src/smpi/internals/smpi_deployment.cpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2022. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "smpi_host.hpp"
   8 #include "private.hpp"
   9 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
  10 #include "simgrid/s4u/Barrier.hpp"
  11 #include "smpi_comm.hpp"
  12 #include <map>
  13
  14 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(smpi);
  15
  16 namespace simgrid {
  17 namespace smpi {
  18 namespace app {
  19
  20 static int universe_size = 0;
  21
  22 class Instance {
  23 public:
  24   explicit Instance(int max_no_processes) : size_(max_no_processes)
  25   {
  26     auto* group = new simgrid::smpi::Group(size_);
  27     comm_world_ = new simgrid::smpi::Comm(group, nullptr, false, -1);
  28     universe_size += max_no_processes;
  29     bar_ = s4u::Barrier::create(size_);
  30   }
  31   s4u::BarrierPtr bar_;
  32   unsigned int size_;
  33   unsigned int finalized_ranks_ = 0;
  34   MPI_Comm comm_world_;
  35 };
  36 }
  37 }
  38 }
  39
  40 using simgrid::smpi::app::Instance;
  41
  42 static std::map<std::string, Instance, std::less<>> smpi_instances;
  43
  44 /** @ingroup smpi_simulation
  45  * @brief Registers a running instance of an MPI program.
  46  *
  47  * @param name the reference name of the function.
  48  * @param code either the main mpi function
  49  *             (must have a int ..(int argc, char *argv[]) prototype) or nullptr
  50  *             (if the function deployment is managed somewhere else —
  51  *              e.g., when deploying manually or using smpirun)
  52  * @param num_processes the size of the instance we want to deploy
  53  */
  54 void SMPI_app_instance_register(const char *name, xbt_main_func_t code, int num_processes)
  55 {
  56   if (code != nullptr) // When started with smpirun, we will not execute a function
  57     simgrid::s4u::Engine::get_instance()->register_function(name, code);
  58
  59   smpi_instances.try_emplace(name, num_processes);
  60 }
  61
  62 void smpi_deployment_register_process(const std::string& instance_id, int rank, const simgrid::s4u::Actor* actor)
  63 {
  64   const Instance& instance = smpi_instances.at(instance_id);
  65   instance.comm_world_->group()->set_mapping(actor->get_pid(), rank);
  66 }
  67
  68 void smpi_deployment_startup_barrier(const std::string& instance_id)
  69 {
  70   const Instance& instance = smpi_instances.at(instance_id);
  71   instance.bar_->wait();
  72 }
  73
  74 void smpi_deployment_unregister_process(const std::string& instance_id)
  75 {
  76   Instance& instance = smpi_instances.at(instance_id);
  77   instance.finalized_ranks_++;
  78
  79   if (instance.finalized_ranks_ == instance.size_) {
  80     simgrid::smpi::Comm::destroy(instance.comm_world_);
  81     smpi_instances.erase(instance_id);
  82   }
  83 }
  84
  85 MPI_Comm* smpi_deployment_comm_world(const std::string& instance_id)
  86 {
  87   if (smpi_instances
  88           .empty()) { // no instance registered, we probably used smpirun. (FIXME: I guess this never happens for real)
  89     return nullptr;
  90   }
  91   Instance& instance = smpi_instances.at(instance_id);
  92   return &instance.comm_world_;
  93 }
  94
  95 void smpi_deployment_cleanup_instances(){
  96   for (auto const& [name, instance] : smpi_instances) {
  97     XBT_INFO("Stalling SMPI instance: %s. Do all your MPI ranks call MPI_Finalize()?", name.c_str());
  98     simgrid::smpi::Comm::destroy(instance.comm_world_);
  99   }
 100   smpi_instances.clear();
 101 }
 102
 103 int smpi_get_universe_size()
 104 {
 105   return simgrid::smpi::app::universe_size;
 106 }
 107
 108 /** @brief Auxiliary method to get list of hosts to deploy app */
 109 static std::vector<simgrid::s4u::Host*> smpi_get_hosts(const simgrid::s4u::Engine* e, const std::string& hostfile)
 110 {
 111   if (hostfile == "") {
 112     return e->get_all_hosts();
 113   }
 114   std::vector<simgrid::s4u::Host*> hosts;
 115   std::ifstream in(hostfile.c_str());
 116   xbt_assert(in, "smpirun: Cannot open the host file: %s", hostfile.c_str());
 117   std::string str;
 118   while (std::getline(in, str)) {
 119     if (not str.empty())
 120       hosts.emplace_back(e->host_by_name(str));
 121   }
 122   xbt_assert(not hosts.empty(), "smpirun: the hostfile '%s' is empty", hostfile.c_str());
 123   return hosts;
 124 }
 125
 126 /** @brief Read replay configuration from file */
 127 static std::vector<std::string> smpi_read_replay(const std::string& replayfile)
 128 {
 129   std::vector<std::string> replay;
 130   if (replayfile == "")
 131     return replay;
 132
 133   std::ifstream in(replayfile.c_str());
 134   xbt_assert(in, "smpirun: Cannot open the replay file: %s", replayfile.c_str());
 135   std::string str;
 136   while (std::getline(in, str)) {
 137     if (not str.empty())
 138       replay.emplace_back(str);
 139   }
 140
 141   return replay;
 142 }
 143
 144 /** @brief Build argument vector to pass to process */
 145 static std::vector<std::string> smpi_deployment_get_args(int rank_id, const std::vector<std::string>& replay,
 146                                                          const std::vector<const char*>& run_args)
 147 {
 148   std::vector<std::string> args{std::to_string(rank_id)};
 149   // pass arguments to process only if not a replay execution
 150   if (replay.empty())
 151     args.insert(args.end(), begin(run_args), end(run_args));
 152   /* one trace per process */
 153   if (replay.size() > 1)
 154     args.emplace_back(replay[rank_id]);
 155   return args;
 156 }
 157
 158 /**
 159  * @brief Deploy an SMPI application from a smpirun call
 160  *
 161  * This used to be done at smpirun script, parsing either the hostfile or the platform XML.
 162  * If hostfile isn't provided, get the list of hosts from engine.
 163  */
 164 int smpi_deployment_smpirun(const simgrid::s4u::Engine* e, const std::string& hostfile, int np,
 165                             const std::string& replayfile, int map, const std::vector<const char*>& run_args)
 166 {
 167   auto hosts     = smpi_get_hosts(e, hostfile);
 168   auto replay    = smpi_read_replay(replayfile);
 169   int hosts_size = static_cast<int>(hosts.size());
 170   if (np == 0)
 171     np = hosts_size;
 172
 173   xbt_assert(np > 0, "Invalid number of process (np must be > 0). Check your np parameter, platform or hostfile");
 174
 175   if (np > hosts_size) {
 176     XBT_INFO("You requested to use %d ranks, but there is only %d processes in your hostfile...", np, hosts_size);
 177   }
 178
 179   for (int i = 0; i < np; i++) {
 180     simgrid::s4u::Host* host = hosts[i % hosts_size];
 181     std::string rank_id      = std::to_string(i);
 182     auto args                = smpi_deployment_get_args(i, replay, run_args);
 183     auto actor               = simgrid::s4u::Actor::create(rank_id, host, rank_id, args);
 184     /* keeping the same behavior as done in smpirun script, print mapping rank/process */
 185     if (map != 0) {
 186       XBT_INFO("[rank %d] -> %s", i, host->get_cname());
 187     }
 188     actor->set_property("instance_id", "smpirun");
 189     actor->set_property("rank", rank_id);
 190     if (not replay.empty())
 191       actor->set_property("smpi_replay", "true");
 192     /* shared trace file, set it to rank 0 */
 193     if (i == 0 && replay.size() == 1)
 194       actor->set_property("tracefile", replay[0]);
 195   }
 196   return np;
 197 }