src/smpi/colls/bcast-SMP-linear.c

   1 /* Copyright (c) 2013-2014. 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.h"
   8 #ifndef NUM_CORE
   9 #define NUM_CORE 8
  10 #endif
  11
  12 int bcast_SMP_linear_segment_byte = 8192;
  13
  14 int smpi_coll_tuned_bcast_SMP_linear(void *buf, int count,
  15                                      MPI_Datatype datatype, int root,
  16                                      MPI_Comm comm)
  17 {
  18   int tag = COLL_TAG_BCAST;
  19   MPI_Status status;
  20   MPI_Request request;
  21   MPI_Request *request_array;
  22   MPI_Status *status_array;
  23   int rank, size;
  24   int i;
  25   MPI_Aint extent;
  26   extent = smpi_datatype_get_extent(datatype);
  27
  28   rank = smpi_comm_rank(comm);
  29   size = smpi_comm_size(comm);
  30   int num_core = simcall_host_get_core(SIMIX_host_self());
  31   // do we use the default one or the number of cores in the platform ?
  32   // if the number of cores is one, the platform may be simulated with 1 node = 1 core
  33   if (num_core == 1) num_core = NUM_CORE;
  34
  35   int segment = bcast_SMP_linear_segment_byte / extent;
  36   segment =  segment == 0 ? 1 :segment;
  37   int pipe_length = count / segment;
  38   int remainder = count % segment;
  39   int increment = segment * extent;
  40
  41
  42   /* leader of each SMP do inter-communication
  43      and act as a root for intra-communication */
  44   int to_inter = (rank + num_core) % size;
  45   int to_intra = (rank + 1) % size;
  46   int from_inter = (rank - num_core + size) % size;
  47   int from_intra = (rank + size - 1) % size;
  48
  49   // call native when MPI communication size is too small
  50   if (size <= num_core) {
  51     XBT_WARN("MPI_bcast_SMP_linear use default MPI_bcast.");
  52     smpi_mpi_bcast(buf, count, datatype, root, comm);
  53     return MPI_SUCCESS;
  54   }
  55   // if root is not zero send to rank zero first
  56   if (root != 0) {
  57     if (rank == root)
  58       smpi_mpi_send(buf, count, datatype, 0, tag, comm);
  59     else if (rank == 0)
  60       smpi_mpi_recv(buf, count, datatype, root, tag, comm, &status);
  61   }
  62   // when a message is smaller than a block size => no pipeline
  63   if (count <= segment) {
  64     // case ROOT
  65     if (rank == 0) {
  66       smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_inter, tag, comm);
  67       smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  68     }
  69     // case last ROOT of each SMP
  70     else if (rank == (((size - 1) / num_core) * num_core)) {
  71       request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  72       smpi_mpi_wait(&request, &status);
  73       smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  74     }
  75     // case intermediate ROOT of each SMP
  76     else if (rank % num_core == 0) {
  77       request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, from_inter, tag, comm);
  78       smpi_mpi_wait(&request, &status);
  79       smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_inter, tag, comm);
  80       smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  81     }
  82     // case last non-ROOT of each SMP
  83     else if (((rank + 1) % num_core == 0) || (rank == (size - 1))) {
  84       request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
  85       smpi_mpi_wait(&request, &status);
  86     }
  87     // case intermediate non-ROOT of each SMP
  88     else {
  89       request = smpi_mpi_irecv(buf, count, datatype, from_intra, tag, comm);
  90       smpi_mpi_wait(&request, &status);
  91       smpi_mpi_send(buf, count, datatype, to_intra, tag, comm);
  92     }
  93     return MPI_SUCCESS;
  94   }
  95   // pipeline bcast
  96   else {
  97     request_array =
  98         (MPI_Request *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Request));
  99     status_array =
 100         (MPI_Status *) xbt_malloc((size + pipe_length) * sizeof(MPI_Status));
 101
 102     // case ROOT of each SMP
 103     if (rank % num_core == 0) {
 104       // case real root
 105       if (rank == 0) {
 106         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 107           smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_inter,
 108                    (tag + i), comm);
 109           smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 110                    (tag + i), comm);
 111         }
 112       }
 113       // case last ROOT of each SMP
 114       else if (rank == (((size - 1) / num_core) * num_core)) {
 115         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 116           request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 117                     from_inter, (tag + i), comm);
 118         }
 119         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 120           smpi_mpi_wait(&request_array[i], &status);
 121           smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 122                    (tag + i), comm);
 123         }
 124       }
 125       // case intermediate ROOT of each SMP
 126       else {
 127         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 128           request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 129                     from_inter, (tag + i), comm);
 130         }
 131         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 132           smpi_mpi_wait(&request_array[i], &status);
 133           smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_inter,
 134                    (tag + i), comm);
 135           smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 136                    (tag + i), comm);
 137         }
 138       }
 139     } else {                    // case last non-ROOT of each SMP
 140       if (((rank + 1) % num_core == 0) || (rank == (size - 1))) {
 141         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 142           request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 143                     from_intra, (tag + i), comm);
 144         }
 145         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 146           smpi_mpi_wait(&request_array[i], &status);
 147         }
 148       }
 149       // case intermediate non-ROOT of each SMP
 150       else {
 151         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 152           request_array[i] = smpi_mpi_irecv((char *) buf + (i * increment), segment, datatype,
 153                     from_intra, (tag + i), comm);
 154         }
 155         for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 156           smpi_mpi_wait(&request_array[i], &status);
 157           smpi_mpi_send((char *) buf + (i * increment), segment, datatype, to_intra,
 158                    (tag + i), comm);
 159         }
 160       }
 161     }
 162     free(request_array);
 163     free(status_array);
 164   }
 165
 166   // when count is not divisible by block size, use default BCAST for the remainder
 167   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 168     XBT_WARN("MPI_bcast_SMP_linear use default MPI_bcast.");
 169     smpi_mpi_bcast((char *) buf + (pipe_length * increment), remainder, datatype,
 170               root, comm);
 171   }
 172
 173   return MPI_SUCCESS;
 174 }