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