src/smpi/colls/reduce/reduce-NTSL.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2022. 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 "../colls_private.hpp"
   8 //#include <star-reduction.c>
   9
  10 int reduce_NTSL_segment_size_in_byte = 8192;
  11
  12 /* Non-topology-specific pipelined linear-bcast function
  13    0->1, 1->2 ,2->3, ....., ->last node : in a pipeline fashion
  14 */
  15 namespace simgrid::smpi {
  16 int reduce__NTSL(const void *buf, void *rbuf, int count,
  17                  MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,
  18                  MPI_Comm comm)
  19 {
  20   int tag = COLL_TAG_REDUCE;
  21   MPI_Status status;
  22   int rank, size;
  23   int i;
  24   MPI_Aint extent;
  25   extent = datatype->get_extent();
  26
  27   rank = comm->rank();
  28   size = comm->size();
  29
  30   /* source node and destination nodes (same through out the functions) */
  31   int to = (rank - 1 + size) % size;
  32   int from = (rank + 1) % size;
  33
  34   /* segment is segment size in number of elements (not bytes) */
  35   int segment = reduce_NTSL_segment_size_in_byte / extent;
  36
  37   /* pipeline length */
  38   int pipe_length = count / segment;
  39
  40   /* use for buffer offset for sending and receiving data = segment size in byte */
  41   int increment = segment * extent;
  42
  43   /* if the input size is not divisible by segment size =>
  44      the small remainder will be done with native implementation */
  45   int remainder = count % segment;
  46
  47   /* if root is not zero send to rank zero first
  48      this can be modified to make it faster by using logical src, dst.
  49    */
  50
  51   /*
  52      if (root != 0) {
  53      if (rank == root){
  54      Request::send(buf,count,datatype,0,tag,comm);
  55      }
  56      else if (rank == 0) {
  57      Request::recv(buf,count,datatype,root,tag,comm,&status);
  58      }
  59      }
  60    */
  61
  62   unsigned char* tmp_buf = smpi_get_tmp_sendbuffer(count * extent);
  63
  64   Request::sendrecv(buf, count, datatype, rank, tag, rbuf, count, datatype, rank,
  65                tag, comm, &status);
  66
  67   /* when a message is smaller than a block size => no pipeline */
  68   if (count <= segment) {
  69     if (rank == root) {
  70       Request::recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  71       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuf, &count, datatype);
  72     } else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
  73       Request::send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  74     } else {
  75       Request::recv(tmp_buf, count, datatype, from, tag, comm, &status);
  76       if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf, rbuf, &count, datatype);
  77       Request::send(rbuf, count, datatype, to, tag, comm);
  78     }
  79     smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
  80     return MPI_SUCCESS;
  81   }
  82
  83   /* pipeline */
  84   else {
  85     auto* send_request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
  86     auto* recv_request_array = new MPI_Request[size + pipe_length];
  87     auto* send_status_array  = new MPI_Status[size + pipe_length];
  88     auto* recv_status_array  = new MPI_Status[size + pipe_length];
  89
  90     /* root recv data */
  91     if (rank == root) {
  92       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  93         recv_request_array[i] = Request::irecv(tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from, (tag + i), comm);
  94       }
  95       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
  96         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
  97         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
  98                        &segment, datatype);
  99       }
 100     }
 101
 102     /* last node only sends data */
 103     else if (rank == ((root - 1 + size) % size)) {
 104       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 105         send_request_array[i] = Request::isend((char *)rbuf + (i * increment), segment, datatype, to, (tag + i),
 106                   comm);
 107       }
 108       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 109     }
 110
 111     /* intermediate nodes relay (receive, reduce, then send) data */
 112     else {
 113       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 114         recv_request_array[i] = Request::irecv(tmp_buf + (i * increment), segment, datatype, from, (tag + i), comm);
 115       }
 116       for (i = 0; i < pipe_length; i++) {
 117         Request::wait(&recv_request_array[i], &status);
 118         if(op!=MPI_OP_NULL) op->apply( tmp_buf + (i * increment), (char *)rbuf + (i * increment),
 119                        &segment, datatype);
 120         send_request_array[i] = Request::isend((char *) rbuf + (i * increment), segment, datatype, to,
 121                   (tag + i), comm);
 122       }
 123       Request::waitall((pipe_length), send_request_array, send_status_array);
 124     }
 125
 126     delete[] send_request_array;
 127     delete[] recv_request_array;
 128     delete[] send_status_array;
 129     delete[] recv_status_array;
 130   }                             /* end pipeline */
 131
 132   if ((remainder != 0) && (count > segment)) {
 133     XBT_INFO("MPI_reduce_NTSL: count is not divisible by block size, use default MPI_reduce for remainder.");
 134     reduce__default((char *)buf + (pipe_length * increment),
 135                     (char *)rbuf + (pipe_length * increment), remainder, datatype, op, root,
 136                     comm);
 137   }
 138
 139   smpi_free_tmp_buffer(tmp_buf);
 140   return MPI_SUCCESS;
 141 }
 142 } // namespace simgrid::smpi