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