src/gromacs/gmxlib/network.c

   1 /* -*- mode: c; tab-width: 4; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4; c-file-style: "stroustrup"; -*-
   2  *
   3  *                This source code is part of
   4  *
   5  *                 G   R   O   M   A   C   S
   6  *
   7  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
   8  *
   9  *                        VERSION 3.2.0
  10  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
  11  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
  12  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team,
  13  * check out http://www.gromacs.org for more information.
  14
  15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  17  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  18  * of the License, or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * If you want to redistribute modifications, please consider that
  21  * scientific software is very special. Version control is crucial -
  22  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
  23  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
  24  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
  25  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
  26  *
  27  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  28  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
  29  *
  30  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
  31  *
  32  * And Hey:
  33  * GROningen Mixture of Alchemy and Childrens' Stories
  34  */
  35 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  36 #include <config.h>
  37 #endif
  38
  39 #include <string.h>
  40 #include "gmx_fatal.h"
  41 #include "main.h"
  42 #include "smalloc.h"
  43 #include "network.h"
  44 #include "copyrite.h"
  45 #include "statutil.h"
  46 #include <ctype.h>
  47 #include "macros.h"
  48 #include "string2.h"
  49
  50 #include "gromacs/utility/gmxmpi.h"
  51
  52
  53 /* The source code in this file should be thread-safe.
  54       Please keep it that way. */
  55
  56 gmx_bool gmx_mpi_initialized(void)
  57 {
  58     int n;
  59 #ifndef GMX_MPI
  60     return 0;
  61 #else
  62     MPI_Initialized(&n);
  63
  64     return n;
  65 #endif
  66 }
  67
  68 void gmx_fill_commrec_from_mpi(t_commrec gmx_unused *cr)
  69 {
  70 #ifndef GMX_MPI
  71     gmx_call("gmx_fill_commrec_from_mpi");
  72 #else
  73     if (!gmx_mpi_initialized())
  74     {
  75         gmx_comm("MPI has not been initialized properly");
  76     }
  77
  78     cr->nnodes           = gmx_node_num();
  79     cr->nodeid           = gmx_node_rank();
  80     cr->sim_nodeid       = cr->nodeid;
  81     cr->mpi_comm_mysim   = MPI_COMM_WORLD;
  82     cr->mpi_comm_mygroup = MPI_COMM_WORLD;
  83
  84 #endif
  85 }
  86
  87 t_commrec *init_commrec()
  88 {
  89     t_commrec    *cr;
  90
  91     snew(cr, 1);
  92
  93 #ifdef GMX_LIB_MPI
  94     gmx_fill_commrec_from_mpi(cr);
  95 #else
  96     cr->mpi_comm_mysim   = NULL;
  97     cr->mpi_comm_mygroup = NULL;
  98     cr->nnodes           = 1;
  99     cr->sim_nodeid       = 0;
 100     cr->nodeid           = cr->sim_nodeid;
 101 #endif
 102
 103     // TODO cr->duty should not be initialized here
 104     cr->duty = (DUTY_PP | DUTY_PME);
 105
 106 #if defined GMX_MPI && !defined MPI_IN_PLACE_EXISTS
 107     /* initialize the MPI_IN_PLACE replacement buffers */
 108     snew(cr->mpb, 1);
 109     cr->mpb->ibuf        = NULL;
 110     cr->mpb->libuf       = NULL;
 111     cr->mpb->fbuf        = NULL;
 112     cr->mpb->dbuf        = NULL;
 113     cr->mpb->ibuf_alloc  = 0;
 114     cr->mpb->libuf_alloc = 0;
 115     cr->mpb->fbuf_alloc  = 0;
 116     cr->mpb->dbuf_alloc  = 0;
 117 #endif
 118
 119     return cr;
 120 }
 121
 122 t_commrec *reinitialize_commrec_for_this_thread(const t_commrec gmx_unused *cro)
 123 {
 124 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 125     t_commrec *cr;
 126
 127     /* make a thread-specific commrec */
 128     snew(cr, 1);
 129     /* now copy the whole thing, so settings like the number of PME nodes
 130        get propagated. */
 131     *cr = *cro;
 132
 133     /* and we start setting our own thread-specific values for things */
 134     gmx_fill_commrec_from_mpi(cr);
 135
 136     // TODO cr->duty should not be initialized here
 137     cr->duty             = (DUTY_PP | DUTY_PME);
 138
 139     return cr;
 140 #else
 141     return NULL;
 142 #endif
 143 }
 144
 145 int  gmx_node_num(void)
 146 {
 147 #ifndef GMX_MPI
 148     return 1;
 149 #else
 150     int i;
 151     (void) MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &i);
 152     return i;
 153 #endif
 154 }
 155
 156 int gmx_node_rank(void)
 157 {
 158 #ifndef GMX_MPI
 159     return 0;
 160 #else
 161     int i;
 162     (void) MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &i);
 163     return i;
 164 #endif
 165 }
 166
 167 #if defined GMX_LIB_MPI && defined GMX_TARGET_BGQ
 168 #include <spi/include/kernel/location.h>
 169 #endif
 170
 171 int gmx_physicalnode_id_hash(void)
 172 {
 173     int hash_int;
 174
 175 #ifndef GMX_LIB_MPI
 176     /* We have a single physical node */
 177     hash_int = 0;
 178 #else
 179     int  resultlen;
 180     char mpi_hostname[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
 181
 182     /* This procedure can only differentiate nodes with different names.
 183      * Architectures where different physical nodes have identical names,
 184      * such as IBM Blue Gene, should use an architecture specific solution.
 185      */
 186     MPI_Get_processor_name(mpi_hostname, &resultlen);
 187
 188     /* The string hash function returns an unsigned int. We cast to an int.
 189      * Negative numbers are converted to positive by setting the sign bit to 0.
 190      * This makes the hash one bit smaller.
 191      * A 63-bit hash (with 64-bit int) should be enough for unique node hashes,
 192      * even on a million node machine. 31 bits might not be enough though!
 193      */
 194     hash_int =
 195         (int)gmx_string_fullhash_func(mpi_hostname, gmx_string_hash_init);
 196     if (hash_int < 0)
 197     {
 198         hash_int -= INT_MIN;
 199     }
 200 #endif
 201
 202     return hash_int;
 203 }
 204
 205 /* TODO: this function should be fully replaced by gmx_physicalnode_id_hash */
 206 int gmx_hostname_num()
 207 {
 208 #ifndef GMX_MPI
 209     return 0;
 210 #else
 211 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 212     /* thread-MPI currently puts the thread number in the process name,
 213      * we might want to change this, as this is inconsistent with what
 214      * most MPI implementations would do when running on a single node.
 215      */
 216     return 0;
 217 #else
 218     int  resultlen, hostnum, i, j;
 219     char mpi_hostname[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME], hostnum_str[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
 220
 221     MPI_Get_processor_name(mpi_hostname, &resultlen);
 222 #ifdef GMX_TARGET_BGQ
 223     Personality_t personality;
 224     Kernel_GetPersonality(&personality, sizeof(personality));
 225     /* Each MPI rank has a unique coordinate in a 6-dimensional space
 226        (A,B,C,D,E,T), with dimensions A-E corresponding to different
 227        physical nodes, and T within each node. Each node has sixteen
 228        physical cores, each of which can have up to four hardware
 229        threads, so 0 <= T <= 63 (but the maximum value of T depends on
 230        the confituration of ranks and OpenMP threads per
 231        node). However, T is irrelevant for computing a suitable return
 232        value for gmx_hostname_num().
 233      */
 234     hostnum  = personality.Network_Config.Acoord;
 235     hostnum *= personality.Network_Config.Bnodes;
 236     hostnum += personality.Network_Config.Bcoord;
 237     hostnum *= personality.Network_Config.Cnodes;
 238     hostnum += personality.Network_Config.Ccoord;
 239     hostnum *= personality.Network_Config.Dnodes;
 240     hostnum += personality.Network_Config.Dcoord;
 241     hostnum *= personality.Network_Config.Enodes;
 242     hostnum += personality.Network_Config.Ecoord;
 243 #else
 244     /* This procedure can only differentiate nodes with host names
 245      * that end on unique numbers.
 246      */
 247     i = 0;
 248     j = 0;
 249     /* Only parse the host name up to the first dot */
 250     while (i < resultlen && mpi_hostname[i] != '.')
 251     {
 252         if (isdigit(mpi_hostname[i]))
 253         {
 254             hostnum_str[j++] = mpi_hostname[i];
 255         }
 256         i++;
 257     }
 258     hostnum_str[j] = '\0';
 259     if (j == 0)
 260     {
 261         hostnum = 0;
 262     }
 263     else
 264     {
 265         /* Use only the last 9 decimals, so we don't overflow an int */
 266         hostnum = strtol(hostnum_str + max(0, j-9), NULL, 10);
 267     }
 268 #endif
 269
 270     if (debug)
 271     {
 272         fprintf(debug, "In gmx_hostname_num: hostname '%s', hostnum %d\n",
 273                 mpi_hostname, hostnum);
 274 #ifdef GMX_TARGET_BGQ
 275         fprintf(debug,
 276                 "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",
 277                 personality.Network_Config.Acoord,
 278                 personality.Network_Config.Anodes,
 279                 personality.Network_Config.Bcoord,
 280                 personality.Network_Config.Bnodes,
 281                 personality.Network_Config.Ccoord,
 282                 personality.Network_Config.Cnodes,
 283                 personality.Network_Config.Dcoord,
 284                 personality.Network_Config.Dnodes,
 285                 personality.Network_Config.Ecoord,
 286                 personality.Network_Config.Enodes,
 287                 Kernel_ProcessorCoreID(),
 288                 16,
 289                 Kernel_ProcessorID(),
 290                 64,
 291                 Kernel_ProcessorThreadID(),
 292                 4);
 293 #endif
 294     }
 295     return hostnum;
 296 #endif
 297 #endif
 298 }
 299
 300 void gmx_setup_nodecomm(FILE gmx_unused *fplog, t_commrec *cr)
 301 {
 302     gmx_nodecomm_t *nc;
 303     int             n, rank, hostnum, ng, ni;
 304
 305     /* Many MPI implementations do not optimize MPI_Allreduce
 306      * (and probably also other global communication calls)
 307      * for multi-core nodes connected by a network.
 308      * We can optimize such communication by using one MPI call
 309      * within each node and one between the nodes.
 310      * For MVAPICH2 and Intel MPI this reduces the time for
 311      * the global_stat communication by 25%
 312      * for 2x2-core 3 GHz Woodcrest connected by mixed DDR/SDR Infiniband.
 313      * B. Hess, November 2007
 314      */
 315
 316     nc = &cr->nc;
 317
 318     nc->bUse = FALSE;
 319 #ifndef GMX_THREAD_MPI
 320 #ifdef GMX_MPI
 321     MPI_Comm_size(cr->mpi_comm_mygroup, &n);
 322     MPI_Comm_rank(cr->mpi_comm_mygroup, &rank);
 323
 324     hostnum = gmx_hostname_num();
 325
 326     if (debug)
 327     {
 328         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: splitting communicator of size %d\n", n);
 329     }
 330
 331
 332     /* The intra-node communicator, split on node number */
 333     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, hostnum, rank, &nc->comm_intra);
 334     MPI_Comm_rank(nc->comm_intra, &nc->rank_intra);
 335     if (debug)
 336     {
 337         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: node rank %d rank_intra %d\n",
 338                 rank, nc->rank_intra);
 339     }
 340     /* The inter-node communicator, split on rank_intra.
 341      * We actually only need the one for rank=0,
 342      * but it is easier to create them all.
 343      */
 344     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, nc->rank_intra, rank, &nc->comm_inter);
 345     /* Check if this really created two step communication */
 346     MPI_Comm_size(nc->comm_inter, &ng);
 347     MPI_Comm_size(nc->comm_intra, &ni);
 348     if (debug)
 349     {
 350         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: groups %d, my group size %d\n",
 351                 ng, ni);
 352     }
 353
 354     if (getenv("GMX_NO_NODECOMM") == NULL &&
 355         ((ng > 1 && ng < n) || (ni > 1 && ni < n)))
 356     {
 357         nc->bUse = TRUE;
 358         if (fplog)
 359         {
 360             fprintf(fplog, "Using two step summing over %d groups of on average %.1f processes\n\n",
 361                     ng, (real)n/(real)ng);
 362         }
 363         if (nc->rank_intra > 0)
 364         {
 365             MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 366         }
 367     }
 368     else
 369     {
 370         /* One group or all processes in a separate group, use normal summing */
 371         MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 372         MPI_Comm_free(&nc->comm_intra);
 373         if (debug)
 374         {
 375             fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: not unsing separate inter- and intra-node communicators.\n");
 376         }
 377     }
 378 #endif
 379 #else
 380     /* tMPI runs only on a single node so just use the nodeid */
 381     nc->rank_intra = cr->nodeid;
 382 #endif
 383 }
 384
 385 void gmx_init_intranode_counters(t_commrec *cr)
 386 {
 387     /* counters for PP+PME and PP-only processes on my physical node */
 388     int nrank_intranode, rank_intranode;
 389     int nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode;
 390     /* thread-MPI is not initialized when not running in parallel */
 391 #if defined GMX_MPI && !defined GMX_THREAD_MPI
 392     int nrank_world, rank_world;
 393     int i, mynum, *num, *num_s, *num_pp, *num_pp_s;
 394
 395     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nrank_world);
 396     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank_world);
 397
 398     /* Get the node number from the hostname to identify the nodes */
 399     mynum = gmx_hostname_num();
 400
 401     /* We can't rely on MPI_IN_PLACE, so we need send and receive buffers */
 402     snew(num,   nrank_world);
 403     snew(num_s, nrank_world);
 404     snew(num_pp,   nrank_world);
 405     snew(num_pp_s, nrank_world);
 406
 407     num_s[rank_world]    = mynum;
 408     num_pp_s[rank_world] = (cr->duty & DUTY_PP) ? mynum : -1;
 409
 410     MPI_Allreduce(num_s,    num,    nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 411     MPI_Allreduce(num_pp_s, num_pp, nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 412
 413     nrank_intranode    = 0;
 414     rank_intranode     = 0;
 415     nrank_pp_intranode = 0;
 416     rank_pp_intranode  = 0;
 417     for (i = 0; i < nrank_world; i++)
 418     {
 419         if (num[i] == mynum)
 420         {
 421             nrank_intranode++;
 422             if (i < rank_world)
 423             {
 424                 rank_intranode++;
 425             }
 426         }
 427         if ((cr->duty & DUTY_PP) && num_pp[i] == mynum)
 428         {
 429             nrank_pp_intranode++;
 430             if (i < rank_world)
 431             {
 432                 rank_pp_intranode++;
 433             }
 434         }
 435     }
 436     sfree(num);
 437     sfree(num_s);
 438     sfree(num_pp);
 439     sfree(num_pp_s);
 440 #else
 441     /* Serial or thread-MPI code: we run within a single physical node */
 442     nrank_intranode    = cr->nnodes;
 443     rank_intranode     = cr->sim_nodeid;
 444     nrank_pp_intranode = cr->nnodes - cr->npmenodes;
 445     rank_pp_intranode  = cr->nodeid;
 446 #endif
 447
 448     if (debug)
 449     {
 450         char sbuf[STRLEN];
 451         if (cr->duty & DUTY_PP && cr->duty & DUTY_PME)
 452         {
 453             sprintf(sbuf, "PP+PME");
 454         }
 455         else
 456         {
 457             sprintf(sbuf, "%s", cr->duty & DUTY_PP ? "PP" : "PME");
 458         }
 459         fprintf(debug, "On %3s node %d: nrank_intranode=%d, rank_intranode=%d, "
 460                 "nrank_pp_intranode=%d, rank_pp_intranode=%d\n",
 461                 sbuf, cr->sim_nodeid,
 462                 nrank_intranode, rank_intranode,
 463                 nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode);
 464     }
 465
 466     cr->nrank_intranode    = nrank_intranode;
 467     cr->rank_intranode     = rank_intranode;
 468     cr->nrank_pp_intranode = nrank_pp_intranode;
 469     cr->rank_pp_intranode  = rank_pp_intranode;
 470 }
 471
 472
 473 void gmx_barrier(const t_commrec gmx_unused *cr)
 474 {
 475 #ifndef GMX_MPI
 476     gmx_call("gmx_barrier");
 477 #else
 478     MPI_Barrier(cr->mpi_comm_mygroup);
 479 #endif
 480 }
 481
 482 void gmx_abort(int gmx_unused noderank, int gmx_unused nnodes, int gmx_unused errorno)
 483 {
 484 #ifndef GMX_MPI
 485     gmx_call("gmx_abort");
 486 #else
 487 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 488     fprintf(stderr, "Halting program %s\n", ShortProgram());
 489     gmx_thanx(stderr);
 490     exit(1);
 491 #else
 492     if (nnodes > 1)
 493     {
 494         fprintf(stderr, "Halting parallel program %s on CPU %d out of %d\n",
 495                 ShortProgram(), noderank, nnodes);
 496     }
 497     else
 498     {
 499         fprintf(stderr, "Halting program %s\n", ShortProgram());
 500     }
 501
 502     gmx_thanx(stderr);
 503     MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, errorno);
 504     exit(1);
 505 #endif
 506 #endif
 507 }
 508
 509 void gmx_bcast(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 510 {
 511 #ifndef GMX_MPI
 512     gmx_call("gmx_bast");
 513 #else
 514     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mygroup);
 515 #endif
 516 }
 517
 518 void gmx_bcast_sim(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 519 {
 520 #ifndef GMX_MPI
 521     gmx_call("gmx_bast");
 522 #else
 523     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mysim);
 524 #endif
 525 }
 526
 527 void gmx_sumd(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 528 {
 529 #ifndef GMX_MPI
 530     gmx_call("gmx_sumd");
 531 #else
 532 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 533     if (cr->nc.bUse)
 534     {
 535         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 536         {
 537             /* Use two step summing. */
 538             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0,
 539                        cr->nc.comm_intra);
 540             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers. */
 541             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 542                           cr->nc.comm_inter);
 543         }
 544         else
 545         {
 546             /* This is here because of the silly MPI specification
 547                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 548             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 549         }
 550         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 551     }
 552     else
 553     {
 554         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 555                       cr->mpi_comm_mygroup);
 556     }
 557 #else
 558     int i;
 559
 560     if (nr > cr->mpb->dbuf_alloc)
 561     {
 562         cr->mpb->dbuf_alloc = nr;
 563         srenew(cr->mpb->dbuf, cr->mpb->dbuf_alloc);
 564     }
 565     if (cr->nc.bUse)
 566     {
 567         /* Use two step summing */
 568         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 569         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 570         {
 571             /* Sum with the buffers reversed */
 572             MPI_Allreduce(cr->mpb->dbuf, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 573                           cr->nc.comm_inter);
 574         }
 575         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 576     }
 577     else
 578     {
 579         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 580                       cr->mpi_comm_mygroup);
 581         for (i = 0; i < nr; i++)
 582         {
 583             r[i] = cr->mpb->dbuf[i];
 584         }
 585     }
 586 #endif
 587 #endif
 588 }
 589
 590 void gmx_sumf(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 591 {
 592 #ifndef GMX_MPI
 593     gmx_call("gmx_sumf");
 594 #else
 595 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 596     if (cr->nc.bUse)
 597     {
 598         /* Use two step summing.  */
 599         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 600         {
 601             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0,
 602                        cr->nc.comm_intra);
 603             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers */
 604             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 605                           cr->nc.comm_inter);
 606         }
 607         else
 608         {
 609             /* This is here because of the silly MPI specification
 610                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 611             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 612         }
 613         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 614     }
 615     else
 616     {
 617         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 618     }
 619 #else
 620     int i;
 621
 622     if (nr > cr->mpb->fbuf_alloc)
 623     {
 624         cr->mpb->fbuf_alloc = nr;
 625         srenew(cr->mpb->fbuf, cr->mpb->fbuf_alloc);
 626     }
 627     if (cr->nc.bUse)
 628     {
 629         /* Use two step summing */
 630         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 631         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 632         {
 633             /* Sum with the buffers reversed */
 634             MPI_Allreduce(cr->mpb->fbuf, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 635                           cr->nc.comm_inter);
 636         }
 637         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 638     }
 639     else
 640     {
 641         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 642                       cr->mpi_comm_mygroup);
 643         for (i = 0; i < nr; i++)
 644         {
 645             r[i] = cr->mpb->fbuf[i];
 646         }
 647     }
 648 #endif
 649 #endif
 650 }
 651
 652 void gmx_sumi(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 653 {
 654 #ifndef GMX_MPI
 655     gmx_call("gmx_sumi");
 656 #else
 657 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 658     if (cr->nc.bUse)
 659     {
 660         /* Use two step summing */
 661         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 662         {
 663             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 664             /* Sum with the buffers reversed */
 665             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 666         }
 667         else
 668         {
 669             /* This is here because of the silly MPI specification
 670                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 671             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 672         }
 673         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 674     }
 675     else
 676     {
 677         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 678     }
 679 #else
 680     int i;
 681
 682     if (nr > cr->mpb->ibuf_alloc)
 683     {
 684         cr->mpb->ibuf_alloc = nr;
 685         srenew(cr->mpb->ibuf, cr->mpb->ibuf_alloc);
 686     }
 687     if (cr->nc.bUse)
 688     {
 689         /* Use two step summing */
 690         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 691         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 692         {
 693             /* Sum with the buffers reversed */
 694             MPI_Allreduce(cr->mpb->ibuf, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 695         }
 696         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 697     }
 698     else
 699     {
 700         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 701         for (i = 0; i < nr; i++)
 702         {
 703             r[i] = cr->mpb->ibuf[i];
 704         }
 705     }
 706 #endif
 707 #endif
 708 }
 709
 710 void gmx_sumli(int gmx_unused nr, gmx_large_int_t gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 711 {
 712 #ifndef GMX_MPI
 713     gmx_call("gmx_sumli");
 714 #else
 715 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 716     if (cr->nc.bUse)
 717     {
 718         /* Use two step summing */
 719         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 720         {
 721             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM, 0,
 722                        cr->nc.comm_intra);
 723             /* Sum with the buffers reversed */
 724             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM,
 725                           cr->nc.comm_inter);
 726         }
 727         else
 728         {
 729             /* This is here because of the silly MPI specification
 730                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 731             MPI_Reduce(r, NULL, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 732         }
 733         MPI_Bcast(r, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 734     }
 735     else
 736     {
 737         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 738     }
 739 #else
 740     int i;
 741
 742     if (nr > cr->mpb->libuf_alloc)
 743     {
 744         cr->mpb->libuf_alloc = nr;
 745         srenew(cr->mpb->libuf, cr->mpb->libuf_alloc);
 746     }
 747     if (cr->nc.bUse)
 748     {
 749         /* Use two step summing */
 750         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM,
 751                       cr->nc.comm_intra);
 752         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 753         {
 754             /* Sum with the buffers reversed */
 755             MPI_Allreduce(cr->mpb->libuf, r, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM,
 756                           cr->nc.comm_inter);
 757         }
 758         MPI_Bcast(r, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 759     }
 760     else
 761     {
 762         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM,
 763                       cr->mpi_comm_mygroup);
 764         for (i = 0; i < nr; i++)
 765         {
 766             r[i] = cr->mpb->libuf[i];
 767         }
 768     }
 769 #endif
 770 #endif
 771 }
 772
 773
 774
 775 #ifdef GMX_MPI
 776 void gmx_sumd_comm(int nr, double r[], MPI_Comm mpi_comm)
 777 {
 778 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 779     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 780 #else
 781     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 782        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 783        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 784     double *buf;
 785     int     i;
 786
 787     snew(buf, nr);
 788     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 789     for (i = 0; i < nr; i++)
 790     {
 791         r[i] = buf[i];
 792     }
 793     sfree(buf);
 794 #endif
 795 }
 796 #endif
 797
 798 #ifdef GMX_MPI
 799 void gmx_sumf_comm(int nr, float r[], MPI_Comm mpi_comm)
 800 {
 801 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 802     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 803 #else
 804     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 805        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 806        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 807     float *buf;
 808     int    i;
 809
 810     snew(buf, nr);
 811     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 812     for (i = 0; i < nr; i++)
 813     {
 814         r[i] = buf[i];
 815     }
 816     sfree(buf);
 817 #endif
 818 }
 819 #endif
 820
 821 void gmx_sumd_sim(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 822 {
 823 #ifndef GMX_MPI
 824     gmx_call("gmx_sumd_sim");
 825 #else
 826     gmx_sumd_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 827 #endif
 828 }
 829
 830 void gmx_sumf_sim(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 831 {
 832 #ifndef GMX_MPI
 833     gmx_call("gmx_sumf_sim");
 834 #else
 835     gmx_sumf_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 836 #endif
 837 }
 838
 839 void gmx_sumi_sim(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 840 {
 841 #ifndef GMX_MPI
 842     gmx_call("gmx_sumi_sim");
 843 #else
 844 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 845     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 846 #else
 847     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 848     int i;
 849
 850     if (nr > ms->mpb->ibuf_alloc)
 851     {
 852         ms->mpb->ibuf_alloc = nr;
 853         srenew(ms->mpb->ibuf, ms->mpb->ibuf_alloc);
 854     }
 855     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 856     for (i = 0; i < nr; i++)
 857     {
 858         r[i] = ms->mpb->ibuf[i];
 859     }
 860 #endif
 861 #endif
 862 }
 863
 864 void gmx_sumli_sim(int gmx_unused nr, gmx_large_int_t gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 865 {
 866 #ifndef GMX_MPI
 867     gmx_call("gmx_sumli_sim");
 868 #else
 869 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 870     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM,
 871                   ms->mpi_comm_masters);
 872 #else
 873     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 874     int i;
 875
 876     if (nr > ms->mpb->libuf_alloc)
 877     {
 878         ms->mpb->libuf_alloc = nr;
 879         srenew(ms->mpb->libuf, ms->mpb->libuf_alloc);
 880     }
 881     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->libuf, nr, GMX_MPI_LARGE_INT, MPI_SUM,
 882                   ms->mpi_comm_masters);
 883     for (i = 0; i < nr; i++)
 884     {
 885         r[i] = ms->mpb->libuf[i];
 886     }
 887 #endif
 888 #endif
 889 }