src/gromacs/gmxlib/network.cpp

   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) 2013,2014,2015, 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 #include "gmxpre.h"
  38
  39 #include "gromacs/legacyheaders/network.h"
  40
  41 #include "config.h"
  42
  43 #include <cctype>
  44 #include <cstdarg>
  45 #include <cstdlib>
  46 #include <cstring>
  47
  48 #include "gromacs/legacyheaders/copyrite.h"
  49 #include "gromacs/legacyheaders/macros.h"
  50 #include "gromacs/legacyheaders/types/commrec.h"
  51 #include "gromacs/utility/basenetwork.h"
  52 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  53 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  54 #include "gromacs/utility/futil.h"
  55 #include "gromacs/utility/gmxmpi.h"
  56 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  57
  58 /* The source code in this file should be thread-safe.
  59       Please keep it that way. */
  60
  61 void gmx_fill_commrec_from_mpi(t_commrec gmx_unused *cr)
  62 {
  63 #ifndef GMX_MPI
  64     gmx_call("gmx_fill_commrec_from_mpi");
  65 #else
  66     if (!gmx_mpi_initialized())
  67     {
  68         gmx_comm("MPI has not been initialized properly");
  69     }
  70
  71     cr->nnodes           = gmx_node_num();
  72     cr->nodeid           = gmx_node_rank();
  73     cr->sim_nodeid       = cr->nodeid;
  74     cr->mpi_comm_mysim   = MPI_COMM_WORLD;
  75     cr->mpi_comm_mygroup = MPI_COMM_WORLD;
  76
  77 #endif
  78 }
  79
  80 t_commrec *init_commrec()
  81 {
  82     t_commrec    *cr;
  83
  84     snew(cr, 1);
  85
  86 #ifdef GMX_LIB_MPI
  87     gmx_fill_commrec_from_mpi(cr);
  88 #else
  89     cr->mpi_comm_mysim   = NULL;
  90     cr->mpi_comm_mygroup = NULL;
  91     cr->nnodes           = 1;
  92     cr->sim_nodeid       = 0;
  93     cr->nodeid           = cr->sim_nodeid;
  94 #endif
  95
  96     // TODO cr->duty should not be initialized here
  97     cr->duty = (DUTY_PP | DUTY_PME);
  98
  99 #if defined GMX_MPI && !defined MPI_IN_PLACE_EXISTS
 100     /* initialize the MPI_IN_PLACE replacement buffers */
 101     snew(cr->mpb, 1);
 102     cr->mpb->ibuf        = NULL;
 103     cr->mpb->libuf       = NULL;
 104     cr->mpb->fbuf        = NULL;
 105     cr->mpb->dbuf        = NULL;
 106     cr->mpb->ibuf_alloc  = 0;
 107     cr->mpb->libuf_alloc = 0;
 108     cr->mpb->fbuf_alloc  = 0;
 109     cr->mpb->dbuf_alloc  = 0;
 110 #endif
 111
 112     return cr;
 113 }
 114
 115 t_commrec *reinitialize_commrec_for_this_thread(const t_commrec gmx_unused *cro)
 116 {
 117 #ifdef GMX_THREAD_MPI
 118     t_commrec *cr;
 119
 120     /* make a thread-specific commrec */
 121     snew(cr, 1);
 122     /* now copy the whole thing, so settings like the number of PME nodes
 123        get propagated. */
 124     *cr = *cro;
 125
 126     /* and we start setting our own thread-specific values for things */
 127     gmx_fill_commrec_from_mpi(cr);
 128
 129     // TODO cr->duty should not be initialized here
 130     cr->duty             = (DUTY_PP | DUTY_PME);
 131
 132     return cr;
 133 #else
 134     return NULL;
 135 #endif
 136 }
 137
 138 void gmx_setup_nodecomm(FILE gmx_unused *fplog, t_commrec *cr)
 139 {
 140     gmx_nodecomm_t *nc;
 141
 142     /* Many MPI implementations do not optimize MPI_Allreduce
 143      * (and probably also other global communication calls)
 144      * for multi-core nodes connected by a network.
 145      * We can optimize such communication by using one MPI call
 146      * within each node and one between the nodes.
 147      * For MVAPICH2 and Intel MPI this reduces the time for
 148      * the global_stat communication by 25%
 149      * for 2x2-core 3 GHz Woodcrest connected by mixed DDR/SDR Infiniband.
 150      * B. Hess, November 2007
 151      */
 152
 153     nc = &cr->nc;
 154
 155     nc->bUse = FALSE;
 156 #ifndef GMX_THREAD_MPI
 157 #ifdef GMX_MPI
 158     int n, rank;
 159
 160     MPI_Comm_size(cr->mpi_comm_mygroup, &n);
 161     MPI_Comm_rank(cr->mpi_comm_mygroup, &rank);
 162
 163     int nodehash = gmx_physicalnode_id_hash();
 164
 165     if (debug)
 166     {
 167         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: splitting communicator of size %d\n", n);
 168     }
 169
 170
 171     /* The intra-node communicator, split on node number */
 172     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, nodehash, rank, &nc->comm_intra);
 173     MPI_Comm_rank(nc->comm_intra, &nc->rank_intra);
 174     if (debug)
 175     {
 176         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: node ID %d rank within node %d\n",
 177                 rank, nc->rank_intra);
 178     }
 179     /* The inter-node communicator, split on rank_intra.
 180      * We actually only need the one for rank=0,
 181      * but it is easier to create them all.
 182      */
 183     MPI_Comm_split(cr->mpi_comm_mygroup, nc->rank_intra, rank, &nc->comm_inter);
 184     /* Check if this really created two step communication */
 185     int ng, ni;
 186
 187     MPI_Comm_size(nc->comm_inter, &ng);
 188     MPI_Comm_size(nc->comm_intra, &ni);
 189     if (debug)
 190     {
 191         fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: groups %d, my group size %d\n",
 192                 ng, ni);
 193     }
 194
 195     if (getenv("GMX_NO_NODECOMM") == NULL &&
 196         ((ng > 1 && ng < n) || (ni > 1 && ni < n)))
 197     {
 198         nc->bUse = TRUE;
 199         if (fplog)
 200         {
 201             fprintf(fplog, "Using two step summing over %d groups of on average %.1f ranks\n\n",
 202                     ng, (real)n/(real)ng);
 203         }
 204         if (nc->rank_intra > 0)
 205         {
 206             MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 207         }
 208     }
 209     else
 210     {
 211         /* One group or all processes in a separate group, use normal summing */
 212         MPI_Comm_free(&nc->comm_inter);
 213         MPI_Comm_free(&nc->comm_intra);
 214         if (debug)
 215         {
 216             fprintf(debug, "In gmx_setup_nodecomm: not unsing separate inter- and intra-node communicators.\n");
 217         }
 218     }
 219 #endif
 220 #else
 221     /* tMPI runs only on a single node so just use the nodeid */
 222     nc->rank_intra = cr->nodeid;
 223 #endif
 224 }
 225
 226 void gmx_init_intranode_counters(t_commrec *cr)
 227 {
 228     /* counters for PP+PME and PP-only processes on my physical node */
 229     int nrank_intranode, rank_intranode;
 230     int nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode;
 231     /* thread-MPI is not initialized when not running in parallel */
 232 #if defined GMX_MPI && !defined GMX_THREAD_MPI
 233     int nrank_world, rank_world;
 234     int i, myhash, *hash, *hash_s, *hash_pp, *hash_pp_s;
 235
 236     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nrank_world);
 237     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank_world);
 238
 239     /* Get a (hopefully unique) hash that identifies our physical node */
 240     myhash = gmx_physicalnode_id_hash();
 241
 242     /* We can't rely on MPI_IN_PLACE, so we need send and receive buffers */
 243     snew(hash,   nrank_world);
 244     snew(hash_s, nrank_world);
 245     snew(hash_pp,   nrank_world);
 246     snew(hash_pp_s, nrank_world);
 247
 248     hash_s[rank_world]    = myhash;
 249     hash_pp_s[rank_world] = (cr->duty & DUTY_PP) ? myhash : -1;
 250
 251     MPI_Allreduce(hash_s,    hash,    nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 252     MPI_Allreduce(hash_pp_s, hash_pp, nrank_world, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 253
 254     nrank_intranode    = 0;
 255     rank_intranode     = 0;
 256     nrank_pp_intranode = 0;
 257     rank_pp_intranode  = 0;
 258     for (i = 0; i < nrank_world; i++)
 259     {
 260         if (hash[i] == myhash)
 261         {
 262             nrank_intranode++;
 263             if (i < rank_world)
 264             {
 265                 rank_intranode++;
 266             }
 267         }
 268         if (hash_pp[i] == myhash)
 269         {
 270             nrank_pp_intranode++;
 271             if ((cr->duty & DUTY_PP) && i < rank_world)
 272             {
 273                 rank_pp_intranode++;
 274             }
 275         }
 276     }
 277     sfree(hash);
 278     sfree(hash_s);
 279     sfree(hash_pp);
 280     sfree(hash_pp_s);
 281 #else
 282     /* Serial or thread-MPI code: we run within a single physical node */
 283     nrank_intranode    = cr->nnodes;
 284     rank_intranode     = cr->sim_nodeid;
 285     nrank_pp_intranode = cr->nnodes - cr->npmenodes;
 286     rank_pp_intranode  = cr->nodeid;
 287 #endif
 288
 289     if (debug)
 290     {
 291         char sbuf[STRLEN];
 292         if (cr->duty & DUTY_PP && cr->duty & DUTY_PME)
 293         {
 294             sprintf(sbuf, "PP+PME");
 295         }
 296         else
 297         {
 298             sprintf(sbuf, "%s", cr->duty & DUTY_PP ? "PP" : "PME");
 299         }
 300         fprintf(debug, "On %3s rank %d: nrank_intranode=%d, rank_intranode=%d, "
 301                 "nrank_pp_intranode=%d, rank_pp_intranode=%d\n",
 302                 sbuf, cr->sim_nodeid,
 303                 nrank_intranode, rank_intranode,
 304                 nrank_pp_intranode, rank_pp_intranode);
 305     }
 306
 307     cr->nrank_intranode    = nrank_intranode;
 308     cr->rank_intranode     = rank_intranode;
 309     cr->nrank_pp_intranode = nrank_pp_intranode;
 310     cr->rank_pp_intranode  = rank_pp_intranode;
 311 }
 312
 313
 314 void gmx_barrier(const t_commrec gmx_unused *cr)
 315 {
 316 #ifndef GMX_MPI
 317     gmx_call("gmx_barrier");
 318 #else
 319     MPI_Barrier(cr->mpi_comm_mygroup);
 320 #endif
 321 }
 322
 323 void gmx_bcast(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 324 {
 325 #ifndef GMX_MPI
 326     gmx_call("gmx_bast");
 327 #else
 328     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mygroup);
 329 #endif
 330 }
 331
 332 void gmx_bcast_sim(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused *b, const t_commrec gmx_unused *cr)
 333 {
 334 #ifndef GMX_MPI
 335     gmx_call("gmx_bast");
 336 #else
 337     MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mysim);
 338 #endif
 339 }
 340
 341 void gmx_sumd(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 342 {
 343 #ifndef GMX_MPI
 344     gmx_call("gmx_sumd");
 345 #else
 346 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 347     if (cr->nc.bUse)
 348     {
 349         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 350         {
 351             /* Use two step summing. */
 352             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0,
 353                        cr->nc.comm_intra);
 354             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers. */
 355             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 356                           cr->nc.comm_inter);
 357         }
 358         else
 359         {
 360             /* This is here because of the silly MPI specification
 361                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 362             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 363         }
 364         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 365     }
 366     else
 367     {
 368         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 369                       cr->mpi_comm_mygroup);
 370     }
 371 #else
 372     int i;
 373
 374     if (nr > cr->mpb->dbuf_alloc)
 375     {
 376         cr->mpb->dbuf_alloc = nr;
 377         srenew(cr->mpb->dbuf, cr->mpb->dbuf_alloc);
 378     }
 379     if (cr->nc.bUse)
 380     {
 381         /* Use two step summing */
 382         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 383         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 384         {
 385             /* Sum with the buffers reversed */
 386             MPI_Allreduce(cr->mpb->dbuf, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 387                           cr->nc.comm_inter);
 388         }
 389         MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
 390     }
 391     else
 392     {
 393         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM,
 394                       cr->mpi_comm_mygroup);
 395         for (i = 0; i < nr; i++)
 396         {
 397             r[i] = cr->mpb->dbuf[i];
 398         }
 399     }
 400 #endif
 401 #endif
 402 }
 403
 404 void gmx_sumf(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 405 {
 406 #ifndef GMX_MPI
 407     gmx_call("gmx_sumf");
 408 #else
 409 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 410     if (cr->nc.bUse)
 411     {
 412         /* Use two step summing.  */
 413         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 414         {
 415             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0,
 416                        cr->nc.comm_intra);
 417             /* Sum the roots of the internal (intra) buffers */
 418             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 419                           cr->nc.comm_inter);
 420         }
 421         else
 422         {
 423             /* This is here because of the silly MPI specification
 424                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 425             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 426         }
 427         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 428     }
 429     else
 430     {
 431         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 432     }
 433 #else
 434     int i;
 435
 436     if (nr > cr->mpb->fbuf_alloc)
 437     {
 438         cr->mpb->fbuf_alloc = nr;
 439         srenew(cr->mpb->fbuf, cr->mpb->fbuf_alloc);
 440     }
 441     if (cr->nc.bUse)
 442     {
 443         /* Use two step summing */
 444         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 445         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 446         {
 447             /* Sum with the buffers reversed */
 448             MPI_Allreduce(cr->mpb->fbuf, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 449                           cr->nc.comm_inter);
 450         }
 451         MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
 452     }
 453     else
 454     {
 455         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM,
 456                       cr->mpi_comm_mygroup);
 457         for (i = 0; i < nr; i++)
 458         {
 459             r[i] = cr->mpb->fbuf[i];
 460         }
 461     }
 462 #endif
 463 #endif
 464 }
 465
 466 void gmx_sumi(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 467 {
 468 #ifndef GMX_MPI
 469     gmx_call("gmx_sumi");
 470 #else
 471 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 472     if (cr->nc.bUse)
 473     {
 474         /* Use two step summing */
 475         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 476         {
 477             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 478             /* Sum with the buffers reversed */
 479             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 480         }
 481         else
 482         {
 483             /* This is here because of the silly MPI specification
 484                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 485             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 486         }
 487         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 488     }
 489     else
 490     {
 491         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 492     }
 493 #else
 494     int i;
 495
 496     if (nr > cr->mpb->ibuf_alloc)
 497     {
 498         cr->mpb->ibuf_alloc = nr;
 499         srenew(cr->mpb->ibuf, cr->mpb->ibuf_alloc);
 500     }
 501     if (cr->nc.bUse)
 502     {
 503         /* Use two step summing */
 504         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
 505         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 506         {
 507             /* Sum with the buffers reversed */
 508             MPI_Allreduce(cr->mpb->ibuf, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
 509         }
 510         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
 511     }
 512     else
 513     {
 514         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 515         for (i = 0; i < nr; i++)
 516         {
 517             r[i] = cr->mpb->ibuf[i];
 518         }
 519     }
 520 #endif
 521 #endif
 522 }
 523
 524 void gmx_sumli(int gmx_unused nr, gmx_int64_t gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused *cr)
 525 {
 526 #ifndef GMX_MPI
 527     gmx_call("gmx_sumli");
 528 #else
 529 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 530     if (cr->nc.bUse)
 531     {
 532         /* Use two step summing */
 533         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 534         {
 535             MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0,
 536                        cr->nc.comm_intra);
 537             /* Sum with the buffers reversed */
 538             MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 539                           cr->nc.comm_inter);
 540         }
 541         else
 542         {
 543             /* This is here because of the silly MPI specification
 544                 that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
 545             MPI_Reduce(r, NULL, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
 546         }
 547         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
 548     }
 549     else
 550     {
 551         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
 552     }
 553 #else
 554     int i;
 555
 556     if (nr > cr->mpb->libuf_alloc)
 557     {
 558         cr->mpb->libuf_alloc = nr;
 559         srenew(cr->mpb->libuf, cr->mpb->libuf_alloc);
 560     }
 561     if (cr->nc.bUse)
 562     {
 563         /* Use two step summing */
 564         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 565                       cr->nc.comm_intra);
 566         if (cr->nc.rank_intra == 0)
 567         {
 568             /* Sum with the buffers reversed */
 569             MPI_Allreduce(cr->mpb->libuf, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 570                           cr->nc.comm_inter);
 571         }
 572         MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
 573     }
 574     else
 575     {
 576         MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 577                       cr->mpi_comm_mygroup);
 578         for (i = 0; i < nr; i++)
 579         {
 580             r[i] = cr->mpb->libuf[i];
 581         }
 582     }
 583 #endif
 584 #endif
 585 }
 586
 587
 588
 589 #ifdef GMX_MPI
 590 static void gmx_sumd_comm(int nr, double r[], MPI_Comm mpi_comm)
 591 {
 592 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 593     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 594 #else
 595     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 596        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 597        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 598     double *buf;
 599     int     i;
 600
 601     snew(buf, nr);
 602     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, mpi_comm);
 603     for (i = 0; i < nr; i++)
 604     {
 605         r[i] = buf[i];
 606     }
 607     sfree(buf);
 608 #endif
 609 }
 610 #endif
 611
 612 #ifdef GMX_MPI
 613 static void gmx_sumf_comm(int nr, float r[], MPI_Comm mpi_comm)
 614 {
 615 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 616     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 617 #else
 618     /* this function is only used in code that is not performance critical,
 619        (during setup, when comm_rec is not the appropriate communication
 620        structure), so this isn't as bad as it looks. */
 621     float *buf;
 622     int    i;
 623
 624     snew(buf, nr);
 625     MPI_Allreduce(r, buf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, mpi_comm);
 626     for (i = 0; i < nr; i++)
 627     {
 628         r[i] = buf[i];
 629     }
 630     sfree(buf);
 631 #endif
 632 }
 633 #endif
 634
 635 void gmx_sumd_sim(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 636 {
 637 #ifndef GMX_MPI
 638     gmx_call("gmx_sumd_sim");
 639 #else
 640     gmx_sumd_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 641 #endif
 642 }
 643
 644 void gmx_sumf_sim(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 645 {
 646 #ifndef GMX_MPI
 647     gmx_call("gmx_sumf_sim");
 648 #else
 649     gmx_sumf_comm(nr, r, ms->mpi_comm_masters);
 650 #endif
 651 }
 652
 653 void gmx_sumi_sim(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 654 {
 655 #ifndef GMX_MPI
 656     gmx_call("gmx_sumi_sim");
 657 #else
 658 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 659     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 660 #else
 661     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 662     int i;
 663
 664     if (nr > ms->mpb->ibuf_alloc)
 665     {
 666         ms->mpb->ibuf_alloc = nr;
 667         srenew(ms->mpb->ibuf, ms->mpb->ibuf_alloc);
 668     }
 669     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, ms->mpi_comm_masters);
 670     for (i = 0; i < nr; i++)
 671     {
 672         r[i] = ms->mpb->ibuf[i];
 673     }
 674 #endif
 675 #endif
 676 }
 677
 678 void gmx_sumli_sim(int gmx_unused nr, gmx_int64_t gmx_unused r[], const gmx_multisim_t gmx_unused *ms)
 679 {
 680 #ifndef GMX_MPI
 681     gmx_call("gmx_sumli_sim");
 682 #else
 683 #if defined(MPI_IN_PLACE_EXISTS)
 684     MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 685                   ms->mpi_comm_masters);
 686 #else
 687     /* this is thread-unsafe, but it will do for now: */
 688     int i;
 689
 690     if (nr > ms->mpb->libuf_alloc)
 691     {
 692         ms->mpb->libuf_alloc = nr;
 693         srenew(ms->mpb->libuf, ms->mpb->libuf_alloc);
 694     }
 695     MPI_Allreduce(r, ms->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM,
 696                   ms->mpi_comm_masters);
 697     for (i = 0; i < nr; i++)
 698     {
 699         r[i] = ms->mpb->libuf[i];
 700     }
 701 #endif
 702 #endif
 703 }
 704
 705 gmx_bool gmx_fexist_master(const char *fname, t_commrec *cr)
 706 {
 707     gmx_bool bExist;
 708
 709     if (SIMMASTER(cr))
 710     {
 711         bExist = gmx_fexist(fname);
 712     }
 713     if (PAR(cr))
 714     {
 715         gmx_bcast(sizeof(bExist), &bExist, cr);
 716     }
 717     return bExist;
 718 }
 719
 720 void gmx_fatal_collective(int f_errno, const char *file, int line,
 721                           const t_commrec *cr, gmx_domdec_t *dd,
 722                           const char *fmt, ...)
 723 {
 724     va_list  ap;
 725     gmx_bool bMaster, bFinalize;
 726 #ifdef GMX_MPI
 727     int      result;
 728     /* Check if we are calling on all processes in MPI_COMM_WORLD */
 729     if (cr != NULL)
 730     {
 731         MPI_Comm_compare(cr->mpi_comm_mysim, MPI_COMM_WORLD, &result);
 732     }
 733     else
 734     {
 735         MPI_Comm_compare(dd->mpi_comm_all, MPI_COMM_WORLD, &result);
 736     }
 737     /* Any result except MPI_UNEQUAL allows us to call MPI_Finalize */
 738     bFinalize = (result != MPI_UNEQUAL);
 739 #else
 740     bFinalize = TRUE;
 741 #endif
 742     bMaster = (cr != NULL && MASTER(cr)) || (dd != NULL && DDMASTER(dd));
 743
 744     va_start(ap, fmt);
 745     gmx_fatal_mpi_va(f_errno, file, line, bMaster, bFinalize, fmt, ap);
 746     va_end(ap);
 747 }