype->size() != 0)
 991             datatype->unserialize(req->buf_, req->old_buf_, req->real_size_/datatype->size() , req->op_);
 992           xbt_free(req->buf_);
 993           req->buf_=nullptr;
 994         } else if (req->flags_ & MPI_REQ_RECV) { // apply op on contiguous buffer for accumulate
 995           if (datatype->size() != 0) {
 996             int n = req->real_size_ / datatype->size();
 997             req->op_->apply(req->buf_, req->old_buf_, &n, datatype);
 998           }
 999           xbt_free(req->buf_);
1000           req->buf_=nullptr;
1001         }
1002       }
1003     }
1004   }
1005
1006   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0)) {
1007     aid_t rank       = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
1008     aid_t src_traced = (req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_);
1009     TRACE_smpi_recv(src_traced, rank,req->tag_);
1010   }
1011   if(req->detached_sender_ != nullptr){
1012     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
1013     simgrid::s4u::Host* dst_host = simgrid::s4u::Actor::by_pid(req->dst_)->get_host();
1014     if (double sleeptime = simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->orecv(
1015             req->real_size(), req->src_host_, dst_host);
1016         sleeptime > 0.0) {
1017       simgrid::s4u::this_actor::sleep_for(sleeptime);
1018       XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", req->real_size_, sleeptime);
1019     }
1020     unref(&(req->detached_sender_));
1021   }
1022   if (req->flags_ & MPI_REQ_PERSISTENT)
1023     req->action_ = nullptr;
1024   req->flags_ |= MPI_REQ_FINISHED;
1025
1026   if (req->truncated_ || req->unmatched_types_) {
1027     char error_string[MPI_MAX_ERROR_STRING];
1028     int error_size;
1029     int errkind;
1030     if(req->truncated_ )
1031       errkind = MPI_ERR_TRUNCATE;
1032     else
1033       errkind = MPI_ERR_TYPE;
1034     PMPI_Error_string(errkind, error_string, &error_size);
1035     MPI_Errhandler err = (req->comm_) ? (req->comm_)->errhandler() : MPI_ERRHANDLER_NULL;
1036     if (err == MPI_ERRHANDLER_NULL || err == MPI_ERRORS_RETURN)
1037       XBT_WARN("recv - returned %.*s instead of MPI_SUCCESS", error_size, error_string);
1038     else if (err == MPI_ERRORS_ARE_FATAL)
1039       xbt_die("recv - returned %.*s instead of MPI_SUCCESS", error_size, error_string);
1040     else
1041       err->call((req->comm_), errkind);
1042     if (err != MPI_ERRHANDLER_NULL)
1043       simgrid::smpi::Errhandler::unref(err);
1044     MC_assert(not MC_is_active()); /* Only fail in MC mode */
1045   }
1046   if(req->src_ != MPI_PROC_NULL && req->dst_ != MPI_PROC_NULL)
1047     unref(request);
1048 }
1049
1050 int Request::wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
1051 {
1052   // assume that *request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Wait before)
1053   xbt_assert(*request != MPI_REQUEST_NULL);
1054
1055   int ret=MPI_SUCCESS;
1056
1057   if((*request)->src_ == MPI_PROC_NULL || (*request)->dst_ == MPI_PROC_NULL){
1058     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
1059       Status::empty(status);
1060       status->MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1061     }
1062     (*request)=MPI_REQUEST_NULL;
1063     return ret;
1064   }
1065
1066   (*request)->print_request("Waiting");
1067   if ((*request)->flags_ & (MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_FINISHED)) {
1068     Status::empty(status);
1069     return ret;
1070   }
1071
1072   if ((*request)->action_ != nullptr){
1073       try{
1074         // this is not a detached send
1075         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
1076         kernel::actor::ActivityWaitSimcall observer{issuer, (*request)->action_.get(), -1};
1077         kernel::actor::simcall_blocking([issuer, &observer] { observer.get_activity()->wait_for(issuer, -1); },
1078                                         &observer);
1079       } catch (const CancelException&) {
1080         XBT_VERB("Request cancelled");
1081       }
1082   }
1083
1084   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) {
1085     if (not((*request)->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
1086       const std::scoped_lock lock(*(*request)->generalized_funcs->mutex);
1087       (*request)->generalized_funcs->cond->wait((*request)->generalized_funcs->mutex);
1088     }
1089     MPI_Status tmp_status;
1090     MPI_Status* mystatus;
1091     if (status == MPI_STATUS_IGNORE) {
1092       mystatus = &tmp_status;
1093       Status::empty(mystatus);
1094     } else {
1095       mystatus = status;
1096     }
1097     ret = ((*request)->generalized_funcs)->query_fn(((*request)->generalized_funcs)->extra_state, mystatus);
1098   }
1099
1100   if ((*request)->truncated_)
1101     ret = MPI_ERR_TRUNCATE;
1102
1103   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_NBC)
1104     finish_nbc_requests(request, 0);
1105
1106   finish_wait(request, status); // may invalidate *request
1107   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT) != 0))
1108     *request = MPI_REQUEST_NULL;
1109   return ret;
1110 }
1111
1112 int Request::waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
1113 {
1114   int index = MPI_UNDEFINED;
1115
1116   if(count > 0) {
1117     // Wait for a request to complete
1118     std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*> comms;
1119     std::vector<int> map;
1120     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
1121     for(int i = 0; i < count; i++) {
1122       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) &&
1123           not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
1124         if (requests[i]->action_ != nullptr) {
1125           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
1126           comms.push_back(requests[i]->action_.get());
1127           map.push_back(i);
1128         } else {
1129           // This is a finished detached request, let's return this one
1130           comms.clear(); // don't do the waitany call afterwards
1131           index = i;
1132           if (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NBC)
1133             finish_nbc_requests(&requests[index], 0);
1134           finish_wait(&requests[i], status); // cleanup if refcount = 0
1135           if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1136             requests[i] = MPI_REQUEST_NULL; // set to null
1137           break;
1138         }
1139       }
1140     }
1141     if (not comms.empty()) {
1142       XBT_DEBUG("Enter waitany for %zu comms", comms.size());
1143       ssize_t i;
1144       try{
1145         kernel::actor::ActorImpl* issuer = kernel::actor::ActorImpl::self();
1146         kernel::actor::ActivityWaitanySimcall observer{issuer, comms, -1};
1147         i = kernel::actor::simcall_blocking(
1148             [&observer] {
1149               kernel::activity::ActivityImpl::wait_any_for(observer.get_issuer(), observer.get_activities(),
1150                                                            observer.get_timeout());
1151             },
1152             &observer);
1153       } catch (const CancelException&) {
1154         XBT_INFO("request cancelled");
1155         i = -1;
1156       }
1157
1158       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
1159       if (i != -1) {
1160         index = map[i];
1161         //in case of an accumulate, we have to wait the end of all requests to apply the operation, ordered correctly.
1162         if ((requests[index] == MPI_REQUEST_NULL) ||
1163             (not((requests[index]->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_RECV)))) {
1164           finish_wait(&requests[index],status);
1165           if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1166             requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
1167         }
1168       }
1169     }
1170   }
1171
1172
1173   if (index==MPI_UNDEFINED)
1174     Status::empty(status);
1175
1176   return index;
1177 }
1178
1179 static int sort_accumulates(const Request* a, const Request* b)
1180 {
1181   return (a->tag() > b->tag());
1182 }
1183
1184 int Request::waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
1185 {
1186   std::vector<MPI_Request> accumulates;
1187   int index;
1188   MPI_Status stat;
1189   MPI_Status *pstat = (status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat);
1190   int retvalue = MPI_SUCCESS;
1191   //tag invalid requests in the set
1192   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1193     for (int c = 0; c < count; c++) {
1194       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst_ == MPI_PROC_NULL ||
1195           (requests[c]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
1196         Status::empty(&status[c]);
1197       } else if (requests[c]->src_ == MPI_PROC_NULL) {
1198         Status::empty(&status[c]);
1199         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
1200       }
1201     }
1202   }
1203   for (int c = 0; c < count; c++) {
1204     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
1205       wait(&requests[c],pstat);
1206       index = c;
1207     } else {
1208       index = waitany(count, requests, pstat);
1209
1210       if (index == MPI_UNDEFINED)
1211         break;
1212
1213       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_RECV) &&
1214           (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE))
1215         accumulates.push_back(requests[index]);
1216       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1217         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
1218     }
1219     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1220       status[index] = *pstat;
1221       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
1222         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
1223     }
1224   }
1225
1226   std::sort(accumulates.begin(), accumulates.end(), sort_accumulates);
1227   for (auto& req : accumulates)
1228     finish_wait(&req, status);
1229
1230   return retvalue;
1231 }
1232
1233 int Request::waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
1234 {
1235   int count = 0;
1236   int flag = 0;
1237   int index = 0;
1238   MPI_Status stat;
1239   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
1240   index             = waitany(incount, requests, pstat);
1241   if(index==MPI_UNDEFINED) return MPI_UNDEFINED;
1242   if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1243     status[count] = *pstat;
1244   }
1245   indices[count] = index;
1246   count++;
1247   for (int i = 0; i < incount; i++) {
1248     if (i != index && requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
1249       test(&requests[i], pstat,&flag);
1250       if (flag==1){
1251         indices[count] = i;
1252         if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
1253           status[count] = *pstat;
1254         }
1255         if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
1256           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
1257         count++;
1258       }
1259     }
1260   }
1261   return count;
1262 }
1263
1264 MPI_Request Request::f2c(int id)
1265 {
1266   if(id==MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL)
1267     return MPI_REQUEST_NULL;
1268   return static_cast<MPI_Request>(F2C::lookup()->at(id));
1269 }
1270
1271 void Request::free_f(int id)
1272 {
1273   if (id != MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL) {
1274     F2C::lookup()->erase(id);
1275   }
1276 }
1277
1278 int Request::get_status(const Request* req, int* flag, MPI_Status* status)
1279 {
1280   if(req != MPI_REQUEST_NULL && req->action_ != nullptr) {
1281     req->iprobe(req->comm_->group()->rank(req->src_), req->tag_, req->comm_, flag, status);
1282     if(*flag)
1283       return MPI_SUCCESS;
1284   }
1285   if (req != MPI_REQUEST_NULL && (req->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED) && not(req->flags_ & MPI_REQ_COMPLETE)) {
1286     *flag = 0;
1287     return MPI_SUCCESS;
1288   }
1289
1290   *flag=1;
1291   if(req != MPI_REQUEST_NULL &&
1292      status != MPI_STATUS_IGNORE) {
1293     aid_t src          = req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_;
1294     status->MPI_SOURCE = req->comm_->group()->rank(src);
1295     status->MPI_TAG = req->tag_ == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag_ : req->tag_;
1296     status->MPI_ERROR = req->truncated_ ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
1297     status->count = req->real_size_;
1298   }
1299   return MPI_SUCCESS;
1300 }
1301
1302 int Request::grequest_start(MPI_Grequest_query_function* query_fn, MPI_Grequest_free_function* free_fn,
1303                             MPI_Grequest_cancel_function* cancel_fn, void* extra_state, MPI_Request* request)
1304 {
1305   *request = new Request();
1306   (*request)->flags_ |= MPI_REQ_GENERALIZED;
1307   (*request)->flags_ |= MPI_REQ_PERSISTENT;
1308   (*request)->refcount_ = 1;
1309   ((*request)->generalized_funcs)             = std::make_unique<smpi_mpi_generalized_request_funcs_t>();
1310   ((*request)->generalized_funcs)->query_fn=query_fn;
1311   ((*request)->generalized_funcs)->free_fn=free_fn;
1312   ((*request)->generalized_funcs)->cancel_fn=cancel_fn;
1313   ((*request)->generalized_funcs)->extra_state=extra_state;
1314   ((*request)->generalized_funcs)->cond = simgrid::s4u::ConditionVariable::create();
1315   ((*request)->generalized_funcs)->mutex = simgrid::s4u::Mutex::create();
1316   return MPI_SUCCESS;
1317 }
1318
1319 int Request::grequest_complete(MPI_Request request)
1320 {
1321   if ((not(request->flags_ & MPI_REQ_GENERALIZED)) || request->generalized_funcs->mutex == nullptr)
1322     return MPI_ERR_REQUEST;
1323   const std::scoped_lock lock(*request->generalized_funcs->mutex);
1324   request->flags_ |= MPI_REQ_COMPLETE; // in case wait would be called after complete
1325   request->generalized_funcs->cond->notify_one();
1326   return MPI_SUCCESS;
1327 }
1328
1329 void Request::start_nbc_requests(std::vector<MPI_Request> reqs){
1330   if (not reqs.empty()) {
1331     nbc_requests_ = reqs;
1332     Request::startall(reqs.size(), reqs.data());
1333   }
1334 }
1335
1336 std::vector<MPI_Request> Request::get_nbc_requests() const
1337 {
1338   return nbc_requests_;
1339 }
1340 } // namespace simgrid::smpi