Made gromacs work again without MPI
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / gmxlib / network.cpp
index 64c7c51d8c45540349d5201629c606c405fb36a3..5bac7f1e0f973059cea997da96fd6d7232f429f9 100644 (file)
@@ -3,7 +3,8 @@
  *
  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team.
- * Copyright (c) 2013,2014,2015,2016,2017,2018,2019, by the GROMACS development team, led by
+ * Copyright (c) 2013,2014,2015,2016,2017 by the GROMACS development team.
+ * Copyright (c) 2018,2019,2020,2021, by the GROMACS development team, led by
  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
 #include <cstring>
 
 #include "gromacs/commandline/filenm.h"
-#include "gromacs/mdrunutility/multisim.h"
 #include "gromacs/mdtypes/commrec.h"
 #include "gromacs/utility/basenetwork.h"
 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
 #include "gromacs/utility/futil.h"
+#include "gromacs/utility/gmxassert.h"
 #include "gromacs/utility/gmxmpi.h"
-#include "gromacs/utility/mpiinplacebuffers.h"
 #include "gromacs/utility/real.h"
 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
 
 /* The source code in this file should be thread-safe.
       Please keep it that way. */
 
-CommrecHandle init_commrec(MPI_Comm communicator, const gmx_multisim_t* ms)
+CommrecHandle init_commrec(MPI_Comm communicator)
 {
     CommrecHandle handle;
     t_commrec*    cr;
@@ -81,41 +81,22 @@ CommrecHandle init_commrec(MPI_Comm communicator, const gmx_multisim_t* ms)
     sizeOfCommunicator = 1;
 #endif
 
-    if (ms != nullptr)
-    {
-#if GMX_MPI
-        cr->nnodes = sizeOfCommunicator / ms->nsim;
-        MPI_Comm_split(communicator, ms->sim, rankInCommunicator, &cr->mpi_comm_mysim);
-        cr->mpi_comm_mygroup = cr->mpi_comm_mysim;
-        MPI_Comm_rank(cr->mpi_comm_mysim, &cr->sim_nodeid);
-        MPI_Comm_rank(cr->mpi_comm_mygroup, &cr->nodeid);
-#endif
-    }
-    else
-    {
-        cr->nnodes           = sizeOfCommunicator;
-        cr->nodeid           = rankInCommunicator;
-        cr->sim_nodeid       = cr->nodeid;
-        cr->mpi_comm_mysim   = communicator;
-        cr->mpi_comm_mygroup = communicator;
-    }
+    cr->mpiDefaultCommunicator    = communicator;
+    cr->sizeOfDefaultCommunicator = sizeOfCommunicator;
+    cr->rankInDefaultCommunicator = rankInCommunicator;
+
+    // For now, we want things to go horribly wrong if this is used too early...
+    // TODO: Remove when communicators are removed from commrec (#2395)
+    cr->nnodes                    = -1;
+    cr->sizeOfMyGroupCommunicator = -1;
+    cr->nodeid                    = -1;
+    cr->sim_nodeid                = -1;
+    cr->mpi_comm_mysim            = MPI_COMM_NULL;
+    cr->mpi_comm_mygroup          = MPI_COMM_NULL;
 
     // TODO cr->duty should not be initialized here
     cr->duty = (DUTY_PP | DUTY_PME);
 
-#if GMX_MPI && !MPI_IN_PLACE_EXISTS
-    /* initialize the MPI_IN_PLACE replacement buffers */
-    snew(cr->mpb, 1);
-    cr->mpb->ibuf        = nullptr;
-    cr->mpb->libuf       = nullptr;
-    cr->mpb->fbuf        = nullptr;
-    cr->mpb->dbuf        = nullptr;
-    cr->mpb->ibuf_alloc  = 0;
-    cr->mpb->libuf_alloc = 0;
-    cr->mpb->fbuf_alloc  = 0;
-    cr->mpb->dbuf_alloc  = 0;
-#endif
-
     return handle;
 }
 
@@ -128,7 +109,6 @@ void done_commrec(t_commrec* cr)
             // TODO: implement
             // done_domdec(cr->dd);
         }
-        done_mpi_in_place_buf(cr->mpb);
     }
 #if GMX_MPI
     // TODO We need to be able to free communicators, but the
@@ -211,8 +191,10 @@ void gmx_setup_nodecomm(FILE gmx_unused* fplog, t_commrec* cr)
         nc->bUse = TRUE;
         if (fplog)
         {
-            fprintf(fplog, "Using two step summing over %d groups of on average %.1f ranks\n\n", ng,
-                    (real)n / (real)ng);
+            fprintf(fplog,
+                    "Using two step summing over %d groups of on average %.1f ranks\n\n",
+                    ng,
+                    real(n) / real(ng));
         }
         if (nc->rank_intra > 0)
         {
@@ -238,39 +220,36 @@ void gmx_setup_nodecomm(FILE gmx_unused* fplog, t_commrec* cr)
 #endif
 }
 
-void gmx_barrier(const t_commrec gmx_unused* cr)
-{
-#if !GMX_MPI
-    gmx_call("gmx_barrier");
-#else
-    MPI_Barrier(cr->mpi_comm_mygroup);
-#endif
-}
-
-void gmx_bcast(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused* b, const t_commrec gmx_unused* cr)
+void gmx_barrier(MPI_Comm gmx_unused communicator)
 {
+    if (communicator == MPI_COMM_NULL)
+    {
+        return;
+    }
 #if !GMX_MPI
-    gmx_call("gmx_bast");
+    GMX_RELEASE_ASSERT(false, "Invalid call to gmx_barrier");
 #else
-    MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mygroup);
+    MPI_Barrier(communicator);
 #endif
 }
 
-void gmx_bcast_sim(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused* b, const t_commrec gmx_unused* cr)
+void gmx_bcast(int gmx_unused nbytes, void gmx_unused* b, MPI_Comm gmx_unused communicator)
 {
-#if !GMX_MPI
-    gmx_call("gmx_bast");
-#else
-    MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, MASTERRANK(cr), cr->mpi_comm_mysim);
+    // Without MPI we have a single rank, so bcast is a no-op
+#if GMX_MPI
+    MPI_Bcast(b, nbytes, MPI_BYTE, 0, communicator);
 #endif
 }
 
 void gmx_sumd(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused* cr)
 {
-#if !GMX_MPI
-    gmx_call("gmx_sumd");
-#else
-#    if MPI_IN_PLACE_EXISTS
+    // Without MPI we have a single rank, so sum is a no-op
+#if GMX_MPI
+    if (cr->sizeOfMyGroupCommunicator == 1)
+    {
+        return;
+    }
+
     if (cr->nc.bUse)
     {
         if (cr->nc.rank_intra == 0)
@@ -292,43 +271,18 @@ void gmx_sumd(int gmx_unused nr, double gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unus
     {
         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
     }
-#    else
-    int i;
-
-    if (nr > cr->mpb->dbuf_alloc)
-    {
-        cr->mpb->dbuf_alloc = nr;
-        srenew(cr->mpb->dbuf, cr->mpb->dbuf_alloc);
-    }
-    if (cr->nc.bUse)
-    {
-        /* Use two step summing */
-        MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
-        if (cr->nc.rank_intra == 0)
-        {
-            /* Sum with the buffers reversed */
-            MPI_Allreduce(cr->mpb->dbuf, r, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
-        }
-        MPI_Bcast(r, nr, MPI_DOUBLE, 0, cr->nc.comm_intra);
-    }
-    else
-    {
-        MPI_Allreduce(r, cr->mpb->dbuf, nr, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
-        for (i = 0; i < nr; i++)
-        {
-            r[i] = cr->mpb->dbuf[i];
-        }
-    }
-#    endif
 #endif
 }
 
 void gmx_sumf(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused* cr)
 {
-#if !GMX_MPI
-    gmx_call("gmx_sumf");
-#else
-#    if MPI_IN_PLACE_EXISTS
+    // Without MPI we have a single rank, so sum is a no-op
+#if GMX_MPI
+    if (cr->sizeOfMyGroupCommunicator == 1)
+    {
+        return;
+    }
+
     if (cr->nc.bUse)
     {
         /* Use two step summing.  */
@@ -350,43 +304,18 @@ void gmx_sumf(int gmx_unused nr, float gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unuse
     {
         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
     }
-#    else
-    int i;
-
-    if (nr > cr->mpb->fbuf_alloc)
-    {
-        cr->mpb->fbuf_alloc = nr;
-        srenew(cr->mpb->fbuf, cr->mpb->fbuf_alloc);
-    }
-    if (cr->nc.bUse)
-    {
-        /* Use two step summing */
-        MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
-        if (cr->nc.rank_intra == 0)
-        {
-            /* Sum with the buffers reversed */
-            MPI_Allreduce(cr->mpb->fbuf, r, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
-        }
-        MPI_Bcast(r, nr, MPI_FLOAT, 0, cr->nc.comm_intra);
-    }
-    else
-    {
-        MPI_Allreduce(r, cr->mpb->fbuf, nr, MPI_FLOAT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
-        for (i = 0; i < nr; i++)
-        {
-            r[i] = cr->mpb->fbuf[i];
-        }
-    }
-#    endif
 #endif
 }
 
 void gmx_sumi(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused* cr)
 {
-#if !GMX_MPI
-    gmx_call("gmx_sumi");
-#else
-#    if MPI_IN_PLACE_EXISTS
+    // Without MPI we have a single rank, so sum is a no-op
+#if GMX_MPI
+    if (cr->sizeOfMyGroupCommunicator == 1)
+    {
+        return;
+    }
+
     if (cr->nc.bUse)
     {
         /* Use two step summing */
@@ -408,92 +337,6 @@ void gmx_sumi(int gmx_unused nr, int gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused*
     {
         MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
     }
-#    else
-    int i;
-
-    if (nr > cr->mpb->ibuf_alloc)
-    {
-        cr->mpb->ibuf_alloc = nr;
-        srenew(cr->mpb->ibuf, cr->mpb->ibuf_alloc);
-    }
-    if (cr->nc.bUse)
-    {
-        /* Use two step summing */
-        MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
-        if (cr->nc.rank_intra == 0)
-        {
-            /* Sum with the buffers reversed */
-            MPI_Allreduce(cr->mpb->ibuf, r, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
-        }
-        MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT, 0, cr->nc.comm_intra);
-    }
-    else
-    {
-        MPI_Allreduce(r, cr->mpb->ibuf, nr, MPI_INT, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
-        for (i = 0; i < nr; i++)
-        {
-            r[i] = cr->mpb->ibuf[i];
-        }
-    }
-#    endif
-#endif
-}
-
-void gmx_sumli(int gmx_unused nr, int64_t gmx_unused r[], const t_commrec gmx_unused* cr)
-{
-#if !GMX_MPI
-    gmx_call("gmx_sumli");
-#else
-#    if MPI_IN_PLACE_EXISTS
-    if (cr->nc.bUse)
-    {
-        /* Use two step summing */
-        if (cr->nc.rank_intra == 0)
-        {
-            MPI_Reduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
-            /* Sum with the buffers reversed */
-            MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
-        }
-        else
-        {
-            /* This is here because of the silly MPI specification
-                that MPI_IN_PLACE should be put in sendbuf instead of recvbuf */
-            MPI_Reduce(r, nullptr, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, 0, cr->nc.comm_intra);
-        }
-        MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
-    }
-    else
-    {
-        MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
-    }
-#    else
-    int i;
-
-    if (nr > cr->mpb->libuf_alloc)
-    {
-        cr->mpb->libuf_alloc = nr;
-        srenew(cr->mpb->libuf, cr->mpb->libuf_alloc);
-    }
-    if (cr->nc.bUse)
-    {
-        /* Use two step summing */
-        MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->nc.comm_intra);
-        if (cr->nc.rank_intra == 0)
-        {
-            /* Sum with the buffers reversed */
-            MPI_Allreduce(cr->mpb->libuf, r, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->nc.comm_inter);
-        }
-        MPI_Bcast(r, nr, MPI_INT64_T, 0, cr->nc.comm_intra);
-    }
-    else
-    {
-        MPI_Allreduce(r, cr->mpb->libuf, nr, MPI_INT64_T, MPI_SUM, cr->mpi_comm_mygroup);
-        for (i = 0; i < nr; i++)
-        {
-            r[i] = cr->mpb->libuf[i];
-        }
-    }
-#    endif
 #endif
 }
 
@@ -527,13 +370,3 @@ void gmx_fatal_collective(int                    f_errno,
     gmx_fatal_mpi_va(f_errno, file, line, bMaster, bFinalize, fmt, ap);
     va_end(ap);
 }
-
-void simulationBarrier(const t_commrec* cr)
-{
-    if (PAR(cr))
-    {
-#if GMX_MPI
-        MPI_Barrier(cr->mpi_comm_mysim);
-#endif
-    }
-}