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