Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[SMPI] Replay: Make start_time a local variable
[simgrid.git] / src / smpi / internals / smpi_replay.cpp
index 2f6522d..beb0191 100644 (file)
@@ -39,10 +39,11 @@ static MPI_Datatype MPI_DEFAULT_TYPE;
              static_cast<unsigned long>(optional));                                                                    \
   }
 
-static void log_timed_action (simgrid::xbt::ReplayAction& action, double clock){
+static void log_timed_action(simgrid::xbt::ReplayAction& action, double clock)
+{
   if (XBT_LOG_ISENABLED(smpi_replay, xbt_log_priority_verbose)){
     std::string s = boost::algorithm::join(action, " ");
-    XBT_VERB("%s %f", s.c_str(), smpi_process()->simulated_elapsed()-clock);
+    XBT_VERB("%s %f", s.c_str(), smpi_process()->simulated_elapsed() - clock);
   }
 }
 
@@ -62,23 +63,175 @@ static double parse_double(std::string string)
   return xbt_str_parse_double(string.c_str(), "%s is not a double");
 }
 
+namespace simgrid {
+namespace smpi {
 
-//TODO: this logic should be moved inside the datatype class, to support all predefined types and get rid of is_replayable.
-static MPI_Datatype decode_datatype(std::string action)
-{
-  return simgrid::smpi::Datatype::decode(const_cast<const char* const>(action.c_str()));
-}
+namespace Replay {
+class ActionArgParser {
+public:
+  virtual void parse(simgrid::xbt::ReplayAction& action){};
+};
+
+class SendRecvParser : public ActionArgParser {
+public:
+  /* communication partner; if we send, this is the receiver and vice versa */
+  int partner;
+  double size;
+  MPI_Datatype datatype1 = MPI_DEFAULT_TYPE;
+
+  void parse(simgrid::xbt::ReplayAction& action) override
+  {
+    CHECK_ACTION_PARAMS(action, 2, 1)
+    partner = std::stoi(action[2]);
+    size    = parse_double(action[3]);
+    if (action.size() > 4)
+      datatype1 = simgrid::smpi::Datatype::decode(action[4]);
+  }
+};
 
-const char* encode_datatype(MPI_Datatype datatype)
-{
-  if (datatype == nullptr) /* this actually does seem to be possible, had this in the scatter2 test */
-    return "-1";
+class ComputeParser : public ActionArgParser {
+public:
+  /* communication partner; if we send, this is the receiver and vice versa */
+  double flops;
 
-  return datatype->encode();
-}
+  void parse(simgrid::xbt::ReplayAction& action) override
+  {
+    CHECK_ACTION_PARAMS(action, 1, 0)
+    flops = parse_double(action[2]);
+  }
+};
 
-namespace simgrid {
-namespace smpi {
+template <class T> class ReplayAction {
+protected:
+  const std::string name;
+  T args;
+
+  int my_proc_id;
+
+public:
+  explicit ReplayAction(std::string name) : name(name), my_proc_id(simgrid::s4u::Actor::self()->getPid())
+  {
+  }
+
+  virtual void execute(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
+  {
+    // Needs to be re-initialized for every action, hence here
+    double start_time = smpi_process()->simulated_elapsed();
+    args.parse(action);
+    kernel(action);
+    log_timed_action(action, start_time);
+  }
+
+  virtual void kernel(simgrid::xbt::ReplayAction& action) = 0;
+};
+
+class WaitAction : public ReplayAction<ActionArgParser> {
+public:
+  WaitAction() : ReplayAction("Wait") {}
+  void kernel(simgrid::xbt::ReplayAction& action) override
+  {
+    CHECK_ACTION_PARAMS(action, 0, 0)
+    MPI_Status status;
+
+    std::string s = boost::algorithm::join(action, " ");
+    xbt_assert(get_reqq_self()->size(), "action wait not preceded by any irecv or isend: %s", s.c_str());
+    MPI_Request request = get_reqq_self()->back();
+    get_reqq_self()->pop_back();
+
+    if (request == nullptr) {
+      /* Assume that the trace is well formed, meaning the comm might have been caught by a MPI_test. Then just
+       * return.*/
+      return;
+    }
+
+    int rank = request->comm() != MPI_COMM_NULL ? request->comm()->rank() : -1;
+
+    MPI_Group group          = request->comm()->group();
+    int src_traced           = group->rank(request->src());
+    int dst_traced           = group->rank(request->dst());
+    bool is_wait_for_receive = (request->flags() & RECV);
+    // TODO: Here we take the rank while we normally take the process id (look for my_proc_id)
+    TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__, new simgrid::instr::NoOpTIData("wait"));
+
+    Request::wait(&request, &status);
+
+    TRACE_smpi_comm_out(rank);
+    if (is_wait_for_receive)
+      TRACE_smpi_recv(src_traced, dst_traced, 0);
+  }
+};
+
+class SendAction : public ReplayAction<SendRecvParser> {
+public:
+  SendAction() = delete;
+  SendAction(std::string name) : ReplayAction(name) {}
+  void kernel(simgrid::xbt::ReplayAction& action) override
+  {
+    int dst_traced = MPI_COMM_WORLD->group()->actor(args.partner)->getPid();
+
+    TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__, new simgrid::instr::Pt2PtTIData(name, args.partner, args.size,
+                                                                                 Datatype::encode(args.datatype1)));
+    if (not TRACE_smpi_view_internals())
+      TRACE_smpi_send(my_proc_id, my_proc_id, dst_traced, 0, args.size * args.datatype1->size());
+
+    if (name == "send") {
+      Request::send(nullptr, args.size, args.datatype1, args.partner, 0, MPI_COMM_WORLD);
+    } else if (name == "Isend") {
+      MPI_Request request = Request::isend(nullptr, args.size, args.datatype1, args.partner, 0, MPI_COMM_WORLD);
+      get_reqq_self()->push_back(request);
+    } else {
+      xbt_die("Don't know this action, %s", name.c_str());
+    }
+
+    TRACE_smpi_comm_out(my_proc_id);
+  }
+};
+
+class RecvAction : public ReplayAction<SendRecvParser> {
+public:
+  RecvAction() = delete;
+  explicit RecvAction(std::string name) : ReplayAction(name) {}
+  void kernel(simgrid::xbt::ReplayAction& action) override
+  {
+    int src_traced = MPI_COMM_WORLD->group()->actor(args.partner)->getPid();
+
+    TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__, new simgrid::instr::Pt2PtTIData(name, args.partner, args.size,
+                                                                                 Datatype::encode(args.datatype1)));
+
+    MPI_Status status;
+    // unknown size from the receiver point of view
+    if (args.size <= 0.0) {
+      Request::probe(args.partner, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);
+      args.size = status.count;
+    }
+
+    if (name == "recv") {
+      Request::recv(nullptr, args.size, args.datatype1, args.partner, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);
+    } else if (name == "Irecv") {
+      MPI_Request request = Request::irecv(nullptr, args.size, args.datatype1, args.partner, 0, MPI_COMM_WORLD);
+      get_reqq_self()->push_back(request);
+    }
+
+    TRACE_smpi_comm_out(my_proc_id);
+    // TODO: Check why this was only activated in the "recv" case and not in the "Irecv" case
+    if (name == "recv" && not TRACE_smpi_view_internals()) {
+      TRACE_smpi_recv(src_traced, my_proc_id, 0);
+    }
+  }
+};
+
+class ComputeAction : public ReplayAction<ComputeParser> {
+public:
+  ComputeAction() : ReplayAction("compute") {}
+  void kernel(simgrid::xbt::ReplayAction& action) override
+  {
+    TRACE_smpi_computing_in(my_proc_id, args.flops);
+    smpi_execute_flops(args.flops);
+    TRACE_smpi_computing_out(my_proc_id);
+  }
+};
+
+} // Replay Namespace
 
 static void action_init(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
 {
@@ -120,124 +273,7 @@ static void action_comm_dup(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
 
 static void action_compute(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
 {
-  CHECK_ACTION_PARAMS(action, 1, 0)
-  double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
-  double flops= parse_double(action[2]);
-  int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
-
-  TRACE_smpi_computing_in(my_proc_id, flops);
-  smpi_execute_flops(flops);
-  TRACE_smpi_computing_out(my_proc_id);
-
-  log_timed_action (action, clock);
-}
-
-static void action_send(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
-{
-  CHECK_ACTION_PARAMS(action, 2, 1)
-  int to       = std::stoi(action[2]);
-  double size=parse_double(action[3]);
-  double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
-
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 4) ? decode_datatype(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
-
-  int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
-  int dst_traced = MPI_COMM_WORLD->group()->actor(to)->getPid();
-
-  TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
-                     new simgrid::instr::Pt2PtTIData("send", to, size, MPI_CURRENT_TYPE->encode()));
-  if (not TRACE_smpi_view_internals())
-    TRACE_smpi_send(my_proc_id, my_proc_id, dst_traced, 0, size * MPI_CURRENT_TYPE->size());
-
-  Request::send(nullptr, size, MPI_CURRENT_TYPE, to , 0, MPI_COMM_WORLD);
-
-  TRACE_smpi_comm_out(my_proc_id);
-
-  log_timed_action(action, clock);
-}
-
-static void action_Isend(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
-{
-  CHECK_ACTION_PARAMS(action, 2, 1)
-  int to       = std::stoi(action[2]);
-  double size=parse_double(action[3]);
-  double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
-
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 4) ? decode_datatype(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
-
-  int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
-  int dst_traced = MPI_COMM_WORLD->group()->actor(to)->getPid();
-  TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
-                     new simgrid::instr::Pt2PtTIData("Isend", to, size, MPI_CURRENT_TYPE->encode()));
-  if (not TRACE_smpi_view_internals())
-    TRACE_smpi_send(my_proc_id, my_proc_id, dst_traced, 0, size * MPI_CURRENT_TYPE->size());
-
-  MPI_Request request = Request::isend(nullptr, size, MPI_CURRENT_TYPE, to, 0, MPI_COMM_WORLD);
-
-  TRACE_smpi_comm_out(my_proc_id);
-
-  get_reqq_self()->push_back(request);
-
-  log_timed_action (action, clock);
-}
-
-static void action_recv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
-{
-  CHECK_ACTION_PARAMS(action, 2, 1)
-  int from     = std::stoi(action[2]);
-  double size=parse_double(action[3]);
-  double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
-  MPI_Status status;
-
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 4) ? decode_datatype(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
-
-  int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
-  int src_traced = MPI_COMM_WORLD->group()->actor(from)->getPid();
-
-  TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
-                     new simgrid::instr::Pt2PtTIData("recv", from, size, MPI_CURRENT_TYPE->encode()));
-
-  //unknown size from the receiver point of view
-  if (size <= 0.0) {
-    Request::probe(from, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);
-    size=status.count;
-  }
-
-  Request::recv(nullptr, size, MPI_CURRENT_TYPE, from, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);
-
-  TRACE_smpi_comm_out(my_proc_id);
-  if (not TRACE_smpi_view_internals()) {
-    TRACE_smpi_recv(src_traced, my_proc_id, 0);
-  }
-
-  log_timed_action (action, clock);
-}
-
-static void action_Irecv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
-{
-  CHECK_ACTION_PARAMS(action, 2, 1)
-  int from     = std::stoi(action[2]);
-  double size=parse_double(action[3]);
-  double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
-
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 4) ? decode_datatype(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
-
-  int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
-  TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
-                     new simgrid::instr::Pt2PtTIData("Irecv", from, size, MPI_CURRENT_TYPE->encode()));
-  MPI_Status status;
-  //unknow size from the receiver pov
-  if (size <= 0.0) {
-    Request::probe(from, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);
-    size = status.count;
-  }
-
-  MPI_Request request = Request::irecv(nullptr, size, MPI_CURRENT_TYPE, from, 0, MPI_COMM_WORLD);
-
-  TRACE_smpi_comm_out(my_proc_id);
-  get_reqq_self()->push_back(request);
-
-  log_timed_action (action, clock);
+  Replay::ComputeAction().execute(action);
 }
 
 static void action_test(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
@@ -266,38 +302,6 @@ static void action_test(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   log_timed_action (action, clock);
 }
 
-static void action_wait(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
-{
-  CHECK_ACTION_PARAMS(action, 0, 0)
-  double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
-  MPI_Status status;
-
-  std::string s = boost::algorithm::join(action, " ");
-  xbt_assert(get_reqq_self()->size(), "action wait not preceded by any irecv or isend: %s", s.c_str());
-  MPI_Request request = get_reqq_self()->back();
-  get_reqq_self()->pop_back();
-
-  if (request==nullptr){
-    /* Assume that the trace is well formed, meaning the comm might have been caught by a MPI_test. Then just return.*/
-    return;
-  }
-
-  int rank = request->comm() != MPI_COMM_NULL ? request->comm()->rank() : -1;
-
-  MPI_Group group = request->comm()->group();
-  int src_traced = group->rank(request->src());
-  int dst_traced = group->rank(request->dst());
-  int is_wait_for_receive = (request->flags() & RECV);
-  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__, new simgrid::instr::NoOpTIData("wait"));
-
-  Request::wait(&request, &status);
-
-  TRACE_smpi_comm_out(rank);
-  if (is_wait_for_receive)
-    TRACE_smpi_recv(src_traced, dst_traced, 0);
-  log_timed_action (action, clock);
-}
-
 static void action_waitall(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
 {
   CHECK_ACTION_PARAMS(action, 0, 0)
@@ -350,12 +354,12 @@ static void action_bcast(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
   int root     = (action.size() > 3) ? std::stoi(action[3]) : 0;
   /* Initialize MPI_CURRENT_TYPE in order to decrease the number of the checks */
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 4) ? decode_datatype(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 4) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
 
   int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
   TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
                      new simgrid::instr::CollTIData("bcast", MPI_COMM_WORLD->group()->actor(root)->getPid(), -1.0, size,
-                                                    -1, MPI_CURRENT_TYPE->encode(), ""));
+                                                    -1, Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE), ""));
 
   void *sendbuf = smpi_get_tmp_sendbuffer(size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
 
@@ -373,12 +377,12 @@ static void action_reduce(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
   int root         = (action.size() > 4) ? std::stoi(action[4]) : 0;
 
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 5) ? decode_datatype(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 5) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
 
   int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
   TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
                      new simgrid::instr::CollTIData("reduce", MPI_COMM_WORLD->group()->actor(root)->getPid(), comp_size,
-                                                    comm_size, -1, MPI_CURRENT_TYPE->encode(), ""));
+                                                    comm_size, -1, Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE), ""));
 
   void *recvbuf = smpi_get_tmp_sendbuffer(comm_size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
   void *sendbuf = smpi_get_tmp_sendbuffer(comm_size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
@@ -395,12 +399,12 @@ static void action_allReduce(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   double comm_size = parse_double(action[2]);
   double comp_size = parse_double(action[3]);
 
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 4) ? decode_datatype(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 4) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
 
   double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
   int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
   TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__, new simgrid::instr::CollTIData("allReduce", -1, comp_size, comm_size, -1,
-                                                                              MPI_CURRENT_TYPE->encode(), ""));
+                                                                              Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE), ""));
 
   void *recvbuf = smpi_get_tmp_recvbuffer(comm_size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
   void *sendbuf = smpi_get_tmp_sendbuffer(comm_size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
@@ -418,8 +422,8 @@ static void action_allToAll(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   unsigned long comm_size = MPI_COMM_WORLD->size();
   int send_size = parse_double(action[2]);
   int recv_size = parse_double(action[3]);
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(action.size() > 5) ? decode_datatype(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 5) ? decode_datatype(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(action.size() > 5) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 5) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
 
   void *send = smpi_get_tmp_sendbuffer(send_size*comm_size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
   void *recv = smpi_get_tmp_recvbuffer(recv_size*comm_size* MPI_CURRENT_TYPE2->size());
@@ -427,7 +431,8 @@ static void action_allToAll(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   int my_proc_id = Actor::self()->getPid();
   TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
                      new simgrid::instr::CollTIData("allToAll", -1, -1.0, send_size, recv_size,
-                                                    MPI_CURRENT_TYPE->encode(), MPI_CURRENT_TYPE2->encode()));
+                                                    Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE),
+                                                    Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE2)));
 
   Colls::alltoall(send, send_size, MPI_CURRENT_TYPE, recv, recv_size, MPI_CURRENT_TYPE2, MPI_COMM_WORLD);
 
@@ -443,16 +448,16 @@ static void action_gather(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
         1) 68 is the sendcounts
         2) 68 is the recvcounts
         3) 0 is the root node
-        4) 0 is the send datatype id, see decode_datatype()
-        5) 0 is the recv datatype id, see decode_datatype()
+        4) 0 is the send datatype id, see simgrid::smpi::Datatype::decode()
+        5) 0 is the recv datatype id, see simgrid::smpi::Datatype::decode()
   */
   CHECK_ACTION_PARAMS(action, 2, 3)
   double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
   unsigned long comm_size = MPI_COMM_WORLD->size();
   int send_size = parse_double(action[2]);
   int recv_size = parse_double(action[3]);
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(action.size() > 6) ? decode_datatype(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 6) ? decode_datatype(action[6]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(action.size() > 6) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 6) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[6]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
 
   void *send = smpi_get_tmp_sendbuffer(send_size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
   void *recv = nullptr;
@@ -462,9 +467,9 @@ static void action_gather(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   if(rank==root)
     recv = smpi_get_tmp_recvbuffer(recv_size*comm_size* MPI_CURRENT_TYPE2->size());
 
-  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__,
-                     new simgrid::instr::CollTIData("gather", root, -1.0, send_size, recv_size,
-                                                    MPI_CURRENT_TYPE->encode(), MPI_CURRENT_TYPE2->encode()));
+  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__, new simgrid::instr::CollTIData("gather", root, -1.0, send_size, recv_size,
+                                                                        Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE),
+                                                                        Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE2)));
 
   Colls::gather(send, send_size, MPI_CURRENT_TYPE, recv, recv_size, MPI_CURRENT_TYPE2, root, MPI_COMM_WORLD);
 
@@ -480,16 +485,16 @@ static void action_scatter(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
         1) 68 is the sendcounts
         2) 68 is the recvcounts
         3) 0 is the root node
-        4) 0 is the send datatype id, see decode_datatype()
-        5) 0 is the recv datatype id, see decode_datatype()
+        4) 0 is the send datatype id, see simgrid::smpi::Datatype::decode()
+        5) 0 is the recv datatype id, see simgrid::smpi::Datatype::decode()
   */
   CHECK_ACTION_PARAMS(action, 2, 3)
   double clock                   = smpi_process()->simulated_elapsed();
   unsigned long comm_size        = MPI_COMM_WORLD->size();
   int send_size                  = parse_double(action[2]);
   int recv_size                  = parse_double(action[3]);
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(action.size() > 6) ? decode_datatype(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 6) ? decode_datatype(action[6]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(action.size() > 6) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 6) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[6]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
 
   void* send = smpi_get_tmp_sendbuffer(send_size * MPI_CURRENT_TYPE->size());
   void* recv = nullptr;
@@ -499,9 +504,9 @@ static void action_scatter(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   if (rank == root)
     recv = smpi_get_tmp_recvbuffer(recv_size * comm_size * MPI_CURRENT_TYPE2->size());
 
-  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__,
-                     new simgrid::instr::CollTIData("gather", root, -1.0, send_size, recv_size,
-                                                    MPI_CURRENT_TYPE->encode(), MPI_CURRENT_TYPE2->encode()));
+  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__, new simgrid::instr::CollTIData("gather", root, -1.0, send_size, recv_size,
+                                                                        Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE),
+                                                                        Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE2)));
 
   Colls::scatter(send, send_size, MPI_CURRENT_TYPE, recv, recv_size, MPI_CURRENT_TYPE2, root, MPI_COMM_WORLD);
 
@@ -517,8 +522,8 @@ static void action_gatherv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
        1) 68 is the sendcount
        2) 68 10 10 10 is the recvcounts
        3) 0 is the root node
-       4) 0 is the send datatype id, see decode_datatype()
-       5) 0 is the recv datatype id, see decode_datatype()
+       4) 0 is the send datatype id, see simgrid::smpi::Datatype::decode()
+       5) 0 is the recv datatype id, see simgrid::smpi::Datatype::decode()
   */
   double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
   unsigned long comm_size = MPI_COMM_WORLD->size();
@@ -528,9 +533,9 @@ static void action_gatherv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   std::shared_ptr<std::vector<int>> recvcounts(new std::vector<int>(comm_size));
 
   MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE =
-      (action.size() > 5 + comm_size) ? decode_datatype(action[4 + comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 5 + comm_size) ? decode_datatype(action[5 + comm_size])
-                                                                 : MPI_DEFAULT_TYPE};
+      (action.size() > 5 + comm_size) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[4 + comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{
+      (action.size() > 5 + comm_size) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[5 + comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
 
   void *send = smpi_get_tmp_sendbuffer(send_size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
   void *recv = nullptr;
@@ -545,9 +550,9 @@ static void action_gatherv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   if(rank==root)
     recv = smpi_get_tmp_recvbuffer(recv_sum* MPI_CURRENT_TYPE2->size());
 
-  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__,
-                     new simgrid::instr::VarCollTIData("gatherV", root, send_size, nullptr, -1, recvcounts,
-                                                       MPI_CURRENT_TYPE->encode(), MPI_CURRENT_TYPE2->encode()));
+  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__, new simgrid::instr::VarCollTIData(
+                                             "gatherV", root, send_size, nullptr, -1, recvcounts,
+                                             Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE), Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE2)));
 
   Colls::gatherv(send, send_size, MPI_CURRENT_TYPE, recv, recvcounts->data(), disps.data(), MPI_CURRENT_TYPE2, root,
                  MPI_COMM_WORLD);
@@ -564,8 +569,8 @@ static void action_scatterv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
        1) 68 10 10 10 is the sendcounts
        2) 68 is the recvcount
        3) 0 is the root node
-       4) 0 is the send datatype id, see decode_datatype()
-       5) 0 is the recv datatype id, see decode_datatype()
+       4) 0 is the send datatype id, see simgrid::smpi::Datatype::decode()
+       5) 0 is the recv datatype id, see simgrid::smpi::Datatype::decode()
   */
   double clock  = smpi_process()->simulated_elapsed();
   unsigned long comm_size = MPI_COMM_WORLD->size();
@@ -575,9 +580,9 @@ static void action_scatterv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   std::shared_ptr<std::vector<int>> sendcounts(new std::vector<int>(comm_size));
 
   MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE =
-      (action.size() > 5 + comm_size) ? decode_datatype(action[4 + comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 5 + comm_size) ? decode_datatype(action[5 + comm_size])
-                                                                 : MPI_DEFAULT_TYPE};
+      (action.size() > 5 + comm_size) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[4 + comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{
+      (action.size() > 5 + comm_size) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[5 + comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
 
   void* send = nullptr;
   void* recv = smpi_get_tmp_recvbuffer(recv_size * MPI_CURRENT_TYPE->size());
@@ -592,9 +597,9 @@ static void action_scatterv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   if (rank == root)
     send = smpi_get_tmp_sendbuffer(send_sum * MPI_CURRENT_TYPE2->size());
 
-  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__,
-                     new simgrid::instr::VarCollTIData("gatherV", root, -1, sendcounts, recv_size, nullptr,
-                                                       MPI_CURRENT_TYPE->encode(), MPI_CURRENT_TYPE2->encode()));
+  TRACE_smpi_comm_in(rank, __FUNCTION__, new simgrid::instr::VarCollTIData("gatherV", root, -1, sendcounts, recv_size,
+                                                                           nullptr, Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE),
+                                                                           Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE2)));
 
   Colls::scatterv(send, sendcounts->data(), disps.data(), MPI_CURRENT_TYPE, recv, recv_size, MPI_CURRENT_TYPE2, root,
                   MPI_COMM_WORLD);
@@ -610,7 +615,7 @@ static void action_reducescatter(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
      where:
        1) The first four values after the name of the action declare the recvcounts array
        2) The value 11346849 is the amount of instructions
-       3) The last value corresponds to the datatype, see decode_datatype().
+       3) The last value corresponds to the datatype, see simgrid::smpi::Datatype::decode().
  */
   double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
   unsigned long comm_size = MPI_COMM_WORLD->size();
@@ -619,7 +624,7 @@ static void action_reducescatter(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   int my_proc_id                     = Actor::self()->getPid();
   std::shared_ptr<std::vector<int>> recvcounts(new std::vector<int>);
   MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE =
-      (action.size() > 3 + comm_size) ? decode_datatype(action[3 + comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
+      (action.size() > 3 + comm_size) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[3 + comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
 
   for (unsigned int i = 0; i < comm_size; i++) {
     recvcounts->push_back(std::stoi(action[i + 2]));
@@ -629,7 +634,7 @@ static void action_reducescatter(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
                      new simgrid::instr::VarCollTIData("reduceScatter", -1, 0, nullptr, -1, recvcounts,
                                                        std::to_string(comp_size), /* ugly hack to print comp_size */
-                                                       MPI_CURRENT_TYPE->encode()));
+                                                       Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE)));
 
   void *sendbuf = smpi_get_tmp_sendbuffer(size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
   void *recvbuf = smpi_get_tmp_recvbuffer(size* MPI_CURRENT_TYPE->size());
@@ -648,7 +653,8 @@ static void action_allgather(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
     where:
         1) 275427 is the sendcount
         2) 275427 is the recvcount
-        3) No more values mean that the datatype for sent and receive buffer is the default one, see decode_datatype().
+        3) No more values mean that the datatype for sent and receive buffer is the default one, see
+    simgrid::smpi::Datatype::decode().
   */
   double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
 
@@ -656,8 +662,8 @@ static void action_allgather(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   int sendcount = std::stoi(action[2]);
   int recvcount = std::stoi(action[3]);
 
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(action.size() > 5) ? decode_datatype(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 5) ? decode_datatype(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(action.size() > 5) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[4]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 5) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[5]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
 
   void *sendbuf = smpi_get_tmp_sendbuffer(sendcount* MPI_CURRENT_TYPE->size());
   void *recvbuf = smpi_get_tmp_recvbuffer(recvcount* MPI_CURRENT_TYPE2->size());
@@ -666,7 +672,8 @@ static void action_allgather(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
 
   TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
                      new simgrid::instr::CollTIData("allGather", -1, -1.0, sendcount, recvcount,
-                                                    MPI_CURRENT_TYPE->encode(), MPI_CURRENT_TYPE2->encode()));
+                                                    Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE),
+                                                    Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE2)));
 
   Colls::allgather(sendbuf, sendcount, MPI_CURRENT_TYPE, recvbuf, recvcount, MPI_CURRENT_TYPE2, MPI_COMM_WORLD);
 
@@ -681,7 +688,8 @@ static void action_allgatherv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
      where:
         1) 275427 is the sendcount
         2) The next four elements declare the recvcounts array
-        3) No more values mean that the datatype for sent and receive buffer is the default one, see decode_datatype().
+        3) No more values mean that the datatype for sent and receive buffer is the default one, see
+     simgrid::smpi::Datatype::decode().
   */
   double clock = smpi_process()->simulated_elapsed();
 
@@ -707,8 +715,10 @@ static void action_allgatherv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
       disps[i]          = std::stoi(action[disp_index + i]);
   }
 
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(datatype_index > 0) ? decode_datatype(action[datatype_index]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(datatype_index > 0) ? decode_datatype(action[datatype_index]) : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE{(datatype_index > 0) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[datatype_index])
+                                                     : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(datatype_index > 0) ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[datatype_index])
+                                                      : MPI_DEFAULT_TYPE};
 
   void *sendbuf = smpi_get_tmp_sendbuffer(sendcount* MPI_CURRENT_TYPE->size());
 
@@ -722,7 +732,8 @@ static void action_allgatherv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
 
   TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
                      new simgrid::instr::VarCollTIData("allGatherV", -1, sendcount, nullptr, -1, recvcounts,
-                                                       MPI_CURRENT_TYPE->encode(), MPI_CURRENT_TYPE2->encode()));
+                                                       Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE),
+                                                       Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE2)));
 
   Colls::allgatherv(sendbuf, sendcount, MPI_CURRENT_TYPE, recvbuf, recvcounts->data(), disps.data(), MPI_CURRENT_TYPE2,
                     MPI_COMM_WORLD);
@@ -750,10 +761,12 @@ static void action_allToAllv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
   std::vector<int> senddisps(comm_size, 0);
   std::vector<int> recvdisps(comm_size, 0);
 
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE =
-      (action.size() > 5 + 2 * comm_size) ? decode_datatype(action[4 + 2 * comm_size]) : MPI_DEFAULT_TYPE;
-  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 5 + 2 * comm_size) ? decode_datatype(action[5 + 2 * comm_size])
-                                                                     : MPI_DEFAULT_TYPE};
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE = (action.size() > 5 + 2 * comm_size)
+                                      ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[4 + 2 * comm_size])
+                                      : MPI_DEFAULT_TYPE;
+  MPI_Datatype MPI_CURRENT_TYPE2{(action.size() > 5 + 2 * comm_size)
+                                     ? simgrid::smpi::Datatype::decode(action[5 + 2 * comm_size])
+                                     : MPI_DEFAULT_TYPE};
 
   int send_buf_size=parse_double(action[2]);
   int recv_buf_size=parse_double(action[3+comm_size]);
@@ -770,7 +783,8 @@ static void action_allToAllv(simgrid::xbt::ReplayAction& action)
 
   TRACE_smpi_comm_in(my_proc_id, __FUNCTION__,
                      new simgrid::instr::VarCollTIData("allToAllV", -1, send_size, sendcounts, recv_size, recvcounts,
-                                                       MPI_CURRENT_TYPE->encode(), MPI_CURRENT_TYPE2->encode()));
+                                                       Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE),
+                                                       Datatype::encode(MPI_CURRENT_TYPE2)));
 
   Colls::alltoallv(sendbuf, sendcounts->data(), senddisps.data(), MPI_CURRENT_TYPE, recvbuf, recvcounts->data(),
                    recvdisps.data(), MPI_CURRENT_TYPE, MPI_COMM_WORLD);
@@ -798,12 +812,24 @@ void smpi_replay_init(int* argc, char*** argv)
   xbt_replay_action_register("comm_size",  simgrid::smpi::action_comm_size);
   xbt_replay_action_register("comm_split", simgrid::smpi::action_comm_split);
   xbt_replay_action_register("comm_dup",   simgrid::smpi::action_comm_dup);
-  xbt_replay_action_register("send",       simgrid::smpi::action_send);
-  xbt_replay_action_register("Isend",      simgrid::smpi::action_Isend);
-  xbt_replay_action_register("recv",       simgrid::smpi::action_recv);
-  xbt_replay_action_register("Irecv",      simgrid::smpi::action_Irecv);
-  xbt_replay_action_register("test",       simgrid::smpi::action_test);
-  xbt_replay_action_register("wait",       simgrid::smpi::action_wait);
+
+  std::shared_ptr<simgrid::smpi::Replay::SendAction> isend(new simgrid::smpi::Replay::SendAction("Isend"));
+  std::shared_ptr<simgrid::smpi::Replay::SendAction> send(new simgrid::smpi::Replay::SendAction("send"));
+  std::shared_ptr<simgrid::smpi::Replay::RecvAction> irecv(new simgrid::smpi::Replay::RecvAction("Irecv"));
+  std::shared_ptr<simgrid::smpi::Replay::RecvAction> recv(new simgrid::smpi::Replay::RecvAction("recv"));
+  std::shared_ptr<simgrid::smpi::Replay::WaitAction> wait(new simgrid::smpi::Replay::WaitAction());
+
+  xbt_replay_action_register("send",
+                             std::bind(&simgrid::smpi::Replay::SendAction::execute, send, std::placeholders::_1));
+  xbt_replay_action_register("Isend",
+                             std::bind(&simgrid::smpi::Replay::SendAction::execute, isend, std::placeholders::_1));
+  xbt_replay_action_register("recv",
+                             std::bind(&simgrid::smpi::Replay::RecvAction::execute, recv, std::placeholders::_1));
+  xbt_replay_action_register("Irecv",
+                             std::bind(&simgrid::smpi::Replay::RecvAction::execute, irecv, std::placeholders::_1));
+  xbt_replay_action_register("test", simgrid::smpi::action_test);
+  xbt_replay_action_register("wait",
+                             std::bind(&simgrid::smpi::Replay::WaitAction::execute, wait, std::placeholders::_1));
   xbt_replay_action_register("waitAll",    simgrid::smpi::action_waitall);
   xbt_replay_action_register("barrier",    simgrid::smpi::action_barrier);
   xbt_replay_action_register("bcast",      simgrid::smpi::action_bcast);
@@ -818,7 +844,7 @@ void smpi_replay_init(int* argc, char*** argv)
   xbt_replay_action_register("allGather",  simgrid::smpi::action_allgather);
   xbt_replay_action_register("allGatherV", simgrid::smpi::action_allgatherv);
   xbt_replay_action_register("reduceScatter",  simgrid::smpi::action_reducescatter);
-  xbt_replay_action_register("compute",    simgrid::smpi::action_compute);
+  xbt_replay_action_register("compute", simgrid::smpi::action_compute);
 
   //if we have a delayed start, sleep here.
   if(*argc>2){