src/smpi/mpi/smpi_datatype.cpp

   1 /* smpi_datatype.cpp -- MPI primitives to handle datatypes                  */
   2 /* Copyright (c) 2009-2021. The SimGrid Team. 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 "private.hpp"
   8 #include "simgrid/modelchecker.h"
   9 #include "smpi_datatype_derived.hpp"
  10 #include "smpi_op.hpp"
  11 #include "src/instr/instr_private.hpp"
  12 #include "src/smpi/include/smpi_actor.hpp"
  13
  14 #include <algorithm>
  15 #include <array>
  16 #include <functional>
  17 #include <string>
  18 #include <complex>
  19
  20 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(smpi_datatype, smpi, "Logging specific to SMPI (datatype)");
  21
  22 static std::unordered_map<std::string, simgrid::smpi::Datatype*> id2type_lookup;
  23
  24 #define CREATE_MPI_DATATYPE(name, id, type, flag)                                                                            \
  25   simgrid::smpi::Datatype _XBT_CONCAT(smpi_MPI_, name)((char*)"MPI_"#name, (id), sizeof(type), /* size */   \
  26                                                          0,                                               /* lb */     \
  27                                                          sizeof(type), /* ub = lb + size */                            \
  28                                                          DT_FLAG_BASIC | flag /* flags */                                     \
  29                                                          );
  30
  31 #define CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(name, id)                                                                             \
  32   simgrid::smpi::Datatype _XBT_CONCAT(smpi_MPI_, name)((char*)"MPI_"#name, (id), 0, /* size */              \
  33                                                          0,                                    /* lb */                \
  34                                                          0,                                    /* ub = lb + size */    \
  35                                                          DT_FLAG_BASIC                         /* flags */             \
  36                                                          );
  37
  38 // Predefined data types
  39 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(DATATYPE_NULL, -1)
  40 CREATE_MPI_DATATYPE(DOUBLE, 0, double, DT_FLAG_FP)
  41 CREATE_MPI_DATATYPE(INT, 1, int, DT_FLAG_C_INTEGER)
  42 CREATE_MPI_DATATYPE(CHAR, 2, char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  43 CREATE_MPI_DATATYPE(SHORT, 3, short, DT_FLAG_C_INTEGER)
  44 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG, 4, long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  45 CREATE_MPI_DATATYPE(FLOAT, 5, float, DT_FLAG_FP)
  46 CREATE_MPI_DATATYPE(BYTE, 6, int8_t, DT_FLAG_BYTE)
  47 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_LONG, 7, long long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  48 CREATE_MPI_DATATYPE(SIGNED_CHAR, 8, signed char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  49 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_CHAR, 9, unsigned char, DT_FLAG_C_INTEGER)
  50 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_SHORT, 10, unsigned short, DT_FLAG_C_INTEGER)
  51 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED, 11, unsigned int, DT_FLAG_C_INTEGER)
  52 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_LONG, 12, unsigned long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  53 CREATE_MPI_DATATYPE(UNSIGNED_LONG_LONG, 13, unsigned long long, DT_FLAG_C_INTEGER)
  54 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_DOUBLE, 14, long double, DT_FLAG_FP)
  55 CREATE_MPI_DATATYPE(WCHAR, 15, wchar_t, DT_FLAG_BASIC)
  56 CREATE_MPI_DATATYPE(C_BOOL, 16, bool, DT_FLAG_LOGICAL)
  57 CREATE_MPI_DATATYPE(INT8_T, 17, int8_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  58 CREATE_MPI_DATATYPE(INT16_T, 18, int16_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  59 CREATE_MPI_DATATYPE(INT32_T, 19, int32_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  60 CREATE_MPI_DATATYPE(INT64_T, 20, int64_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  61 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT8_T, 21, uint8_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  62 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT16_T, 22, uint16_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  63 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT32_T, 23, uint32_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  64 CREATE_MPI_DATATYPE(UINT64_T, 24, uint64_t, DT_FLAG_C_INTEGER)
  65 CREATE_MPI_DATATYPE(C_FLOAT_COMPLEX, 25, float _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  66 CREATE_MPI_DATATYPE(C_DOUBLE_COMPLEX, 26, double _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  67 CREATE_MPI_DATATYPE(C_LONG_DOUBLE_COMPLEX, 27, long double _Complex, DT_FLAG_COMPLEX)
  68 CREATE_MPI_DATATYPE(AINT, 28, MPI_Aint, DT_FLAG_MULTILANG)
  69 CREATE_MPI_DATATYPE(OFFSET, 29, MPI_Offset, DT_FLAG_MULTILANG)
  70
  71 CREATE_MPI_DATATYPE(FLOAT_INT, 30, float_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  72 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_INT, 31, long_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  73 CREATE_MPI_DATATYPE(DOUBLE_INT, 32, double_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  74 CREATE_MPI_DATATYPE(SHORT_INT, 33, short_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  75 CREATE_MPI_DATATYPE(2INT, 34, int_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  76 CREATE_MPI_DATATYPE(2FLOAT, 35, float_float, DT_FLAG_REDUCTION)
  77 CREATE_MPI_DATATYPE(2DOUBLE, 36, double_double, DT_FLAG_REDUCTION)
  78 CREATE_MPI_DATATYPE(2LONG, 37, long_long, DT_FLAG_REDUCTION)
  79
  80 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL, 38, float, DT_FLAG_FP)
  81 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL4, 39, float, DT_FLAG_FP)
  82 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL8, 40, double, DT_FLAG_FP)
  83 CREATE_MPI_DATATYPE(REAL16, 41, long double, DT_FLAG_FP)
  84 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX8, 42, float_float, DT_FLAG_COMPLEX)
  85 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX16, 43, double_double, DT_FLAG_COMPLEX)
  86 CREATE_MPI_DATATYPE(COMPLEX32, 44, double_double, DT_FLAG_COMPLEX)
  87 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER1, 45, int, DT_FLAG_F_INTEGER)
  88 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER2, 46, int16_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  89 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER4, 47, int32_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  90 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER8, 48, int64_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  91 CREATE_MPI_DATATYPE(INTEGER16, 49, integer128_t, DT_FLAG_F_INTEGER)
  92
  93 CREATE_MPI_DATATYPE(LONG_DOUBLE_INT, 50, long_double_int, DT_FLAG_REDUCTION)
  94 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_BOOL, 51, bool, DT_FLAG_LOGICAL)
  95 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_FLOAT_COMPLEX, 52, std::complex<float>, DT_FLAG_COMPLEX)
  96 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_DOUBLE_COMPLEX, 53, std::complex<double>, DT_FLAG_COMPLEX)
  97 CREATE_MPI_DATATYPE(CXX_LONG_DOUBLE_COMPLEX, 54, std::complex<long double>, DT_FLAG_COMPLEX)
  98
  99 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(UB, 55)
 100 CREATE_MPI_DATATYPE_NULL(LB, 56)
 101 CREATE_MPI_DATATYPE(PACKED, 57, char, DT_FLAG_PREDEFINED)
 102 // Internal use only
 103 CREATE_MPI_DATATYPE(PTR, 58, void*, DT_FLAG_PREDEFINED)
 104 CREATE_MPI_DATATYPE(COUNT, 59, long long, DT_FLAG_MULTILANG)
 105 MPI_Datatype MPI_PTR = &smpi_MPI_PTR;
 106
 107
 108 namespace simgrid{
 109 namespace smpi{
 110
 111 std::unordered_map<int, smpi_key_elem> Datatype::keyvals_; // required by the Keyval class implementation
 112 int Datatype::keyval_id_=0; // required by the Keyval class implementation
 113 Datatype::Datatype(int ident, int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags) : Datatype(size, lb, ub, flags)
 114 {
 115   id = std::to_string(ident);
 116 }
 117
 118 Datatype::Datatype(int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags) : size_(size), lb_(lb), ub_(ub), flags_(flags)
 119 {
 120   this->add_f();
 121 #if SIMGRID_HAVE_MC
 122   if(MC_is_active())
 123     MC_ignore(&refcount_, sizeof refcount_);
 124 #endif
 125 }
 126
 127 // for predefined types, so refcount_ = 0.
 128 Datatype::Datatype(const char* name, int ident, int size, MPI_Aint lb, MPI_Aint ub, int flags)
 129     : name_(name), id(std::to_string(ident)), size_(size), lb_(lb), ub_(ub), flags_(flags), refcount_(0)
 130 {
 131   id2type_lookup.insert({id, this});
 132 #if SIMGRID_HAVE_MC
 133   if(MC_is_active())
 134     MC_ignore(&refcount_, sizeof refcount_);
 135 #endif
 136 }
 137
 138 Datatype::Datatype(Datatype* datatype, int* ret)
 139     : size_(datatype->size_), lb_(datatype->lb_), ub_(datatype->ub_), flags_(datatype->flags_)
 140 {
 141   this->add_f();
 142   *ret = this->copy_attrs(datatype);
 143 }
 144
 145 Datatype::~Datatype()
 146 {
 147   xbt_assert(refcount_ >= 0);
 148
 149   if(flags_ & DT_FLAG_PREDEFINED)
 150     return;
 151   //prevent further usage
 152   flags_ &= ~ DT_FLAG_COMMITED;
 153   F2C::free_f(this->f2c_id());
 154   //if still used, mark for deletion
 155   if(refcount_!=0){
 156       flags_ |=DT_FLAG_DESTROYED;
 157       return;
 158   }
 159   cleanup_attr<Datatype>();
 160 }
 161
 162 int Datatype::copy_attrs(Datatype* datatype){
 163   flags_ &= ~DT_FLAG_PREDEFINED;
 164   int ret = MPI_SUCCESS;
 165
 166   for (auto const& it : datatype->attributes()) {
 167     smpi_key_elem elem = keyvals_.at(it.first);
 168     if (elem != nullptr) {
 169       int flag = 0;
 170       void* value_out;
 171       if (elem->copy_fn.type_copy_fn != MPI_NULL_COPY_FN && elem->copy_fn.type_copy_fn != MPI_TYPE_DUP_FN)
 172         ret = elem->copy_fn.type_copy_fn(datatype, it.first, elem->extra_state, it.second, &value_out, &flag);
 173       else if (elem->copy_fn.type_copy_fn_fort != MPI_NULL_COPY_FN && (*(int*)*elem->copy_fn.type_copy_fn_fort) != 1) {
 174         value_out = (int*)xbt_malloc(sizeof(int));
 175         elem->copy_fn.type_copy_fn_fort(datatype, it.first, elem->extra_state, it.second, value_out, &flag, &ret);
 176       }
 177       if (ret != MPI_SUCCESS) {
 178         break;
 179       }
 180       if (elem->copy_fn.type_copy_fn == MPI_TYPE_DUP_FN ||
 181           ((elem->copy_fn.type_copy_fn_fort != MPI_NULL_COPY_FN) && (*(int*)*elem->copy_fn.type_copy_fn_fort == 1))) {
 182         elem->refcount++;
 183         attributes().emplace(it.first, it.second);
 184       } else if (flag) {
 185         elem->refcount++;
 186         attributes().emplace(it.first, value_out);
 187       }
 188     }
 189   }
 190   set_contents(MPI_COMBINER_DUP, 0, nullptr, 0, nullptr, 1, &datatype);
 191   return ret;
 192 }
 193
 194 int Datatype::clone(MPI_Datatype* type){
 195   int ret;
 196   *type = new Datatype(this, &ret);
 197   return ret;
 198 }
 199
 200 void Datatype::ref()
 201 {
 202   refcount_++;
 203
 204 #if SIMGRID_HAVE_MC
 205   if(MC_is_active())
 206     MC_ignore(&refcount_, sizeof refcount_);
 207 #endif
 208 }
 209
 210 void Datatype::unref(MPI_Datatype datatype)
 211 {
 212   if (datatype->refcount_ > 0)
 213     datatype->refcount_--;
 214
 215 #if SIMGRID_HAVE_MC
 216   if(MC_is_active())
 217     MC_ignore(&datatype->refcount_, sizeof datatype->refcount_);
 218 #endif
 219
 220   if (datatype->refcount_ == 0 && not(datatype->flags_ & DT_FLAG_PREDEFINED))
 221     delete datatype;
 222 }
 223
 224 void Datatype::commit()
 225 {
 226   flags_ |= DT_FLAG_COMMITED;
 227 }
 228
 229 bool Datatype::is_valid() const
 230 {
 231   return (flags_ & DT_FLAG_COMMITED);
 232 }
 233
 234 bool Datatype::is_basic() const
 235 {
 236   return (flags_ & DT_FLAG_BASIC);
 237 }
 238
 239 bool Datatype::is_replayable() const
 240 {
 241   return (simgrid::instr::trace_format == simgrid::instr::TraceFormat::Ti) &&
 242          ((this == MPI_BYTE) || (this == MPI_DOUBLE) || (this == MPI_INT) || (this == MPI_CHAR) ||
 243           (this == MPI_SHORT) || (this == MPI_LONG) || (this == MPI_FLOAT));
 244 }
 245
 246 MPI_Datatype Datatype::decode(const std::string& datatype_id)
 247 {
 248   return id2type_lookup.find(datatype_id)->second;
 249 }
 250
 251 void Datatype::addflag(int flag){
 252   flags_ &= flag;
 253 }
 254
 255 int Datatype::extent(MPI_Aint* lb, MPI_Aint* extent) const
 256 {
 257   *lb = lb_;
 258   *extent = ub_ - lb_;
 259   return MPI_SUCCESS;
 260 }
 261
 262 void Datatype::get_name(char* name, int* length) const
 263 {
 264   *length = static_cast<int>(name_.length());
 265   if (not name_.empty()) {
 266     name_.copy(name, *length);
 267     name[*length] = '\0';
 268   }
 269 }
 270
 271 void Datatype::set_name(const char* name)
 272 {
 273   name_ = name;
 274 }
 275
 276 int Datatype::pack(const void* inbuf, int incount, void* outbuf, int outcount, int* position, const Comm*)
 277 {
 278   if (outcount - *position < incount*static_cast<int>(size_))
 279     return MPI_ERR_OTHER;
 280   Datatype::copy(inbuf, incount, this, static_cast<char*>(outbuf) + *position, outcount, MPI_CHAR);
 281   *position += incount * size_;
 282   return MPI_SUCCESS;
 283 }
 284
 285 int Datatype::unpack(const void* inbuf, int insize, int* position, void* outbuf, int outcount, const Comm*)
 286 {
 287   if (outcount*static_cast<int>(size_)> insize)
 288     return MPI_ERR_OTHER;
 289   Datatype::copy(static_cast<const char*>(inbuf) + *position, insize, MPI_CHAR, outbuf, outcount, this);
 290   *position += outcount * size_;
 291   return MPI_SUCCESS;
 292 }
 293
 294 int Datatype::get_contents(int max_integers, int max_addresses, int max_datatypes, int* array_of_integers,
 295                            MPI_Aint* array_of_addresses, MPI_Datatype* array_of_datatypes) const
 296 {
 297   if(contents_==nullptr)
 298     return MPI_ERR_ARG;
 299   if (static_cast<unsigned>(max_integers) < contents_->integers_.size())
 300     return MPI_ERR_COUNT;
 301   std::copy(begin(contents_->integers_), end(contents_->integers_), array_of_integers);
 302   if (static_cast<unsigned>(max_addresses) < contents_->addresses_.size())
 303     return MPI_ERR_COUNT;
 304   std::copy(begin(contents_->addresses_), end(contents_->addresses_), array_of_addresses);
 305   if (static_cast<unsigned>(max_datatypes) < contents_->datatypes_.size())
 306     return MPI_ERR_COUNT;
 307   std::copy(begin(contents_->datatypes_), end(contents_->datatypes_), array_of_datatypes);
 308   std::for_each(begin(contents_->datatypes_), end(contents_->datatypes_), std::mem_fn(&Datatype::ref));
 309   return MPI_SUCCESS;
 310 }
 311
 312 int Datatype::get_envelope(int* num_integers, int* num_addresses, int* num_datatypes, int* combiner) const
 313 {
 314   if(contents_==nullptr){
 315     *num_integers = 0;
 316     *num_addresses = 0;
 317     *num_datatypes = 0;
 318     *combiner = MPI_COMBINER_NAMED;
 319   }else{
 320     *num_integers  = contents_->integers_.size();
 321     *num_addresses = contents_->addresses_.size();
 322     *num_datatypes = contents_->datatypes_.size();
 323     *combiner = contents_->combiner_;
 324   }
 325   return MPI_SUCCESS;
 326 }
 327
 328 int Datatype::copy(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
 329                    MPI_Datatype recvtype)
 330 {
 331   // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 332
 333   if (smpi_cfg_privatization() == SmpiPrivStrategies::MMAP) {
 334     smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self());
 335   }
 336   /* First check if we really have something to do */
 337   size_t offset = 0;
 338   std::vector<std::pair<size_t, size_t>> private_blocks;
 339   if(smpi_is_shared(sendbuf,private_blocks,&offset)
 340        && (private_blocks.size()==1
 341        && (private_blocks[0].second - private_blocks[0].first)==(unsigned long)(sendcount * sendtype->get_extent()))){
 342     XBT_VERB("sendbuf is shared. Ignoring copies");
 343     return 0;
 344   }
 345   if(smpi_is_shared(recvbuf,private_blocks,&offset)
 346        && (private_blocks.size()==1
 347        && (private_blocks[0].second - private_blocks[0].first)==(unsigned long)(recvcount * recvtype->get_extent()))){
 348     XBT_VERB("recvbuf is shared. Ignoring copies");
 349     return 0;
 350   }
 351
 352   if (recvcount > 0 && recvbuf != sendbuf) {
 353     sendcount *= sendtype->size();
 354     recvcount *= recvtype->size();
 355     int count = sendcount < recvcount ? sendcount : recvcount;
 356     XBT_DEBUG("Copying %d bytes from %p to %p", count, sendbuf, recvbuf);
 357     if (not(sendtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && not(recvtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 358       if (not smpi_process()->replaying() && count > 0)
 359         memcpy(recvbuf, sendbuf, count);
 360     } else if (not(sendtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 361       recvtype->unserialize(sendbuf, recvbuf, count / recvtype->size(), MPI_REPLACE);
 362     } else if (not(recvtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 363       sendtype->serialize(sendbuf, recvbuf, count / sendtype->size());
 364     } else {
 365       void * buf_tmp = xbt_malloc(count);
 366
 367       sendtype->serialize( sendbuf, buf_tmp,count/sendtype->size());
 368       recvtype->unserialize( buf_tmp, recvbuf,count/recvtype->size(), MPI_REPLACE);
 369
 370       xbt_free(buf_tmp);
 371     }
 372   }
 373
 374   return sendcount > recvcount ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 375 }
 376
 377 //Default serialization method : memcpy.
 378 void Datatype::serialize(const void* noncontiguous_buf, void* contiguous_buf, int count)
 379 {
 380   auto* contiguous_buf_char          = static_cast<char*>(contiguous_buf);
 381   const auto* noncontiguous_buf_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_buf) + lb_;
 382   memcpy(contiguous_buf_char, noncontiguous_buf_char, count*size_);
 383 }
 384
 385 void Datatype::unserialize(const void* contiguous_buf, void *noncontiguous_buf, int count, MPI_Op op){
 386   const auto* contiguous_buf_char = static_cast<const char*>(contiguous_buf);
 387   auto* noncontiguous_buf_char    = static_cast<char*>(noncontiguous_buf) + lb_;
 388   int n=count;
 389   if(op!=MPI_OP_NULL)
 390     op->apply( contiguous_buf_char, noncontiguous_buf_char, &n, this);
 391 }
 392
 393 int Datatype::create_contiguous(int count, MPI_Datatype old_type, MPI_Aint lb, MPI_Datatype* new_type){
 394   if(old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED){
 395     //handle this case as a hvector with stride equals to the extent of the datatype
 396     return create_hvector(count, 1, old_type->get_extent(), old_type, new_type);
 397   }
 398   if(count>0)
 399     *new_type = new Type_Contiguous(count * old_type->size(), lb, lb + count * old_type->size(),
 400                                    DT_FLAG_DERIVED, count, old_type);
 401   else
 402     *new_type = new Datatype(count * old_type->size(), lb, lb + count * old_type->size(),0);
 403   return MPI_SUCCESS;
 404 }
 405
 406 int Datatype::create_vector(int count, int block_length, int stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 407 {
 408   int retval;
 409   if (block_length<0)
 410     return MPI_ERR_ARG;
 411   MPI_Aint lb = 0;
 412   MPI_Aint ub = 0;
 413   if(count>0){
 414     lb=old_type->lb();
 415     ub=((count-1)*stride+block_length-1)*old_type->get_extent()+old_type->ub();
 416   }
 417   if(old_type->flags() & DT_FLAG_DERIVED || stride != block_length){
 418     *new_type = new Type_Vector(count * block_length * old_type->size(), lb, ub, DT_FLAG_DERIVED, count, block_length,
 419                                 stride, old_type);
 420     retval=MPI_SUCCESS;
 421   }else{
 422     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 423     *new_type = new Datatype(count * block_length * old_type->size(), 0, ((count -1) * stride + block_length)*
 424                          old_type->size(), DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 425     const std::array<int, 3> ints = {{count, block_length, stride}};
 426     (*new_type)->set_contents(MPI_COMBINER_VECTOR, 3, ints.data(), 0, nullptr, 1, &old_type);
 427     retval=MPI_SUCCESS;
 428   }
 429   return retval;
 430 }
 431
 432
 433 int Datatype::create_hvector(int count, int block_length, MPI_Aint stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 434 {
 435   int retval;
 436   if (block_length<0)
 437     return MPI_ERR_ARG;
 438   MPI_Aint lb = 0;
 439   MPI_Aint ub = 0;
 440   if(count>0){
 441     lb=old_type->lb();
 442     ub=((count-1)*stride)+(block_length-1)*old_type->get_extent()+old_type->ub();
 443   }
 444   if(old_type->flags() & DT_FLAG_DERIVED || stride != block_length*old_type->get_extent()){
 445     *new_type = new Type_Hvector(count * block_length * old_type->size(), lb, ub, DT_FLAG_DERIVED, count, block_length,
 446                                  stride, old_type);
 447     retval=MPI_SUCCESS;
 448   }else{
 449     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 450     *new_type = new Datatype(count * block_length * old_type->size(), 0, count * block_length * old_type->size(), DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 451     const std::array<int, 2> ints = {{count, block_length}};
 452     (*new_type)->set_contents(MPI_COMBINER_HVECTOR, 2, ints.data(), 1, &stride, 1, &old_type);
 453     retval=MPI_SUCCESS;
 454   }
 455   return retval;
 456 }
 457
 458 int Datatype::create_indexed(int count, const int* block_lengths, const int* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type){
 459   int size = 0;
 460   bool contiguous=true;
 461   MPI_Aint lb = 0;
 462   MPI_Aint ub = 0;
 463   if(count>0){
 464     lb=indices[0]*old_type->get_extent();
 465     ub=indices[0]*old_type->get_extent() + block_lengths[0]*old_type->ub();
 466   }
 467
 468   for (int i = 0; i < count; i++) {
 469     if (block_lengths[i] < 0)
 470       return MPI_ERR_ARG;
 471     size += block_lengths[i];
 472
 473     if(indices[i]*old_type->get_extent()+old_type->lb()<lb)
 474       lb = indices[i]*old_type->get_extent()+old_type->lb();
 475     if(indices[i]*old_type->get_extent()+block_lengths[i]*old_type->ub()>ub)
 476       ub = indices[i]*old_type->get_extent()+block_lengths[i]*old_type->ub();
 477
 478     if ( (i< count -1) && (indices[i]+block_lengths[i] != indices[i+1]) )
 479       contiguous=false;
 480   }
 481   if(old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED)
 482     contiguous=false;
 483
 484   if (not contiguous) {
 485     *new_type = new Type_Indexed(size * old_type->size(),lb,ub,
 486                                  DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA, count, block_lengths, indices, old_type);
 487   }else{
 488     Datatype::create_contiguous(size, old_type, lb, new_type);
 489   }
 490   return MPI_SUCCESS;
 491 }
 492
 493 int Datatype::create_hindexed(int count, const int* block_lengths, const MPI_Aint* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type){
 494   int size = 0;
 495   bool contiguous=true;
 496   MPI_Aint lb = 0;
 497   MPI_Aint ub = 0;
 498   if(count>0){
 499     lb=indices[0] + old_type->lb();
 500     ub=indices[0] + block_lengths[0]*old_type->ub();
 501   }
 502   for (int i = 0; i < count; i++) {
 503     if (block_lengths[i] < 0)
 504       return MPI_ERR_ARG;
 505     size += block_lengths[i];
 506
 507     if(indices[i]+old_type->lb()<lb)
 508       lb = indices[i]+old_type->lb();
 509     if(indices[i]+block_lengths[i]*old_type->ub()>ub)
 510       ub = indices[i]+block_lengths[i]*old_type->ub();
 511
 512     if ( (i< count -1) && (indices[i]+block_lengths[i]*(static_cast<int>(old_type->size())) != indices[i+1]) )
 513       contiguous=false;
 514   }
 515   if (old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED || lb!=0)
 516     contiguous=false;
 517
 518   if (not contiguous) {
 519     *new_type = new Type_Hindexed(size * old_type->size(),lb,ub,
 520                                    DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA, count, block_lengths, indices, old_type);
 521   }else{
 522     Datatype::create_contiguous(size, old_type, lb, new_type);
 523   }
 524   return MPI_SUCCESS;
 525 }
 526
 527 int Datatype::create_struct(int count, const int* block_lengths, const MPI_Aint* indices, const MPI_Datatype* old_types, MPI_Datatype* new_type){
 528   size_t size = 0;
 529   bool contiguous=true;
 530   size = 0;
 531   MPI_Aint lb = 0;
 532   MPI_Aint ub = 0;
 533   if(count>0){
 534     lb=indices[0] + old_types[0]->lb();
 535     ub=indices[0] + block_lengths[0]*old_types[0]->ub();
 536   }
 537   bool forced_lb=false;
 538   bool forced_ub=false;
 539   for (int i = 0; i < count; i++) {
 540     if (block_lengths[i]<0)
 541       return MPI_ERR_ARG;
 542     if (old_types[i]->flags_ & DT_FLAG_DERIVED)
 543       contiguous=false;
 544
 545     size += block_lengths[i]*old_types[i]->size();
 546     if (old_types[i]==MPI_LB){
 547       lb=indices[i];
 548       forced_lb=true;
 549     }
 550     if (old_types[i]==MPI_UB){
 551       ub=indices[i];
 552       forced_ub=true;
 553     }
 554
 555     if (not forced_lb && indices[i] + old_types[i]->lb() < lb)
 556       lb = indices[i];
 557     if (not forced_ub && indices[i] + block_lengths[i] * old_types[i]->ub() > ub)
 558       ub = indices[i]+block_lengths[i]*old_types[i]->ub();
 559
 560     if ( (i< count -1) && (indices[i]+block_lengths[i]*static_cast<int>(old_types[i]->size()) != indices[i+1]) )
 561       contiguous=false;
 562   }
 563   if (not contiguous) {
 564     *new_type = new Type_Struct(size, lb,ub, DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA,
 565                                 count, block_lengths, indices, old_types);
 566   }else{
 567     Datatype::create_contiguous(size, MPI_CHAR, lb, new_type);
 568   }
 569   return MPI_SUCCESS;
 570 }
 571
 572 int Datatype::create_subarray(int ndims, const int* array_of_sizes,
 573                              const int* array_of_subsizes, const int* array_of_starts,
 574                              int order, MPI_Datatype oldtype, MPI_Datatype *newtype){
 575   MPI_Datatype tmp;
 576
 577   for (int i = 0; i < ndims; i++) {
 578     if (array_of_subsizes[i] > array_of_sizes[i]){
 579       XBT_WARN("subarray : array_of_subsizes > array_of_sizes for dim %d",i);
 580       return MPI_ERR_ARG;
 581     }
 582     if (array_of_starts[i] + array_of_subsizes[i] > array_of_sizes[i]){
 583       XBT_WARN("subarray : array_of_starts + array_of_subsizes > array_of_sizes for dim %d",i);
 584       return MPI_ERR_ARG;
 585     }
 586   }
 587
 588   MPI_Aint extent = oldtype->get_extent();
 589
 590   int i;
 591   int step;
 592   int end;
 593   if( order==MPI_ORDER_C ) {
 594       i = ndims - 1;
 595       step = -1;
 596       end = -1;
 597   } else {
 598       i = 0;
 599       step = 1;
 600       end = ndims;
 601   }
 602
 603   MPI_Aint size = (MPI_Aint)array_of_sizes[i] * (MPI_Aint)array_of_sizes[i+step];
 604   MPI_Aint lb = (MPI_Aint)array_of_starts[i] + (MPI_Aint)array_of_starts[i+step] *(MPI_Aint)array_of_sizes[i];
 605
 606   create_vector( array_of_subsizes[i+step], array_of_subsizes[i], array_of_sizes[i],
 607                                oldtype, newtype );
 608
 609   tmp = *newtype;
 610
 611   for( i += 2 * step; i != end; i += step ) {
 612       create_hvector( array_of_subsizes[i], 1, size * extent,
 613                                     tmp, newtype );
 614       unref(tmp);
 615       lb += size * array_of_starts[i];
 616       size *= array_of_sizes[i];
 617       tmp = *newtype;
 618   }
 619
 620   const MPI_Aint lbs = lb * extent;
 621   const int sizes    = 1;
 622   //handle LB and UB with a resized call
 623   create_hindexed(1, &sizes, &lbs, tmp, newtype);
 624   unref(tmp);
 625
 626   tmp = *newtype;
 627   create_resized(tmp, 0, extent, newtype);
 628
 629   unref(tmp);
 630   return MPI_SUCCESS;
 631 }
 632
 633 int Datatype::create_resized(MPI_Datatype oldtype,MPI_Aint lb, MPI_Aint extent, MPI_Datatype *newtype){
 634   const std::array<int, 3> blocks         = {{1, 1, 1}};
 635   const std::array<MPI_Aint, 3> disps     = {{lb, 0, lb + extent}};
 636   const std::array<MPI_Datatype, 3> types = {{MPI_LB, oldtype, MPI_UB}};
 637
 638   *newtype = new simgrid::smpi::Type_Struct(oldtype->size(), lb, lb + extent, DT_FLAG_DERIVED, 3, blocks.data(),
 639                                             disps.data(), types.data());
 640
 641   (*newtype)->addflag(~DT_FLAG_COMMITED);
 642   return MPI_SUCCESS;
 643 }
 644
 645 Datatype* Datatype::f2c(int id)
 646 {
 647   return static_cast<Datatype*>(F2C::f2c(id));
 648 }
 649
 650 } // namespace smpi
 651 } // namespace simgrid