src/smpi/mpi/smpi_request.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2019. 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 "mc/mc.h"
   9 #include "private.hpp"
  10 #include "simgrid/Exception.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
  12 #include "smpi_comm.hpp"
  13 #include "smpi_datatype.hpp"
  14 #include "smpi_host.hpp"
  15 #include "smpi_op.hpp"
  16 #include "src/kernel/activity/CommImpl.hpp"
  17 #include "src/mc/mc_replay.hpp"
  18 #include "src/simix/ActorImpl.hpp"
  19 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
  20 #include "xbt/config.hpp"
  21
  22 #include <algorithm>
  23
  24 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_request, smpi, "Logging specific to SMPI (request)");
  25
  26 static simgrid::config::Flag<double> smpi_iprobe_sleep(
  27   "smpi/iprobe", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Iprobe", 1e-4);
  28 static simgrid::config::Flag<double> smpi_test_sleep(
  29   "smpi/test", "Minimum time to inject inside a call to MPI_Test", 1e-4);
  30
  31 std::vector<s_smpi_factor_t> smpi_ois_values;
  32
  33 extern void (*smpi_comm_copy_data_callback) (smx_activity_t, void*, size_t);
  34
  35 namespace simgrid{
  36 namespace smpi{
  37
  38 Request::Request(void* buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm, unsigned flags)
  39     : buf_(buf), old_type_(datatype), src_(src), dst_(dst), tag_(tag), comm_(comm), flags_(flags)
  40 {
  41   void *old_buf = nullptr;
  42 // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
  43   if ((((flags & MPI_REQ_RECV) != 0) && ((flags & MPI_REQ_ACCUMULATE) != 0)) || (datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
  44     // This part handles the problem of non-contiguous memory
  45     old_buf = buf;
  46     if (count==0){
  47       buf_ = nullptr;
  48     }else {
  49       buf_ = xbt_malloc(count*datatype->size());
  50       if ((datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && ((flags & MPI_REQ_SEND) != 0)) {
  51         datatype->serialize(old_buf, buf_, count);
  52       }
  53     }
  54   }
  55   // This part handles the problem of non-contiguous memory (for the unserialisation at the reception)
  56   old_buf_  = old_buf;
  57   size_ = datatype->size() * count;
  58   datatype->ref();
  59   comm_->ref();
  60   action_          = nullptr;
  61   detached_        = 0;
  62   detached_sender_ = nullptr;
  63   real_src_        = 0;
  64   truncated_       = 0;
  65   real_size_       = 0;
  66   real_tag_        = 0;
  67   if (flags & MPI_REQ_PERSISTENT)
  68     refcount_ = 1;
  69   else
  70     refcount_ = 0;
  71   op_   = MPI_REPLACE;
  72   cancelled_ = 0;
  73 }
  74
  75 MPI_Comm Request::comm(){
  76   return comm_;
  77 }
  78
  79 int Request::src(){
  80   return src_;
  81 }
  82
  83 int Request::dst(){
  84   return dst_;
  85 }
  86
  87 int Request::tag(){
  88   return tag_;
  89 }
  90
  91 int Request::flags(){
  92   return flags_;
  93 }
  94
  95 int Request::detached(){
  96   return detached_;
  97 }
  98
  99 MPI_Datatype Request::type(){
 100   return old_type_;
 101 }
 102
 103 size_t Request::size(){
 104   return size_;
 105 }
 106
 107 size_t Request::real_size(){
 108   return real_size_;
 109 }
 110
 111 void Request::ref(){
 112   refcount_++;
 113 }
 114
 115 void Request::unref(MPI_Request* request)
 116 {
 117   if((*request) != MPI_REQUEST_NULL){
 118     (*request)->refcount_--;
 119     if((*request)->refcount_ < 0) {
 120       (*request)->print_request("wrong refcount");
 121       xbt_die("Whoops, wrong refcount");
 122     }
 123     if((*request)->refcount_==0){
 124         Datatype::unref((*request)->old_type_);
 125         Comm::unref((*request)->comm_);
 126         (*request)->print_request("Destroying");
 127         delete *request;
 128         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 129     }else{
 130       (*request)->print_request("Decrementing");
 131     }
 132   }else{
 133     xbt_die("freeing an already free request");
 134   }
 135 }
 136
 137 int Request::match_recv(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl*)
 138 {
 139   MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 140   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
 141   XBT_DEBUG("Trying to match a recv of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src_,req->src_, ref->tag_, req->tag_);
 142
 143   xbt_assert(ref, "Cannot match recv against null reference");
 144   xbt_assert(req, "Cannot match recv against null request");
 145   if((ref->src_ == MPI_ANY_SOURCE || req->src_ == ref->src_)
 146     && ((ref->tag_ == MPI_ANY_TAG && req->tag_ >=0) || req->tag_ == ref->tag_)){
 147     //we match, we can transfer some values
 148     if(ref->src_ == MPI_ANY_SOURCE)
 149       ref->real_src_ = req->src_;
 150     if(ref->tag_ == MPI_ANY_TAG)
 151       ref->real_tag_ = req->tag_;
 152     if(ref->real_size_ < req->real_size_)
 153       ref->truncated_ = 1;
 154     if(req->detached_==1)
 155       ref->detached_sender_=req; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
 156     if(req->cancelled_==0)
 157       req->cancelled_=-1;//mark as uncancellable
 158     XBT_DEBUG("match succeeded");
 159     return 1;
 160   }else return 0;
 161 }
 162
 163 int Request::match_send(void* a, void* b, simgrid::kernel::activity::CommImpl*)
 164 {
 165   MPI_Request ref = static_cast<MPI_Request>(a);
 166   MPI_Request req = static_cast<MPI_Request>(b);
 167   XBT_DEBUG("Trying to match a send of src %d against %d, tag %d against %d",ref->src_,req->src_, ref->tag_, req->tag_);
 168   xbt_assert(ref, "Cannot match send against null reference");
 169   xbt_assert(req, "Cannot match send against null request");
 170
 171   if((req->src_ == MPI_ANY_SOURCE || req->src_ == ref->src_)
 172       && ((req->tag_ == MPI_ANY_TAG && ref->tag_ >=0)|| req->tag_ == ref->tag_)){
 173     if(req->src_ == MPI_ANY_SOURCE)
 174       req->real_src_ = ref->src_;
 175     if(req->tag_ == MPI_ANY_TAG)
 176       req->real_tag_ = ref->tag_;
 177     if(req->real_size_ < ref->real_size_)
 178       req->truncated_ = 1;
 179     if(ref->detached_==1)
 180       req->detached_sender_=ref; //tie the sender to the receiver, as it is detached and has to be freed in the receiver
 181     if(req->cancelled_==0)
 182       req->cancelled_=-1;//mark as uncancellable
 183     XBT_DEBUG("match succeeded");
 184     return 1;
 185   } else
 186     return 0;
 187 }
 188
 189 void Request::print_request(const char *message)
 190 {
 191   XBT_VERB("%s  request %p  [buf = %p, size = %zu, src = %d, dst = %d, tag = %d, flags = %x]",
 192        message, this, buf_, size_, src_, dst_, tag_, flags_);
 193 }
 194
 195
 196 /* factories, to hide the internal flags from the caller */
 197 MPI_Request Request::send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 198 {
 199
 200   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 201                      comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 202                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 203 }
 204
 205 MPI_Request Request::ssend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 206 {
 207   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 208                      comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 209                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 210 }
 211
 212 MPI_Request Request::isend_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 213 {
 214   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 215                      comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 216                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 217 }
 218
 219
 220 MPI_Request Request::rma_send_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 221                                MPI_Op op)
 222 {
 223   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 224   if(op==MPI_OP_NULL){
 225     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src)->get_pid(),
 226                           comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 227                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED);
 228   }else{
 229     request      = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src)->get_pid(),
 230                           comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 231                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND | MPI_REQ_PREPARED |
 232                               MPI_REQ_ACCUMULATE);
 233     request->op_ = op;
 234   }
 235   return request;
 236 }
 237
 238 MPI_Request Request::recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 239 {
 240   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 241                      src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(src)->get_pid(),
 242                      simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm,
 243                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 244 }
 245
 246 MPI_Request Request::rma_recv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int dst, int tag, MPI_Comm comm,
 247                                MPI_Op op)
 248 {
 249   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 250   if(op==MPI_OP_NULL){
 251     request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src)->get_pid(),
 252                           comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 253                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 254   }else{
 255     request      = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, comm->group()->actor(src)->get_pid(),
 256                           comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 257                           MPI_REQ_RMA | MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED | MPI_REQ_ACCUMULATE);
 258     request->op_ = op;
 259   }
 260   return request;
 261 }
 262
 263 MPI_Request Request::irecv_init(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 264 {
 265   return new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 266                      src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(src)->get_pid(),
 267                      simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm,
 268                      MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV | MPI_REQ_PREPARED);
 269 }
 270
 271 MPI_Request Request::isend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 272 {
 273   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 274   request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 275                         comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 276                         MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SEND);
 277   request->start();
 278   return request;
 279 }
 280
 281 MPI_Request Request::issend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 282 {
 283   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 284   request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 285                         comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 286                         MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND);
 287   request->start();
 288   return request;
 289 }
 290
 291
 292 MPI_Request Request::irecv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm)
 293 {
 294   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 295   request             = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype,
 296                         src == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(src)->get_pid(),
 297                         simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV);
 298   request->start();
 299   return request;
 300 }
 301
 302 void Request::recv(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int src, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 303 {
 304   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 305   request = irecv(buf, count, datatype, src, tag, comm);
 306   wait(&request,status);
 307   request = nullptr;
 308 }
 309
 310 void Request::send(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 311 {
 312   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 313   request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 314                         comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SEND);
 315
 316   request->start();
 317   wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
 318   request = nullptr;
 319 }
 320
 321 void Request::ssend(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dst, int tag, MPI_Comm comm)
 322 {
 323   MPI_Request request = nullptr; /* MC needs the comm to be set to nullptr during the call */
 324   request = new Request(buf == MPI_BOTTOM ? nullptr : buf, count, datatype, simgrid::s4u::this_actor::get_pid(),
 325                         comm->group()->actor(dst)->get_pid(), tag, comm,
 326                         MPI_REQ_NON_PERSISTENT | MPI_REQ_SSEND | MPI_REQ_SEND);
 327
 328   request->start();
 329   wait(&request,MPI_STATUS_IGNORE);
 330   request = nullptr;
 331 }
 332
 333 void Request::sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,int dst, int sendtag,
 334                        void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int src, int recvtag,
 335                        MPI_Comm comm, MPI_Status * status)
 336 {
 337   MPI_Request requests[2];
 338   MPI_Status stats[2];
 339   int myid = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
 340   if ((comm->group()->actor(dst)->get_pid() == myid) && (comm->group()->actor(src)->get_pid() == myid)) {
 341     Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
 342     if (status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 343       status->MPI_SOURCE = src;
 344       status->MPI_TAG    = recvtag;
 345       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 346       status->count      = sendcount * sendtype->size();
 347     }
 348     return;
 349   }
 350   requests[0] = isend_init(sendbuf, sendcount, sendtype, dst, sendtag, comm);
 351   requests[1] = irecv_init(recvbuf, recvcount, recvtype, src, recvtag, comm);
 352   startall(2, requests);
 353   waitall(2, requests, stats);
 354   unref(&requests[0]);
 355   unref(&requests[1]);
 356   if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 357     // Copy receive status
 358     *status = stats[1];
 359   }
 360 }
 361
 362 void Request::start()
 363 {
 364   smx_mailbox_t mailbox;
 365
 366   xbt_assert(action_ == nullptr, "Cannot (re-)start unfinished communication");
 367   flags_ &= ~MPI_REQ_PREPARED;
 368   flags_ &= ~MPI_REQ_FINISHED;
 369   this->ref();
 370
 371   if ((flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0) {
 372     this->print_request("New recv");
 373
 374     simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_));
 375
 376     int async_small_thresh = simgrid::config::get_value<int>("smpi/async-small-thresh");
 377
 378     xbt_mutex_t mut = process->mailboxes_mutex();
 379     if (async_small_thresh != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 380       xbt_mutex_acquire(mut);
 381
 382     if (async_small_thresh == 0 && (flags_ & MPI_REQ_RMA) == 0) {
 383       mailbox = process->mailbox();
 384     } else if (((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < async_small_thresh) {
 385       //We have to check both mailboxes (because SSEND messages are sent to the large mbox).
 386       //begin with the more appropriate one : the small one.
 387       mailbox = process->mailbox_small();
 388       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted in the small mailbox %p (in case of SSEND)?", mailbox);
 389       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 390
 391       if (action == nullptr) {
 392         mailbox = process->mailbox();
 393         XBT_DEBUG("No, nothing in the small mailbox test the other one : %p", mailbox);
 394         action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 395         if (action == nullptr) {
 396           XBT_DEBUG("Still nothing, switch back to the small mailbox : %p", mailbox);
 397           mailbox = process->mailbox_small();
 398         }
 399       } else {
 400         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the large mailbox");
 401       }
 402     } else {
 403       mailbox = process->mailbox_small();
 404       XBT_DEBUG("Is there a corresponding send already posted the small mailbox?");
 405       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(this));
 406
 407       if (action == nullptr) {
 408         XBT_DEBUG("No, nothing in the permanent receive mailbox");
 409         mailbox = process->mailbox();
 410       } else {
 411         XBT_DEBUG("yes there was something for us in the small mailbox");
 412       }
 413     }
 414
 415     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 416     real_size_=size_;
 417     action_   = simcall_comm_irecv(
 418         process->get_actor()->get_impl(), mailbox, buf_, &real_size_, &match_recv,
 419         process->replaying() ? &smpi_comm_null_copy_buffer_callback : smpi_comm_copy_data_callback, this, -1.0);
 420     XBT_DEBUG("recv simcall posted");
 421
 422     if (async_small_thresh != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 423       xbt_mutex_release(mut);
 424   } else { /* the RECV flag was not set, so this is a send */
 425     simgrid::smpi::ActorExt* process = smpi_process_remote(simgrid::s4u::Actor::by_pid(dst_));
 426     int rank = src_;
 427     if (TRACE_smpi_view_internals()) {
 428       TRACE_smpi_send(rank, rank, dst_, tag_, size_);
 429     }
 430     this->print_request("New send");
 431
 432     void* buf = buf_;
 433     if ((flags_ & MPI_REQ_SSEND) == 0 &&
 434         ((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0 ||
 435          static_cast<int>(size_) < simgrid::config::get_value<int>("smpi/send-is-detached-thresh"))) {
 436       void *oldbuf = nullptr;
 437       detached_ = 1;
 438       XBT_DEBUG("Send request %p is detached", this);
 439       this->ref();
 440       if (not(old_type_->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 441         oldbuf = buf_;
 442         if (not process->replaying() && oldbuf != nullptr && size_ != 0) {
 443           if ((smpi_privatize_global_variables != SmpiPrivStrategies::NONE) &&
 444               (static_cast<char*>(buf_) >= smpi_data_exe_start) &&
 445               (static_cast<char*>(buf_) < smpi_data_exe_start + smpi_data_exe_size)) {
 446             XBT_DEBUG("Privatization : We are sending from a zone inside global memory. Switch data segment ");
 447             smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_));
 448           }
 449           buf = xbt_malloc(size_);
 450           memcpy(buf,oldbuf,size_);
 451           XBT_DEBUG("buf %p copied into %p",oldbuf,buf);
 452         }
 453       }
 454     }
 455
 456     //if we are giving back the control to the user without waiting for completion, we have to inject timings
 457     double sleeptime = 0.0;
 458     if (detached_ != 0 || ((flags_ & (MPI_REQ_ISEND | MPI_REQ_SSEND)) != 0)) { // issend should be treated as isend
 459       // isend and send timings may be different
 460       sleeptime = ((flags_ & MPI_REQ_ISEND) != 0)
 461                       ? simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->oisend(size_)
 462                       : simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->osend(size_);
 463     }
 464
 465     if(sleeptime > 0.0){
 466       simcall_process_sleep(sleeptime);
 467       XBT_DEBUG("sending size of %zu : sleep %f ", size_, sleeptime);
 468     }
 469
 470     int async_small_thresh = simgrid::config::get_value<int>("smpi/async-small-thresh");
 471
 472     xbt_mutex_t mut=process->mailboxes_mutex();
 473
 474     if (async_small_thresh != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)
 475       xbt_mutex_acquire(mut);
 476
 477     if (not(async_small_thresh != 0 || (flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0)) {
 478       mailbox = process->mailbox();
 479     } else if (((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0) || static_cast<int>(size_) < async_small_thresh) { // eager mode
 480       mailbox = process->mailbox();
 481       XBT_DEBUG("Is there a corresponding recv already posted in the large mailbox %p?", mailbox);
 482       smx_activity_t action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1, &match_send, static_cast<void*>(this));
 483       if (action == nullptr) {
 484         if ((flags_ & MPI_REQ_SSEND) == 0) {
 485           mailbox = process->mailbox_small();
 486           XBT_DEBUG("No, nothing in the large mailbox, message is to be sent on the small one %p", mailbox);
 487         } else {
 488           mailbox = process->mailbox_small();
 489           XBT_DEBUG("SSEND : Is there a corresponding recv already posted in the small mailbox %p?", mailbox);
 490           action = simcall_comm_iprobe(mailbox, 1, &match_send, static_cast<void*>(this));
 491           if (action == nullptr) {
 492             XBT_DEBUG("No, we are first, send to large mailbox");
 493             mailbox = process->mailbox();
 494           }
 495         }
 496       } else {
 497         XBT_DEBUG("Yes there was something for us in the large mailbox");
 498       }
 499     } else {
 500       mailbox = process->mailbox();
 501       XBT_DEBUG("Send request %p is in the large mailbox %p (buf: %p)",mailbox, this,buf_);
 502     }
 503
 504     // we make a copy here, as the size is modified by simix, and we may reuse the request in another receive later
 505     real_size_=size_;
 506     action_   = simcall_comm_isend(
 507         simgrid::s4u::Actor::by_pid(src_)->get_impl(), mailbox, size_, -1.0, buf, real_size_, &match_send,
 508         &xbt_free_f, // how to free the userdata if a detached send fails
 509         not process->replaying() ? smpi_comm_copy_data_callback : &smpi_comm_null_copy_buffer_callback, this,
 510         // detach if msg size < eager/rdv switch limit
 511         detached_);
 512     XBT_DEBUG("send simcall posted");
 513
 514     /* FIXME: detached sends are not traceable (action_ == nullptr) */
 515     if (action_ != nullptr) {
 516       std::string category = TRACE_internal_smpi_get_category();
 517       simgrid::simix::simcall([this, category] { this->action_->set_category(category); });
 518     }
 519
 520     if (async_small_thresh != 0 || ((flags_ & MPI_REQ_RMA) != 0))
 521       xbt_mutex_release(mut);
 522   }
 523 }
 524
 525 void Request::startall(int count, MPI_Request * requests)
 526 {
 527   if(requests== nullptr)
 528     return;
 529
 530   for(int i = 0; i < count; i++) {
 531     requests[i]->start();
 532   }
 533 }
 534
 535 void Request::cancel()
 536 {
 537   if(cancelled_!=-1)
 538     cancelled_=1;
 539   if (this->action_ != nullptr)
 540     (boost::static_pointer_cast<simgrid::kernel::activity::CommImpl>(this->action_))->cancel();
 541 }
 542
 543 int Request::test(MPI_Request * request, MPI_Status * status) {
 544   //assume that request is not MPI_REQUEST_NULL (filtered in PMPI_Test or testall before)
 545   // to avoid deadlocks if used as a break condition, such as
 546   //     while (MPI_Test(request, flag, status) && flag) dostuff...
 547   // because the time will not normally advance when only calls to MPI_Test are made -> deadlock
 548   // multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed test will increase it
 549   static int nsleeps = 1;
 550   if(smpi_test_sleep > 0)
 551     simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 552
 553   Status::empty(status);
 554   int flag = 1;
 555   if (((*request)->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) == 0) {
 556     if ((*request)->action_ != nullptr){
 557       try{
 558         flag = simcall_comm_test((*request)->action_);
 559       }catch (xbt_ex& e) {
 560         return 0;
 561       }
 562     }
 563     if (flag) {
 564       finish_wait(request,status);
 565       nsleeps=1;//reset the number of sleeps we will do next time
 566       if (*request != MPI_REQUEST_NULL && ((*request)->flags_ & MPI_REQ_PERSISTENT) == 0)
 567         *request = MPI_REQUEST_NULL;
 568     } else if (simgrid::config::get_value<bool>("smpi/grow-injected-times")) {
 569       nsleeps++;
 570     }
 571   }
 572   return flag;
 573 }
 574
 575 int Request::testsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
 576 {
 577   int count = 0;
 578   int count_dead = 0;
 579   MPI_Status stat;
 580   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 581
 582   for (int i = 0; i < incount; i++) {
 583     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) {
 584       if (test(&requests[i], pstat)) {
 585         indices[i] = 1;
 586         count++;
 587         if (status != MPI_STATUSES_IGNORE)
 588           status[i] = *pstat;
 589         if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 590           requests[i] = MPI_REQUEST_NULL;
 591       }
 592     } else {
 593       count_dead++;
 594     }
 595   }
 596   if(count_dead==incount)
 597     return MPI_UNDEFINED;
 598   else return count;
 599 }
 600
 601 int Request::testany(int count, MPI_Request requests[], int *index, MPI_Status * status)
 602 {
 603   std::vector<simgrid::kernel::activity::ActivityImplPtr> comms;
 604   comms.reserve(count);
 605
 606   int i;
 607   int flag = 0;
 608
 609   *index = MPI_UNDEFINED;
 610
 611   std::vector<int> map; /** Maps all matching comms back to their location in requests **/
 612   for(i = 0; i < count; i++) {
 613     if ((requests[i] != MPI_REQUEST_NULL) && requests[i]->action_ && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 614       comms.push_back(requests[i]->action_);
 615       map.push_back(i);
 616     }
 617   }
 618   if (not map.empty()) {
 619     //multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed testany will increase it
 620     static int nsleeps = 1;
 621     if(smpi_test_sleep > 0)
 622       simcall_process_sleep(nsleeps*smpi_test_sleep);
 623     try{
 624       i = simcall_comm_testany(comms.data(), comms.size()); // The i-th element in comms matches!
 625     }catch (xbt_ex& e) {
 626       return 0;
 627     }
 628
 629     if (i != -1) { // -1 is not MPI_UNDEFINED but a SIMIX return code. (nothing matches)
 630       *index = map[i];
 631       finish_wait(&requests[*index],status);
 632       flag             = 1;
 633       nsleeps          = 1;
 634       if (requests[*index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[*index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT)) {
 635         requests[*index] = MPI_REQUEST_NULL;
 636       }
 637     } else {
 638       nsleeps++;
 639     }
 640   } else {
 641       //all requests are null or inactive, return true
 642       flag = 1;
 643       Status::empty(status);
 644   }
 645
 646   return flag;
 647 }
 648
 649 int Request::testall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 650 {
 651   MPI_Status stat;
 652   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 653   int flag=1;
 654   for(int i=0; i<count; i++){
 655     if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 656       if (test(&requests[i], pstat)!=1){
 657         flag=0;
 658       }else{
 659           requests[i]=MPI_REQUEST_NULL;
 660       }
 661     }else{
 662       Status::empty(pstat);
 663     }
 664     if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 665       status[i] = *pstat;
 666     }
 667   }
 668   return flag;
 669 }
 670
 671 void Request::probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status){
 672   int flag=0;
 673   //FIXME find another way to avoid busy waiting ?
 674   // the issue here is that we have to wait on a nonexistent comm
 675   while(flag==0){
 676     iprobe(source, tag, comm, &flag, status);
 677     XBT_DEBUG("Busy Waiting on probing : %d", flag);
 678   }
 679 }
 680
 681 void Request::iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int* flag, MPI_Status* status){
 682   // to avoid deadlock, we have to sleep some time here, or the timer won't advance and we will only do iprobe simcalls
 683   // especially when used as a break condition, such as while (MPI_Iprobe(...)) dostuff...
 684   // nsleeps is a multiplier to the sleeptime, to increase speed of execution, each failed iprobe will increase it
 685   // This can speed up the execution of certain applications by an order of magnitude, such as HPL
 686   static int nsleeps = 1;
 687   double speed        = s4u::this_actor::get_host()->get_speed();
 688   double maxrate      = simgrid::config::get_value<double>("smpi/iprobe-cpu-usage");
 689   MPI_Request request = new Request(nullptr, 0, MPI_CHAR,
 690                                     source == MPI_ANY_SOURCE ? MPI_ANY_SOURCE : comm->group()->actor(source)->get_pid(),
 691                                     simgrid::s4u::this_actor::get_pid(), tag, comm, MPI_REQ_PERSISTENT | MPI_REQ_RECV);
 692   if (smpi_iprobe_sleep > 0) {
 693     /** Compute the number of flops we will sleep **/
 694     s4u::this_actor::exec_init(/*nsleeps: See comment above */ nsleeps *
 695                                /*(in seconds)*/ smpi_iprobe_sleep * speed * maxrate)
 696         ->set_name("iprobe")
 697         ->start()
 698         ->wait();
 699   }
 700   // behave like a receive, but don't do it
 701   smx_mailbox_t mailbox;
 702
 703   request->print_request("New iprobe");
 704   // We have to test both mailboxes as we don't know if we will receive one one or another
 705   if (simgrid::config::get_value<int>("smpi/async-small-thresh") > 0) {
 706     mailbox = smpi_process()->mailbox_small();
 707     XBT_DEBUG("Trying to probe the perm recv mailbox");
 708     request->action_ = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 709   }
 710
 711   if (request->action_ == nullptr){
 712     mailbox = smpi_process()->mailbox();
 713     XBT_DEBUG("trying to probe the other mailbox");
 714     request->action_ = simcall_comm_iprobe(mailbox, 0, &match_recv, static_cast<void*>(request));
 715   }
 716
 717   if (request->action_ != nullptr){
 718     kernel::activity::CommImplPtr sync_comm = boost::static_pointer_cast<kernel::activity::CommImpl>(request->action_);
 719     MPI_Request req                         = static_cast<MPI_Request>(sync_comm->src_data_);
 720     *flag = 1;
 721     if (status != MPI_STATUS_IGNORE && (req->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) == 0) {
 722       status->MPI_SOURCE = comm->group()->rank(req->src_);
 723       status->MPI_TAG    = req->tag_;
 724       status->MPI_ERROR  = MPI_SUCCESS;
 725       status->count      = req->real_size_;
 726     }
 727     nsleeps = 1;//reset the number of sleeps we will do next time
 728   }
 729   else {
 730     *flag = 0;
 731     if (simgrid::config::get_value<bool>("smpi/grow-injected-times"))
 732       nsleeps++;
 733   }
 734   unref(&request);
 735 }
 736
 737 void Request::finish_wait(MPI_Request* request, MPI_Status * status)
 738 {
 739   MPI_Request req = *request;
 740   Status::empty(status);
 741
 742   if (req->cancelled_==1){
 743     if (status!=MPI_STATUS_IGNORE)
 744       status->cancelled=1;
 745     if(req->detached_sender_ != nullptr)
 746       unref(&(req->detached_sender_));
 747     unref(request);
 748     return;
 749   }
 750
 751   if (not((req->detached_ != 0) && ((req->flags_ & MPI_REQ_SEND) != 0)) && ((req->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) == 0)) {
 752     if(status != MPI_STATUS_IGNORE) {
 753       int src = req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_;
 754       status->MPI_SOURCE = req->comm_->group()->rank(src);
 755       status->MPI_TAG = req->tag_ == MPI_ANY_TAG ? req->real_tag_ : req->tag_;
 756       status->MPI_ERROR = req->truncated_ != 0 ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 757       // this handles the case were size in receive differs from size in send
 758       status->count = req->real_size_;
 759     }
 760
 761     req->print_request("Finishing");
 762     MPI_Datatype datatype = req->old_type_;
 763
 764 // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 765     if (((req->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) != 0) ||
 766         (datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) { // && (not smpi_is_shared(req->old_buf_))){
 767
 768       if (not smpi_process()->replaying() && smpi_privatize_global_variables != SmpiPrivStrategies::NONE &&
 769           static_cast<char*>(req->old_buf_) >= smpi_data_exe_start &&
 770           static_cast<char*>(req->old_buf_) < smpi_data_exe_start + smpi_data_exe_size) {
 771         XBT_VERB("Privatization : We are unserializing to a zone in global memory  Switch data segment ");
 772         smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self());
 773       }
 774
 775       if(datatype->flags() & DT_FLAG_DERIVED){
 776         // This part handles the problem of non-contignous memory the unserialization at the reception
 777         if ((req->flags_ & MPI_REQ_RECV) && datatype->size() != 0)
 778           datatype->unserialize(req->buf_, req->old_buf_, req->real_size_/datatype->size() , req->op_);
 779         xbt_free(req->buf_);
 780       } else if (req->flags_ & MPI_REQ_RECV) { // apply op on contiguous buffer for accumulate
 781         if (datatype->size() != 0) {
 782           int n = req->real_size_ / datatype->size();
 783           req->op_->apply(req->buf_, req->old_buf_, &n, datatype);
 784         }
 785         xbt_free(req->buf_);
 786       }
 787     }
 788   }
 789
 790   if (TRACE_smpi_view_internals() && ((req->flags_ & MPI_REQ_RECV) != 0)) {
 791     int rank       = simgrid::s4u::this_actor::get_pid();
 792     int src_traced = (req->src_ == MPI_ANY_SOURCE ? req->real_src_ : req->src_);
 793     TRACE_smpi_recv(src_traced, rank,req->tag_);
 794   }
 795   if(req->detached_sender_ != nullptr){
 796     //integrate pseudo-timing for buffering of small messages, do not bother to execute the simcall if 0
 797     double sleeptime =
 798         simgrid::s4u::Actor::self()->get_host()->extension<simgrid::smpi::Host>()->orecv(req->real_size());
 799     if(sleeptime > 0.0){
 800       simcall_process_sleep(sleeptime);
 801       XBT_DEBUG("receiving size of %zu : sleep %f ", req->real_size_, sleeptime);
 802     }
 803     unref(&(req->detached_sender_));
 804   }
 805   if (req->flags_ & MPI_REQ_PERSISTENT)
 806     req->action_ = nullptr;
 807   req->flags_ |= MPI_REQ_FINISHED;
 808   unref(request);
 809 }
 810
 811 void Request::wait(MPI_Request * request, MPI_Status * status)
 812 {
 813   (*request)->print_request("Waiting");
 814   if ((*request)->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) {
 815     Status::empty(status);
 816     return;
 817   }
 818
 819   if ((*request)->action_ != nullptr){
 820       try{
 821         // this is not a detached send
 822         simcall_comm_wait((*request)->action_, -1.0);
 823       }catch (xbt_ex& e) {
 824         XBT_VERB("Request cancelled");
 825       }
 826   }
 827
 828
 829   finish_wait(request,status);
 830   if (*request != MPI_REQUEST_NULL && (((*request)->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT) != 0))
 831     *request = MPI_REQUEST_NULL;
 832 }
 833
 834 int Request::waitany(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status * status)
 835 {
 836   s_xbt_dynar_t comms; // Keep it on stack to save some extra mallocs
 837   int index = MPI_UNDEFINED;
 838
 839   if(count > 0) {
 840     int size = 0;
 841     // Wait for a request to complete
 842     xbt_dynar_init(&comms, sizeof(smx_activity_t), [](void*ptr){
 843       intrusive_ptr_release(*(simgrid::kernel::activity::ActivityImpl**)ptr);
 844     });
 845     int *map = xbt_new(int, count);
 846     XBT_DEBUG("Wait for one of %d", count);
 847     for(int i = 0; i < count; i++) {
 848       if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED) &&
 849           not(requests[i]->flags_ & MPI_REQ_FINISHED)) {
 850         if (requests[i]->action_ != nullptr) {
 851           XBT_DEBUG("Waiting any %p ", requests[i]);
 852           intrusive_ptr_add_ref(requests[i]->action_.get());
 853           xbt_dynar_push_as(&comms, simgrid::kernel::activity::ActivityImpl*, requests[i]->action_.get());
 854           map[size] = i;
 855           size++;
 856         } else {
 857           // This is a finished detached request, let's return this one
 858           size  = 0; // so we free the dynar but don't do the waitany call
 859           index = i;
 860           finish_wait(&requests[i], status); // cleanup if refcount = 0
 861           if (requests[i] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[i]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 862             requests[i] = MPI_REQUEST_NULL; // set to null
 863           break;
 864         }
 865       }
 866     }
 867     if (size > 0) {
 868       XBT_DEBUG("Enter waitany for %lu comms", xbt_dynar_length(&comms));
 869       int i=MPI_UNDEFINED;
 870       try{
 871         // this is not a detached send
 872         i = simcall_comm_waitany(&comms, -1);
 873       }catch (xbt_ex& e) {
 874       XBT_INFO("request %d cancelled ",i);
 875         return i;
 876       }
 877
 878       // not MPI_UNDEFINED, as this is a simix return code
 879       if (i != -1) {
 880         index = map[i];
 881         //in case of an accumulate, we have to wait the end of all requests to apply the operation, ordered correctly.
 882         if ((requests[index] == MPI_REQUEST_NULL) ||
 883             (not((requests[index]->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE) && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_RECV)))) {
 884           finish_wait(&requests[index],status);
 885           if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 886             requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 887         }
 888       }
 889     }
 890
 891     xbt_dynar_free_data(&comms);
 892     xbt_free(map);
 893   }
 894
 895   if (index==MPI_UNDEFINED)
 896     Status::empty(status);
 897
 898   return index;
 899 }
 900
 901 static int sort_accumulates(MPI_Request a, MPI_Request b)
 902 {
 903   return (a->tag() > b->tag());
 904 }
 905
 906 int Request::waitall(int count, MPI_Request requests[], MPI_Status status[])
 907 {
 908   std::vector<MPI_Request> accumulates;
 909   int index;
 910   MPI_Status stat;
 911   MPI_Status *pstat = (status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat);
 912   int retvalue = MPI_SUCCESS;
 913   //tag invalid requests in the set
 914   if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 915     for (int c = 0; c < count; c++) {
 916       if (requests[c] == MPI_REQUEST_NULL || requests[c]->dst_ == MPI_PROC_NULL ||
 917           (requests[c]->flags_ & MPI_REQ_PREPARED)) {
 918         Status::empty(&status[c]);
 919       } else if (requests[c]->src_ == MPI_PROC_NULL) {
 920         Status::empty(&status[c]);
 921         status[c].MPI_SOURCE = MPI_PROC_NULL;
 922       }
 923     }
 924   }
 925   for (int c = 0; c < count; c++) {
 926     if (MC_is_active() || MC_record_replay_is_active()) {
 927       wait(&requests[c],pstat);
 928       index = c;
 929     } else {
 930       index = waitany(count, (MPI_Request*)requests, pstat);
 931
 932       if (index == MPI_UNDEFINED)
 933         break;
 934
 935       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_RECV) &&
 936           (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_ACCUMULATE))
 937         accumulates.push_back(requests[index]);
 938       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 939         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 940     }
 941     if (status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 942       status[index] = *pstat;
 943       if (status[index].MPI_ERROR == MPI_ERR_TRUNCATE)
 944         retvalue = MPI_ERR_IN_STATUS;
 945     }
 946   }
 947
 948   if (not accumulates.empty()) {
 949     std::sort(accumulates.begin(), accumulates.end(), sort_accumulates);
 950     for (auto& req : accumulates) {
 951       finish_wait(&req, status);
 952     }
 953   }
 954
 955   return retvalue;
 956 }
 957
 958 int Request::waitsome(int incount, MPI_Request requests[], int *indices, MPI_Status status[])
 959 {
 960   int count = 0;
 961   MPI_Status stat;
 962   MPI_Status *pstat = status == MPI_STATUSES_IGNORE ? MPI_STATUS_IGNORE : &stat;
 963
 964   for (int i = 0; i < incount; i++) {
 965     int index = waitany(incount, requests, pstat);
 966     if(index!=MPI_UNDEFINED){
 967       indices[count] = index;
 968       count++;
 969       if(status != MPI_STATUSES_IGNORE) {
 970         status[index] = *pstat;
 971       }
 972       if (requests[index] != MPI_REQUEST_NULL && (requests[index]->flags_ & MPI_REQ_NON_PERSISTENT))
 973         requests[index] = MPI_REQUEST_NULL;
 974     }else{
 975       return MPI_UNDEFINED;
 976     }
 977   }
 978   return count;
 979 }
 980
 981 MPI_Request Request::f2c(int id) {
 982   char key[KEY_SIZE];
 983   if(id==MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL)
 984     return static_cast<MPI_Request>(MPI_REQUEST_NULL);
 985   return static_cast<MPI_Request>(F2C::f2c_lookup()->at(get_key_id(key, id)));
 986 }
 987
 988 int Request::add_f()
 989 {
 990   if (F2C::f2c_lookup() == nullptr) {
 991     F2C::set_f2c_lookup(new std::unordered_map<std::string, F2C*>);
 992   }
 993   char key[KEY_SIZE];
 994   (*(F2C::f2c_lookup()))[get_key_id(key, F2C::f2c_id())] = this;
 995   F2C::f2c_id_increment();
 996   return F2C::f2c_id()-1;
 997 }
 998
 999 void Request::free_f(int id)
1000 {
1001   if (id != MPI_FORTRAN_REQUEST_NULL) {
1002     char key[KEY_SIZE];
1003     F2C::f2c_lookup()->erase(get_key_id(key, id));
1004   }
1005 }
1006
1007 }
1008 }