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, 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 "smalloc.h"
  45 #include "network.h"
  46 #include "copyrite.h"
  47 #include <ctype.h>
  48 #include "macros.h"
  49 #include "string2.h"
  50
  51 #include "gromacs/utility/gmxmpi.h"
  52
  53
  54 /* The source code in this file should be thread-safe.
  55       Please keep it that way. */
  56
  57 gmx_bool gmx_mpi_initialized(void)
  58 {
  59     int n;
  60 #ifndef GMX_MPI
  61     return 0;
  62 #else
  63     MPI_Initialized(&n);
  64
  65     return n;
  66 #endif
  67 }
  68
  69 void gmx_fill_commrec_from_mpi(t_commrec gmx_unused *cr)
  70 {
  71 #ifndef GMX_MPI
  72     gmx_call("gmx_fill_commrec_from_mpi");
  73 #else
  74     if (!gmx_mpi_initialized())
  75     {
  76         gmx_comm("MPI has not been initialized properly");
  77     }
  78
  79     cr->nnodes           = gmx_node_num();
  80     cr->nodeid           = gmx_node_rank();
  81     cr->sim_nodeid       = cr->nodeid;
  82     cr->mpi_comm_mysim   = MPI_COMM_WORLD;
  83     cr->mpi_comm_mygroup = MPI_COMM_WORLD;
  84
  85 #endif
  86 }
  87
  88 t_commrec *init_commrec()
  89 {
  90     t_commrec    *cr;
  91
  92     snew(cr, 1);
  93
  94 #ifdef GMX_LIB_MPI
  95     gmx_fill_commrec_from_mpi(cr);
  96 #else
  97     cr->mpi_comm_mysim   = NULL;
  98     cr->mpi_comm_mygroup = NULL;
  99     cr->nnodes           = 1;
 100     cr->sim_nodeid       = 0;
 101     cr->nodeid           = cr->sim_nodeid;
 102 #endif
 103
 104     // TODO cr->duty should not be initialized here
 105     cr->duty = (DUTY_PP | DUTY_PME);
 106
 107 #if defined GMX_MPI && !defined MPI_IN_PLACE_EXISTS
 108     /* initialize the MPI_IN_PLACE replacement buffers */
 109     snew(cr->mpb, 1);
 110     cr->mpb->ibuf        = NULL;
 111     cr->mpb->libuf       = NULL;
 112     cr->mpb->fbuf        = NULL;
 113     cr->mpb->dbuf        = NULL;
 114     cr->mpb->ibuf_alloc  = 0;
 115     cr->mpb->libuf_alloc = 0;
 116     cr->mpb->fbuf_alloc  = 0;
 117     cr->mpb->dbuf_alloc  = 0;
 118 #endif
 119
 120     return cr;
 121 }
 122
 123 t_commrec *reinitialize_commrec_for_this_thread(const t_commrec gmx_unused *cro)
 124 {
 125 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 126     t_commrec *cr;
 127
 128     /* make a thread-specific commrec */
 129     snew(cr, 1);
 130     /* now copy the whole thing, so settings like the number of PME nodes
 131        get propagated. */
 132     *cr = *cro;
 133
 134     /* and we start setting our own thread-specific values for things */
 135     gmx_fill_commrec_from_mpi(cr);
 136
 137     // TODO cr->duty should not be initialized here
 138     cr->duty             = (DUTY_PP | DUTY_PME);
 139
 140     return cr;
 141 #else
 142     return NULL;
 143 #endif
 144 }
 145
 146 int  gmx_node_num(void)
 147 {
 148 #ifndef GMX_MPI
 149     return 1;
 150 #else
 151     int i;
 152     (void) MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &i);
 153     return i;
 154 #endif
 155 }
 156
 157 int gmx_node_rank(void)
 158 {
 159 #ifndef GMX_MPI
 160     return 0;
 161 #else
 162     int i;
 163     (void) MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &i);
 164     return i;
 165 #endif
 166 }
 167
 168 #if defined GMX_LIB_MPI && defined GMX_TARGET_BGQ
 169 #include <spi/include/kernel/location.h>
 170 #endif
 171
 172 int gmx_physicalnode_id_hash(void)
 173 {
 174     int hash_int;
 175
 176 #ifndef GMX_LIB_MPI
 177     /* We have a single physical node */
 178     hash_int = 0;
 179 #else
 180     int  resultlen;
 181     char mpi_hostname[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
 182
 183     /* This procedure can only differentiate nodes with different names.
 184      * Architectures where different physical nodes have identical names,
 185      * such as IBM Blue Gene, should use an architecture specific solution.
 186      */
 187     MPI_Get_processor_name(mpi_hostname, &resultlen);
 188
 189     /* The string hash function returns an unsigned int. We cast to an int.
 190      * Negative numbers are converted to positive by setting the sign bit to 0.
 191      * This makes the hash one bit smaller.
 192      * A 63-bit hash (with 64-bit int) should be enough for unique node hashes,
 193      * even on a million node machine. 31 bits might not be enough though!
 194      */
 195     hash_int =
 196         (int)gmx_string_fullhash_func(mpi_hostname, gmx_string_hash_init);
 197     if (hash_int < 0)
 198     {
 199         hash_int -= INT_MIN;
 200     }
 201 #endif
 202
 203     return hash_int;
 204 }
 205
 206 /* TODO: this function should be fully replaced by gmx_physicalnode_id_hash */
 207 int gmx_hostname_num()
 208 {
 209 #ifndef GMX_MPI
 210     return 0;
 211 #else
 212 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 213     /* thread-MPI currently puts the thread number in the process name,
 214      * we might want to change this, as this is inconsistent with what
 215      * most MPI implementations would do when running on a single node.
 216      */
 217     return 0;
 218 #else
 219     int  resultlen, hostnum, i, j;
 220     char mpi_hostname[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME], hostnum_str[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
 221
 222     MPI_Get_processor_name(mpi_hostname, &resultlen);
 223 #ifdef GMX_TARGET_BGQ
 224     Personality_t personality;
 225     Kernel_GetPersonality(&personality, sizeof(personality));
 226     /* Each MPI rank has a unique coordinate in a 6-dimensional space
 227        (A,B,C,D,E,T), with dimensions A-E corresponding to different
 228        physical nodes, and T within each node. Each node has sixteen
 229        physical cores, each of which can have up to four hardware
 230        threads, so 0 <= T <= 63 (but the maximum value of T depends on
 231        the confituration of ranks and OpenMP threads per
 232        node). However, T is irrelevant for computing a suitable return
 233        value for gmx_hostname_num().
 234      */
 235     hostnum  = personality.Network_Config.Acoord;
 236     hostnum *= personality.Network_Config.Bnodes;
 237     hostnum += personality.Network_Config.Bcoord;
 238     hostnum *= personality.Network_Config.Cnodes;
 239     hostnum += personality.Network_Config.Ccoord;
 240     hostnum *= personality.Network_Config.Dnodes;
 241     hostnum += personality.Network_Config.Dcoord;
 242     hostnum *= personality.Network_Config.Enodes;
 243     hostnum += personality.Network_Config.Ecoord;
 244 #else
 245     /* This procedure can only differentiate nodes with host names
 246      * that end on unique numbers.
 247      */
 248     i = 0;
 249     j = 0;
 250     /* Only parse the host name up to the first dot */
 251     while (i < resultlen && mpi_hostname[i] != '.')
 252     {
 253         if (isdigit(mpi_hostname[i]))
 254         {
 255             hostnum_str[j++] = mpi_hostname[i];
 256         }
 257         i++;
 258     }
 259     hostnum_str[j] = '\0';
 260     if (j == 0)
 261     {
 262         hostnum = 0;
 263     }
 264     else
 265     {
 266         /* Use only the last 9 decimals, so we don't overflow an int */
 267         hostnum = strtol(hostnum_str + max(0, j-9), NULL, 10);
 268     }
 269 #endif
 270
 271     if (debug)
 272     {
 273         fprintf(debug, "In gmx_hostname_num: hostname '%s', hostnum %d\n",
 274                 mpi_hostname, hostnum);
 275 #ifdef GMX_TARGET_BGQ
 276         fprintf(debug,
 277                 "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",
 278                 personality.Network_Config.Acoord,
 279                 personality.Network_Config.Anodes,
 280                 personality.Network_Config.Bcoord,
 281                 personality.Network_Config.Bnodes,
 282                 personality.Network_Config.Ccoord,
 283                 personality.Network_Config.Cnodes,
 284                 personality.Network_Config.Dcoord,
 285                 personality.Network_Config.Dnodes,
 286                 personality.Network_Config.Ecoord,
 287                 personality.Network_Config.Enodes,
 288                 Kernel_ProcessorCoreID(),
 289                 16,
 290                 Kernel_ProcessorID(),
 291                 64,
 292                 Kernel_ProcessorThreadID(),
 293                 4);
 294 #endif
 295     }
 296     return hostnum;
 297 #endif
 298 #endif
 299 }
 300
 301 void gmx_setup_nodecomm(FILE gmx_unused *fplog, t_commrec *cr)
 302 {
 303     gmx_nodecomm_t *nc;
 304     int             n, rank, hostnum, ng, ni;
 305
 306     /* Many MPI implementations do not optimize MPI_Allreduce
 307      * (and probably also other global communication calls)
 308      * for multi-core nodes connected by a network.
 309      * We can optimize such communication by using one MPI call
 310      * within each node and one between the nodes.
 311      * For MVAPICH2 and Intel MPI this reduces the time for
 312      * the global_stat communication by 25%
 313      * for 2x2-core 3 GHz Woodcrest connected by mixed DDR/SDR Infiniband.
 314      * B. Hess, November 2007
 315      */
 316
 317     nc = &cr->nc;
 318
 319     nc->bUse = FALSE;
 320 #ifndef GMX_THREAD_MPI
 321 #ifdef GMX_MPI
 322     MPI_Comm_size(cr->mpi_comm_mygroup, &n);
 323     MPI_Comm_rank(cr->mpi_comm_mygroup, &rank);
 324
 325     hostnum = gmx_hostname_num();
 326
 327     if (debug)
 328     {
 329         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: splitting communicator of size %d\n", n);
 330     }
 331
 332
 333     /* The intra-node communicator, split on node number */
 334     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, hostnum, rank, &nc->comm_intra);
 335     MPI_Comm_rank(nc->comm_intra, &nc->rank_intra);
 336     if (debug)
 337     {
 338         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: node rank %d rank_intra %d\n",
 339                 rank, nc->rank_intra);
 340     }
 341     /* The inter-node communicator, split on rank_intra.
 342      * We actually only need the one for rank=0,
 343      * but it is easier to create them all.
 344      */
 345     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, nc->rank_intra, rank, &nc->comm_inter);
 346     /* Check if this really created two step communication */
 347     MPI_Comm_size(nc->comm_inter, &ng);
 348     MPI_Comm_size(nc->comm_intra, &ni);
 349     if (debug)
 350     {
 351         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: groups %d, my group size %d\n",
 352                 ng, ni);
 353     }
 354
 355     if (getenv("GMX_NO_NODECOMM") == NULL &&
 356         ((ng > 1 && ng < n) || (ni > 1 && ni < n)))
 357     {
 358         nc->bUse = TRUE;
 359         if (fplog)
 360         {
 361             fprintf(fplog, "Using two step summing over %d groups of on average %.1f processes\n\n",
 362                     ng, (real)n/(real)ng);
 363         }
 364         if (nc->rank_intra > 0)
 365         {
 366             MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 367         }
 368     }
 369     else
 370     {
 371         /* One group or all processes in a separate group, use normal summing */
 372         MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 373         MPI_Comm_free(&nc->comm_intra);
 374         if (debug)
 375         {
 376             fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: not unsing separate inter- and intra-node communicators.\n");
 377         }
 378     }
 379 #endif
 380 #else
 381     /* tMPI runs only on a single node so just use the nodeid */
 382     nc->rank_intra = cr->nodeid;
 383 #endif
 384 }
 385
 386 void gmx_init_intranode_counters(t_commrec *cr)
 387 {
 388     /* counters for PP+PME and PP-only processes on my physical node */
 389     int nrank_intranode, rank_intranode;
 390     int nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode;
 391     /* thread-MPI is not initialized when not running in parallel */
 392 #if defined GMX_MPI && !defined GMX_THREAD_MPI
 393     int nrank_world, rank_world;
 394     int i, mynum, *num, *num_s, *num_pp, *num_pp_s;
 395
 396     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nrank_world);
 397     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank_world);
 398
 399     /* Get the node number from the hostname to identify the nodes */
 400     mynum = gmx_hostname_num();
 401
 402     /* We can't rely on MPI_IN_PLACE, so we need send and receive buffers */
 403     snew(num,   nrank_world);
 404     snew(num_s, nrank_world);
 405     snew(num_pp,   nrank_world);
 406     snew(num_pp_s, nrank_world);
 407
 408     num_s[rank_world]    = mynum;
 409     num_pp_s[rank_world] = (cr->duty & DUTY_PP) ? mynum : -1;
 410
 411     MPI_Allreduce(num_s,    num,    nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 412     MPI_Allreduce(num_pp_s, num_pp, nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 413
 414     nrank_intranode    = 0;
 415     rank_intranode     = 0;
 416     nrank_pp_intranode = 0;
 417     rank_pp_intranode  = 0;
 418     for (i = 0; i < nrank_world; i++)
 419     {
 420         if (num[i] == mynum)
 421         {
 422             nrank_intranode++;
 423             if (i < rank_world)
 424             {
 425                 rank_intranode++;
 426             }
 427         }
 428         if ((cr->duty & DUTY_PP) && num_pp[i] == mynum)
 429         {
 430             nrank_pp_intranode++;
 431             if (i < rank_world)
 432             {
 433                 rank_pp_intranode++;
 434             }
 435         }
 436     }
 437     sfree(num);
 438     sfree(num_s);
 439     sfree(num_pp);
 440     sfree(num_pp_s);
 441 #else
 442     /* Serial or thread-MPI code: we run within a single physical node */
 443     nrank_intranode    = cr->nnodes;
 444     rank_intranode     = cr->sim_nodeid;
 445     nrank_pp_intranode = cr->nnodes - cr->npmenodes;
 446     rank_pp_intranode  = cr->nodeid;
 447 #endif
 448
 449     if (debug)
 450     {
 451         char sbuf[STRLEN];
 452         if (cr->duty & DUTY_PP && cr->duty & DUTY_PME)
 453         {
 454             sprintf(sbuf, "PP+PME");
 455         }
 456         else
 457         {
 458             sprintf(sbuf, "%s", cr->duty & DUTY_PP ? "PP" : "PME");
 459         }
 460         fprintf(debug, "On %3s node %d: nrank_intranode=%d, rank_intranode=%d, "
 461                 "nrank_pp_intranode=%d, rank_pp_intranode=%d\n",
 462                 sbuf, cr->sim_nodeid,
 463                 nrank_intranode, rank_intranode,
 464                 nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode);
 465     }
 466
 467     cr->nrank_intranode    = nrank_intranode;
 468     cr->rank_intranode     = rank_intranode;
 469     cr->nrank_pp_intranode = nrank_pp_intranode;
 470     cr->rank_pp_intranode  = rank_pp_intranode;
 471 }
 472
 473
 474 void gmx_barrier(const t_commrec gmx_unused *cr)
 475 {
 476 #ifndef GMX_MPI
 477     gmx_call("gmx_barrier");
 478 #else
 479     MPI_Barrier(cr->mpi_comm_mygroup);
 480 #endif
 481 }
 482
 483 void gmx_abort(int gmx_unused noderank, int gmx_unused nnodes, int gmx_unused errorno)
 484 {
 485 #ifndef GMX_MPI
 486     gmx_call("gmx_abort");
 487 #else
 488 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 489     fprintf(stderr, "Halting program %s\n", ShortProgram());
 490     gmx_thanx(stderr);
 491     exit(1);
 492 #else
 493     if (nnodes > 1)
 494     {
 495         fprintf(stderr, "Halting parallel program %s on CPU %d out of %d\n",
 496                 ShortProgram(), noderank, nnodes);
 497     }
 498     else
 499     {
 500         fprintf(stderr, "Halting program %s\n", ShortProgram());
 501     }
 502
 503     gmx_thanx(stderr);
 504     MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, errorno);
 505     exit(1);
 506 #endif
 507 #endif
 508 }
 509
 510 void gmx_bcast(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 511 {
 512 #ifndef GMX_MPI
 513     gmx_call("gmx_bast");
 514 #else
 515     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mygroup);
 516 #endif
 517 }
 518
 519 void gmx_bcast_sim(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 520 {
 521 #ifndef GMX_MPI
 522     gmx_call("gmx_bast");
 523 #else
 524     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mysim);
 525 #endif
 526 }
 527
 528 void gmx_sumd(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 529 {
 530 #ifndef GMX_MPI
 531     gmx_call("gmx_sumd");
 532 #else
 533 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 534     if (cr->nc.bUse)
 535     {
 536         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 537         {
 538             /* Use two step summing. */
 539             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0,
 540                        cr->nc.comm_intra);
 541             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers. */
 542             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 543                           cr->nc.comm_inter);
 544         }
 545         else
 546         {
 547             /* This is here because of the silly MPI specification
 548                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 549             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 550         }
 551         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 552     }
 553     else
 554     {
 555         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 556                       cr->mpi_comm_mygroup);
 557     }
 558 #else
 559     int i;
 560
 561     if (nr > cr->mpb->dbuf_alloc)
 562     {
 563         cr->mpb->dbuf_alloc = nr;
 564         srenew(cr->mpb->dbuf, cr->mpb->dbuf_alloc);
 565     }
 566     if (cr->nc.bUse)
 567     {
 568         /* Use two step summing */
 569         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 570         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 571         {
 572             /* Sum with the buffers reversed */
 573             MPI_Allreduce(cr->mpb->dbuf, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 574                           cr->nc.comm_inter);
 575         }
 576         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 577     }
 578     else
 579     {
 580         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 581                       cr->mpi_comm_mygroup);
 582         for (i = 0; i < nr; i++)
 583         {
 584             r[i] = cr->mpb->dbuf[i];
 585         }
 586     }
 587 #endif
 588 #endif
 589 }
 590
 591 void gmx_sumf(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 592 {
 593 #ifndef GMX_MPI
 594     gmx_call("gmx_sumf");
 595 #else
 596 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 597     if (cr->nc.bUse)
 598     {
 599         /* Use two step summing.  */
 600         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 601         {
 602             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0,
 603                        cr->nc.comm_intra);
 604             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers */
 605             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 606                           cr->nc.comm_inter);
 607         }
 608         else
 609         {
 610             /* This is here because of the silly MPI specification
 611                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 612             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 613         }
 614         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 615     }
 616     else
 617     {
 618         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 619     }
 620 #else
 621     int i;
 622
 623     if (nr > cr->mpb->fbuf_alloc)
 624     {
 625         cr->mpb->fbuf_alloc = nr;
 626         srenew(cr->mpb->fbuf, cr->mpb->fbuf_alloc);
 627     }
 628     if (cr->nc.bUse)
 629     {
 630         /* Use two step summing */
 631         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 632         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 633         {
 634             /* Sum with the buffers reversed */
 635             MPI_Allreduce(cr->mpb->fbuf, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 636                           cr->nc.comm_inter);
 637         }
 638         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 639     }
 640     else
 641     {
 642         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 643                       cr->mpi_comm_mygroup);
 644         for (i = 0; i < nr; i++)
 645         {
 646             r[i] = cr->mpb->fbuf[i];
 647         }
 648     }
 649 #endif
 650 #endif
 651 }
 652
 653 void gmx_sumi(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 654 {
 655 #ifndef GMX_MPI
 656     gmx_call("gmx_sumi");
 657 #else
 658 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 659     if (cr->nc.bUse)
 660     {
 661         /* Use two step summing */
 662         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 663         {
 664             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 665             /* Sum with the buffers reversed */
 666             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 667         }
 668         else
 669         {
 670             /* This is here because of the silly MPI specification
 671                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 672             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 673         }
 674         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 675     }
 676     else
 677     {
 678         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 679     }
 680 #else
 681     int i;
 682
 683     if (nr > cr->mpb->ibuf_alloc)
 684     {
 685         cr->mpb->ibuf_alloc = nr;
 686         srenew(cr->mpb->ibuf, cr->mpb->ibuf_alloc);
 687     }
 688     if (cr->nc.bUse)
 689     {
 690         /* Use two step summing */
 691         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 692         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 693         {
 694             /* Sum with the buffers reversed */
 695             MPI_Allreduce(cr->mpb->ibuf, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 696         }
 697         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 698     }
 699     else
 700     {
 701         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 702         for (i = 0; i < nr; i++)
 703         {
 704             r[i] = cr->mpb->ibuf[i];
 705         }
 706     }
 707 #endif
 708 #endif
 709 }
 710
 711 void gmx_sumli(int gmx_unused nr, gmx_int64_t gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 712 {
 713 #ifndef GMX_MPI
 714     gmx_call("gmx_sumli");
 715 #else
 716 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 717     if (cr->nc.bUse)
 718     {
 719         /* Use two step summing */
 720         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 721         {
 722             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0,
 723                        cr->nc.comm_intra);
 724             /* Sum with the buffers reversed */
 725             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 726                           cr->nc.comm_inter);
 727         }
 728         else
 729         {
 730             /* This is here because of the silly MPI specification
 731                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 732             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 733         }
 734         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
 735     }
 736     else
 737     {
 738         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 739     }
 740 #else
 741     int i;
 742
 743     if (nr > cr->mpb->libuf_alloc)
 744     {
 745         cr->mpb->libuf_alloc = nr;
 746         srenew(cr->mpb->libuf, cr->mpb->libuf_alloc);
 747     }
 748     if (cr->nc.bUse)
 749     {
 750         /* Use two step summing */
 751         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 752                       cr->nc.comm_intra);
 753         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 754         {
 755             /* Sum with the buffers reversed */
 756             MPI_Allreduce(cr->mpb->libuf, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 757                           cr->nc.comm_inter);
 758         }
 759         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
 760     }
 761     else
 762     {
 763         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 764                       cr->mpi_comm_mygroup);
 765         for (i = 0; i < nr; i++)
 766         {
 767             r[i] = cr->mpb->libuf[i];
 768         }
 769     }
 770 #endif
 771 #endif
 772 }
 773
 774
 775
 776 #ifdef GMX_MPI
 777 void gmx_sumd_comm(int nr, double r[], MPI_Comm mpi_comm)
 778 {
 779 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 780     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 781 #else
 782     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 783        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 784        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 785     double *buf;
 786     int     i;
 787
 788     snew(buf, nr);
 789     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 790     for (i = 0; i < nr; i++)
 791     {
 792         r[i] = buf[i];
 793     }
 794     sfree(buf);
 795 #endif
 796 }
 797 #endif
 798
 799 #ifdef GMX_MPI
 800 void gmx_sumf_comm(int nr, float r[], MPI_Comm mpi_comm)
 801 {
 802 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 803     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 804 #else
 805     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 806        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 807        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 808     float *buf;
 809     int    i;
 810
 811     snew(buf, nr);
 812     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 813     for (i = 0; i < nr; i++)
 814     {
 815         r[i] = buf[i];
 816     }
 817     sfree(buf);
 818 #endif
 819 }
 820 #endif
 821
 822 void gmx_sumd_sim(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 823 {
 824 #ifndef GMX_MPI
 825     gmx_call("gmx_sumd_sim");
 826 #else
 827     gmx_sumd_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 828 #endif
 829 }
 830
 831 void gmx_sumf_sim(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 832 {
 833 #ifndef GMX_MPI
 834     gmx_call("gmx_sumf_sim");
 835 #else
 836     gmx_sumf_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 837 #endif
 838 }
 839
 840 void gmx_sumi_sim(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 841 {
 842 #ifndef GMX_MPI
 843     gmx_call("gmx_sumi_sim");
 844 #else
 845 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 846     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 847 #else
 848     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 849     int i;
 850
 851     if (nr > ms->mpb->ibuf_alloc)
 852     {
 853         ms->mpb->ibuf_alloc = nr;
 854         srenew(ms->mpb->ibuf, ms->mpb->ibuf_alloc);
 855     }
 856     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 857     for (i = 0; i < nr; i++)
 858     {
 859         r[i] = ms->mpb->ibuf[i];
 860     }
 861 #endif
 862 #endif
 863 }
 864
 865 void gmx_sumli_sim(int gmx_unused nr, gmx_int64_t gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 866 {
 867 #ifndef GMX_MPI
 868     gmx_call("gmx_sumli_sim");
 869 #else
 870 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 871     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 872                   ms->mpi_comm_masters);
 873 #else
 874     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 875     int i;
 876
 877     if (nr > ms->mpb->libuf_alloc)
 878     {
 879         ms->mpb->libuf_alloc = nr;
 880         srenew(ms->mpb->libuf, ms->mpb->libuf_alloc);
 881     }
 882     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 883                   ms->mpi_comm_masters);
 884     for (i = 0; i < nr; i++)
 885     {
 886         r[i] = ms->mpb->libuf[i];
 887     }
 888 #endif
 889 #endif
 890 }