src/gromacs/gmxlib/network.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  38 #include <config.h>
  39 #endif
  40
  41 #include <string.h>
  42 #include "gmx_fatal.h"
  43 #include "main.h"
  44 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  45 #include "types/commrec.h"
  46 #include "network.h"
  47 #include "copyrite.h"
  48 #include <ctype.h>
  49 #include "macros.h"
  50 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  51
  52 #include "gromacs/utility/gmxmpi.h"
  53
  54
  55 /* The source code in this file should be thread-safe.
  56       Please keep it that way. */
  57
  58 gmx_bool gmx_mpi_initialized(void)
  59 {
  60     int n;
  61 #ifndef GMX_MPI
  62     return 0;
  63 #else
  64     MPI_Initialized(&n);
  65
  66     return n;
  67 #endif
  68 }
  69
  70 void gmx_fill_commrec_from_mpi(t_commrec gmx_unused *cr)
  71 {
  72 #ifndef GMX_MPI
  73     gmx_call("gmx_fill_commrec_from_mpi");
  74 #else
  75     if (!gmx_mpi_initialized())
  76     {
  77         gmx_comm("MPI has not been initialized properly");
  78     }
  79
  80     cr->nnodes           = gmx_node_num();
  81     cr->nodeid           = gmx_node_rank();
  82     cr->sim_nodeid       = cr->nodeid;
  83     cr->mpi_comm_mysim   = MPI_COMM_WORLD;
  84     cr->mpi_comm_mygroup = MPI_COMM_WORLD;
  85
  86 #endif
  87 }
  88
  89 t_commrec *init_commrec()
  90 {
  91     t_commrec    *cr;
  92
  93     snew(cr, 1);
  94
  95 #ifdef GMX_LIB_MPI
  96     gmx_fill_commrec_from_mpi(cr);
  97 #else
  98     cr->mpi_comm_mysim   = NULL;
  99     cr->mpi_comm_mygroup = NULL;
 100     cr->nnodes           = 1;
 101     cr->sim_nodeid       = 0;
 102     cr->nodeid           = cr->sim_nodeid;
 103 #endif
 104
 105     // TODO cr->duty should not be initialized here
 106     cr->duty = (DUTY_PP | DUTY_PME);
 107
 108 #if defined GMX_MPI && !defined MPI_IN_PLACE_EXISTS
 109     /* initialize the MPI_IN_PLACE replacement buffers */
 110     snew(cr->mpb, 1);
 111     cr->mpb->ibuf        = NULL;
 112     cr->mpb->libuf       = NULL;
 113     cr->mpb->fbuf        = NULL;
 114     cr->mpb->dbuf        = NULL;
 115     cr->mpb->ibuf_alloc  = 0;
 116     cr->mpb->libuf_alloc = 0;
 117     cr->mpb->fbuf_alloc  = 0;
 118     cr->mpb->dbuf_alloc  = 0;
 119 #endif
 120
 121     return cr;
 122 }
 123
 124 t_commrec *reinitialize_commrec_for_this_thread(const t_commrec gmx_unused *cro)
 125 {
 126 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 127     t_commrec *cr;
 128
 129     /* make a thread-specific commrec */
 130     snew(cr, 1);
 131     /* now copy the whole thing, so settings like the number of PME nodes
 132        get propagated. */
 133     *cr = *cro;
 134
 135     /* and we start setting our own thread-specific values for things */
 136     gmx_fill_commrec_from_mpi(cr);
 137
 138     // TODO cr->duty should not be initialized here
 139     cr->duty             = (DUTY_PP | DUTY_PME);
 140
 141     return cr;
 142 #else
 143     return NULL;
 144 #endif
 145 }
 146
 147 int  gmx_node_num(void)
 148 {
 149 #ifndef GMX_MPI
 150     return 1;
 151 #else
 152     int i;
 153     (void) MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &i);
 154     return i;
 155 #endif
 156 }
 157
 158 int gmx_node_rank(void)
 159 {
 160 #ifndef GMX_MPI
 161     return 0;
 162 #else
 163     int i;
 164     (void) MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &i);
 165     return i;
 166 #endif
 167 }
 168
 169 static int mpi_hostname_hash(void)
 170 {
 171     int hash_int;
 172
 173 #ifndef GMX_LIB_MPI
 174     /* We have a single physical node */
 175     hash_int = 0;
 176 #else
 177     int  resultlen;
 178     char mpi_hostname[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
 179
 180     /* This procedure can only differentiate nodes with different names.
 181      * Architectures where different physical nodes have identical names,
 182      * such as IBM Blue Gene, should use an architecture specific solution.
 183      */
 184     MPI_Get_processor_name(mpi_hostname, &resultlen);
 185
 186     /* The string hash function returns an unsigned int. We cast to an int.
 187      * Negative numbers are converted to positive by setting the sign bit to 0.
 188      * This makes the hash one bit smaller.
 189      * A 63-bit hash (with 64-bit int) should be enough for unique node hashes,
 190      * even on a million node machine. 31 bits might not be enough though!
 191      */
 192     hash_int =
 193         (int)gmx_string_fullhash_func(mpi_hostname, gmx_string_hash_init);
 194     if (hash_int < 0)
 195     {
 196         hash_int -= INT_MIN;
 197     }
 198 #endif
 199
 200     return hash_int;
 201 }
 202
 203 #if defined GMX_LIB_MPI && defined GMX_TARGET_BGQ
 204
 205 #ifdef __clang__
 206 /* IBM's declaration of this function in
 207  * /bgsys/drivers/V1R2M2/ppc64/spi/include/kernel/process.h
 208  * erroneously fails to specify __INLINE__, despite
 209  * /bgsys/drivers/V1R2M2/ppc64/spi/include/kernel/cnk/process_impl.h
 210  * specifiying __INLINE__, so bgclang thinks they are different enough
 211  * to complain about. */
 212 static uint64_t Kernel_GetJobID();
 213 #endif
 214
 215 #include <spi/include/kernel/location.h>
 216
 217 static int bgq_nodenum(void)
 218 {
 219     int           hostnum;
 220     Personality_t personality;
 221     Kernel_GetPersonality(&personality, sizeof(personality));
 222     /* Each MPI rank has a unique coordinate in a 6-dimensional space
 223        (A,B,C,D,E,T), with dimensions A-E corresponding to different
 224        physical nodes, and T within each node. Each node has sixteen
 225        physical cores, each of which can have up to four hardware
 226        threads, so 0 <= T <= 63 (but the maximum value of T depends on
 227        the confituration of ranks and OpenMP threads per
 228        node). However, T is irrelevant for computing a suitable return
 229        value for gmx_hostname_num().
 230      */
 231     hostnum  = personality.Network_Config.Acoord;
 232     hostnum *= personality.Network_Config.Bnodes;
 233     hostnum += personality.Network_Config.Bcoord;
 234     hostnum *= personality.Network_Config.Cnodes;
 235     hostnum += personality.Network_Config.Ccoord;
 236     hostnum *= personality.Network_Config.Dnodes;
 237     hostnum += personality.Network_Config.Dcoord;
 238     hostnum *= personality.Network_Config.Enodes;
 239     hostnum += personality.Network_Config.Ecoord;
 240
 241     if (debug)
 242     {
 243         fprintf(debug,
 244                 "Torus ID A: %d / %d B: %d / %d C: %d / %d D: %d / %d E: %d / %d\nNode ID T: %d / %d core: %d / %d hardware thread: %d / %d\n",
 245                 personality.Network_Config.Acoord,
 246                 personality.Network_Config.Anodes,
 247                 personality.Network_Config.Bcoord,
 248                 personality.Network_Config.Bnodes,
 249                 personality.Network_Config.Ccoord,
 250                 personality.Network_Config.Cnodes,
 251                 personality.Network_Config.Dcoord,
 252                 personality.Network_Config.Dnodes,
 253                 personality.Network_Config.Ecoord,
 254                 personality.Network_Config.Enodes,
 255                 Kernel_ProcessorCoreID(),
 256                 16,
 257                 Kernel_ProcessorID(),
 258                 64,
 259                 Kernel_ProcessorThreadID(),
 260                 4);
 261     }
 262     return hostnum;
 263 }
 264 #endif
 265
 266 int gmx_physicalnode_id_hash(void)
 267 {
 268     int hash;
 269
 270 #ifndef GMX_MPI
 271     hash = 0;
 272 #else
 273 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 274     /* thread-MPI currently puts the thread number in the process name,
 275      * we might want to change this, as this is inconsistent with what
 276      * most MPI implementations would do when running on a single node.
 277      */
 278     hash = 0;
 279 #else
 280 #ifdef GMX_TARGET_BGQ
 281     hash = bgq_nodenum();
 282 #else
 283     hash = mpi_hostname_hash();
 284 #endif
 285 #endif
 286 #endif
 287
 288     if (debug)
 289     {
 290         fprintf(debug, "In gmx_physicalnode_id_hash: hash %d\n", hash);
 291     }
 292
 293     return hash;
 294 }
 295
 296 void gmx_setup_nodecomm(FILE gmx_unused *fplog, t_commrec *cr)
 297 {
 298     gmx_nodecomm_t *nc;
 299     int             n, rank, nodehash, ng, ni;
 300
 301     /* Many MPI implementations do not optimize MPI_Allreduce
 302      * (and probably also other global communication calls)
 303      * for multi-core nodes connected by a network.
 304      * We can optimize such communication by using one MPI call
 305      * within each node and one between the nodes.
 306      * For MVAPICH2 and Intel MPI this reduces the time for
 307      * the global_stat communication by 25%
 308      * for 2x2-core 3 GHz Woodcrest connected by mixed DDR/SDR Infiniband.
 309      * B. Hess, November 2007
 310      */
 311
 312     nc = &cr->nc;
 313
 314     nc->bUse = FALSE;
 315 #ifndef GMX_THREAD_MPI
 316 #ifdef GMX_MPI
 317     MPI_Comm_size(cr->mpi_comm_mygroup, &n);
 318     MPI_Comm_rank(cr->mpi_comm_mygroup, &rank);
 319
 320     nodehash = gmx_physicalnode_id_hash();
 321
 322     if (debug)
 323     {
 324         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: splitting communicator of size %d\n", n);
 325     }
 326
 327
 328     /* The intra-node communicator, split on node number */
 329     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, nodehash, rank, &nc->comm_intra);
 330     MPI_Comm_rank(nc->comm_intra, &nc->rank_intra);
 331     if (debug)
 332     {
 333         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: node ID %d rank within node %d\n",
 334                 rank, nc->rank_intra);
 335     }
 336     /* The inter-node communicator, split on rank_intra.
 337      * We actually only need the one for rank=0,
 338      * but it is easier to create them all.
 339      */
 340     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, nc->rank_intra, rank, &nc->comm_inter);
 341     /* Check if this really created two step communication */
 342     MPI_Comm_size(nc->comm_inter, &ng);
 343     MPI_Comm_size(nc->comm_intra, &ni);
 344     if (debug)
 345     {
 346         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: groups %d, my group size %d\n",
 347                 ng, ni);
 348     }
 349
 350     if (getenv("GMX_NO_NODECOMM") == NULL &&
 351         ((ng > 1 && ng < n) || (ni > 1 && ni < n)))
 352     {
 353         nc->bUse = TRUE;
 354         if (fplog)
 355         {
 356             fprintf(fplog, "Using two step summing over %d groups of on average %.1f ranks\n\n",
 357                     ng, (real)n/(real)ng);
 358         }
 359         if (nc->rank_intra > 0)
 360         {
 361             MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 362         }
 363     }
 364     else
 365     {
 366         /* One group or all processes in a separate group, use normal summing */
 367         MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 368         MPI_Comm_free(&nc->comm_intra);
 369         if (debug)
 370         {
 371             fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: not unsing separate inter- and intra-node communicators.\n");
 372         }
 373     }
 374 #endif
 375 #else
 376     /* tMPI runs only on a single node so just use the nodeid */
 377     nc->rank_intra = cr->nodeid;
 378 #endif
 379 }
 380
 381 void gmx_init_intranode_counters(t_commrec *cr)
 382 {
 383     /* counters for PP+PME and PP-only processes on my physical node */
 384     int nrank_intranode, rank_intranode;
 385     int nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode;
 386     /* thread-MPI is not initialized when not running in parallel */
 387 #if defined GMX_MPI && !defined GMX_THREAD_MPI
 388     int nrank_world, rank_world;
 389     int i, myhash, *hash, *hash_s, *hash_pp, *hash_pp_s;
 390
 391     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nrank_world);
 392     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank_world);
 393
 394     /* Get a (hopefully unique) hash that identifies our physical node */
 395     myhash = gmx_physicalnode_id_hash();
 396
 397     /* We can't rely on MPI_IN_PLACE, so we need send and receive buffers */
 398     snew(hash,   nrank_world);
 399     snew(hash_s, nrank_world);
 400     snew(hash_pp,   nrank_world);
 401     snew(hash_pp_s, nrank_world);
 402
 403     hash_s[rank_world]    = myhash;
 404     hash_pp_s[rank_world] = (cr->duty & DUTY_PP) ? myhash : -1;
 405
 406     MPI_Allreduce(hash_s,    hash,    nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 407     MPI_Allreduce(hash_pp_s, hash_pp, nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 408
 409     nrank_intranode    = 0;
 410     rank_intranode     = 0;
 411     nrank_pp_intranode = 0;
 412     rank_pp_intranode  = 0;
 413     for (i = 0; i < nrank_world; i++)
 414     {
 415         if (hash[i] == myhash)
 416         {
 417             nrank_intranode++;
 418             if (i < rank_world)
 419             {
 420                 rank_intranode++;
 421             }
 422         }
 423         if (hash_pp[i] == myhash)
 424         {
 425             nrank_pp_intranode++;
 426             if ((cr->duty & DUTY_PP) && i < rank_world)
 427             {
 428                 rank_pp_intranode++;
 429             }
 430         }
 431     }
 432     sfree(hash);
 433     sfree(hash_s);
 434     sfree(hash_pp);
 435     sfree(hash_pp_s);
 436 #else
 437     /* Serial or thread-MPI code: we run within a single physical node */
 438     nrank_intranode    = cr->nnodes;
 439     rank_intranode     = cr->sim_nodeid;
 440     nrank_pp_intranode = cr->nnodes - cr->npmenodes;
 441     rank_pp_intranode  = cr->nodeid;
 442 #endif
 443
 444     if (debug)
 445     {
 446         char sbuf[STRLEN];
 447         if (cr->duty & DUTY_PP && cr->duty & DUTY_PME)
 448         {
 449             sprintf(sbuf, "PP+PME");
 450         }
 451         else
 452         {
 453             sprintf(sbuf, "%s", cr->duty & DUTY_PP ? "PP" : "PME");
 454         }
 455         fprintf(debug, "On %3s rank %d: nrank_intranode=%d, rank_intranode=%d, "
 456                 "nrank_pp_intranode=%d, rank_pp_intranode=%d\n",
 457                 sbuf, cr->sim_nodeid,
 458                 nrank_intranode, rank_intranode,
 459                 nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode);
 460     }
 461
 462     cr->nrank_intranode    = nrank_intranode;
 463     cr->rank_intranode     = rank_intranode;
 464     cr->nrank_pp_intranode = nrank_pp_intranode;
 465     cr->rank_pp_intranode  = rank_pp_intranode;
 466 }
 467
 468
 469 void gmx_barrier(const t_commrec gmx_unused *cr)
 470 {
 471 #ifndef GMX_MPI
 472     gmx_call("gmx_barrier");
 473 #else
 474     MPI_Barrier(cr->mpi_comm_mygroup);
 475 #endif
 476 }
 477
 478 void gmx_abort(int gmx_unused noderank, int gmx_unused nnodes, int gmx_unused errorno)
 479 {
 480 #ifndef GMX_MPI
 481     gmx_call("gmx_abort");
 482 #else
 483 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 484     fprintf(stderr, "Halting program %s\n", ShortProgram());
 485     gmx_thanx(stderr);
 486     exit(1);
 487 #else
 488     if (nnodes > 1)
 489     {
 490         fprintf(stderr, "Halting parallel program %s on CPU %d out of %d\n",
 491                 ShortProgram(), noderank, nnodes);
 492     }
 493     else
 494     {
 495         fprintf(stderr, "Halting program %s\n", ShortProgram());
 496     }
 497
 498     gmx_thanx(stderr);
 499     MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, errorno);
 500     exit(1);
 501 #endif
 502 #endif
 503 }
 504
 505 void gmx_bcast(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 506 {
 507 #ifndef GMX_MPI
 508     gmx_call("gmx_bast");
 509 #else
 510     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mygroup);
 511 #endif
 512 }
 513
 514 void gmx_bcast_sim(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 515 {
 516 #ifndef GMX_MPI
 517     gmx_call("gmx_bast");
 518 #else
 519     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mysim);
 520 #endif
 521 }
 522
 523 void gmx_sumd(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 524 {
 525 #ifndef GMX_MPI
 526     gmx_call("gmx_sumd");
 527 #else
 528 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 529     if (cr->nc.bUse)
 530     {
 531         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 532         {
 533             /* Use two step summing. */
 534             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0,
 535                        cr->nc.comm_intra);
 536             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers. */
 537             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 538                           cr->nc.comm_inter);
 539         }
 540         else
 541         {
 542             /* This is here because of the silly MPI specification
 543                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 544             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 545         }
 546         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 547     }
 548     else
 549     {
 550         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 551                       cr->mpi_comm_mygroup);
 552     }
 553 #else
 554     int i;
 555
 556     if (nr > cr->mpb->dbuf_alloc)
 557     {
 558         cr->mpb->dbuf_alloc = nr;
 559         srenew(cr->mpb->dbuf, cr->mpb->dbuf_alloc);
 560     }
 561     if (cr->nc.bUse)
 562     {
 563         /* Use two step summing */
 564         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 565         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 566         {
 567             /* Sum with the buffers reversed */
 568             MPI_Allreduce(cr->mpb->dbuf, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 569                           cr->nc.comm_inter);
 570         }
 571         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 572     }
 573     else
 574     {
 575         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 576                       cr->mpi_comm_mygroup);
 577         for (i = 0; i < nr; i++)
 578         {
 579             r[i] = cr->mpb->dbuf[i];
 580         }
 581     }
 582 #endif
 583 #endif
 584 }
 585
 586 void gmx_sumf(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 587 {
 588 #ifndef GMX_MPI
 589     gmx_call("gmx_sumf");
 590 #else
 591 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 592     if (cr->nc.bUse)
 593     {
 594         /* Use two step summing.  */
 595         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 596         {
 597             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0,
 598                        cr->nc.comm_intra);
 599             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers */
 600             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 601                           cr->nc.comm_inter);
 602         }
 603         else
 604         {
 605             /* This is here because of the silly MPI specification
 606                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 607             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 608         }
 609         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 610     }
 611     else
 612     {
 613         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 614     }
 615 #else
 616     int i;
 617
 618     if (nr > cr->mpb->fbuf_alloc)
 619     {
 620         cr->mpb->fbuf_alloc = nr;
 621         srenew(cr->mpb->fbuf, cr->mpb->fbuf_alloc);
 622     }
 623     if (cr->nc.bUse)
 624     {
 625         /* Use two step summing */
 626         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 627         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 628         {
 629             /* Sum with the buffers reversed */
 630             MPI_Allreduce(cr->mpb->fbuf, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 631                           cr->nc.comm_inter);
 632         }
 633         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 634     }
 635     else
 636     {
 637         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 638                       cr->mpi_comm_mygroup);
 639         for (i = 0; i < nr; i++)
 640         {
 641             r[i] = cr->mpb->fbuf[i];
 642         }
 643     }
 644 #endif
 645 #endif
 646 }
 647
 648 void gmx_sumi(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 649 {
 650 #ifndef GMX_MPI
 651     gmx_call("gmx_sumi");
 652 #else
 653 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 654     if (cr->nc.bUse)
 655     {
 656         /* Use two step summing */
 657         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 658         {
 659             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 660             /* Sum with the buffers reversed */
 661             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 662         }
 663         else
 664         {
 665             /* This is here because of the silly MPI specification
 666                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 667             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 668         }
 669         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 670     }
 671     else
 672     {
 673         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 674     }
 675 #else
 676     int i;
 677
 678     if (nr > cr->mpb->ibuf_alloc)
 679     {
 680         cr->mpb->ibuf_alloc = nr;
 681         srenew(cr->mpb->ibuf, cr->mpb->ibuf_alloc);
 682     }
 683     if (cr->nc.bUse)
 684     {
 685         /* Use two step summing */
 686         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 687         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 688         {
 689             /* Sum with the buffers reversed */
 690             MPI_Allreduce(cr->mpb->ibuf, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 691         }
 692         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 693     }
 694     else
 695     {
 696         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 697         for (i = 0; i < nr; i++)
 698         {
 699             r[i] = cr->mpb->ibuf[i];
 700         }
 701     }
 702 #endif
 703 #endif
 704 }
 705
 706 void gmx_sumli(int gmx_unused nr, gmx_int64_t gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 707 {
 708 #ifndef GMX_MPI
 709     gmx_call("gmx_sumli");
 710 #else
 711 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 712     if (cr->nc.bUse)
 713     {
 714         /* Use two step summing */
 715         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 716         {
 717             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0,
 718                        cr->nc.comm_intra);
 719             /* Sum with the buffers reversed */
 720             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 721                           cr->nc.comm_inter);
 722         }
 723         else
 724         {
 725             /* This is here because of the silly MPI specification
 726                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 727             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 728         }
 729         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
 730     }
 731     else
 732     {
 733         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 734     }
 735 #else
 736     int i;
 737
 738     if (nr > cr->mpb->libuf_alloc)
 739     {
 740         cr->mpb->libuf_alloc = nr;
 741         srenew(cr->mpb->libuf, cr->mpb->libuf_alloc);
 742     }
 743     if (cr->nc.bUse)
 744     {
 745         /* Use two step summing */
 746         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 747                       cr->nc.comm_intra);
 748         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 749         {
 750             /* Sum with the buffers reversed */
 751             MPI_Allreduce(cr->mpb->libuf, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 752                           cr->nc.comm_inter);
 753         }
 754         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
 755     }
 756     else
 757     {
 758         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 759                       cr->mpi_comm_mygroup);
 760         for (i = 0; i < nr; i++)
 761         {
 762             r[i] = cr->mpb->libuf[i];
 763         }
 764     }
 765 #endif
 766 #endif
 767 }
 768
 769
 770
 771 #ifdef GMX_MPI
 772 static void gmx_sumd_comm(int nr, double r[], MPI_Comm mpi_comm)
 773 {
 774 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 775     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 776 #else
 777     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 778        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 779        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 780     double *buf;
 781     int     i;
 782
 783     snew(buf, nr);
 784     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 785     for (i = 0; i < nr; i++)
 786     {
 787         r[i] = buf[i];
 788     }
 789     sfree(buf);
 790 #endif
 791 }
 792 #endif
 793
 794 #ifdef GMX_MPI
 795 static void gmx_sumf_comm(int nr, float r[], MPI_Comm mpi_comm)
 796 {
 797 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 798     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 799 #else
 800     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 801        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 802        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 803     float *buf;
 804     int    i;
 805
 806     snew(buf, nr);
 807     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 808     for (i = 0; i < nr; i++)
 809     {
 810         r[i] = buf[i];
 811     }
 812     sfree(buf);
 813 #endif
 814 }
 815 #endif
 816
 817 void gmx_sumd_sim(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 818 {
 819 #ifndef GMX_MPI
 820     gmx_call("gmx_sumd_sim");
 821 #else
 822     gmx_sumd_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 823 #endif
 824 }
 825
 826 void gmx_sumf_sim(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 827 {
 828 #ifndef GMX_MPI
 829     gmx_call("gmx_sumf_sim");
 830 #else
 831     gmx_sumf_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 832 #endif
 833 }
 834
 835 void gmx_sumi_sim(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 836 {
 837 #ifndef GMX_MPI
 838     gmx_call("gmx_sumi_sim");
 839 #else
 840 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 841     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 842 #else
 843     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 844     int i;
 845
 846     if (nr > ms->mpb->ibuf_alloc)
 847     {
 848         ms->mpb->ibuf_alloc = nr;
 849         srenew(ms->mpb->ibuf, ms->mpb->ibuf_alloc);
 850     }
 851     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 852     for (i = 0; i < nr; i++)
 853     {
 854         r[i] = ms->mpb->ibuf[i];
 855     }
 856 #endif
 857 #endif
 858 }
 859
 860 void gmx_sumli_sim(int gmx_unused nr, gmx_int64_t gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 861 {
 862 #ifndef GMX_MPI
 863     gmx_call("gmx_sumli_sim");
 864 #else
 865 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 866     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 867                   ms->mpi_comm_masters);
 868 #else
 869     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 870     int i;
 871
 872     if (nr > ms->mpb->libuf_alloc)
 873     {
 874         ms->mpb->libuf_alloc = nr;
 875         srenew(ms->mpb->libuf, ms->mpb->libuf_alloc);
 876     }
 877     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 878                   ms->mpi_comm_masters);
 879     for (i = 0; i < nr; i++)
 880     {
 881         r[i] = ms->mpb->libuf[i];
 882     }
 883 #endif
 884 #endif
 885 }