Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Add io test in mpich testsuite.
[simgrid.git] / teshsuite / smpi / mpich3-test / io / i_noncontig_coll2.c
diff --git a/teshsuite/smpi/mpich3-test/io/i_noncontig_coll2.c b/teshsuite/smpi/mpich3-test/io/i_noncontig_coll2.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..35466b4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,558 @@
+/* -*- Mode: C; c-basic-offset:4 ; indent-tabs-mode:nil ; -*- */
+/*
+ *  (C) 2014 by Argonne National Laboratory.
+ *      See COPYRIGHT in top-level directory.
+ */
+
+#include "mpi.h"
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
+#include <stdlib.h>
+
+/* tests noncontiguous reads/writes using nonblocking collective I/O */
+
+/* this test is almost exactly like i_noncontig_coll.c with the following changes:
+ *
+ * . generalized file writing/reading to handle arbitrary number of processors
+ * . provides the "cb_config_list" hint with several permutations of the
+ *   avaliable processors.
+ *   [ makes use of code copied from ROMIO's ADIO code to collect the names of
+ *   the processors ]
+ */
+
+/* we are going to muck with this later to make it evenly divisible by however many compute nodes we have */
+#define STARTING_SIZE 5000
+
+int test_file(char *filename, int mynod, int nprocs, char *cb_hosts, const char *msg, int verbose);
+
+#define ADIOI_Free free
+#define ADIOI_Malloc malloc
+#define FPRINTF fprintf
+/* I have no idea what the "D" stands for; it's how things are done in adio.h
+ */
+struct ADIO_cb_name_arrayD {
+    int refct;
+    int namect;
+    char **names;
+};
+typedef struct ADIO_cb_name_arrayD *ADIO_cb_name_array;
+
+void handle_error(int errcode, const char *str);
+int cb_gather_name_array(MPI_Comm comm, ADIO_cb_name_array * arrayp);
+void default_str(int mynod, int len, ADIO_cb_name_array array, char *dest);
+void reverse_str(int mynod, int len, ADIO_cb_name_array array, char *dest);
+void reverse_alternating_str(int mynod, int len, ADIO_cb_name_array array, char *dest);
+void simple_shuffle_str(int mynod, int len, ADIO_cb_name_array array, char *dest);
+
+
+void handle_error(int errcode, const char *str)
+{
+    char msg[MPI_MAX_ERROR_STRING];
+    int resultlen;
+    MPI_Error_string(errcode, msg, &resultlen);
+    fprintf(stderr, "%s: %s\n", str, msg);
+    MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
+}
+
+
+/* cb_gather_name_array() - gather a list of processor names from all processes
+ *                          in a communicator and store them on rank 0.
+ *
+ * This is a collective call on the communicator(s) passed in.
+ *
+ * Obtains a rank-ordered list of processor names from the processes in
+ * "dupcomm".
+ *
+ * Returns 0 on success, -1 on failure.
+ *
+ * NOTE: Needs some work to cleanly handle out of memory cases!
+ */
+int cb_gather_name_array(MPI_Comm comm, ADIO_cb_name_array * arrayp)
+{
+    /* this is copied from ROMIO, but since this test is for correctness,
+     * not performance, note that we have removed the parts where ROMIO
+     * uses a keyval to cache the name array.  We'll just rebuild it if we
+     * need to */
+
+    char my_procname[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME], **procname = 0;
+    int *procname_len = NULL, my_procname_len, *disp = NULL, i;
+    int commsize, commrank;
+    ADIO_cb_name_array array = NULL;
+
+    MPI_Comm_size(comm, &commsize);
+    MPI_Comm_rank(comm, &commrank);
+
+    MPI_Get_processor_name(my_procname, &my_procname_len);
+
+    /* allocate space for everything */
+    array = (ADIO_cb_name_array) malloc(sizeof(*array));
+    if (array == NULL) {
+        return -1;
+    }
+    array->refct = 1;
+
+    if (commrank == 0) {
+        /* process 0 keeps the real list */
+        array->namect = commsize;
+
+        array->names = (char **) ADIOI_Malloc(sizeof(char *) * commsize);
+        if (array->names == NULL) {
+            return -1;
+        }
+        procname = array->names;        /* simpler to read */
+
+        procname_len = (int *) ADIOI_Malloc(commsize * sizeof(int));
+        if (procname_len == NULL) {
+            return -1;
+        }
+    }
+    else {
+        /* everyone else just keeps an empty list as a placeholder */
+        array->namect = 0;
+        array->names = NULL;
+    }
+    /* gather lengths first */
+    MPI_Gather(&my_procname_len, 1, MPI_INT, procname_len, 1, MPI_INT, 0, comm);
+
+    if (commrank == 0) {
+#ifdef CB_CONFIG_LIST_DEBUG
+        for (i = 0; i < commsize; i++) {
+            FPRINTF(stderr, "len[%d] = %d\n", i, procname_len[i]);
+        }
+#endif
+
+        for (i = 0; i < commsize; i++) {
+            /* add one to the lengths because we need to count the
+             * terminator, and we are going to use this list of lengths
+             * again in the gatherv.
+             */
+            procname_len[i]++;
+            procname[i] = malloc(procname_len[i]);
+            if (procname[i] == NULL) {
+                return -1;
+            }
+        }
+
+        /* create our list of displacements for the gatherv.  we're going
+         * to do everything relative to the start of the region allocated
+         * for procname[0]
+         *
+         * I suppose it is theoretically possible that the distance between
+         * malloc'd regions could be more than will fit in an int.  We don't
+         * cover that case.
+         */
+        disp = malloc(commsize * sizeof(int));
+        disp[0] = 0;
+        for (i = 1; i < commsize; i++) {
+            disp[i] = (int) (procname[i] - procname[0]);
+        }
+
+    }
+
+    /* now gather strings */
+    if (commrank == 0) {
+        MPI_Gatherv(my_procname, my_procname_len + 1, MPI_CHAR,
+                    procname[0], procname_len, disp, MPI_CHAR, 0, comm);
+    }
+    else {
+        /* if we didn't do this, we would need to allocate procname[]
+         * on all processes...which seems a little silly.
+         */
+        MPI_Gatherv(my_procname, my_procname_len + 1, MPI_CHAR,
+                    NULL, NULL, NULL, MPI_CHAR, 0, comm);
+    }
+
+    if (commrank == 0) {
+        /* no longer need the displacements or lengths */
+        free(disp);
+        free(procname_len);
+
+#ifdef CB_CONFIG_LIST_DEBUG
+        for (i = 0; i < commsize; i++) {
+            fprintf(stderr, "name[%d] = %s\n", i, procname[i]);
+        }
+#endif
+    }
+
+    *arrayp = array;
+    return 0;
+}
+
+void default_str(int mynod, int len, ADIO_cb_name_array array, char *dest)
+{
+    char *ptr;
+    int i, p;
+    if (!mynod) {
+        ptr = dest;
+        for (i = 0; i < array->namect; i++) {
+            p = snprintf(ptr, len, "%s,", array->names[i]);
+            ptr += p;
+        }
+        /* chop off that last comma */
+        dest[strlen(dest) - 1] = '\0';
+    }
+    MPI_Bcast(dest, len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD);
+}
+
+void reverse_str(int mynod, int len, ADIO_cb_name_array array, char *dest)
+{
+    char *ptr;
+    int i, p;
+    if (!mynod) {
+        ptr = dest;
+        for (i = (array->namect - 1); i >= 0; i--) {
+            p = snprintf(ptr, len, "%s,", array->names[i]);
+            ptr += p;
+        }
+        dest[strlen(dest) - 1] = '\0';
+    }
+    MPI_Bcast(dest, len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD);
+}
+
+void reverse_alternating_str(int mynod, int len, ADIO_cb_name_array array, char *dest)
+{
+    char *ptr;
+    int i, p;
+    if (!mynod) {
+        ptr = dest;
+        /* evens */
+        for (i = (array->namect - 1); i >= 0; i -= 2) {
+            p = snprintf(ptr, len, "%s,", array->names[i]);
+            ptr += p;
+        }
+        /* odds */
+        for (i = (array->namect - 2); i > 0; i -= 2) {
+            p = snprintf(ptr, len, "%s,", array->names[i]);
+            ptr += p;
+        }
+        dest[strlen(dest) - 1] = '\0';
+    }
+    MPI_Bcast(dest, len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD);
+}
+
+void simple_shuffle_str(int mynod, int len, ADIO_cb_name_array array, char *dest)
+{
+    char *ptr;
+    int i, p;
+    if (!mynod) {
+        ptr = dest;
+        for (i = (array->namect / 2); i < array->namect; i++) {
+            p = snprintf(ptr, len, "%s,", array->names[i]);
+            ptr += p;
+        }
+        for (i = 0; i < (array->namect / 2); i++) {
+            p = snprintf(ptr, len, "%s,", array->names[i]);
+            ptr += p;
+        }
+        dest[strlen(dest) - 1] = '\0';
+    }
+    MPI_Bcast(dest, len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD);
+}
+
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    int i, mynod, nprocs, len, errs = 0, sum_errs = 0, verbose = 0;
+    char *filename;
+    char *cb_config_string;
+    int cb_config_len;
+    ADIO_cb_name_array array;
+
+
+    MPI_Init(&argc, &argv);
+    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nprocs);
+    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &mynod);
+
+
+    /* process 0 takes the file name as a command-line argument and
+     * broadcasts it to other processes */
+    if (!mynod) {
+        filename = (char*)"testfile";
+        len = strlen(filename);
+        MPI_Bcast(&len, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
+        MPI_Bcast(filename, len + 1, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD);
+    }
+    else {
+        MPI_Bcast(&len, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
+        filename = (char *) malloc(len + 1);
+        MPI_Bcast(filename, len + 1, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD);
+    }
+
+    /* want to hint the cb_config_list, but do so in a non-sequential way */
+    cb_gather_name_array(MPI_COMM_WORLD, &array);
+
+    /* sanity check */
+    if (!mynod) {
+        if (array->namect < 2) {
+            fprintf(stderr, "Run this test on two or more hosts\n");
+            MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
+        }
+    }
+    /* get space for the permuted cb_config_string */
+    if (!mynod) {
+        cb_config_len = 0;
+        for (i = 0; i < array->namect; i++) {
+            /* +1: space for either a , or \0 if last */
+            cb_config_len += strlen(array->names[i]) + 1;
+        }
+        ++cb_config_len;
+    }
+    MPI_Bcast(&cb_config_len, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
+    if ((cb_config_string = malloc(cb_config_len)) == NULL) {
+        perror("malloc");
+        MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
+    }
+
+    /* first, no hinting */
+    errs += test_file(filename, mynod, nprocs, NULL, "collective w/o hinting", verbose);
+
+    /* hint, but no change in order */
+    default_str(mynod, cb_config_len, array, cb_config_string);
+    errs += test_file(filename, mynod, nprocs, cb_config_string,
+                      "collective w/ hinting: default order", verbose);
+
+    /*  reverse order */
+    reverse_str(mynod, cb_config_len, array, cb_config_string);
+    errs += test_file(filename, mynod, nprocs, cb_config_string,
+                      "collective w/ hinting: reverse order", verbose);
+
+    /* reverse, every other */
+    reverse_alternating_str(mynod, cb_config_len, array, cb_config_string);
+    errs += test_file(filename, mynod, nprocs, cb_config_string,
+                      "collective w/ hinting: permutation1", verbose);
+
+    /* second half, first half */
+    simple_shuffle_str(mynod, cb_config_len, array, cb_config_string);
+    errs += test_file(filename, mynod, nprocs, cb_config_string,
+                      "collective w/ hinting: permutation2", verbose);
+
+    MPI_Allreduce(&errs, &sum_errs, 1, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
+
+    if (!mynod) {
+        if (sum_errs)
+            fprintf(stderr, "Found %d error cases\n", sum_errs);
+        else
+            printf(" No Errors\n");
+    }
+    if (mynod)
+        free(filename);
+    free(cb_config_string);
+    MPI_Finalize();
+    return 0;
+}
+
+#define SEEDER(x,y,z) ((x)*1000000 + (y) + (x)*(z))
+
+int test_file(char *filename, int mynod, int nprocs, char *cb_hosts, const char *msg, int verbose)
+{
+    MPI_Datatype typevec, newtype, t[3];
+    int *buf, i, b[3], errcode, errors = 0;
+    MPI_File fh;
+    MPI_Aint d[3];
+    MPI_Request request;
+    MPI_Status status;
+    int SIZE = (STARTING_SIZE / nprocs) * nprocs;
+    MPI_Info info;
+
+    if (mynod == 0 && verbose)
+        fprintf(stderr, "%s\n", msg);
+
+    buf = (int *) malloc(SIZE * sizeof(int));
+    if (buf == NULL) {
+        perror("test_file");
+        MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, -1);
+    }
+
+
+    if (cb_hosts != NULL) {
+        MPI_Info_create(&info);
+        MPI_Info_set(info, "cb_config_list", cb_hosts);
+    }
+    else {
+        info = MPI_INFO_NULL;
+    }
+
+    MPI_Type_vector(SIZE / nprocs, 1, nprocs, MPI_INT, &typevec);
+
+    b[0] = b[1] = b[2] = 1;
+    d[0] = 0;
+    d[1] = mynod * sizeof(int);
+    d[2] = SIZE * sizeof(int);
+    t[0] = MPI_LB;
+    t[1] = typevec;
+    t[2] = MPI_UB;
+
+    MPI_Type_struct(3, b, d, t, &newtype);
+    MPI_Type_commit(&newtype);
+    MPI_Type_free(&typevec);
+
+    if (!mynod) {
+        if (verbose)
+            fprintf(stderr, "\ntesting noncontiguous in memory, noncontiguous "
+                    "in file using collective I/O\n");
+        MPI_File_delete(filename, info);
+    }
+    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
+
+    errcode = MPI_File_open(MPI_COMM_WORLD, filename, MPI_MODE_CREATE | MPI_MODE_RDWR, info, &fh);
+    if (errcode != MPI_SUCCESS) {
+        handle_error(errcode, "MPI_File_open");
+    }
+
+    MPI_File_set_view(fh, 0, MPI_INT, newtype, "native", info);
+
+    for (i = 0; i < SIZE; i++)
+        buf[i] = SEEDER(mynod, i, SIZE);
+    errcode = MPI_File_iwrite_all(fh, buf, 1, newtype, &request);
+    if (errcode != MPI_SUCCESS) {
+        handle_error(errcode, "nc mem - nc file: MPI_File_iwrite_all");
+    }
+
+    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
+    MPI_Wait(&request, &status);
+
+    for (i = 0; i < SIZE; i++)
+        buf[i] = -1;
+
+    errcode = MPI_File_iread_at_all(fh, 0, buf, 1, newtype, &request);
+    if (errcode != MPI_SUCCESS) {
+        handle_error(errcode, "nc mem - nc file: MPI_File_iread_at_all");
+    }
+    MPI_Wait(&request, &status);
+
+    /* the verification for N compute nodes is tricky. Say we have 3
+     * processors.
+     * process 0 sees: 0 -1 -1 3 -1 -1 ...
+     * process 1 sees: -1 34 -1 -1 37 -1 ...
+     * process 2 sees: -1 -1 68 -1 -1 71 ... */
+
+    /* verify those leading -1s exist if they should */
+    for (i = 0; i < mynod; i++) {
+        if (buf[i] != -1) {
+            if (verbose)
+                fprintf(stderr, "Process %d: buf is %d, should be -1\n", mynod, buf[i]);
+            errors++;
+        }
+    }
+    /* now the modulo games are hairy.  processor 0 sees real data in the 0th,
+     * 3rd, 6th... elements of the buffer (assuming nprocs==3).  proc 1 sees
+     * the data in 1st, 4th, 7th..., and proc 2 sees it in 2nd, 5th, 8th */
+
+    for (/* 'i' set in above loop */ ; i < SIZE; i++) {
+        if (((i - mynod) % nprocs) && buf[i] != -1) {
+            if (verbose)
+                fprintf(stderr, "Process %d: buf %d is %d, should be -1\n", mynod, i, buf[i]);
+            errors++;
+        }
+        if (!((i - mynod) % nprocs) && buf[i] != SEEDER(mynod, i, SIZE)) {
+            if (verbose)
+                fprintf(stderr, "Process %d: buf %d is %d, should be %d\n",
+                        mynod, i, buf[i], SEEDER(mynod, i, SIZE));
+            errors++;
+        }
+    }
+    MPI_File_close(&fh);
+
+    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
+
+    if (!mynod) {
+        if (verbose)
+            fprintf(stderr, "\ntesting noncontiguous in memory, contiguous in "
+                    "file using collective I/O\n");
+        MPI_File_delete(filename, info);
+    }
+    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
+
+    MPI_File_open(MPI_COMM_WORLD, filename, MPI_MODE_CREATE | MPI_MODE_RDWR, info, &fh);
+
+    for (i = 0; i < SIZE; i++)
+        buf[i] = SEEDER(mynod, i, SIZE);
+    errcode = MPI_File_iwrite_at_all(fh, mynod * (SIZE / nprocs) * sizeof(int),
+                                     buf, 1, newtype, &request);
+    if (errcode != MPI_SUCCESS)
+        handle_error(errcode, "nc mem - c file: MPI_File_iwrite_at_all");
+
+    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
+    MPI_Wait(&request, &status);
+
+    for (i = 0; i < SIZE; i++)
+        buf[i] = -1;
+
+    errcode = MPI_File_iread_at_all(fh, mynod * (SIZE / nprocs) * sizeof(int),
+                                    buf, 1, newtype, &request);
+    if (errcode != MPI_SUCCESS)
+        handle_error(errcode, "nc mem - c file: MPI_File_iread_at_all");
+    MPI_Wait(&request, &status);
+
+    /* just like as above */
+    for (i = 0; i < mynod; i++) {
+        if (buf[i] != -1) {
+            if (verbose)
+                fprintf(stderr, "Process %d: buf is %d, should be -1\n", mynod, buf[i]);
+            errors++;
+        }
+    }
+    for (/* i set in above loop */ ; i < SIZE; i++) {
+        if (((i - mynod) % nprocs) && buf[i] != -1) {
+            if (verbose)
+                fprintf(stderr, "Process %d: buf %d is %d, should be -1\n", mynod, i, buf[i]);
+            errors++;
+        }
+        if (!((i - mynod) % nprocs) && buf[i] != SEEDER(mynod, i, SIZE)) {
+            if (verbose)
+                fprintf(stderr, "Process %d: buf %d is %d, should be %d\n",
+                        mynod, i, buf[i], SEEDER(mynod, i, SIZE));
+            errors++;
+        }
+    }
+
+    MPI_File_close(&fh);
+
+    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
+
+    if (!mynod) {
+        if (verbose)
+            fprintf(stderr, "\ntesting contiguous in memory, noncontiguous in "
+                    "file using collective I/O\n");
+        MPI_File_delete(filename, info);
+    }
+    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
+
+    MPI_File_open(MPI_COMM_WORLD, filename, MPI_MODE_CREATE | MPI_MODE_RDWR, info, &fh);
+
+    MPI_File_set_view(fh, 0, MPI_INT, newtype, "native", info);
+
+    for (i = 0; i < SIZE; i++)
+        buf[i] = SEEDER(mynod, i, SIZE);
+    errcode = MPI_File_iwrite_all(fh, buf, SIZE, MPI_INT, &request);
+    if (errcode != MPI_SUCCESS)
+        handle_error(errcode, "c mem - nc file: MPI_File_iwrite_all");
+
+    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
+    MPI_Wait(&request, &status);
+
+    for (i = 0; i < SIZE; i++)
+        buf[i] = -1;
+
+    errcode = MPI_File_iread_at_all(fh, 0, buf, SIZE, MPI_INT, &request);
+    if (errcode != MPI_SUCCESS)
+        handle_error(errcode, "c mem - nc file: MPI_File_iread_at_all");
+    MPI_Wait(&request, &status);
+
+    /* same crazy checking */
+    for (i = 0; i < SIZE; i++) {
+        if (buf[i] != SEEDER(mynod, i, SIZE)) {
+            if (verbose)
+                fprintf(stderr, "Process %d: buf %d is %d, should be %d\n",
+                        mynod, i, buf[i], SEEDER(mynod, i, SIZE));
+            errors++;
+        }
+    }
+
+    MPI_File_close(&fh);
+
+    MPI_Type_free(&newtype);
+    free(buf);
+    if (info != MPI_INFO_NULL)
+        MPI_Info_free(&info);
+    return errors;
+}