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     auto elem_it = keyvals_.find(it.first);
 168     if (elem_it != keyvals_.end()) {
 169       smpi_key_elem& elem = elem_it->second;
 170       int flag            = 0;
 171       void* value_out;
 172       if (elem.copy_fn.type_copy_fn != MPI_NULL_COPY_FN && elem.copy_fn.type_copy_fn != MPI_TYPE_DUP_FN)
 173         ret = elem.copy_fn.type_copy_fn(datatype, it.first, elem.extra_state, it.second, &value_out, &flag);
 174       else if (elem.copy_fn.type_copy_fn_fort != MPI_NULL_COPY_FN && (*(int*)*elem.copy_fn.type_copy_fn_fort) != 1) {
 175         value_out = (int*)xbt_malloc(sizeof(int));
 176         elem.copy_fn.type_copy_fn_fort(datatype, it.first, elem.extra_state, it.second, value_out, &flag, &ret);
 177       }
 178       if (ret != MPI_SUCCESS) {
 179         break;
 180       }
 181       if (elem.copy_fn.type_copy_fn == MPI_TYPE_DUP_FN ||
 182           ((elem.copy_fn.type_copy_fn_fort != MPI_NULL_COPY_FN) && (*(int*)*elem.copy_fn.type_copy_fn_fort == 1))) {
 183         elem.refcount++;
 184         attributes().emplace(it.first, it.second);
 185       } else if (flag) {
 186         elem.refcount++;
 187         attributes().emplace(it.first, value_out);
 188       }
 189     }
 190   }
 191   set_contents(MPI_COMBINER_DUP, 0, nullptr, 0, nullptr, 1, &datatype);
 192   return ret;
 193 }
 194
 195 int Datatype::clone(MPI_Datatype* type){
 196   int ret;
 197   *type = new Datatype(this, &ret);
 198   return ret;
 199 }
 200
 201 void Datatype::ref()
 202 {
 203   refcount_++;
 204
 205 #if SIMGRID_HAVE_MC
 206   if(MC_is_active())
 207     MC_ignore(&refcount_, sizeof refcount_);
 208 #endif
 209 }
 210
 211 void Datatype::unref(MPI_Datatype datatype)
 212 {
 213   if (datatype->refcount_ > 0)
 214     datatype->refcount_--;
 215
 216 #if SIMGRID_HAVE_MC
 217   if(MC_is_active())
 218     MC_ignore(&datatype->refcount_, sizeof datatype->refcount_);
 219 #endif
 220
 221   if (datatype->refcount_ == 0 && not(datatype->flags_ & DT_FLAG_PREDEFINED))
 222     delete datatype;
 223 }
 224
 225 void Datatype::commit()
 226 {
 227   flags_ |= DT_FLAG_COMMITED;
 228 }
 229
 230 bool Datatype::is_valid() const
 231 {
 232   return (flags_ & DT_FLAG_COMMITED);
 233 }
 234
 235 bool Datatype::is_basic() const
 236 {
 237   return (flags_ & DT_FLAG_BASIC);
 238 }
 239
 240 bool Datatype::is_replayable() const
 241 {
 242   return (simgrid::instr::trace_format == simgrid::instr::TraceFormat::Ti) &&
 243          ((this == MPI_BYTE) || (this == MPI_DOUBLE) || (this == MPI_INT) || (this == MPI_CHAR) ||
 244           (this == MPI_SHORT) || (this == MPI_LONG) || (this == MPI_FLOAT));
 245 }
 246
 247 MPI_Datatype Datatype::decode(const std::string& datatype_id)
 248 {
 249   return id2type_lookup.find(datatype_id)->second;
 250 }
 251
 252 void Datatype::addflag(int flag){
 253   flags_ &= flag;
 254 }
 255
 256 int Datatype::extent(MPI_Aint* lb, MPI_Aint* extent) const
 257 {
 258   *lb = lb_;
 259   *extent = ub_ - lb_;
 260   return MPI_SUCCESS;
 261 }
 262
 263 void Datatype::get_name(char* name, int* length) const
 264 {
 265   *length = static_cast<int>(name_.length());
 266   if (not name_.empty()) {
 267     name_.copy(name, *length);
 268     name[*length] = '\0';
 269   }
 270 }
 271
 272 void Datatype::set_name(const char* name)
 273 {
 274   name_ = name;
 275 }
 276
 277 int Datatype::pack(const void* inbuf, int incount, void* outbuf, int outcount, int* position, const Comm*)
 278 {
 279   if (outcount - *position < incount*static_cast<int>(size_))
 280     return MPI_ERR_OTHER;
 281   Datatype::copy(inbuf, incount, this, static_cast<char*>(outbuf) + *position, outcount, MPI_CHAR);
 282   *position += incount * size_;
 283   return MPI_SUCCESS;
 284 }
 285
 286 int Datatype::unpack(const void* inbuf, int insize, int* position, void* outbuf, int outcount, const Comm*)
 287 {
 288   if (outcount*static_cast<int>(size_)> insize)
 289     return MPI_ERR_OTHER;
 290   Datatype::copy(static_cast<const char*>(inbuf) + *position, insize, MPI_CHAR, outbuf, outcount, this);
 291   *position += outcount * size_;
 292   return MPI_SUCCESS;
 293 }
 294
 295 int Datatype::get_contents(int max_integers, int max_addresses, int max_datatypes, int* array_of_integers,
 296                            MPI_Aint* array_of_addresses, MPI_Datatype* array_of_datatypes) const
 297 {
 298   if(contents_==nullptr)
 299     return MPI_ERR_ARG;
 300   if (static_cast<unsigned>(max_integers) < contents_->integers_.size())
 301     return MPI_ERR_COUNT;
 302   std::copy(begin(contents_->integers_), end(contents_->integers_), array_of_integers);
 303   if (static_cast<unsigned>(max_addresses) < contents_->addresses_.size())
 304     return MPI_ERR_COUNT;
 305   std::copy(begin(contents_->addresses_), end(contents_->addresses_), array_of_addresses);
 306   if (static_cast<unsigned>(max_datatypes) < contents_->datatypes_.size())
 307     return MPI_ERR_COUNT;
 308   std::copy(begin(contents_->datatypes_), end(contents_->datatypes_), array_of_datatypes);
 309   std::for_each(begin(contents_->datatypes_), end(contents_->datatypes_), std::mem_fn(&Datatype::ref));
 310   return MPI_SUCCESS;
 311 }
 312
 313 int Datatype::get_envelope(int* num_integers, int* num_addresses, int* num_datatypes, int* combiner) const
 314 {
 315   if(contents_==nullptr){
 316     *num_integers = 0;
 317     *num_addresses = 0;
 318     *num_datatypes = 0;
 319     *combiner = MPI_COMBINER_NAMED;
 320   }else{
 321     *num_integers  = contents_->integers_.size();
 322     *num_addresses = contents_->addresses_.size();
 323     *num_datatypes = contents_->datatypes_.size();
 324     *combiner = contents_->combiner_;
 325   }
 326   return MPI_SUCCESS;
 327 }
 328
 329 int Datatype::copy(const void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int recvcount,
 330                    MPI_Datatype recvtype)
 331 {
 332   // FIXME Handle the case of a partial shared malloc.
 333
 334   if (smpi_cfg_privatization() == SmpiPrivStrategies::MMAP) {
 335     smpi_switch_data_segment(simgrid::s4u::Actor::self());
 336   }
 337   /* First check if we really have something to do */
 338   size_t offset = 0;
 339   std::vector<std::pair<size_t, size_t>> private_blocks;
 340   if(smpi_is_shared(sendbuf,private_blocks,&offset)
 341        && (private_blocks.size()==1
 342        && (private_blocks[0].second - private_blocks[0].first)==(unsigned long)(sendcount * sendtype->get_extent()))){
 343     XBT_VERB("sendbuf is shared. Ignoring copies");
 344     return 0;
 345   }
 346   if(smpi_is_shared(recvbuf,private_blocks,&offset)
 347        && (private_blocks.size()==1
 348        && (private_blocks[0].second - private_blocks[0].first)==(unsigned long)(recvcount * recvtype->get_extent()))){
 349     XBT_VERB("recvbuf is shared. Ignoring copies");
 350     return 0;
 351   }
 352
 353   if (recvcount > 0 && recvbuf != sendbuf) {
 354     sendcount *= sendtype->size();
 355     recvcount *= recvtype->size();
 356     int count = sendcount < recvcount ? sendcount : recvcount;
 357     XBT_DEBUG("Copying %d bytes from %p to %p", count, sendbuf, recvbuf);
 358     if (not(sendtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED) && not(recvtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 359       if (not smpi_process()->replaying() && count > 0)
 360         memcpy(recvbuf, sendbuf, count);
 361     } else if (not(sendtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 362       recvtype->unserialize(sendbuf, recvbuf, count / recvtype->size(), MPI_REPLACE);
 363     } else if (not(recvtype->flags() & DT_FLAG_DERIVED)) {
 364       sendtype->serialize(sendbuf, recvbuf, count / sendtype->size());
 365     } else {
 366       void * buf_tmp = xbt_malloc(count);
 367
 368       sendtype->serialize( sendbuf, buf_tmp,count/sendtype->size());
 369       recvtype->unserialize( buf_tmp, recvbuf,count/recvtype->size(), MPI_REPLACE);
 370
 371       xbt_free(buf_tmp);
 372     }
 373   }
 374
 375   return sendcount > recvcount ? MPI_ERR_TRUNCATE : MPI_SUCCESS;
 376 }
 377
 378 //Default serialization method : memcpy.
 379 void Datatype::serialize(const void* noncontiguous_buf, void* contiguous_buf, int count)
 380 {
 381   auto* contiguous_buf_char          = static_cast<char*>(contiguous_buf);
 382   const auto* noncontiguous_buf_char = static_cast<const char*>(noncontiguous_buf) + lb_;
 383   memcpy(contiguous_buf_char, noncontiguous_buf_char, count*size_);
 384 }
 385
 386 void Datatype::unserialize(const void* contiguous_buf, void *noncontiguous_buf, int count, MPI_Op op){
 387   const auto* contiguous_buf_char = static_cast<const char*>(contiguous_buf);
 388   auto* noncontiguous_buf_char    = static_cast<char*>(noncontiguous_buf) + lb_;
 389   int n=count;
 390   if(op!=MPI_OP_NULL)
 391     op->apply( contiguous_buf_char, noncontiguous_buf_char, &n, this);
 392 }
 393
 394 int Datatype::create_contiguous(int count, MPI_Datatype old_type, MPI_Aint lb, MPI_Datatype* new_type){
 395   if(old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED){
 396     //handle this case as a hvector with stride equals to the extent of the datatype
 397     return create_hvector(count, 1, old_type->get_extent(), old_type, new_type);
 398   }
 399   if(count>0)
 400     *new_type = new Type_Contiguous(count * old_type->size(), lb, lb + count * old_type->size(),
 401                                    DT_FLAG_DERIVED, count, old_type);
 402   else
 403     *new_type = new Datatype(count * old_type->size(), lb, lb + count * old_type->size(),0);
 404   return MPI_SUCCESS;
 405 }
 406
 407 int Datatype::create_vector(int count, int block_length, int stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 408 {
 409   int retval;
 410   if (block_length<0)
 411     return MPI_ERR_ARG;
 412   MPI_Aint lb = 0;
 413   MPI_Aint ub = 0;
 414   if(count>0){
 415     lb=old_type->lb();
 416     ub=((count-1)*stride+block_length-1)*old_type->get_extent()+old_type->ub();
 417   }
 418   if(old_type->flags() & DT_FLAG_DERIVED || stride != block_length){
 419     *new_type = new Type_Vector(count * block_length * old_type->size(), lb, ub, DT_FLAG_DERIVED, count, block_length,
 420                                 stride, old_type);
 421     retval=MPI_SUCCESS;
 422   }else{
 423     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 424     *new_type = new Datatype(count * block_length * old_type->size(), 0, ((count -1) * stride + block_length)*
 425                          old_type->size(), DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 426     const std::array<int, 3> ints = {{count, block_length, stride}};
 427     (*new_type)->set_contents(MPI_COMBINER_VECTOR, 3, ints.data(), 0, nullptr, 1, &old_type);
 428     retval=MPI_SUCCESS;
 429   }
 430   return retval;
 431 }
 432
 433
 434 int Datatype::create_hvector(int count, int block_length, MPI_Aint stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type)
 435 {
 436   int retval;
 437   if (block_length<0)
 438     return MPI_ERR_ARG;
 439   MPI_Aint lb = 0;
 440   MPI_Aint ub = 0;
 441   if(count>0){
 442     lb=old_type->lb();
 443     ub=((count-1)*stride)+(block_length-1)*old_type->get_extent()+old_type->ub();
 444   }
 445   if(old_type->flags() & DT_FLAG_DERIVED || stride != block_length*old_type->get_extent()){
 446     *new_type = new Type_Hvector(count * block_length * old_type->size(), lb, ub, DT_FLAG_DERIVED, count, block_length,
 447                                  stride, old_type);
 448     retval=MPI_SUCCESS;
 449   }else{
 450     /* in this situation the data are contiguous thus it's not required to serialize and unserialize it*/
 451     *new_type = new Datatype(count * block_length * old_type->size(), 0, count * block_length * old_type->size(), DT_FLAG_CONTIGUOUS);
 452     const std::array<int, 2> ints = {{count, block_length}};
 453     (*new_type)->set_contents(MPI_COMBINER_HVECTOR, 2, ints.data(), 1, &stride, 1, &old_type);
 454     retval=MPI_SUCCESS;
 455   }
 456   return retval;
 457 }
 458
 459 int Datatype::create_indexed(int count, const int* block_lengths, const int* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type){
 460   int size = 0;
 461   bool contiguous=true;
 462   MPI_Aint lb = 0;
 463   MPI_Aint ub = 0;
 464   if(count>0){
 465     lb=indices[0]*old_type->get_extent();
 466     ub=indices[0]*old_type->get_extent() + block_lengths[0]*old_type->ub();
 467   }
 468
 469   for (int i = 0; i < count; i++) {
 470     if (block_lengths[i] < 0)
 471       return MPI_ERR_ARG;
 472     size += block_lengths[i];
 473
 474     if(indices[i]*old_type->get_extent()+old_type->lb()<lb)
 475       lb = indices[i]*old_type->get_extent()+old_type->lb();
 476     if(indices[i]*old_type->get_extent()+block_lengths[i]*old_type->ub()>ub)
 477       ub = indices[i]*old_type->get_extent()+block_lengths[i]*old_type->ub();
 478
 479     if ( (i< count -1) && (indices[i]+block_lengths[i] != indices[i+1]) )
 480       contiguous=false;
 481   }
 482   if(old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED)
 483     contiguous=false;
 484
 485   if (not contiguous) {
 486     *new_type = new Type_Indexed(size * old_type->size(),lb,ub,
 487                                  DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA, count, block_lengths, indices, old_type);
 488   }else{
 489     Datatype::create_contiguous(size, old_type, lb, new_type);
 490   }
 491   return MPI_SUCCESS;
 492 }
 493
 494 int Datatype::create_hindexed(int count, const int* block_lengths, const MPI_Aint* indices, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype* new_type){
 495   int size = 0;
 496   bool contiguous=true;
 497   MPI_Aint lb = 0;
 498   MPI_Aint ub = 0;
 499   if(count>0){
 500     lb=indices[0] + old_type->lb();
 501     ub=indices[0] + block_lengths[0]*old_type->ub();
 502   }
 503   for (int i = 0; i < count; i++) {
 504     if (block_lengths[i] < 0)
 505       return MPI_ERR_ARG;
 506     size += block_lengths[i];
 507
 508     if(indices[i]+old_type->lb()<lb)
 509       lb = indices[i]+old_type->lb();
 510     if(indices[i]+block_lengths[i]*old_type->ub()>ub)
 511       ub = indices[i]+block_lengths[i]*old_type->ub();
 512
 513     if ( (i< count -1) && (indices[i]+block_lengths[i]*(static_cast<int>(old_type->size())) != indices[i+1]) )
 514       contiguous=false;
 515   }
 516   if (old_type->flags_ & DT_FLAG_DERIVED || lb!=0)
 517     contiguous=false;
 518
 519   if (not contiguous) {
 520     *new_type = new Type_Hindexed(size * old_type->size(),lb,ub,
 521                                    DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA, count, block_lengths, indices, old_type);
 522   }else{
 523     Datatype::create_contiguous(size, old_type, lb, new_type);
 524   }
 525   return MPI_SUCCESS;
 526 }
 527
 528 int Datatype::create_struct(int count, const int* block_lengths, const MPI_Aint* indices, const MPI_Datatype* old_types, MPI_Datatype* new_type){
 529   size_t size = 0;
 530   bool contiguous=true;
 531   size = 0;
 532   MPI_Aint lb = 0;
 533   MPI_Aint ub = 0;
 534   if(count>0){
 535     lb=indices[0] + old_types[0]->lb();
 536     ub=indices[0] + block_lengths[0]*old_types[0]->ub();
 537   }
 538   bool forced_lb=false;
 539   bool forced_ub=false;
 540   for (int i = 0; i < count; i++) {
 541     if (block_lengths[i]<0)
 542       return MPI_ERR_ARG;
 543     if (old_types[i]->flags_ & DT_FLAG_DERIVED)
 544       contiguous=false;
 545
 546     size += block_lengths[i]*old_types[i]->size();
 547     if (old_types[i]==MPI_LB){
 548       lb=indices[i];
 549       forced_lb=true;
 550     }
 551     if (old_types[i]==MPI_UB){
 552       ub=indices[i];
 553       forced_ub=true;
 554     }
 555
 556     if (not forced_lb && indices[i] + old_types[i]->lb() < lb)
 557       lb = indices[i];
 558     if (not forced_ub && indices[i] + block_lengths[i] * old_types[i]->ub() > ub)
 559       ub = indices[i]+block_lengths[i]*old_types[i]->ub();
 560
 561     if ( (i< count -1) && (indices[i]+block_lengths[i]*static_cast<int>(old_types[i]->size()) != indices[i+1]) )
 562       contiguous=false;
 563   }
 564   if (not contiguous) {
 565     *new_type = new Type_Struct(size, lb,ub, DT_FLAG_DERIVED|DT_FLAG_DATA,
 566                                 count, block_lengths, indices, old_types);
 567   }else{
 568     Datatype::create_contiguous(size, MPI_CHAR, lb, new_type);
 569   }
 570   return MPI_SUCCESS;
 571 }
 572
 573 int Datatype::create_subarray(int ndims, const int* array_of_sizes,
 574                              const int* array_of_subsizes, const int* array_of_starts,
 575                              int order, MPI_Datatype oldtype, MPI_Datatype *newtype){
 576   MPI_Datatype tmp;
 577
 578   for (int i = 0; i < ndims; i++) {
 579     if (array_of_subsizes[i] > array_of_sizes[i]){
 580       XBT_WARN("subarray : array_of_subsizes > array_of_sizes for dim %d",i);
 581       return MPI_ERR_ARG;
 582     }
 583     if (array_of_starts[i] + array_of_subsizes[i] > array_of_sizes[i]){
 584       XBT_WARN("subarray : array_of_starts + array_of_subsizes > array_of_sizes for dim %d",i);
 585       return MPI_ERR_ARG;
 586     }
 587   }
 588
 589   MPI_Aint extent = oldtype->get_extent();
 590
 591   int i;
 592   int step;
 593   int end;
 594   if( order==MPI_ORDER_C ) {
 595       i = ndims - 1;
 596       step = -1;
 597       end = -1;
 598   } else {
 599       i = 0;
 600       step = 1;
 601       end = ndims;
 602   }
 603
 604   MPI_Aint size = (MPI_Aint)array_of_sizes[i] * (MPI_Aint)array_of_sizes[i+step];
 605   MPI_Aint lb = (MPI_Aint)array_of_starts[i] + (MPI_Aint)array_of_starts[i+step] *(MPI_Aint)array_of_sizes[i];
 606
 607   create_vector( array_of_subsizes[i+step], array_of_subsizes[i], array_of_sizes[i],
 608                                oldtype, newtype );
 609
 610   tmp = *newtype;
 611
 612   for( i += 2 * step; i != end; i += step ) {
 613       create_hvector( array_of_subsizes[i], 1, size * extent,
 614                                     tmp, newtype );
 615       unref(tmp);
 616       lb += size * array_of_starts[i];
 617       size *= array_of_sizes[i];
 618       tmp = *newtype;
 619   }
 620
 621   const MPI_Aint lbs = lb * extent;
 622   const int sizes    = 1;
 623   //handle LB and UB with a resized call
 624   create_hindexed(1, &sizes, &lbs, tmp, newtype);
 625   unref(tmp);
 626
 627   tmp = *newtype;
 628   create_resized(tmp, 0, extent, newtype);
 629
 630   unref(tmp);
 631   return MPI_SUCCESS;
 632 }
 633
 634 int Datatype::create_resized(MPI_Datatype oldtype,MPI_Aint lb, MPI_Aint extent, MPI_Datatype *newtype){
 635   const std::array<int, 3> blocks         = {{1, 1, 1}};
 636   const std::array<MPI_Aint, 3> disps     = {{lb, 0, lb + extent}};
 637   const std::array<MPI_Datatype, 3> types = {{MPI_LB, oldtype, MPI_UB}};
 638
 639   *newtype = new simgrid::smpi::Type_Struct(oldtype->size(), lb, lb + extent, DT_FLAG_DERIVED, 3, blocks.data(),
 640                                             disps.data(), types.data());
 641
 642   (*newtype)->addflag(~DT_FLAG_COMMITED);
 643   return MPI_SUCCESS;
 644 }
 645
 646 Datatype* Datatype::f2c(int id)
 647 {
 648   return static_cast<Datatype*>(F2C::f2c(id));
 649 }
 650
 651 } // namespace smpi
 652 } // namespace simgrid