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 #include <spi/include/kernel/location.h>
 205
 206 static int bgq_nodenum(void)
 207 {
 208     int           hostnum;
 209     Personality_t personality;
 210     Kernel_GetPersonality(&personality, sizeof(personality));
 211     /* Each MPI rank has a unique coordinate in a 6-dimensional space
 212        (A,B,C,D,E,T), with dimensions A-E corresponding to different
 213        physical nodes, and T within each node. Each node has sixteen
 214        physical cores, each of which can have up to four hardware
 215        threads, so 0 <= T <= 63 (but the maximum value of T depends on
 216        the confituration of ranks and OpenMP threads per
 217        node). However, T is irrelevant for computing a suitable return
 218        value for gmx_hostname_num().
 219      */
 220     hostnum  = personality.Network_Config.Acoord;
 221     hostnum *= personality.Network_Config.Bnodes;
 222     hostnum += personality.Network_Config.Bcoord;
 223     hostnum *= personality.Network_Config.Cnodes;
 224     hostnum += personality.Network_Config.Ccoord;
 225     hostnum *= personality.Network_Config.Dnodes;
 226     hostnum += personality.Network_Config.Dcoord;
 227     hostnum *= personality.Network_Config.Enodes;
 228     hostnum += personality.Network_Config.Ecoord;
 229
 230     if (debug)
 231     {
 232         fprintf(debug,
 233                 "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",
 234                 personality.Network_Config.Acoord,
 235                 personality.Network_Config.Anodes,
 236                 personality.Network_Config.Bcoord,
 237                 personality.Network_Config.Bnodes,
 238                 personality.Network_Config.Ccoord,
 239                 personality.Network_Config.Cnodes,
 240                 personality.Network_Config.Dcoord,
 241                 personality.Network_Config.Dnodes,
 242                 personality.Network_Config.Ecoord,
 243                 personality.Network_Config.Enodes,
 244                 Kernel_ProcessorCoreID(),
 245                 16,
 246                 Kernel_ProcessorID(),
 247                 64,
 248                 Kernel_ProcessorThreadID(),
 249                 4);
 250     }
 251     return hostnum;
 252 }
 253 #endif
 254
 255 int gmx_physicalnode_id_hash(void)
 256 {
 257     int hash;
 258
 259 #ifndef GMX_MPI
 260     hash = 0;
 261 #else
 262 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 263     /* thread-MPI currently puts the thread number in the process name,
 264      * we might want to change this, as this is inconsistent with what
 265      * most MPI implementations would do when running on a single node.
 266      */
 267     hash = 0;
 268 #else
 269 #ifdef GMX_TARGET_BGQ
 270     hash = bgq_nodenum();
 271 #else
 272     hash = mpi_hostname_hash();
 273 #endif
 274 #endif
 275 #endif
 276
 277     if (debug)
 278     {
 279         fprintf(debug, "In gmx_physicalnode_id_hash: hash %d\n", hash);
 280     }
 281
 282     return hash;
 283 }
 284
 285 void gmx_setup_nodecomm(FILE gmx_unused *fplog, t_commrec *cr)
 286 {
 287     gmx_nodecomm_t *nc;
 288     int             n, rank, nodehash, ng, ni;
 289
 290     /* Many MPI implementations do not optimize MPI_Allreduce
 291      * (and probably also other global communication calls)
 292      * for multi-core nodes connected by a network.
 293      * We can optimize such communication by using one MPI call
 294      * within each node and one between the nodes.
 295      * For MVAPICH2 and Intel MPI this reduces the time for
 296      * the global_stat communication by 25%
 297      * for 2x2-core 3 GHz Woodcrest connected by mixed DDR/SDR Infiniband.
 298      * B. Hess, November 2007
 299      */
 300
 301     nc = &cr->nc;
 302
 303     nc->bUse = FALSE;
 304 #ifndef GMX_THREAD_MPI
 305 #ifdef GMX_MPI
 306     MPI_Comm_size(cr->mpi_comm_mygroup, &n);
 307     MPI_Comm_rank(cr->mpi_comm_mygroup, &rank);
 308
 309     nodehash = gmx_physicalnode_id_hash();
 310
 311     if (debug)
 312     {
 313         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: splitting communicator of size %d\n", n);
 314     }
 315
 316
 317     /* The intra-node communicator, split on node number */
 318     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, nodehash, rank, &nc->comm_intra);
 319     MPI_Comm_rank(nc->comm_intra, &nc->rank_intra);
 320     if (debug)
 321     {
 322         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: node rank %d rank_intra %d\n",
 323                 rank, nc->rank_intra);
 324     }
 325     /* The inter-node communicator, split on rank_intra.
 326      * We actually only need the one for rank=0,
 327      * but it is easier to create them all.
 328      */
 329     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, nc->rank_intra, rank, &nc->comm_inter);
 330     /* Check if this really created two step communication */
 331     MPI_Comm_size(nc->comm_inter, &ng);
 332     MPI_Comm_size(nc->comm_intra, &ni);
 333     if (debug)
 334     {
 335         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: groups %d, my group size %d\n",
 336                 ng, ni);
 337     }
 338
 339     if (getenv("GMX_NO_NODECOMM") == NULL &&
 340         ((ng > 1 && ng < n) || (ni > 1 && ni < n)))
 341     {
 342         nc->bUse = TRUE;
 343         if (fplog)
 344         {
 345             fprintf(fplog, "Using two step summing over %d groups of on average %.1f processes\n\n",
 346                     ng, (real)n/(real)ng);
 347         }
 348         if (nc->rank_intra > 0)
 349         {
 350             MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 351         }
 352     }
 353     else
 354     {
 355         /* One group or all processes in a separate group, use normal summing */
 356         MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 357         MPI_Comm_free(&nc->comm_intra);
 358         if (debug)
 359         {
 360             fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: not unsing separate inter- and intra-node communicators.\n");
 361         }
 362     }
 363 #endif
 364 #else
 365     /* tMPI runs only on a single node so just use the nodeid */
 366     nc->rank_intra = cr->nodeid;
 367 #endif
 368 }
 369
 370 void gmx_init_intranode_counters(t_commrec *cr)
 371 {
 372     /* counters for PP+PME and PP-only processes on my physical node */
 373     int nrank_intranode, rank_intranode;
 374     int nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode;
 375     /* thread-MPI is not initialized when not running in parallel */
 376 #if defined GMX_MPI && !defined GMX_THREAD_MPI
 377     int nrank_world, rank_world;
 378     int i, myhash, *hash, *hash_s, *hash_pp, *hash_pp_s;
 379
 380     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nrank_world);
 381     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank_world);
 382
 383     /* Get a (hopefully unique) hash that identifies our physical node */
 384     myhash = gmx_physicalnode_id_hash();
 385
 386     /* We can't rely on MPI_IN_PLACE, so we need send and receive buffers */
 387     snew(hash,   nrank_world);
 388     snew(hash_s, nrank_world);
 389     snew(hash_pp,   nrank_world);
 390     snew(hash_pp_s, nrank_world);
 391
 392     hash_s[rank_world]    = myhash;
 393     hash_pp_s[rank_world] = (cr->duty & DUTY_PP) ? myhash : -1;
 394
 395     MPI_Allreduce(hash_s,    hash,    nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 396     MPI_Allreduce(hash_pp_s, hash_pp, nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 397
 398     nrank_intranode    = 0;
 399     rank_intranode     = 0;
 400     nrank_pp_intranode = 0;
 401     rank_pp_intranode  = 0;
 402     for (i = 0; i < nrank_world; i++)
 403     {
 404         if (hash[i] == myhash)
 405         {
 406             nrank_intranode++;
 407             if (i < rank_world)
 408             {
 409                 rank_intranode++;
 410             }
 411         }
 412         if (hash_pp[i] == myhash)
 413         {
 414             nrank_pp_intranode++;
 415             if ((cr->duty & DUTY_PP) && i < rank_world)
 416             {
 417                 rank_pp_intranode++;
 418             }
 419         }
 420     }
 421     sfree(hash);
 422     sfree(hash_s);
 423     sfree(hash_pp);
 424     sfree(hash_pp_s);
 425 #else
 426     /* Serial or thread-MPI code: we run within a single physical node */
 427     nrank_intranode    = cr->nnodes;
 428     rank_intranode     = cr->sim_nodeid;
 429     nrank_pp_intranode = cr->nnodes - cr->npmenodes;
 430     rank_pp_intranode  = cr->nodeid;
 431 #endif
 432
 433     if (debug)
 434     {
 435         char sbuf[STRLEN];
 436         if (cr->duty & DUTY_PP && cr->duty & DUTY_PME)
 437         {
 438             sprintf(sbuf, "PP+PME");
 439         }
 440         else
 441         {
 442             sprintf(sbuf, "%s", cr->duty & DUTY_PP ? "PP" : "PME");
 443         }
 444         fprintf(debug, "On %3s node %d: nrank_intranode=%d, rank_intranode=%d, "
 445                 "nrank_pp_intranode=%d, rank_pp_intranode=%d\n",
 446                 sbuf, cr->sim_nodeid,
 447                 nrank_intranode, rank_intranode,
 448                 nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode);
 449     }
 450
 451     cr->nrank_intranode    = nrank_intranode;
 452     cr->rank_intranode     = rank_intranode;
 453     cr->nrank_pp_intranode = nrank_pp_intranode;
 454     cr->rank_pp_intranode  = rank_pp_intranode;
 455 }
 456
 457
 458 void gmx_barrier(const t_commrec gmx_unused *cr)
 459 {
 460 #ifndef GMX_MPI
 461     gmx_call("gmx_barrier");
 462 #else
 463     MPI_Barrier(cr->mpi_comm_mygroup);
 464 #endif
 465 }
 466
 467 void gmx_abort(int gmx_unused noderank, int gmx_unused nnodes, int gmx_unused errorno)
 468 {
 469 #ifndef GMX_MPI
 470     gmx_call("gmx_abort");
 471 #else
 472 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 473     fprintf(stderr, "Halting program %s\n", ShortProgram());
 474     gmx_thanx(stderr);
 475     exit(1);
 476 #else
 477     if (nnodes > 1)
 478     {
 479         fprintf(stderr, "Halting parallel program %s on CPU %d out of %d\n",
 480                 ShortProgram(), noderank, nnodes);
 481     }
 482     else
 483     {
 484         fprintf(stderr, "Halting program %s\n", ShortProgram());
 485     }
 486
 487     gmx_thanx(stderr);
 488     MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, errorno);
 489     exit(1);
 490 #endif
 491 #endif
 492 }
 493
 494 void gmx_bcast(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 495 {
 496 #ifndef GMX_MPI
 497     gmx_call("gmx_bast");
 498 #else
 499     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mygroup);
 500 #endif
 501 }
 502
 503 void gmx_bcast_sim(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 504 {
 505 #ifndef GMX_MPI
 506     gmx_call("gmx_bast");
 507 #else
 508     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mysim);
 509 #endif
 510 }
 511
 512 void gmx_sumd(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 513 {
 514 #ifndef GMX_MPI
 515     gmx_call("gmx_sumd");
 516 #else
 517 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 518     if (cr->nc.bUse)
 519     {
 520         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 521         {
 522             /* Use two step summing. */
 523             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0,
 524                        cr->nc.comm_intra);
 525             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers. */
 526             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 527                           cr->nc.comm_inter);
 528         }
 529         else
 530         {
 531             /* This is here because of the silly MPI specification
 532                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 533             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 534         }
 535         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 536     }
 537     else
 538     {
 539         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 540                       cr->mpi_comm_mygroup);
 541     }
 542 #else
 543     int i;
 544
 545     if (nr > cr->mpb->dbuf_alloc)
 546     {
 547         cr->mpb->dbuf_alloc = nr;
 548         srenew(cr->mpb->dbuf, cr->mpb->dbuf_alloc);
 549     }
 550     if (cr->nc.bUse)
 551     {
 552         /* Use two step summing */
 553         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 554         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 555         {
 556             /* Sum with the buffers reversed */
 557             MPI_Allreduce(cr->mpb->dbuf, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 558                           cr->nc.comm_inter);
 559         }
 560         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 561     }
 562     else
 563     {
 564         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 565                       cr->mpi_comm_mygroup);
 566         for (i = 0; i < nr; i++)
 567         {
 568             r[i] = cr->mpb->dbuf[i];
 569         }
 570     }
 571 #endif
 572 #endif
 573 }
 574
 575 void gmx_sumf(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 576 {
 577 #ifndef GMX_MPI
 578     gmx_call("gmx_sumf");
 579 #else
 580 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 581     if (cr->nc.bUse)
 582     {
 583         /* Use two step summing.  */
 584         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 585         {
 586             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0,
 587                        cr->nc.comm_intra);
 588             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers */
 589             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 590                           cr->nc.comm_inter);
 591         }
 592         else
 593         {
 594             /* This is here because of the silly MPI specification
 595                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 596             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 597         }
 598         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 599     }
 600     else
 601     {
 602         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 603     }
 604 #else
 605     int i;
 606
 607     if (nr > cr->mpb->fbuf_alloc)
 608     {
 609         cr->mpb->fbuf_alloc = nr;
 610         srenew(cr->mpb->fbuf, cr->mpb->fbuf_alloc);
 611     }
 612     if (cr->nc.bUse)
 613     {
 614         /* Use two step summing */
 615         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 616         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 617         {
 618             /* Sum with the buffers reversed */
 619             MPI_Allreduce(cr->mpb->fbuf, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 620                           cr->nc.comm_inter);
 621         }
 622         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 623     }
 624     else
 625     {
 626         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 627                       cr->mpi_comm_mygroup);
 628         for (i = 0; i < nr; i++)
 629         {
 630             r[i] = cr->mpb->fbuf[i];
 631         }
 632     }
 633 #endif
 634 #endif
 635 }
 636
 637 void gmx_sumi(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 638 {
 639 #ifndef GMX_MPI
 640     gmx_call("gmx_sumi");
 641 #else
 642 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 643     if (cr->nc.bUse)
 644     {
 645         /* Use two step summing */
 646         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 647         {
 648             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 649             /* Sum with the buffers reversed */
 650             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 651         }
 652         else
 653         {
 654             /* This is here because of the silly MPI specification
 655                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 656             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 657         }
 658         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 659     }
 660     else
 661     {
 662         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 663     }
 664 #else
 665     int i;
 666
 667     if (nr > cr->mpb->ibuf_alloc)
 668     {
 669         cr->mpb->ibuf_alloc = nr;
 670         srenew(cr->mpb->ibuf, cr->mpb->ibuf_alloc);
 671     }
 672     if (cr->nc.bUse)
 673     {
 674         /* Use two step summing */
 675         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 676         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 677         {
 678             /* Sum with the buffers reversed */
 679             MPI_Allreduce(cr->mpb->ibuf, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 680         }
 681         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 682     }
 683     else
 684     {
 685         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 686         for (i = 0; i < nr; i++)
 687         {
 688             r[i] = cr->mpb->ibuf[i];
 689         }
 690     }
 691 #endif
 692 #endif
 693 }
 694
 695 void gmx_sumli(int gmx_unused nr, gmx_int64_t gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 696 {
 697 #ifndef GMX_MPI
 698     gmx_call("gmx_sumli");
 699 #else
 700 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 701     if (cr->nc.bUse)
 702     {
 703         /* Use two step summing */
 704         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 705         {
 706             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0,
 707                        cr->nc.comm_intra);
 708             /* Sum with the buffers reversed */
 709             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 710                           cr->nc.comm_inter);
 711         }
 712         else
 713         {
 714             /* This is here because of the silly MPI specification
 715                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 716             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 717         }
 718         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
 719     }
 720     else
 721     {
 722         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 723     }
 724 #else
 725     int i;
 726
 727     if (nr > cr->mpb->libuf_alloc)
 728     {
 729         cr->mpb->libuf_alloc = nr;
 730         srenew(cr->mpb->libuf, cr->mpb->libuf_alloc);
 731     }
 732     if (cr->nc.bUse)
 733     {
 734         /* Use two step summing */
 735         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 736                       cr->nc.comm_intra);
 737         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 738         {
 739             /* Sum with the buffers reversed */
 740             MPI_Allreduce(cr->mpb->libuf, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 741                           cr->nc.comm_inter);
 742         }
 743         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
 744     }
 745     else
 746     {
 747         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 748                       cr->mpi_comm_mygroup);
 749         for (i = 0; i < nr; i++)
 750         {
 751             r[i] = cr->mpb->libuf[i];
 752         }
 753     }
 754 #endif
 755 #endif
 756 }
 757
 758
 759
 760 #ifdef GMX_MPI
 761 static void gmx_sumd_comm(int nr, double r[], MPI_Comm mpi_comm)
 762 {
 763 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 764     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 765 #else
 766     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 767        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 768        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 769     double *buf;
 770     int     i;
 771
 772     snew(buf, nr);
 773     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 774     for (i = 0; i < nr; i++)
 775     {
 776         r[i] = buf[i];
 777     }
 778     sfree(buf);
 779 #endif
 780 }
 781 #endif
 782
 783 #ifdef GMX_MPI
 784 static void gmx_sumf_comm(int nr, float r[], MPI_Comm mpi_comm)
 785 {
 786 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 787     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 788 #else
 789     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 790        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 791        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 792     float *buf;
 793     int    i;
 794
 795     snew(buf, nr);
 796     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 797     for (i = 0; i < nr; i++)
 798     {
 799         r[i] = buf[i];
 800     }
 801     sfree(buf);
 802 #endif
 803 }
 804 #endif
 805
 806 void gmx_sumd_sim(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 807 {
 808 #ifndef GMX_MPI
 809     gmx_call("gmx_sumd_sim");
 810 #else
 811     gmx_sumd_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 812 #endif
 813 }
 814
 815 void gmx_sumf_sim(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 816 {
 817 #ifndef GMX_MPI
 818     gmx_call("gmx_sumf_sim");
 819 #else
 820     gmx_sumf_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 821 #endif
 822 }
 823
 824 void gmx_sumi_sim(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 825 {
 826 #ifndef GMX_MPI
 827     gmx_call("gmx_sumi_sim");
 828 #else
 829 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 830     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 831 #else
 832     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 833     int i;
 834
 835     if (nr > ms->mpb->ibuf_alloc)
 836     {
 837         ms->mpb->ibuf_alloc = nr;
 838         srenew(ms->mpb->ibuf, ms->mpb->ibuf_alloc);
 839     }
 840     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 841     for (i = 0; i < nr; i++)
 842     {
 843         r[i] = ms->mpb->ibuf[i];
 844     }
 845 #endif
 846 #endif
 847 }
 848
 849 void gmx_sumli_sim(int gmx_unused nr, gmx_int64_t gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 850 {
 851 #ifndef GMX_MPI
 852     gmx_call("gmx_sumli_sim");
 853 #else
 854 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 855     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 856                   ms->mpi_comm_masters);
 857 #else
 858     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 859     int i;
 860
 861     if (nr > ms->mpb->libuf_alloc)
 862     {
 863         ms->mpb->libuf_alloc = nr;
 864         srenew(ms->mpb->libuf, ms->mpb->libuf_alloc);
 865     }
 866     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 867                   ms->mpi_comm_masters);
 868     for (i = 0; i < nr; i++)
 869     {
 870         r[i] = ms->mpb->libuf[i];
 871     }
 872 #endif
 873 #endif
 874 }