Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Merge branch 'master' into clean_events
[simgrid.git] / src / smpi / smpi_coll.cpp
index 1df9861..a26b1f7 100644 (file)
-/* smpi_coll.c -- various optimized routing for collectives                   */
+/* smpi_coll.c -- various optimized routing for collectives                 */
 
-/* Copyright (c) 2009-2015. The SimGrid Team.
- * All rights reserved.                                                     */
+/* Copyright (c) 2009-2017. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
 
 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
-#include <stdio.h>
-#include <string.h>
-#include <assert.h>
-
-#include "private.h"
-#include "colls/colls.h"
-#include "simgrid/sg_config.h"
+#include "src/smpi/private.h"
+#include "src/smpi/smpi_coll.hpp"
+#include "src/smpi/smpi_comm.hpp"
+#include "src/smpi/smpi_datatype.hpp"
+#include "src/smpi/smpi_op.hpp"
+#include "src/smpi/smpi_request.hpp"
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_coll, smpi, "Logging specific to SMPI (coll)");
 
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_gather_description[] = {
-  {"default", "gather default collective", (void*)smpi_mpi_gather},
-   COLL_GATHERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_allgather_description[] = {
-  {"default",
-   "allgather default collective",
-   (void*)smpi_mpi_allgather},
-COLL_ALLGATHERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_allgatherv_description[] = {
-  {"default",
-   "allgatherv default collective",
-   (void*)smpi_mpi_allgatherv},
-COLL_ALLGATHERVS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_allreduce_description[] = {
-  {"default",
-   "allreduce default collective",
-   (void*)smpi_mpi_allreduce},
-COLL_ALLREDUCES(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_reduce_scatter_description[] = {
-  {"default",
-   "reduce_scatter default collective",
-   (void*)smpi_mpi_reduce_scatter},
-COLL_REDUCE_SCATTERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_scatter_description[] = {
-  {"default",
-   "scatter default collective",
-   (void*)smpi_mpi_scatter},
-COLL_SCATTERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_barrier_description[] = {
-  {"default",
-   "barrier default collective",
-   (void*)smpi_mpi_barrier},
-COLL_BARRIERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_alltoall_description[] = {
-  {"default",
-   "Ompi alltoall default collective",
-   (void*)smpi_coll_tuned_alltoall_ompi2},
-COLL_ALLTOALLS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {"bruck",
-   "Alltoall Bruck (SG) collective",
-   (void*)smpi_coll_tuned_alltoall_bruck},
-  {"basic_linear",
-   "Alltoall basic linear (SG) collective",
-   (void*)smpi_coll_tuned_alltoall_basic_linear},
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_alltoallv_description[] = {
-  {"default",
-   "Ompi alltoallv default collective",
-   (void*)smpi_coll_basic_alltoallv},
-COLL_ALLTOALLVS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_bcast_description[] = {
-  {"default",
-   "bcast default collective ",
-   (void*)smpi_mpi_bcast},
-COLL_BCASTS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
-
-s_mpi_coll_description_t mpi_coll_reduce_description[] = {
-  {"default",
-   "reduce default collective",
-   (void*)smpi_mpi_reduce},
-COLL_REDUCES(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA),
-  {NULL, NULL, NULL}      /* this array must be NULL terminated */
-};
+#define COLL_SETTER(cat, ret, args, args2)\
+int (*Colls::cat ) args;\
+void Colls::set_##cat (const char * name){\
+    int id = find_coll_description(mpi_coll_## cat ##_description,\
+                                             name,#cat);\
+    cat = reinterpret_cast<ret (*) args>\
+        (mpi_coll_## cat ##_description[id].coll);\
+    if (cat == nullptr)\
+      xbt_die("Collective "#cat" set to nullptr!");\
+}
+
+#define SET_COLL(coll)\
+    name = xbt_cfg_get_string("smpi/"#coll);\
+    if (name==nullptr || name[0] == '\0')\
+        name = selector_name;\
+    set_##coll(name);
+
+namespace simgrid{
+namespace smpi{
 
+void (*Colls::smpi_coll_cleanup_callback)();
 
+/* these arrays must be nullptr terminated */
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_gather_description[] = {
+    COLL_GATHERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_allgather_description[] = {
+    COLL_ALLGATHERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_allgatherv_description[] = {
+    COLL_ALLGATHERVS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_allreduce_description[] ={
+    COLL_ALLREDUCES(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_reduce_scatter_description[] = {
+    COLL_REDUCE_SCATTERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_scatter_description[] ={
+    COLL_SCATTERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_barrier_description[] ={
+    COLL_BARRIERS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_alltoall_description[] = {
+    COLL_ALLTOALLS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_alltoallv_description[] = {
+    COLL_ALLTOALLVS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_bcast_description[] = {
+    COLL_BCASTS(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
+s_mpi_coll_description_t Colls::mpi_coll_reduce_description[] = {
+    COLL_REDUCES(COLL_DESCRIPTION, COLL_COMMA), {nullptr, nullptr, nullptr} };
 
 /** Displays the long description of all registered models, and quit */
-void coll_help(const char *category, s_mpi_coll_description_t * table)
+void Colls::coll_help(const char *category, s_mpi_coll_description_t * table)
 {
-  int i;
-  printf("Long description of the %s models accepted by this simulator:\n",
-         category);
-  for (i = 0; table[i].name; i++)
-    printf("  %s: %s\n", table[i].name, table[i].description);
+  XBT_WARN("Long description of the %s models accepted by this simulator:\n", category);
+  for (int i = 0; table[i].name; i++)
+    XBT_WARN("  %s: %s\n", table[i].name, table[i].description);
 }
 
-int find_coll_description(s_mpi_coll_description_t * table,
-                           char *name, const char *desc)
+int Colls::find_coll_description(s_mpi_coll_description_t * table, const char *name, const char *desc)
 {
-  int i;
-  char *name_list = NULL;
-  int selector_on=0;
-  if(name==NULL){//no argument provided, use active selector's algorithm
-    name=(char*)sg_cfg_get_string("smpi/coll_selector");
-    selector_on=1;
-  }
-  for (i = 0; table[i].name; i++)
-    if (!strcmp(name, table[i].name)) {
+  char *name_list = nullptr;
+  for (int i = 0; table[i].name; i++)
+    if (not strcmp(name, table[i].name)) {
       if (strcmp(table[i].name,"default"))
         XBT_INFO("Switch to algorithm %s for collective %s",table[i].name,desc);
       return i;
     }
 
-  if(selector_on){
-    // collective seems not handled by the active selector, try with default one
-    name=(char*)"default";
-    for (i = 0; table[i].name; i++)
-      if (!strcmp(name, table[i].name)) {
-        return i;
-    }
-  }
-  if (!table[0].name)
+  if (not table[0].name)
     xbt_die("No collective is valid for '%s'! This is a bug.",name);
   name_list = xbt_strdup(table[0].name);
-  for (i = 1; table[i].name; i++) {
-    name_list = static_cast<char*>(xbt_realloc(name_list,
-                    strlen(name_list) + strlen(table[i].name) + 3));
-    strcat(name_list, ", ");
-    strcat(name_list, table[i].name);
+  for (int i = 1; table[i].name; i++) {
+    name_list = static_cast<char*>(xbt_realloc(name_list, strlen(name_list) + strlen(table[i].name) + 3));
+    strncat(name_list, ", ",2);
+    strncat(name_list, table[i].name, strlen(table[i].name));
   }
   xbt_die("Collective '%s' is invalid! Valid collectives are: %s.", name, name_list);
   return -1;
 }
 
-int (*mpi_coll_gather_fun)(void *, int, MPI_Datatype, void*, int, MPI_Datatype, int root, MPI_Comm);
-int (*mpi_coll_allgather_fun)(void *, int, MPI_Datatype, void*, int, MPI_Datatype, MPI_Comm);
-int (*mpi_coll_allgatherv_fun)(void *, int, MPI_Datatype, void*, int*, int*, MPI_Datatype, MPI_Comm);
-int (*mpi_coll_allreduce_fun)(void *sbuf, void *rbuf, int rcount, MPI_Datatype dtype, MPI_Op op, MPI_Comm comm);
-int (*mpi_coll_alltoall_fun)(void *, int, MPI_Datatype, void*, int, MPI_Datatype, MPI_Comm);
-int (*mpi_coll_alltoallv_fun)(void *, int*, int*, MPI_Datatype, void*, int*, int*, MPI_Datatype, MPI_Comm);
-int (*mpi_coll_bcast_fun)(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm com);
-int (*mpi_coll_reduce_fun)(void *buf, void *rbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root, MPI_Comm comm);
-int (*mpi_coll_reduce_scatter_fun)(void *sbuf, void *rbuf, int *rcounts,MPI_Datatype dtype,MPI_Op  op,MPI_Comm  comm);
-int (*mpi_coll_scatter_fun)(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,int root, MPI_Comm comm);
-int (*mpi_coll_barrier_fun)(MPI_Comm comm);
-
-
-int smpi_coll_tuned_alltoall_ompi2(void *sendbuf, int sendcount,
-                                   MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
-                                   int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
-                                   MPI_Comm comm)
+
+
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_GATHER_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_ALLGATHER_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_ALLGATHERV_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_REDUCE_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_ALLREDUCE_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_REDUCE_SCATTER_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_SCATTER_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_BARRIER_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_BCAST_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_ALLTOALL_SIG,"");
+COLL_APPLY(COLL_SETTER,COLL_ALLTOALLV_SIG,"");
+
+
+void Colls::set_collectives(){
+    const char* selector_name = static_cast<char*>(xbt_cfg_get_string("smpi/coll-selector"));
+    if (selector_name==nullptr || selector_name[0] == '\0')
+        selector_name = "default";
+
+    const char* name;
+
+    SET_COLL(gather);
+    SET_COLL(allgather);
+    SET_COLL(allgatherv);
+    SET_COLL(allreduce);
+    SET_COLL(alltoall);
+    SET_COLL(alltoallv);
+    SET_COLL(reduce);
+    SET_COLL(reduce_scatter);
+    SET_COLL(scatter);
+    SET_COLL(bcast);
+    SET_COLL(barrier);
+}
+
+
+//Implementations of the single algorith collectives
+
+int Colls::gatherv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int *recvcounts, int *displs,
+                      MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
 {
-  int size, sendsize;  
-  size = smpi_comm_size(comm);  
-  sendsize = smpi_datatype_size(sendtype) * sendcount;  
-  if (sendsize < 200 && size > 12) {
-    return
-        smpi_coll_tuned_alltoall_bruck(sendbuf, sendcount, sendtype,
-                                       recvbuf, recvcount, recvtype,
-                                       comm);
-  } else if (sendsize < 3000) {
-    return
-        smpi_coll_tuned_alltoall_basic_linear(sendbuf, sendcount,
-                                              sendtype, recvbuf,
-                                              recvcount, recvtype, comm);
+  int system_tag = COLL_TAG_GATHERV;
+  MPI_Aint lb = 0;
+  MPI_Aint recvext = 0;
+
+  int rank = comm->rank();
+  int size = comm->size();
+  if (rank != root) {
+    // Send buffer to root
+    Request::send(sendbuf, sendcount, sendtype, root, system_tag, comm);
   } else {
-    return
-        smpi_coll_tuned_alltoall_ring(sendbuf, sendcount, sendtype,
-                                      recvbuf, recvcount, recvtype,
-                                      comm);
+    recvtype->extent(&lb, &recvext);
+    // Local copy from root
+    Datatype::copy(sendbuf, sendcount, sendtype, static_cast<char*>(recvbuf) + displs[root] * recvext,
+                       recvcounts[root], recvtype);
+    // Receive buffers from senders
+    MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
+    int index = 0;
+    for (int src = 0; src < size; src++) {
+      if(src != root) {
+        requests[index] = Request::irecv_init(static_cast<char*>(recvbuf) + displs[src] * recvext,
+                          recvcounts[src], recvtype, src, system_tag, comm);
+        index++;
+      }
+    }
+    // Wait for completion of irecv's.
+    Request::startall(size - 1, requests);
+    Request::waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
+    for (int src = 0; src < size-1; src++) {
+      Request::unref(&requests[src]);
+    }
+    xbt_free(requests);
   }
+  return MPI_SUCCESS;
 }
 
-/**
- * Alltoall Bruck
- *
- * Openmpi calls this routine when the message size sent to each rank < 2000 bytes and size < 12
- * FIXME: uh, check smpi_pmpi again, but this routine is called for > 12, not
- * less...
- **/
-int smpi_coll_tuned_alltoall_bruck(void *sendbuf, int sendcount,
-                                   MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf,
-                                   int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
-                                   MPI_Comm comm)
+
+int Colls::scatterv(void *sendbuf, int *sendcounts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount,
+                       MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm)
 {
-  int system_tag = 777;
-  int i, rank, size, err, count;
-  MPI_Aint lb;
+  int system_tag = COLL_TAG_SCATTERV;
+  MPI_Aint lb = 0;
   MPI_Aint sendext = 0;
-  MPI_Aint recvext = 0;
-  MPI_Request *requests;
-
-  // FIXME: check implementation
-  rank = smpi_comm_rank(comm);
-  size = smpi_comm_size(comm);
-  XBT_DEBUG("<%d> algorithm alltoall_bruck() called.", rank);
-  smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
-  smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
-  /* Local copy from self */
-  err =
-      smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + rank * sendcount * sendext, 
-                         sendcount, sendtype, 
-                         (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext,
-                         recvcount, recvtype);
-  if (err == MPI_SUCCESS && size > 1) {
-    /* Initiate all send/recv to/from others. */
-    requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
-    count = 0;
-    /* Create all receives that will be posted first */
-    for (i = 0; i < size; ++i) {
-      if (i == rank) {
-        XBT_DEBUG("<%d> skip request creation [src = %d, recvcount = %d]",
-               rank, i, recvcount);
-        continue;
-      }
-      requests[count] =
-          smpi_irecv_init((char *)recvbuf + i * recvcount * recvext, recvcount,
-                          recvtype, i, system_tag, comm);
-      count++;
+
+  int rank = comm->rank();
+  int size = comm->size();
+  if(rank != root) {
+    // Recv buffer from root
+    Request::recv(recvbuf, recvcount, recvtype, root, system_tag, comm, MPI_STATUS_IGNORE);
+  } else {
+    sendtype->extent(&lb, &sendext);
+    // Local copy from root
+    if(recvbuf!=MPI_IN_PLACE){
+      Datatype::copy(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[root] * sendext, sendcounts[root],
+                       sendtype, recvbuf, recvcount, recvtype);
     }
-    /* Now create all sends  */
-    for (i = 0; i < size; ++i) {
-      if (i == rank) {
-        XBT_DEBUG("<%d> skip request creation [dst = %d, sendcount = %d]",
-               rank, i, sendcount);
-        continue;
+    // Send buffers to receivers
+    MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
+    int index = 0;
+    for (int dst = 0; dst < size; dst++) {
+      if (dst != root) {
+        requests[index] = Request::isend_init(static_cast<char *>(sendbuf) + displs[dst] * sendext, sendcounts[dst],
+                            sendtype, dst, system_tag, comm);
+        index++;
       }
-      requests[count] =
-          smpi_isend_init((char *)sendbuf + i * sendcount * sendext, sendcount,
-                          sendtype, i, system_tag, comm);
-      count++;
     }
-    /* Wait for them all. */
-    smpi_mpi_startall(count, requests);
-    XBT_DEBUG("<%d> wait for %d requests", rank, count);
-    smpi_mpi_waitall(count, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
-    for(i = 0; i < count; i++) {
-      if(requests[i]!=MPI_REQUEST_NULL) smpi_mpi_request_free(&requests[i]);
+    // Wait for completion of isend's.
+    Request::startall(size - 1, requests);
+    Request::waitall(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
+    for (int dst = 0; dst < size-1; dst++) {
+      Request::unref(&requests[dst]);
     }
     xbt_free(requests);
   }
   return MPI_SUCCESS;
 }
 
-/**
- * Alltoall basic_linear (STARMPI:alltoall-simple)
- **/
-int smpi_coll_tuned_alltoall_basic_linear(void *sendbuf, int sendcount,
-                                          MPI_Datatype sendtype,
-                                          void *recvbuf, int recvcount,
-                                          MPI_Datatype recvtype,
-                                          MPI_Comm comm)
+
+int Colls::scan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
 {
-  int system_tag = 888;
-  int i, rank, size, err, count;
-  MPI_Aint lb = 0, sendext = 0, recvext = 0;
-  MPI_Request *requests;
-
-  /* Initialize. */
-  rank = smpi_comm_rank(comm);
-  size = smpi_comm_size(comm);
-  XBT_DEBUG("<%d> algorithm alltoall_basic_linear() called.", rank);
-  smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
-  smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
-  /* simple optimization */
-  err = smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + rank * sendcount * sendext, 
-                           sendcount, sendtype, 
-                           (char *)recvbuf + rank * recvcount * recvext, 
-                           recvcount, recvtype);
-  if (err == MPI_SUCCESS && size > 1) {
-    /* Initiate all send/recv to/from others. */
-    requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
-    /* Post all receives first -- a simple optimization */
-    count = 0;
-    for (i = (rank + 1) % size; i != rank; i = (i + 1) % size) {
-      requests[count] =
-          smpi_irecv_init((char *)recvbuf + i * recvcount * recvext, recvcount, 
-                          recvtype, i, system_tag, comm);
-      count++;
-    }
-    /* Now post all sends in reverse order
-     *   - We would like to minimize the search time through message queue
-     *     when messages actually arrive in the order in which they were posted.
-     * TODO: check the previous assertion
-     */
-    for (i = (rank + size - 1) % size; i != rank; i = (i + size - 1) % size) {
-      requests[count] =
-          smpi_isend_init((char *)sendbuf + i * sendcount * sendext, sendcount,
-                          sendtype, i, system_tag, comm);
-      count++;
+  int system_tag = -888;
+  MPI_Aint lb      = 0;
+  MPI_Aint dataext = 0;
+
+  int rank = comm->rank();
+  int size = comm->size();
+
+  datatype->extent(&lb, &dataext);
+
+  // Local copy from self
+  Datatype::copy(sendbuf, count, datatype, recvbuf, count, datatype);
+
+  // Send/Recv buffers to/from others
+  MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
+  void **tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
+  int index = 0;
+  for (int other = 0; other < rank; other++) {
+    tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
+    requests[index] = Request::irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
+    index++;
+  }
+  for (int other = rank + 1; other < size; other++) {
+    requests[index] = Request::isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
+    index++;
+  }
+  // Wait for completion of all comms.
+  Request::startall(size - 1, requests);
+
+  if(op != MPI_OP_NULL && op->is_commutative()){
+    for (int other = 0; other < size - 1; other++) {
+      index = Request::waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
+      if(index == MPI_UNDEFINED) {
+        break;
+      }
+      if(index < rank) {
+        // #Request is below rank: it's a irecv
+        op->apply( tmpbufs[index], recvbuf, &count, datatype);
+      }
     }
-    /* Wait for them all. */
-    smpi_mpi_startall(count, requests);
-    XBT_DEBUG("<%d> wait for %d requests", rank, count);
-    smpi_mpi_waitall(count, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
-    for(i = 0; i < count; i++) {
-      if(requests[i]!=MPI_REQUEST_NULL) smpi_mpi_request_free(&requests[i]);
+  }else{
+    //non commutative case, wait in order
+    for (int other = 0; other < size - 1; other++) {
+      Request::wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
+      if(index < rank && op!=MPI_OP_NULL) {
+        op->apply( tmpbufs[other], recvbuf, &count, datatype);
+      }
     }
-    xbt_free(requests);
   }
-  return err;
+  for(index = 0; index < rank; index++) {
+    smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
+  }
+  for(index = 0; index < size-1; index++) {
+    Request::unref(&requests[index]);
+  }
+  xbt_free(tmpbufs);
+  xbt_free(requests);
+  return MPI_SUCCESS;
 }
 
-int smpi_coll_basic_alltoallv(void *sendbuf, int *sendcounts,
-                              int *senddisps, MPI_Datatype sendtype,
-                              void *recvbuf, int *recvcounts,
-                              int *recvdisps, MPI_Datatype recvtype,
-                              MPI_Comm comm)
+int Colls::exscan(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm)
 {
-  int system_tag = 889;
-  int i, rank, size, err, count;
-  MPI_Aint lb = 0, sendext = 0, recvext = 0;
-  MPI_Request *requests;
-
-  /* Initialize. */
-  rank = smpi_comm_rank(comm);
-  size = smpi_comm_size(comm);
-  XBT_DEBUG("<%d> algorithm basic_alltoallv() called.", rank);
-  smpi_datatype_extent(sendtype, &lb, &sendext);
-  smpi_datatype_extent(recvtype, &lb, &recvext);
-  /* Local copy from self */
-  err =
-      smpi_datatype_copy((char *)sendbuf + senddisps[rank] * sendext, 
-                         sendcounts[rank], sendtype,
-                         (char *)recvbuf + recvdisps[rank] * recvext, 
-                         recvcounts[rank], recvtype);
-  if (err == MPI_SUCCESS && size > 1) {
-    /* Initiate all send/recv to/from others. */
-    requests = xbt_new(MPI_Request, 2 * (size - 1));
-    count = 0;
-    /* Create all receives that will be posted first */
-    for (i = 0; i < size; ++i) {
-      if (i == rank || recvcounts[i] == 0) {
-        XBT_DEBUG
-            ("<%d> skip request creation [src = %d, recvcounts[src] = %d]",
-             rank, i, recvcounts[i]);
-        continue;
+  int system_tag = -888;
+  MPI_Aint lb         = 0;
+  MPI_Aint dataext    = 0;
+  int recvbuf_is_empty=1;
+  int rank = comm->rank();
+  int size = comm->size();
+
+  datatype->extent(&lb, &dataext);
+
+  // Send/Recv buffers to/from others
+  MPI_Request *requests = xbt_new(MPI_Request, size - 1);
+  void **tmpbufs = xbt_new(void *, rank);
+  int index = 0;
+  for (int other = 0; other < rank; other++) {
+    tmpbufs[index] = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * dataext);
+    requests[index] = Request::irecv_init(tmpbufs[index], count, datatype, other, system_tag, comm);
+    index++;
+  }
+  for (int other = rank + 1; other < size; other++) {
+    requests[index] = Request::isend_init(sendbuf, count, datatype, other, system_tag, comm);
+    index++;
+  }
+  // Wait for completion of all comms.
+  Request::startall(size - 1, requests);
+
+  if(op != MPI_OP_NULL && op->is_commutative()){
+    for (int other = 0; other < size - 1; other++) {
+      index = Request::waitany(size - 1, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
+      if(index == MPI_UNDEFINED) {
+        break;
       }
-      requests[count] =
-          smpi_irecv_init((char *)recvbuf + recvdisps[i] * recvext, 
-                          recvcounts[i], recvtype, i, system_tag, comm);
-      count++;
-    }
-    /* Now create all sends  */
-    for (i = 0; i < size; ++i) {
-      if (i == rank || sendcounts[i] == 0) {
-        XBT_DEBUG
-            ("<%d> skip request creation [dst = %d, sendcounts[dst] = %d]",
-             rank, i, sendcounts[i]);
-        continue;
+      if(index < rank) {
+        if(recvbuf_is_empty){
+          Datatype::copy(tmpbufs[index], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
+          recvbuf_is_empty=0;
+        } else
+          // #Request is below rank: it's a irecv
+          op->apply( tmpbufs[index], recvbuf, &count, datatype);
       }
-      requests[count] =
-          smpi_isend_init((char *)sendbuf + senddisps[i] * sendext, 
-                          sendcounts[i], sendtype, i, system_tag, comm);
-      count++;
     }
-    /* Wait for them all. */
-    smpi_mpi_startall(count, requests);
-    XBT_DEBUG("<%d> wait for %d requests", rank, count);
-    smpi_mpi_waitall(count, requests, MPI_STATUS_IGNORE);
-    for(i = 0; i < count; i++) {
-      if(requests[i]!=MPI_REQUEST_NULL) smpi_mpi_request_free(&requests[i]);
+  }else{
+    //non commutative case, wait in order
+    for (int other = 0; other < size - 1; other++) {
+     Request::wait(&(requests[other]), MPI_STATUS_IGNORE);
+      if(index < rank) {
+        if (recvbuf_is_empty) {
+          Datatype::copy(tmpbufs[other], count, datatype, recvbuf, count, datatype);
+          recvbuf_is_empty = 0;
+        } else
+          if(op!=MPI_OP_NULL)
+            op->apply( tmpbufs[other], recvbuf, &count, datatype);
+      }
     }
-    xbt_free(requests);
   }
-  return err;
+  for(index = 0; index < rank; index++) {
+    smpi_free_tmp_buffer(tmpbufs[index]);
+  }
+  for(index = 0; index < size-1; index++) {
+    Request::unref(&requests[index]);
+  }
+  xbt_free(tmpbufs);
+  xbt_free(requests);
+  return MPI_SUCCESS;
+}
+
+}
 }