teshsuite/smpi/mpich3-test/rma/fetchandadd_tree_am.c

   1 /* -*- Mode: C; c-basic-offset:4 ; indent-tabs-mode:nil ; -*- */
   2 /*
   3  *  (C) 2001 by Argonne National Laboratory.
   4  *      See COPYRIGHT in top-level directory.
   5  */
   6 #include "mpi.h"
   7 #include "stdio.h"
   8 #include "stdlib.h"
   9 #include "mpitest.h"
  10
  11 /* This is the tree-based scalable version of the fetch-and-add
  12    example from Using MPI-2, pg 206-207. The code in the book (Fig
  13    6.16) has bugs that are fixed below. */
  14
  15 /* same as fetchandadd_tree.c but uses alloc_mem */
  16
  17 #define NTIMES 20  /* no of times each process calls the counter
  18                       routine */
  19
  20 int localvalue=0;  /* contribution of this process to the counter. We
  21                     define it as a global variable because attribute
  22                     caching on the window is not enabled yet. */
  23
  24 void Get_nextval_tree(MPI_Win win, int *get_array, MPI_Datatype get_type,
  25                  MPI_Datatype acc_type, int nlevels, int *value);
  26
  27 int compar(const void *a, const void *b);
  28
  29 int main(int argc, char *argv[])
  30 {
  31     int rank, nprocs, i, *counter_mem, *get_array, *get_idx, *acc_idx,
  32         mask, nlevels, level, idx, tmp_rank, pof2;
  33     MPI_Datatype get_type, acc_type;
  34     MPI_Win win;
  35     int errs = 0, *results, *counter_vals;
  36
  37     MTest_Init(&argc,&argv);
  38     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&nprocs);
  39     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
  40
  41     if (rank == 0) {
  42         /* allocate counter memory and initialize to 0 */
  43
  44         /* find the next power-of-two >= nprocs */
  45         pof2 = 1;
  46         while (pof2 < nprocs) pof2 *= 2;
  47
  48         /* counter_mem = (int *) calloc(pof2*2, sizeof(int)); */
  49
  50         i = MPI_Alloc_mem(pof2*2*sizeof(int), MPI_INFO_NULL, &counter_mem);
  51         if (i) {
  52             printf("Can't allocate memory in test program\n");
  53             MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
  54         }
  55
  56         for (i=0; i<(pof2*2); i++) counter_mem[i] = 0;
  57
  58         MPI_Win_create(counter_mem, pof2*2*sizeof(int), sizeof(int),
  59                        MPI_INFO_NULL, MPI_COMM_WORLD, &win);
  60
  61         MPI_Win_free(&win);
  62
  63         /* free(counter_mem) */
  64         MPI_Free_mem(counter_mem);
  65
  66         /* gather the results from other processes, sort them, and check
  67            whether they represent a counter being incremented by 1 */
  68
  69         results = (int *) malloc(NTIMES*nprocs*sizeof(int));
  70         for (i=0; i<NTIMES*nprocs; i++)
  71             results[i] = -1;
  72
  73         MPI_Gather(MPI_IN_PLACE, 0, MPI_DATATYPE_NULL, results, NTIMES, MPI_INT,
  74                    0, MPI_COMM_WORLD);
  75
  76         qsort(results+NTIMES, NTIMES*(nprocs-1), sizeof(int), compar);
  77
  78         for (i=NTIMES+1; i<(NTIMES*nprocs); i++)
  79             if (results[i] != results[i-1] + 1)
  80                 errs++;
  81
  82         free(results);
  83     }
  84     else {
  85         /* Get the largest power of two smaller than nprocs */
  86         mask = 1;
  87         nlevels = 0;
  88         while (mask < nprocs) {
  89             mask <<= 1;
  90             nlevels++;
  91         }
  92         mask >>= 1;
  93
  94         get_array = (int *) malloc(nlevels * sizeof(int));
  95         get_idx = (int *) malloc(nlevels * sizeof(int));
  96         acc_idx = (int *) malloc(nlevels * sizeof(int));
  97
  98         level = 0;
  99         idx   = 0;
 100         tmp_rank = rank;
 101         while (mask >= 1) {
 102             if (tmp_rank < mask) {
 103                 /* go to left for acc_idx, go to right for
 104                    get_idx. set idx=acc_idx for next iteration */
 105                 acc_idx[level] = idx + 1;
 106                 get_idx[level] = idx + mask*2;
 107                 idx            = idx + 1;
 108             }
 109             else {
 110                 /* go to right for acc_idx, go to left for
 111                    get_idx. set idx=acc_idx for next iteration */
 112                 acc_idx[level] = idx + mask*2;
 113                 get_idx[level] = idx + 1;
 114                 idx            = idx + mask*2;
 115             }
 116             level++;
 117             tmp_rank = tmp_rank % mask;
 118             mask >>= 1;
 119         }
 120
 121 /*        for (i=0; i<nlevels; i++)
 122             printf("Rank %d, acc_idx[%d]=%d, get_idx[%d]=%d\n", rank,
 123                    i, acc_idx[i], i, get_idx[i]);
 124 */
 125
 126         MPI_Type_create_indexed_block(nlevels, 1, get_idx, MPI_INT, &get_type);
 127         MPI_Type_create_indexed_block(nlevels, 1, acc_idx, MPI_INT, &acc_type);
 128         MPI_Type_commit(&get_type);
 129         MPI_Type_commit(&acc_type);
 130
 131         /* allocate array to store the values obtained from the
 132            fetch-and-add counter */
 133         counter_vals = (int *) malloc(NTIMES * sizeof(int));
 134
 135         MPI_Win_create(NULL, 0, 1, MPI_INFO_NULL, MPI_COMM_WORLD, &win);
 136
 137         for (i=0; i<NTIMES; i++) {
 138             Get_nextval_tree(win, get_array, get_type, acc_type,
 139                              nlevels, counter_vals+i);
 140             /* printf("Rank %d, counter %d\n", rank, value); */
 141         }
 142
 143         MPI_Win_free(&win);
 144         free(get_array);
 145         free(get_idx);
 146         free(acc_idx);
 147         MPI_Type_free(&get_type);
 148         MPI_Type_free(&acc_type);
 149
 150          /* gather the results to the root */
 151         MPI_Gather(counter_vals, NTIMES, MPI_INT, NULL, 0, MPI_DATATYPE_NULL,
 152                    0, MPI_COMM_WORLD);
 153         free(counter_vals);
 154    }
 155
 156     MTest_Finalize(errs);
 157     MPI_Finalize();
 158     return MTestReturnValue( errs );
 159 }
 160
 161
 162 void Get_nextval_tree(MPI_Win win, int *get_array, MPI_Datatype get_type,
 163                       MPI_Datatype acc_type, int nlevels, int *value)
 164 {
 165     int *one, i;
 166
 167     one = (int *) malloc(nlevels*sizeof(int));
 168     for (i=0; i<nlevels; i++) one[i] = 1;
 169
 170     MPI_Win_lock(MPI_LOCK_EXCLUSIVE, 0, 0, win);
 171     MPI_Accumulate(one, nlevels, MPI_INT, 0, 0, 1, acc_type,
 172                    MPI_SUM, win);
 173     MPI_Get(get_array, nlevels, MPI_INT, 0, 0, 1, get_type, win);
 174     MPI_Win_unlock(0, win);
 175
 176     *value = localvalue;
 177     for (i=0; i<nlevels; i++)
 178         *value = *value + get_array[i];
 179
 180     localvalue++;
 181
 182     free(one);
 183 }
 184
 185 int compar(const void *a, const void *b)
 186 {
 187     return (*((int *)a) - *((int *)b));
 188 }