re-implement urgent send
[charm.git] / src / arch / gemini_gni / machine.c
1
2 /** @file
3  * Gemini GNI machine layer
4  *
5  * Author:   Yanhua Sun
6              Gengbin Zheng
7  * Date:   07-01-2011
8  *
9  *  Flow control by mem pool using environment variables:
10
11     # CHARM_UGNI_MEMPOOL_MAX can be maximum_register_mem/number_of_processes
12     # CHARM_UGNI_SEND_MAX can be half of CHARM_UGNI_MEMPOOL_MAX
13     export CHARM_UGNI_MEMPOOL_INIT_SIZE=8M
14     export CHARM_UGNI_MEMPOOL_MAX=20M
15     export CHARM_UGNI_SEND_MAX=10M
16
17     # limit on total mempool size allocated, this is to prevent mempool
18     # uses too much memory
19     export CHARM_UGNI_MEMPOOL_SIZE_LIMIT=512M 
20
21     other environment variables:
22
23     export CHARM_UGNI_NO_DEADLOCK_CHECK=yes    # disable checking deadlock
24     export CHARM_UGNI_MAX_MEMORY_ON_NODE=0.8G  # max memory per node for mempool
25     export CHARM_UGNI_BIG_MSG_SIZE=4M          # set big message size protocol
26     export CHARM_UGNI_BIG_MSG_PIPELINE_LEN=4   # set big message pipe len
27     export CHARM_UGNI_RDMA_MAX=100             # max pending RDMA operations
28  */
29 /*@{*/
30
31 #include <stdio.h>
32 #include <stdlib.h>
33 #include <stdint.h>
34 #include <errno.h>
35 #include <malloc.h>
36 #include <unistd.h>
37 #include <time.h>
38 #include <sys/dir.h>
39 #include <sys/stat.h>
40 #include <gni_pub.h>
41 #include <pmi.h>
42 //#include <numatoolkit.h>
43
44 #include "converse.h"
45
46 #if CMK_DIRECT
47 #include "cmidirect.h"
48 #endif
49
50 #define     LARGEPAGE              0
51
52 #if CMK_SMP
53 #define MULTI_THREAD_SEND          0
54 #define COMM_THREAD_SEND           (!MULTI_THREAD_SEND)
55 #endif
56
57 #if MULTI_THREAD_SEND
58 #define CMK_WORKER_SINGLE_TASK     1
59 #endif
60
61 #define REMOTE_EVENT               1
62 #define CQWRITE                    0
63
64 #define CMI_EXERT_SEND_LARGE_CAP   0
65 #define CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP    0
66
67
68 #define CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP     0
69 #define CMI_PUMPNETWORKSMSG_CAP    0
70
71 #if CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
72 int     SendBufferMsg_cap  = 10;
73 #endif
74
75 #if CMI_PUMPNETWORKSMSG_CAP
76 int     PumpNetworkSmsg_cap = 10;
77 #endif
78
79 #if CMI_EXERT_SEND_LARGE_CAP
80 static int SEND_large_cap = 100;
81 static int SEND_large_pending = 0;
82 #endif
83
84 #if CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP
85 static int   RDMA_cap =   100;
86 static int   RDMA_pending = 0;
87 #endif
88
89 #define USE_LRTS_MEMPOOL                  1
90
91 #define PRINT_SYH                         0
92
93 // Trace communication thread
94 #if CMK_TRACE_ENABLED && CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
95 #define TRACE_THRESHOLD     0.00001
96 #define CMI_MPI_TRACE_MOREDETAILED 0
97 #undef CMI_MPI_TRACE_USEREVENTS
98 #define CMI_MPI_TRACE_USEREVENTS 1
99 #else
100 #undef CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
101 #define CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD 0
102 #endif
103
104 #define CMK_TRACE_COMMOVERHEAD 0
105 #if CMK_TRACE_ENABLED && CMK_TRACE_COMMOVERHEAD
106 #undef CMI_MPI_TRACE_USEREVENTS
107 #define CMI_MPI_TRACE_USEREVENTS 1
108 #else
109 #undef CMK_TRACE_COMMOVERHEAD
110 #define CMK_TRACE_COMMOVERHEAD 0
111 #endif
112
113 #if CMI_MPI_TRACE_USEREVENTS && CMK_TRACE_ENABLED && ! CMK_TRACE_IN_CHARM
114 CpvStaticDeclare(double, projTraceStart);
115 #define  START_EVENT()  CpvAccess(projTraceStart) = CmiWallTimer();
116 #define  END_EVENT(x)   traceUserBracketEvent(x, CpvAccess(projTraceStart), CmiWallTimer());
117 #define  EVENT_TIME()   CpvAccess(projTraceStart)
118 #else
119 #define  START_EVENT()
120 #define  END_EVENT(x)
121 #define  EVENT_TIME()   (0.0)
122 #endif
123
124 #if USE_LRTS_MEMPOOL
125
126 #define oneMB (1024ll*1024)
127 #define oneGB (1024ll*1024*1024)
128
129 static CmiInt8 _mempool_size = 8*oneMB;
130 static CmiInt8 _expand_mem =  4*oneMB;
131 static CmiInt8 _mempool_size_limit = 0;
132
133 static CmiInt8 _totalmem = 0.8*oneGB;
134
135 #if LARGEPAGE
136 static CmiInt8 BIG_MSG  =  16*oneMB;
137 static CmiInt8 ONE_SEG  =  4*oneMB;
138 #else
139 static CmiInt8 BIG_MSG  =  4*oneMB;
140 static CmiInt8 ONE_SEG  =  2*oneMB;
141 #endif
142 #if MULTI_THREAD_SEND
143 static int BIG_MSG_PIPELINE = 1;
144 #else
145 static int BIG_MSG_PIPELINE = 4;
146 #endif
147
148 // dynamic flow control
149 static CmiInt8 buffered_send_msg = 0;
150 static CmiInt8 register_memory_size = 0;
151
152 #if LARGEPAGE
153 static CmiInt8  MAX_BUFF_SEND  =  100000*oneMB;
154 static CmiInt8  MAX_REG_MEM    =  200000*oneMB;
155 static CmiInt8  register_count = 0;
156 #else
157 #if CMK_SMP && COMM_THREAD_SEND 
158 static CmiInt8  MAX_BUFF_SEND  =  100*oneMB;
159 static CmiInt8  MAX_REG_MEM    =  200*oneMB;
160 #else
161 static CmiInt8  MAX_BUFF_SEND  =  16*oneMB;
162 static CmiInt8  MAX_REG_MEM    =  25*oneMB;
163 #endif
164
165
166 #endif
167
168 #endif     /* end USE_LRTS_MEMPOOL */
169
170 #if MULTI_THREAD_SEND 
171 #define     CMI_GNI_LOCK(x)       CmiLock(x);
172 #define     CMI_GNI_TRYLOCK(x)       CmiTryLock(x)
173 #define     CMI_GNI_UNLOCK(x)        CmiUnlock(x);
174 #define     CMI_PCQUEUEPOP_LOCK(Q)   CmiLock((Q)->lock);
175 #define     CMI_PCQUEUEPOP_UNLOCK(Q)    CmiUnlock((Q)->lock);
176 #else
177 #define     CMI_GNI_LOCK(x)
178 #define     CMI_GNI_TRYLOCK(x)         (0)
179 #define     CMI_GNI_UNLOCK(x)
180 #define     CMI_PCQUEUEPOP_LOCK(Q)   
181 #define     CMI_PCQUEUEPOP_UNLOCK(Q)
182 #endif
183
184 static int _tlbpagesize = 4096;
185
186 //static int _smpd_count  = 0;
187
188 static int   user_set_flag  = 0;
189
190 static int _checkProgress = 1;             /* check deadlock */
191 static int _detected_hang = 0;
192
193 #define             SMSG_ATTR_SIZE      sizeof(gni_smsg_attr_t)
194
195 // dynamic SMSG
196 static int useDynamicSMSG = 0;               /* dynamic smsgs setup */
197
198 static int avg_smsg_connection = 32;
199 static int                 *smsg_connected_flag= 0;
200 static gni_smsg_attr_t     **smsg_attr_vector_local;
201 static gni_smsg_attr_t     **smsg_attr_vector_remote;
202 static gni_ep_handle_t     ep_hndl_unbound;
203 static gni_smsg_attr_t     send_smsg_attr;
204 static gni_smsg_attr_t     recv_smsg_attr;
205
206 typedef struct _dynamic_smsg_mailbox{
207    void     *mailbox_base;
208    int      size;
209    int      offset;
210    gni_mem_handle_t  mem_hndl;
211    struct      _dynamic_smsg_mailbox  *next;
212 }dynamic_smsg_mailbox_t;
213
214 static dynamic_smsg_mailbox_t  *mailbox_list;
215
216 static CmiUInt8  smsg_send_count = 0,  last_smsg_send_count = 0;
217 static CmiUInt8  smsg_recv_count = 0,  last_smsg_recv_count = 0;
218
219 #if PRINT_SYH
220 int         lrts_send_msg_id = 0;
221 int         lrts_local_done_msg = 0;
222 int         lrts_send_rdma_success = 0;
223 #endif
224
225 #include "machine.h"
226
227 #include "pcqueue.h"
228
229 #include "mempool.h"
230
231 #if CMK_PERSISTENT_COMM
232 #include "machine-persistent.h"
233 #define  SEND_PERSISTENT    STATS_SENDRDMAMSG_TIME(SendRdmaMsg(sendPersistentBuf));
234 #define  RECV_PERSISTENT    STATS_PUMPREMOTETRANSACTIONS_TIME(PumpRemoteTransactions(persistent_rx_cqh) );
235 #else  
236 #define  SEND_PERSISTENT   
237 #define  RECV_PERSISTENT
238 #endif
239
240 //#define  USE_ONESIDED 1
241 #ifdef USE_ONESIDED
242 //onesided implementation is wrong, since no place to restore omdh
243 #include "onesided.h"
244 onesided_hnd_t   onesided_hnd;
245 onesided_md_t    omdh;
246 #define MEMORY_REGISTER(handler, nic_hndl, msg, size, mem_hndl, myomdh)  omdh. onesided_mem_register(handler, (uint64_t)msg, size, 0, myomdh) 
247
248 #define MEMORY_DEREGISTER(handler, nic_hndl, mem_hndl, myomdh) onesided_mem_deregister(handler, myomdh)
249
250 #else
251 uint8_t   onesided_hnd, omdh;
252
253 #if REMOTE_EVENT || CQWRITE 
254 #define  MEMORY_REGISTER(handler, nic_hndl, msg, size, mem_hndl, myomdhh, cqh, status) \
255     if(register_memory_size+size>= MAX_REG_MEM) { \
256         status = GNI_RC_ERROR_NOMEM;} \
257     else {status = GNI_MemRegister(nic_hndl, (uint64_t)msg,  (uint64_t)size, cqh,  GNI_MEM_READWRITE, -1, mem_hndl); \
258         if(status == GNI_RC_SUCCESS) register_memory_size += size; }  
259 #else
260 #define  MEMORY_REGISTER(handler, nic_hndl, msg, size, mem_hndl, myomdh, cqh, status ) \
261         if (register_memory_size + size >= MAX_REG_MEM) { \
262             status = GNI_RC_ERROR_NOMEM; \
263         } else { status = GNI_MemRegister(nic_hndl, (uint64_t)msg,  (uint64_t)size, NULL,  GNI_MEM_READWRITE, -1, mem_hndl); \
264             if(status == GNI_RC_SUCCESS) register_memory_size += size; } 
265 #endif
266
267 #define  MEMORY_DEREGISTER(handler, nic_hndl, mem_hndl, myomdh, size)  \
268     do { if (GNI_MemDeregister(nic_hndl, (mem_hndl) ) == GNI_RC_SUCCESS) \
269              register_memory_size -= size; \
270          else CmiAbort("MEM_DEregister");  \
271     } while (0)
272 #endif
273
274 #define   GetMempoolBlockPtr(x)   MEMPOOL_GetBlockPtr(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF))
275 #define   GetMempoolPtr(x)        MEMPOOL_GetMempoolPtr(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF))
276 #define   GetMempoolsize(x)       MEMPOOL_GetSize(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF))
277 #define   GetMemHndl(x)           MEMPOOL_GetMemHndl(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF))
278 #define   IncreaseMsgInRecv(x)    MEMPOOL_IncMsgInRecv(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF))
279 #define   DecreaseMsgInRecv(x)    MEMPOOL_DecMsgInRecv(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF))
280 #define   IncreaseMsgInSend(x)    MEMPOOL_IncMsgInSend(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF))
281 #define   DecreaseMsgInSend(x)    MEMPOOL_DecMsgInSend(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF))
282 #define   NoMsgInSend(x)          MEMPOOL_GetMsgInSend(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF)) == 0
283 #define   NoMsgInRecv(x)          MEMPOOL_GetMsgInRecv(MEMPOOL_GetMempoolHeader(x,ALIGNBUF)) == 0
284 #define   NoMsgInFlight(x)        (NoMsgInSend(x) && NoMsgInRecv(x))
285 #define   IsMemHndlZero(x)        ((x).qword1 == 0 && (x).qword2 == 0)
286 #define   SetMemHndlZero(x)       do {(x).qword1 = 0;(x).qword2 = 0;} while (0)
287 #define   NotRegistered(x)        IsMemHndlZero(GetMemHndl(x))
288
289 #define   GetMemHndlFromBlockHeader(x) MEMPOOL_GetBlockMemHndl(x)
290 #define   GetSizeFromBlockHeader(x)    MEMPOOL_GetBlockSize(x)
291
292 #define CmiGetMsgSize(m)     ((CmiMsgHeaderExt*)m)->size
293 #define CmiSetMsgSize(m,s)   ((((CmiMsgHeaderExt*)m)->size)=(s))
294 #define CmiGetMsgSeq(m)      ((CmiMsgHeaderExt*)m)->seq
295 #define CmiSetMsgSeq(m, s)   ((((CmiMsgHeaderExt*)m)->seq) = (s))
296
297 #define ALIGNBUF                64
298
299 /* =======Beginning of Definitions of Performance-Specific Macros =======*/
300 /* If SMSG is not used */
301
302 #define FMA_PER_CORE  1024
303 #define FMA_BUFFER_SIZE 1024
304
305 /* If SMSG is used */
306 static int  SMSG_MAX_MSG = 1024;
307 #define SMSG_MAX_CREDIT    72
308
309 #define MSGQ_MAXSIZE       2048
310
311 /* large message transfer with FMA or BTE */
312 #if ! REMOTE_EVENT
313 #define LRTS_GNI_RDMA_THRESHOLD  1024 
314 #else
315    /* remote events only work with RDMA */
316 #define LRTS_GNI_RDMA_THRESHOLD  0 
317 #endif
318
319 #if CMK_SMP
320 static int  REMOTE_QUEUE_ENTRIES=163840; 
321 static int LOCAL_QUEUE_ENTRIES=163840; 
322 #else
323 static int  REMOTE_QUEUE_ENTRIES=20480;
324 static int LOCAL_QUEUE_ENTRIES=20480; 
325 #endif
326
327 #define BIG_MSG_TAG             0x26
328 #define PUT_DONE_TAG            0x28
329 #define DIRECT_PUT_DONE_TAG     0x29
330 #define ACK_TAG                 0x30
331 /* SMSG is data message */
332 #define SMALL_DATA_TAG          0x31
333 /* SMSG is a control message to initialize a BTE */
334 #define LMSG_INIT_TAG           0x39 
335
336 #define DEBUG
337 #ifdef GNI_RC_CHECK
338 #undef GNI_RC_CHECK
339 #endif
340 #ifdef DEBUG
341 #define GNI_RC_CHECK(msg,rc) do { if(rc != GNI_RC_SUCCESS) {           printf("[%d] %s; err=%s\n",CmiMyPe(),msg,gni_err_str[rc]); fflush(stdout); CmiAbort("GNI_RC_CHECK"); } } while(0)
342 #else
343 #define GNI_RC_CHECK(msg,rc)
344 #endif
345
346 #define ALIGN64(x)       (size_t)((~63)&((x)+63))
347 //#define ALIGN4(x)        (size_t)((~3)&((x)+3)) 
348 #define ALIGNHUGEPAGE(x)   (size_t)((~(_tlbpagesize-1))&((x)+_tlbpagesize-1))
349
350 static int useStaticMSGQ = 0;
351 static int useStaticFMA = 0;
352 static int mysize, myrank;
353 static gni_nic_handle_t   nic_hndl;
354
355 typedef struct {
356     gni_mem_handle_t mdh;
357     uint64_t addr;
358 } mdh_addr_t ;
359 // this is related to dynamic SMSG
360
361 typedef struct mdh_addr_list{
362     gni_mem_handle_t mdh;
363    void *addr;
364     struct mdh_addr_list *next;
365 }mdh_addr_list_t;
366
367 static unsigned int         smsg_memlen;
368 gni_smsg_attr_t    **smsg_local_attr_vec = 0;
369 mdh_addr_t          setup_mem;
370 mdh_addr_t          *smsg_connection_vec = 0;
371 gni_mem_handle_t    smsg_connection_memhndl;
372 static int          smsg_expand_slots = 10;
373 static int          smsg_available_slot = 0;
374 static void         *smsg_mailbox_mempool = 0;
375 mdh_addr_list_t     *smsg_dynamic_list = 0;
376
377 static void             *smsg_mailbox_base;
378 gni_msgq_attr_t         msgq_attrs;
379 gni_msgq_handle_t       msgq_handle;
380 gni_msgq_ep_attr_t      msgq_ep_attrs;
381 gni_msgq_ep_attr_t      msgq_ep_attrs_size;
382
383 /* =====Beginning of Declarations of Machine Specific Variables===== */
384 static int cookie;
385 static int modes = 0;
386 static gni_cq_handle_t       smsg_rx_cqh = NULL;      // smsg send
387 static gni_cq_handle_t       default_tx_cqh = NULL;   // bind to endpoint
388 static gni_cq_handle_t       rdma_tx_cqh = NULL;      // rdma - local event
389 static gni_cq_handle_t       rdma_rx_cqh = NULL;      // mempool - remote event
390 static gni_cq_handle_t       persistent_rx_cqh = NULL;      // mempool - remote event
391 static gni_ep_handle_t       *ep_hndl_array;
392
393 static CmiNodeLock           *ep_lock_array;
394 static CmiNodeLock           default_tx_cq_lock; 
395 static CmiNodeLock           rdma_tx_cq_lock; 
396 static CmiNodeLock           global_gni_lock; 
397 static CmiNodeLock           rx_cq_lock;
398 static CmiNodeLock           smsg_mailbox_lock;
399 static CmiNodeLock           smsg_rx_cq_lock;
400 static CmiNodeLock           *mempool_lock;
401 //#define     CMK_WITH_STATS      1
402 typedef struct msg_list
403 {
404     uint32_t destNode;
405     uint32_t size;
406     void *msg;
407     uint8_t tag;
408 #if !CMK_SMP
409     struct msg_list *next;
410 #endif
411 #if CMK_WITH_STATS
412     double  creation_time;
413 #endif
414 }MSG_LIST;
415
416
417 typedef struct control_msg
418 {
419     uint64_t            source_addr;    /* address from the start of buffer  */
420     uint64_t            dest_addr;      /* address from the start of buffer */
421     int                 total_length;   /* total length */
422     int                 length;         /* length of this packet */
423 #if REMOTE_EVENT
424     int                 ack_index;      /* index from integer to address */
425 #endif
426     uint8_t             seq_id;         //big message   0 meaning single message
427     gni_mem_handle_t    source_mem_hndl;
428     struct control_msg *next;
429 } CONTROL_MSG;
430
431 #define CONTROL_MSG_SIZE       (sizeof(CONTROL_MSG)-sizeof(void*))
432
433 typedef struct ack_msg
434 {
435     uint64_t            source_addr;    /* address from the start of buffer  */
436 #if ! USE_LRTS_MEMPOOL
437     gni_mem_handle_t    source_mem_hndl;
438     int                 length;          /* total length */
439 #endif
440     struct ack_msg     *next;
441 } ACK_MSG;
442
443 #define ACK_MSG_SIZE       (sizeof(ACK_MSG)-sizeof(void*))
444
445 #if CMK_DIRECT
446 typedef struct{
447     uint64_t    handler_addr;
448 }CMK_DIRECT_HEADER;
449
450 typedef struct {
451     char core[CmiMsgHeaderSizeBytes];
452     uint64_t handler;
453 }cmidirectMsg;
454
455 //SYH
456 CpvDeclare(int, CmiHandleDirectIdx);
457 void CmiHandleDirectMsg(cmidirectMsg* msg)
458 {
459
460     CmiDirectUserHandle *_handle= (CmiDirectUserHandle*)(msg->handler);
461    (*(_handle->callbackFnPtr))(_handle->callbackData);
462    CmiFree(msg);
463 }
464
465 void CmiDirectInit()
466 {
467     CpvInitialize(int,  CmiHandleDirectIdx);
468     CpvAccess(CmiHandleDirectIdx) = CmiRegisterHandler( (CmiHandler) CmiHandleDirectMsg);
469 }
470
471 #endif
472 typedef struct  rmda_msg
473 {
474     int                   destNode;
475 #if REMOTE_EVENT
476     int                   ack_index;
477 #endif
478     gni_post_descriptor_t *pd;
479 #if !CMK_SMP
480     struct  rmda_msg      *next;
481 #endif
482 }RDMA_REQUEST;
483
484
485 #if CMK_SMP
486 #define SMP_LOCKS                       1
487 #define ONE_SEND_QUEUE                  0
488 PCQueue sendRdmaBuf;
489 PCQueue sendPersistentBuf;
490 typedef struct  msg_list_index
491 {
492     PCQueue       sendSmsgBuf;
493 #if  SMP_LOCKS
494     CmiNodeLock   lock;
495     int           pushed;
496     int           destpe;
497 #endif
498 } MSG_LIST_INDEX;
499 char                *destpe_avail;
500 #else         /* non-smp */
501
502 static RDMA_REQUEST        *sendRdmaBuf = 0;
503 static RDMA_REQUEST        *sendPersistentBuf = 0;
504 static RDMA_REQUEST        *sendRdmaTail = 0;
505 typedef struct  msg_list_index
506 {
507     int         next;
508     MSG_LIST    *sendSmsgBuf;
509     MSG_LIST    *tail;
510 } MSG_LIST_INDEX;
511
512 #endif
513
514 // buffered send queue
515 #if ! ONE_SEND_QUEUE
516 typedef struct smsg_queue
517 {
518     MSG_LIST_INDEX   *smsg_msglist_index;
519     int               smsg_head_index;
520 #if  SMP_LOCKS
521     PCQueue     nonEmptyQueues;
522 #endif
523 } SMSG_QUEUE;
524 #else
525 typedef struct smsg_queue
526 {
527     PCQueue       sendMsgBuf;
528 }  SMSG_QUEUE;
529 #endif
530
531 SMSG_QUEUE                  smsg_queue;
532 #if CMK_USE_OOB
533 SMSG_QUEUE                  smsg_oob_queue;
534 #endif
535
536 #if CMK_SMP
537
538 #define FreeMsgList(d)   free(d);
539 #define MallocMsgList(d)  d = ((MSG_LIST*)malloc(sizeof(MSG_LIST)));
540
541 #else
542
543 static MSG_LIST       *msglist_freelist=0;
544
545 #define FreeMsgList(d)  \
546   do { \
547   (d)->next = msglist_freelist;\
548   msglist_freelist = d; \
549   } while (0)
550
551 #define MallocMsgList(d) \
552   do {  \
553   d = msglist_freelist;\
554   if (d==0) {d = ((MSG_LIST*)malloc(sizeof(MSG_LIST)));\
555              _MEMCHECK(d);\
556   } else msglist_freelist = d->next; \
557   d->next =0;  \
558   } while (0)
559
560 #endif
561
562 #if CMK_SMP
563
564 #define FreeControlMsg(d)      free(d);
565 #define MallocControlMsg(d)    d = ((CONTROL_MSG*)malloc(sizeof(CONTROL_MSG)));
566
567 #else
568
569 static CONTROL_MSG    *control_freelist=0;
570
571 #define FreeControlMsg(d)       \
572   do { \
573   (d)->next = control_freelist;\
574   control_freelist = d; \
575   } while (0);
576
577 #define MallocControlMsg(d) \
578   do {  \
579   d = control_freelist;\
580   if (d==0) {d = ((CONTROL_MSG*)malloc(sizeof(CONTROL_MSG)));\
581              _MEMCHECK(d);\
582   } else control_freelist = d->next;  \
583   } while (0);
584
585 #endif
586
587 #if CMK_SMP
588
589 #define FreeAckMsg(d)      free(d);
590 #define MallocAckMsg(d)    d = ((ACK_MSG*)malloc(sizeof(ACK_MSG)));
591
592 #else
593
594 static ACK_MSG        *ack_freelist=0;
595
596 #define FreeAckMsg(d)       \
597   do { \
598   (d)->next = ack_freelist;\
599   ack_freelist = d; \
600   } while (0)
601
602 #define MallocAckMsg(d) \
603   do { \
604   d = ack_freelist;\
605   if (d==0) {d = ((ACK_MSG*)malloc(sizeof(ACK_MSG)));\
606              _MEMCHECK(d);\
607   } else ack_freelist = d->next; \
608   } while (0)
609
610 #endif
611
612
613 # if CMK_SMP
614 #define FreeRdmaRequest(d)       free(d);
615 #define MallocRdmaRequest(d)     d = ((RDMA_REQUEST*)malloc(sizeof(RDMA_REQUEST)));   
616 #else
617
618 static RDMA_REQUEST         *rdma_freelist = NULL;
619
620 #define FreeRdmaRequest(d)       \
621   do {  \
622   (d)->next = rdma_freelist;\
623   rdma_freelist = d;    \
624   } while (0)
625
626 #define MallocRdmaRequest(d) \
627   do {   \
628   d = rdma_freelist;\
629   if (d==0) {d = ((RDMA_REQUEST*)malloc(sizeof(RDMA_REQUEST)));\
630              _MEMCHECK(d);\
631   } else rdma_freelist = d->next; \
632   d->next =0;   \
633   } while (0)
634 #endif
635
636 /* reuse gni_post_descriptor_t */
637 static gni_post_descriptor_t *post_freelist=0;
638
639 #if  !CMK_SMP
640 #define FreePostDesc(d)       \
641     (d)->next_descr = post_freelist;\
642     post_freelist = d;
643
644 #define MallocPostDesc(d) \
645   d = post_freelist;\
646   if (d==0) { \
647      d = ((gni_post_descriptor_t*)malloc(sizeof(gni_post_descriptor_t)));\
648      d->next_descr = 0;\
649       _MEMCHECK(d);\
650   } else post_freelist = d->next_descr;
651 #else
652
653 #define FreePostDesc(d)     free(d);
654 #define MallocPostDesc(d)   d = ((gni_post_descriptor_t*)malloc(sizeof(gni_post_descriptor_t))); _MEMCHECK(d);
655
656 #endif
657
658
659 /* LrtsSent is called but message can not be sent by SMSGSend because of mailbox full or no credit */
660 static int      buffered_smsg_counter = 0;
661
662 /* SmsgSend return success but message sent is not confirmed by remote side */
663 static MSG_LIST *buffered_fma_head = 0;
664 static MSG_LIST *buffered_fma_tail = 0;
665
666 /* functions  */
667 #define IsFree(a,ind)  !( a& (1<<(ind) ))
668 #define SET_BITS(a,ind) a = ( a | (1<<(ind )) )
669 #define Reset(a,ind) a = ( a & (~(1<<(ind))) )
670
671 CpvDeclare(mempool_type*, mempool);
672
673 #if CMK_PERSISTENT_COMM
674 CpvDeclare(mempool_type*, persistent_mempool);
675 #endif
676
677 #if REMOTE_EVENT
678 /* ack pool for remote events */
679
680 static int  SHIFT   =           18;
681 #define INDEX_MASK              ((1<<(32-SHIFT-1)) - 1)
682 #define RANK_MASK               ((1<<SHIFT) - 1)
683 #define ACK_EVENT(idx)          ((((idx) & INDEX_MASK)<<SHIFT) | myrank)
684
685 #define GET_TYPE(evt)           (((evt) >> 31) & 1)
686 #define GET_RANK(evt)           ((evt) & RANK_MASK)
687 #define GET_INDEX(evt)          (((evt) >> SHIFT) & INDEX_MASK)
688
689 #define PERSIST_EVENT(idx)      ( (1<<31) | (((idx) & INDEX_MASK)<<SHIFT) | myrank)
690
691 #if CMK_SMP
692 #define INIT_SIZE                4096
693 #else
694 #define INIT_SIZE                1024
695 #endif
696
697 struct IndexStruct {
698 void *addr;
699 int next;
700 int type;     // 1: ACK   2: Persistent
701 };
702
703 typedef struct IndexPool {
704     struct IndexStruct   *indexes;
705     int                   size;
706     int                   freehead;
707     CmiNodeLock           lock;
708 } IndexPool;
709
710 static IndexPool  ackPool;
711 #if CMK_PERSISTENT_COMM
712 static IndexPool  persistPool;
713 #endif
714
715 #define  GetIndexType(pool, s)             (pool.indexes[s].type)
716 #define  GetIndexAddress(pool, s)          (pool.indexes[s].addr)
717
718 static void IndexPool_init(IndexPool *pool)
719 {
720     int i;
721     if ((1<<SHIFT) < mysize) 
722         CmiAbort("Charm++ Error: Remote event's rank field overflow.");
723     pool->size = INIT_SIZE;
724     if ( (1<<(31-SHIFT)) < pool->size) CmiAbort("IndexPool_init: pool initial size is too big.");
725     pool->indexes = (struct IndexStruct *)malloc(pool->size*sizeof(struct IndexStruct));
726     for (i=0; i<pool->size-1; i++) {
727         pool->indexes[i].next = i+1;
728         pool->indexes[i].type = 0;
729     }
730     pool->indexes[i].next = -1;
731     pool->freehead = 0;
732 #if MULTI_THREAD_SEND || CMK_PERSISTENT_COMM
733     pool->lock  = CmiCreateLock();
734 #else
735     pool->lock  = 0;
736 #endif
737 }
738
739 static
740 inline int IndexPool_getslot(IndexPool *pool, void *addr, int type)
741 {
742     int s, i;
743 #if MULTI_THREAD_SEND  
744     CmiLock(pool->lock);
745 #endif
746     s = pool->freehead;
747     if (s == -1) {
748         int newsize = pool->size * 2;
749         //printf("[%d] IndexPool_getslot %p expand to: %d\n", myrank, pool, newsize);
750         if (newsize > (1<<(32-SHIFT-1))) CmiAbort("IndexPool too large");
751         struct IndexStruct *old_ackpool = pool->indexes;
752         pool->indexes = (struct IndexStruct *)malloc(newsize*sizeof(struct IndexStruct));
753         memcpy(pool->indexes, old_ackpool, pool->size*sizeof(struct IndexStruct));
754         for (i=pool->size; i<newsize-1; i++) {
755             pool->indexes[i].next = i+1;
756             pool->indexes[i].type = 0;
757         }
758         pool->indexes[i].next = -1;
759         pool->indexes[i].type = 0;
760         pool->freehead = pool->size;
761         s = pool->size;
762         pool->size = newsize;
763         free(old_ackpool);
764     }
765     pool->freehead = pool->indexes[s].next;
766     pool->indexes[s].addr = addr;
767     CmiAssert(pool->indexes[s].type == 0 && (type == 1 || type == 2));
768     pool->indexes[s].type = type;
769 #if MULTI_THREAD_SEND
770     CmiUnlock(pool->lock);
771 #endif
772     return s;
773 }
774
775 static
776 inline  void IndexPool_freeslot(IndexPool *pool, int s)
777 {
778     CmiAssert(s>=0 && s<pool->size);
779 #if MULTI_THREAD_SEND
780     CmiLock(pool->lock);
781 #endif
782     pool->indexes[s].next = pool->freehead;
783     pool->indexes[s].type = 0;
784     pool->freehead = s;
785 #if MULTI_THREAD_SEND
786     CmiUnlock(pool->lock);
787 #endif
788 }
789
790
791 #endif
792
793 /* =====Beginning of Definitions of Message-Corruption Related Macros=====*/
794 #define CMI_MAGIC(msg)                   ((CmiMsgHeaderBasic *)msg)->magic
795 #define CHARM_MAGIC_NUMBER               126
796
797 #if CMK_ERROR_CHECKING
798 extern unsigned char computeCheckSum(unsigned char *data, int len);
799 static int checksum_flag = 0;
800 #define CMI_SET_CHECKSUM(msg, len)      \
801         if (checksum_flag)  {   \
802           ((CmiMsgHeaderBasic *)msg)->cksum = 0;        \
803           ((CmiMsgHeaderBasic *)msg)->cksum = computeCheckSum((unsigned char*)msg, len);        \
804         }
805 #define CMI_CHECK_CHECKSUM(msg, len)    \
806         if (checksum_flag)      \
807           if (computeCheckSum((unsigned char*)msg, len) != 0)   \
808             CmiAbort("Fatal error: checksum doesn't agree!\n");
809 #else
810 #define CMI_SET_CHECKSUM(msg, len)
811 #define CMI_CHECK_CHECKSUM(msg, len)
812 #endif
813 /* =====End of Definitions of Message-Corruption Related Macros=====*/
814
815 static int print_stats = 0;
816 static int stats_off = 0;
817 void CmiTurnOnStats()
818 {
819     stats_off = 0;
820     //CmiPrintf("[%d][%d:%d]+++++++++++ turning on stats \n", CmiMyNode(), CmiMyPe(), CmiMyRank());
821 }
822
823 void CmiTurnOffStats()
824 {
825     stats_off = 1;
826 }
827
828 #define IS_PUT(type)    (type == GNI_POST_FMA_PUT || type == GNI_POST_RDMA_PUT)
829
830 #if CMK_WITH_STATS
831 FILE *counterLog = NULL;
832 typedef struct comm_thread_stats
833 {
834     uint64_t  smsg_data_count;
835     uint64_t  lmsg_init_count;
836     uint64_t  ack_count;
837     uint64_t  big_msg_ack_count;
838     uint64_t  smsg_count;
839     uint64_t  direct_put_done_count;
840     uint64_t  put_done_count;
841     //times of calling SmsgSend
842     uint64_t  try_smsg_data_count;
843     uint64_t  try_lmsg_init_count;
844     uint64_t  try_ack_count;
845     uint64_t  try_big_msg_ack_count;
846     uint64_t  try_direct_put_done_count;
847     uint64_t  try_put_done_count;
848     uint64_t  try_smsg_count;
849     
850     double    max_time_in_send_buffered_smsg;
851     double    all_time_in_send_buffered_smsg;
852
853     uint64_t  rdma_get_count, rdma_put_count;
854     uint64_t  try_rdma_get_count, try_rdma_put_count;
855     double    max_time_from_control_to_rdma_init;
856     double    all_time_from_control_to_rdma_init;
857
858     double    max_time_from_rdma_init_to_rdma_done;
859     double    all_time_from_rdma_init_to_rdma_done;
860
861     int      count_in_PumpNetwork;
862     double   time_in_PumpNetwork;
863     double   max_time_in_PumpNetwork;
864     int      count_in_SendBufferMsg_smsg;
865     double   time_in_SendBufferMsg_smsg;
866     double   max_time_in_SendBufferMsg_smsg;
867     int      count_in_SendRdmaMsg;
868     double   time_in_SendRdmaMsg;
869     double   max_time_in_SendRdmaMsg;
870     int      count_in_PumpRemoteTransactions;
871     double   time_in_PumpRemoteTransactions;
872     double   max_time_in_PumpRemoteTransactions;
873     int      count_in_PumpLocalTransactions_rdma;
874     double   time_in_PumpLocalTransactions_rdma;
875     double   max_time_in_PumpLocalTransactions_rdma;
876     int      count_in_PumpDatagramConnection;
877     double   time_in_PumpDatagramConnection;
878     double   max_time_in_PumpDatagramConnection;
879 } Comm_Thread_Stats;
880
881 static Comm_Thread_Stats   comm_stats;
882
883 static char *counters_dirname = "counters";
884
885 static void init_comm_stats()
886 {
887   memset(&comm_stats, 0, sizeof(Comm_Thread_Stats));
888   if (print_stats){
889       char ln[200];
890       int code = mkdir(counters_dirname, 00777); 
891       sprintf(ln,"%s/statistics.%d.%d", counters_dirname, mysize, myrank);
892       counterLog=fopen(ln,"w");
893       if (counterLog == NULL) CmiAbort("Counter files open failed");
894   }
895 }
896
897 #define SMSG_CREATION( x ) if(print_stats) { x->creation_time = CmiWallTimer(); }
898
899 #define SMSG_SENT_DONE(creation_time, tag)  \
900         if (print_stats && !stats_off) {   if( tag == SMALL_DATA_TAG) comm_stats.smsg_data_count++;  \
901             else  if( tag == LMSG_INIT_TAG) comm_stats.lmsg_init_count++;  \
902             else  if( tag == ACK_TAG) comm_stats.ack_count++;  \
903             else  if( tag == BIG_MSG_TAG) comm_stats.big_msg_ack_count++;  \
904             else  if( tag == PUT_DONE_TAG ) comm_stats.put_done_count++;  \
905             else  if( tag == DIRECT_PUT_DONE_TAG ) comm_stats.direct_put_done_count++;  \
906             comm_stats.smsg_count++; \
907             double inbuff_time = CmiWallTimer() - creation_time;   \
908             if(inbuff_time > comm_stats.max_time_in_send_buffered_smsg) comm_stats.max_time_in_send_buffered_smsg= inbuff_time; \
909             comm_stats.all_time_in_send_buffered_smsg += inbuff_time;  \
910         }
911
912 #define SMSG_TRY_SEND(tag)  \
913         if (print_stats && !stats_off){   if( tag == SMALL_DATA_TAG) comm_stats.try_smsg_data_count++;  \
914             else  if( tag == LMSG_INIT_TAG) comm_stats.try_lmsg_init_count++;  \
915             else  if( tag == ACK_TAG) comm_stats.try_ack_count++;  \
916             else  if( tag == BIG_MSG_TAG) comm_stats.try_big_msg_ack_count++;  \
917             else  if( tag == PUT_DONE_TAG ) comm_stats.try_put_done_count++;  \
918             else  if( tag == DIRECT_PUT_DONE_TAG ) comm_stats.try_direct_put_done_count++;  \
919             comm_stats.try_smsg_count++; \
920         }
921
922 #define  RDMA_TRY_SEND(type)        if (print_stats && !stats_off) {IS_PUT(type)?comm_stats.try_rdma_put_count++:comm_stats.try_rdma_get_count++;}
923
924 #define  RDMA_TRANS_DONE(x)      \
925          if (print_stats && !stats_off) {  double rdma_trans_time = CmiWallTimer() - x ; \
926              if(rdma_trans_time > comm_stats.max_time_from_rdma_init_to_rdma_done) comm_stats.max_time_from_rdma_init_to_rdma_done = rdma_trans_time; \
927              comm_stats.all_time_from_rdma_init_to_rdma_done += rdma_trans_time; \
928          }
929
930 #define  RDMA_TRANS_INIT(type, x)      \
931          if (print_stats && !stats_off) {   IS_PUT(type)?comm_stats.rdma_put_count++:comm_stats.rdma_get_count++;  \
932              double rdma_trans_time = CmiWallTimer() - x ; \
933              if(rdma_trans_time > comm_stats.max_time_from_control_to_rdma_init) comm_stats.max_time_from_control_to_rdma_init = rdma_trans_time; \
934              comm_stats.all_time_from_control_to_rdma_init += rdma_trans_time; \
935          }
936
937 #define STATS_PUMPNETWORK_TIME(x)   \
938         { double t = CmiWallTimer(); \
939           x;        \
940           t = CmiWallTimer() - t;          \
941           comm_stats.count_in_PumpNetwork++;        \
942           comm_stats.time_in_PumpNetwork += t;   \
943           if (t>comm_stats.max_time_in_PumpNetwork)      \
944               comm_stats.max_time_in_PumpNetwork = t;    \
945         }
946
947 #define STATS_PUMPREMOTETRANSACTIONS_TIME(x)   \
948         { double t = CmiWallTimer(); \
949           x;        \
950           t = CmiWallTimer() - t;          \
951           comm_stats.count_in_PumpRemoteTransactions ++;        \
952           comm_stats.time_in_PumpRemoteTransactions += t;   \
953           if (t>comm_stats.max_time_in_PumpRemoteTransactions)      \
954               comm_stats.max_time_in_PumpRemoteTransactions = t;    \
955         }
956
957 #define STATS_PUMPLOCALTRANSACTIONS_RDMA_TIME(x)   \
958         { double t = CmiWallTimer(); \
959           x;        \
960           t = CmiWallTimer() - t;          \
961           comm_stats.count_in_PumpLocalTransactions_rdma ++;        \
962           comm_stats.time_in_PumpLocalTransactions_rdma += t;   \
963           if (t>comm_stats.max_time_in_PumpLocalTransactions_rdma)      \
964               comm_stats.max_time_in_PumpLocalTransactions_rdma = t;    \
965         }
966
967 #define STATS_SEND_SMSGS_TIME(x)   \
968         { double t = CmiWallTimer(); \
969           x;        \
970           t = CmiWallTimer() - t;          \
971           comm_stats.count_in_SendBufferMsg_smsg ++;        \
972           comm_stats.time_in_SendBufferMsg_smsg += t;   \
973           if (t>comm_stats.max_time_in_SendBufferMsg_smsg)      \
974               comm_stats.max_time_in_SendBufferMsg_smsg = t;    \
975         }
976
977 #define STATS_SENDRDMAMSG_TIME(x)   \
978         { double t = CmiWallTimer(); \
979           x;        \
980           t = CmiWallTimer() - t;          \
981           comm_stats.count_in_SendRdmaMsg ++;        \
982           comm_stats.time_in_SendRdmaMsg += t;   \
983           if (t>comm_stats.max_time_in_SendRdmaMsg)      \
984               comm_stats.max_time_in_SendRdmaMsg = t;    \
985         }
986
987 #define STATS_PUMPDATAGRAMCONNECTION_TIME(x)   \
988         { double t = CmiWallTimer(); \
989           x;        \
990           t = CmiWallTimer() - t;          \
991           comm_stats.count_in_PumpDatagramConnection ++;        \
992           comm_stats.time_in_PumpDatagramConnection += t;   \
993           if (t>comm_stats.max_time_in_PumpDatagramConnection)      \
994               comm_stats.max_time_in_PumpDatagramConnection = t;    \
995         }
996
997 static void print_comm_stats()
998 {
999     fprintf(counterLog, "Node[%d] SMSG time in buffer\t[total:%f\tmax:%f\tAverage:%f](milisecond)\n", myrank, 1000.0*comm_stats.all_time_in_send_buffered_smsg, 1000.0*comm_stats.max_time_in_send_buffered_smsg, 1000.0*comm_stats.all_time_in_send_buffered_smsg/comm_stats.smsg_count);
1000     fprintf(counterLog, "Node[%d] Smsg  Msgs  \t[Total:%lld\t Data:%lld\t Lmsg_Init:%lld\t ACK:%lld\t BIG_MSG_ACK:%lld Direct_put_done:%lld\t Persistent_put_done:%lld]\n", myrank, 
1001             comm_stats.smsg_count, comm_stats.smsg_data_count, comm_stats.lmsg_init_count, 
1002             comm_stats.ack_count, comm_stats.big_msg_ack_count, comm_stats.direct_put_done_count, comm_stats.put_done_count);
1003     
1004     fprintf(counterLog, "Node[%d] SmsgSendCalls\t[Total:%lld\t Data:%lld\t Lmsg_Init:%lld\t ACK:%lld\t BIG_MSG_ACK:%lld Direct_put_done:%lld\t Persistent_put_done:%lld]\n\n", myrank, 
1005             comm_stats.try_smsg_count, comm_stats.try_smsg_data_count, comm_stats.try_lmsg_init_count, 
1006             comm_stats.try_ack_count, comm_stats.try_big_msg_ack_count, comm_stats.try_direct_put_done_count, comm_stats.try_put_done_count);
1007
1008     fprintf(counterLog, "Node[%d] Rdma Transaction [count (GET/PUT):%lld %lld\t calls (GET/PUT):%lld %lld]\n", myrank, comm_stats.rdma_get_count, comm_stats.rdma_put_count, comm_stats.try_rdma_get_count, comm_stats.try_rdma_put_count);
1009     fprintf(counterLog, "Node[%d] Rdma time from control arrives to rdma init [Total:%f\tMAX:%f\t Average:%f](milisecond)\n", myrank, 1000.0*comm_stats.all_time_from_control_to_rdma_init, 1000.0*comm_stats.max_time_from_control_to_rdma_init, 1000.0*comm_stats.all_time_from_control_to_rdma_init/(comm_stats.rdma_get_count+comm_stats.rdma_put_count)); 
1010     fprintf(counterLog, "Node[%d] Rdma time from init to rdma done [Total:%f\tMAX:%f\t Average:%f](milisecond)\n\n", myrank,1000.0*comm_stats.all_time_from_rdma_init_to_rdma_done, 1000.0*comm_stats.max_time_from_rdma_init_to_rdma_done, 1000.0*comm_stats.all_time_from_rdma_init_to_rdma_done/(comm_stats.rdma_get_count+comm_stats.rdma_put_count));
1011
1012
1013     fprintf(counterLog, "                             count\ttotal(s)\tmax(s)\taverage(us)\n");
1014     fprintf(counterLog, "PumpNetworkSmsg:              %d\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n", comm_stats.count_in_PumpNetwork, comm_stats.time_in_PumpNetwork, comm_stats.max_time_in_PumpNetwork, comm_stats.time_in_PumpNetwork*1e6/comm_stats.count_in_PumpNetwork);
1015     fprintf(counterLog, "PumpRemoteTransactions:       %d\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n", comm_stats.count_in_PumpRemoteTransactions, comm_stats.time_in_PumpRemoteTransactions, comm_stats.max_time_in_PumpRemoteTransactions, comm_stats.time_in_PumpRemoteTransactions*1e6/comm_stats.count_in_PumpRemoteTransactions);
1016     fprintf(counterLog, "PumpLocalTransactions(RDMA):  %d\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n", comm_stats.count_in_PumpLocalTransactions_rdma, comm_stats.time_in_PumpLocalTransactions_rdma, comm_stats.max_time_in_PumpLocalTransactions_rdma, comm_stats.time_in_PumpLocalTransactions_rdma*1e6/comm_stats.count_in_PumpLocalTransactions_rdma);
1017     fprintf(counterLog, "SendBufferMsg (SMSG):         %d\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n",  comm_stats.count_in_SendBufferMsg_smsg, comm_stats.time_in_SendBufferMsg_smsg, comm_stats.max_time_in_SendBufferMsg_smsg, comm_stats.time_in_SendBufferMsg_smsg*1e6/comm_stats.count_in_SendBufferMsg_smsg);
1018     fprintf(counterLog, "SendRdmaMsg:                  %d\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n",  comm_stats.count_in_SendRdmaMsg, comm_stats.time_in_SendRdmaMsg, comm_stats.max_time_in_SendRdmaMsg, comm_stats.time_in_SendRdmaMsg*1e6/comm_stats.count_in_SendRdmaMsg);
1019     if (useDynamicSMSG)
1020     fprintf(counterLog, "PumpDatagramConnection:                  %d\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n",  comm_stats.count_in_PumpDatagramConnection, comm_stats.time_in_PumpDatagramConnection, comm_stats.max_time_in_PumpDatagramConnection, comm_stats.time_in_PumpDatagramConnection*1e6/comm_stats.count_in_PumpDatagramConnection);
1021
1022     fclose(counterLog);
1023 }
1024
1025 #else
1026 #define STATS_PUMPNETWORK_TIME(x)                  x
1027 #define STATS_SEND_SMSGS_TIME(x)                   x
1028 #define STATS_PUMPREMOTETRANSACTIONS_TIME(x)       x
1029 #define STATS_PUMPLOCALTRANSACTIONS_RDMA_TIME(x)   x
1030 #define STATS_SENDRDMAMSG_TIME(x)                  x
1031 #define STATS_PUMPDATAGRAMCONNECTION_TIME(x)       x
1032 #endif
1033
1034 static void
1035 allgather(void *in,void *out, int len)
1036 {
1037     static int *ivec_ptr=NULL,already_called=0,job_size=0;
1038     int i,rc;
1039     int my_rank;
1040     char *tmp_buf,*out_ptr;
1041
1042     if(!already_called) {
1043
1044         rc = PMI_Get_size(&job_size);
1045         CmiAssert(rc == PMI_SUCCESS);
1046         rc = PMI_Get_rank(&my_rank);
1047         CmiAssert(rc == PMI_SUCCESS);
1048
1049         ivec_ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * job_size);
1050         CmiAssert(ivec_ptr != NULL);
1051
1052         rc = PMI_Allgather(&my_rank,ivec_ptr,sizeof(int));
1053         CmiAssert(rc == PMI_SUCCESS);
1054
1055         already_called = 1;
1056
1057     }
1058
1059     tmp_buf = (char *)malloc(job_size * len);
1060     CmiAssert(tmp_buf);
1061
1062     rc = PMI_Allgather(in,tmp_buf,len);
1063     CmiAssert(rc == PMI_SUCCESS);
1064
1065     out_ptr = out;
1066
1067     for(i=0;i<job_size;i++) {
1068
1069         memcpy(&out_ptr[len * ivec_ptr[i]],&tmp_buf[i * len],len);
1070
1071     }
1072
1073     free(tmp_buf);
1074 }
1075
1076 static void
1077 allgather_2(void *in,void *out, int len)
1078 {
1079     //PMI_Allgather is out of order
1080     int i,rc, extend_len;
1081     int  rank_index;
1082     char *out_ptr, *out_ref;
1083     char *in2;
1084
1085     extend_len = sizeof(int) + len;
1086     in2 = (char*)malloc(extend_len);
1087
1088     memcpy(in2, &myrank, sizeof(int));
1089     memcpy(in2+sizeof(int), in, len);
1090
1091     out_ptr = (char*)malloc(mysize*extend_len);
1092
1093     rc = PMI_Allgather(in2, out_ptr, extend_len);
1094     GNI_RC_CHECK("allgather", rc);
1095
1096     out_ref = out;
1097
1098     for(i=0;i<mysize;i++) {
1099         //rank index 
1100         memcpy(&rank_index, &(out_ptr[extend_len*i]), sizeof(int));
1101         //copy to the rank index slot
1102         memcpy(&out_ref[rank_index*len], &out_ptr[extend_len*i+sizeof(int)], len);
1103     }
1104
1105     free(out_ptr);
1106     free(in2);
1107
1108 }
1109
1110 static unsigned int get_gni_nic_address(int device_id)
1111 {
1112     unsigned int address, cpu_id;
1113     gni_return_t status;
1114     int i, alps_dev_id=-1,alps_address=-1;
1115     char *token, *p_ptr;
1116
1117     p_ptr = getenv("PMI_GNI_DEV_ID");
1118     if (!p_ptr) {
1119         status = GNI_CdmGetNicAddress(device_id, &address, &cpu_id);
1120        
1121         GNI_RC_CHECK("GNI_CdmGetNicAddress", status);
1122     } else {
1123         while ((token = strtok(p_ptr,":")) != NULL) {
1124             alps_dev_id = atoi(token);
1125             if (alps_dev_id == device_id) {
1126                 break;
1127             }
1128             p_ptr = NULL;
1129         }
1130         CmiAssert(alps_dev_id != -1);
1131         p_ptr = getenv("PMI_GNI_LOC_ADDR");
1132         CmiAssert(p_ptr != NULL);
1133         i = 0;
1134         while ((token = strtok(p_ptr,":")) != NULL) {
1135             if (i == alps_dev_id) {
1136                 alps_address = atoi(token);
1137                 break;
1138             }
1139             p_ptr = NULL;
1140             ++i;
1141         }
1142         CmiAssert(alps_address != -1);
1143         address = alps_address;
1144     }
1145     return address;
1146 }
1147
1148 static uint8_t get_ptag(void)
1149 {
1150     char *p_ptr, *token;
1151     uint8_t ptag;
1152
1153     p_ptr = getenv("PMI_GNI_PTAG");
1154     CmiAssert(p_ptr != NULL);
1155     token = strtok(p_ptr, ":");
1156     ptag = (uint8_t)atoi(token);
1157     return ptag;
1158         
1159 }
1160
1161 static uint32_t get_cookie(void)
1162 {
1163     uint32_t cookie;
1164     char *p_ptr, *token;
1165
1166     p_ptr = getenv("PMI_GNI_COOKIE");
1167     CmiAssert(p_ptr != NULL);
1168     token = strtok(p_ptr, ":");
1169     cookie = (uint32_t)atoi(token);
1170
1171     return cookie;
1172 }
1173
1174 #if LARGEPAGE
1175
1176 /* directly mmap memory from hugetlbfs for large pages */
1177
1178 #include <sys/stat.h>
1179 #include <fcntl.h>
1180 #include <sys/mman.h>
1181 #include <hugetlbfs.h>
1182
1183 // size must be _tlbpagesize aligned
1184 void *my_get_huge_pages(size_t size)
1185 {
1186     char filename[512];
1187     int fd;
1188     mode_t mode = S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH;
1189     void *ptr = NULL;
1190
1191     snprintf(filename, sizeof(filename), "%s/charm_mempool.%d.%d", hugetlbfs_find_path_for_size(_tlbpagesize), getpid(), rand());
1192     fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT, mode);
1193     if (fd == -1) {
1194         CmiAbort("my_get_huge_pages: open filed");
1195     }
1196     ptr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
1197     if (ptr == MAP_FAILED) ptr = NULL;
1198 //printf("[%d] my_get_huge_pages: %s %d %p\n", myrank, filename, size, ptr);
1199     close(fd);
1200     unlink(filename);
1201     return ptr;
1202 }
1203
1204 void my_free_huge_pages(void *ptr, int size)
1205 {
1206 //printf("[%d] my_free_huge_pages: %p %d\n", myrank, ptr, size);
1207     int ret = munmap(ptr, size);
1208     if (ret == -1) CmiAbort("munmap failed in my_free_huge_pages");
1209 }
1210
1211 #endif
1212
1213 /* =====Beginning of Definitions of Message-Corruption Related Macros=====*/
1214 /* TODO: add any that are related */
1215 /* =====End of Definitions of Message-Corruption Related Macros=====*/
1216
1217
1218 #include "machine-lrts.h"
1219 #include "machine-common-core.c"
1220
1221 /* Network progress function is used to poll the network when for
1222    messages. This flushes receive buffers on some  implementations*/
1223 #if CMK_MACHINE_PROGRESS_DEFINED
1224 void CmiMachineProgressImpl() {
1225 }
1226 #endif
1227
1228 static int SendBufferMsg(SMSG_QUEUE *queue, SMSG_QUEUE *urgent_queue);
1229 #if CMK_SMP
1230 static void SendRdmaMsg(PCQueue );
1231 #else
1232 static void SendRdmaMsg();
1233 #endif 
1234 static void PumpNetworkSmsg();
1235 static void PumpLocalTransactions(gni_cq_handle_t tx_cqh, CmiNodeLock cq_lock);
1236 #if CQWRITE
1237 static void PumpCqWriteTransactions();
1238 #endif
1239 #if REMOTE_EVENT
1240 static void PumpRemoteTransactions(gni_cq_handle_t);
1241 #endif
1242
1243 #if MACHINE_DEBUG_LOG
1244 FILE *debugLog = NULL;
1245 static CmiInt8 buffered_recv_msg = 0;
1246 int         lrts_smsg_success = 0;
1247 int         lrts_received_msg = 0;
1248 #endif
1249
1250 static void sweep_mempool(mempool_type *mptr)
1251 {
1252     int n = 0;
1253     block_header *current = &(mptr->block_head);
1254
1255     printf("[n %d %d] sweep_mempool slot START.\n", myrank, n++);
1256     while( current!= NULL) {
1257         printf("[n %d %d] sweep_mempool slot %p size: %lld used: %d (%d %d) %lld %lld.\n", myrank, n++, current, current->size, 1<<current->used, current->msgs_in_send, current->msgs_in_recv, current->mem_hndl.qword1, current->mem_hndl.qword2);
1258         current = current->block_next?(block_header *)((char*)mptr+current->block_next):NULL;
1259     }
1260     printf("[n %d] sweep_mempool slot END.\n", myrank);
1261 }
1262
1263 inline
1264 static  gni_return_t deregisterMemory(mempool_type *mptr, block_header **from)
1265 {
1266     block_header *current = *from;
1267
1268     //while(register_memory_size>= MAX_REG_MEM)
1269     //{
1270         while( current!= NULL && ((current->msgs_in_send+current->msgs_in_recv)>0 || IsMemHndlZero(current->mem_hndl) ))
1271             current = current->block_next?(block_header *)((char*)mptr+current->block_next):NULL;
1272
1273         *from = current;
1274         if(current == NULL) return GNI_RC_ERROR_RESOURCE;
1275         MEMORY_DEREGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, &(GetMemHndlFromBlockHeader(current)) , &omdh, GetSizeFromBlockHeader(current));
1276         SetMemHndlZero(GetMemHndlFromBlockHeader(current));
1277     //}
1278     return GNI_RC_SUCCESS;
1279 }
1280
1281 inline 
1282 static gni_return_t registerFromMempool(mempool_type *mptr, void *blockaddr, size_t size, gni_mem_handle_t  *memhndl, gni_cq_handle_t cqh )
1283 {
1284     gni_return_t status = GNI_RC_SUCCESS;
1285     //int size = GetMempoolsize(msg);
1286     //void *blockaddr = GetMempoolBlockPtr(msg);
1287     //gni_mem_handle_t  *memhndl =   &(GetMemHndl(msg));
1288    
1289     block_header *current = &(mptr->block_head);
1290     while(register_memory_size>= MAX_REG_MEM)
1291     {
1292         status = deregisterMemory(mptr, &current);
1293         if (status != GNI_RC_SUCCESS) break;
1294     }
1295     if(register_memory_size>= MAX_REG_MEM) return status;
1296
1297     MACHSTATE3(8, "mempool (%lld,%lld,%d) \n", buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size); 
1298     while(1)
1299     {
1300         MEMORY_REGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, blockaddr, size, memhndl, &omdh, cqh, status);
1301         if(status == GNI_RC_SUCCESS)
1302         {
1303             break;
1304         }
1305         else if (status == GNI_RC_INVALID_PARAM || status == GNI_RC_PERMISSION_ERROR)
1306         {
1307             GNI_RC_CHECK("registerFromMempool", status);
1308         }
1309         else
1310         {
1311             status = deregisterMemory(mptr, &current);
1312             if (status != GNI_RC_SUCCESS) break;
1313         }
1314     }; 
1315     return status;
1316 }
1317
1318 inline 
1319 static gni_return_t registerMemory(void *msg, size_t size, gni_mem_handle_t *t, gni_cq_handle_t cqh )
1320 {
1321     static int rank = -1;
1322     int i;
1323     gni_return_t status;
1324     mempool_type *mptr1 = CpvAccess(mempool);//mempool_type*)GetMempoolPtr(msg);
1325     //mempool_type *mptr1 = (mempool_type*)GetMempoolPtr(msg);
1326     mempool_type *mptr;
1327
1328     status = registerFromMempool(mptr1, msg, size, t, cqh);
1329     if (status == GNI_RC_SUCCESS) return status;
1330 #if CMK_SMP 
1331     for (i=0; i<CmiMyNodeSize()+1; i++) {
1332       rank = (rank+1)%(CmiMyNodeSize()+1);
1333       mptr = CpvAccessOther(mempool, rank);
1334       if (mptr == mptr1) continue;
1335       status = registerFromMempool(mptr, msg, size, t, cqh);
1336       if (status == GNI_RC_SUCCESS) return status;
1337     }
1338 #endif
1339     return  GNI_RC_ERROR_RESOURCE;
1340 }
1341
1342 inline
1343 static void buffer_small_msgs(SMSG_QUEUE *queue, void *msg, int size, int destNode, uint8_t tag)
1344 {
1345     MSG_LIST        *msg_tmp;
1346     MallocMsgList(msg_tmp);
1347     msg_tmp->destNode = destNode;
1348     msg_tmp->size   = size;
1349     msg_tmp->msg    = msg;
1350     msg_tmp->tag    = tag;
1351 #if CMK_WITH_STATS
1352     SMSG_CREATION(msg_tmp)
1353 #endif
1354 #if !CMK_SMP
1355     if (queue->smsg_msglist_index[destNode].sendSmsgBuf == 0 ) {
1356         queue->smsg_msglist_index[destNode].next = queue->smsg_head_index;
1357         queue->smsg_head_index = destNode;
1358         queue->smsg_msglist_index[destNode].tail = queue->smsg_msglist_index[destNode].sendSmsgBuf = msg_tmp;
1359     }else
1360     {
1361         queue->smsg_msglist_index[destNode].tail->next = msg_tmp;
1362         queue->smsg_msglist_index[destNode].tail = msg_tmp;
1363     }
1364 #else
1365 #if ONE_SEND_QUEUE
1366     PCQueuePush(queue->sendMsgBuf, (char*)msg_tmp);
1367 #else
1368 #if SMP_LOCKS
1369     CmiLock(queue->smsg_msglist_index[destNode].lock);
1370     if(queue->smsg_msglist_index[destNode].pushed == 0)
1371     {
1372         PCQueuePush(queue->nonEmptyQueues, (char*)&(queue->smsg_msglist_index[destNode]));
1373     }
1374     PCQueuePush(queue->smsg_msglist_index[destNode].sendSmsgBuf, (char*)msg_tmp);
1375     CmiUnlock(queue->smsg_msglist_index[destNode].lock);
1376 #else
1377     PCQueuePush(queue->smsg_msglist_index[destNode].sendSmsgBuf, (char*)msg_tmp);
1378 #endif
1379 #endif
1380 #endif
1381 #if PRINT_SYH
1382     buffered_smsg_counter++;
1383 #endif
1384 }
1385
1386 inline static void print_smsg_attr(gni_smsg_attr_t     *a)
1387 {
1388     printf("type=%d\n, credit=%d\n, size=%d\n, buf=%p, offset=%d\n", a->msg_type, a->mbox_maxcredit, a->buff_size, a->msg_buffer, a->mbox_offset);
1389 }
1390
1391 inline
1392 static void setup_smsg_connection(int destNode)
1393 {
1394     mdh_addr_list_t  *new_entry = 0;
1395     gni_post_descriptor_t *pd;
1396     gni_smsg_attr_t      *smsg_attr;
1397     gni_return_t status = GNI_RC_NOT_DONE;
1398     RDMA_REQUEST        *rdma_request_msg;
1399     
1400     if(smsg_available_slot == smsg_expand_slots)
1401     {
1402         new_entry = (mdh_addr_list_t*)malloc(sizeof(mdh_addr_list_t));
1403         new_entry->addr = memalign(64, smsg_memlen*smsg_expand_slots);
1404         bzero(new_entry->addr, smsg_memlen*smsg_expand_slots);
1405
1406         status = GNI_MemRegister(nic_hndl, (uint64_t)new_entry->addr,
1407             smsg_memlen*smsg_expand_slots, smsg_rx_cqh,
1408             GNI_MEM_READWRITE,   
1409             -1,
1410             &(new_entry->mdh));
1411         smsg_available_slot = 0; 
1412         new_entry->next = smsg_dynamic_list;
1413         smsg_dynamic_list = new_entry;
1414     }
1415     smsg_attr = (gni_smsg_attr_t*) malloc (sizeof(gni_smsg_attr_t));
1416     smsg_attr->msg_type = GNI_SMSG_TYPE_MBOX_AUTO_RETRANSMIT;
1417     smsg_attr->mbox_maxcredit = SMSG_MAX_CREDIT;
1418     smsg_attr->msg_maxsize = SMSG_MAX_MSG;
1419     smsg_attr->mbox_offset = smsg_available_slot * smsg_memlen;
1420     smsg_attr->buff_size = smsg_memlen;
1421     smsg_attr->msg_buffer = smsg_dynamic_list->addr;
1422     smsg_attr->mem_hndl = smsg_dynamic_list->mdh;
1423     smsg_local_attr_vec[destNode] = smsg_attr;
1424     smsg_available_slot++;
1425     MallocPostDesc(pd);
1426     pd->type            = GNI_POST_FMA_PUT;
1427     //pd->cq_mode         = GNI_CQMODE_GLOBAL_EVENT |  GNI_CQMODE_REMOTE_EVENT;
1428     pd->cq_mode         = GNI_CQMODE_GLOBAL_EVENT ;
1429     pd->dlvr_mode       = GNI_DLVMODE_PERFORMANCE;
1430     pd->length          = sizeof(gni_smsg_attr_t);
1431     pd->local_addr      = (uint64_t) smsg_attr;
1432     pd->remote_addr     = (uint64_t)&((((gni_smsg_attr_t*)(smsg_connection_vec[destNode].addr))[myrank]));
1433     pd->remote_mem_hndl = smsg_connection_vec[destNode].mdh;
1434 #if MULTI_THREAD_SEND
1435     pd->src_cq_hndl     = rdma_tx_cqh;
1436 #else
1437     pd->src_cq_hndl     = 0;
1438 #endif
1439     pd->rdma_mode       = 0;
1440     status = GNI_PostFma(ep_hndl_array[destNode],  pd);
1441     print_smsg_attr(smsg_attr);
1442     if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE )
1443     {
1444         MallocRdmaRequest(rdma_request_msg);
1445         rdma_request_msg->destNode = destNode;
1446         rdma_request_msg->pd = pd;
1447         /* buffer this request */
1448     }
1449 #if PRINT_SYH
1450     if(status != GNI_RC_SUCCESS)
1451        printf("[%d=%d] send post FMA %s\n", myrank, destNode, gni_err_str[status]);
1452     else
1453         printf("[%d=%d]OK send post FMA \n", myrank, destNode);
1454 #endif
1455 }
1456
1457 /* useDynamicSMSG */
1458 inline 
1459 static void alloc_smsg_attr( gni_smsg_attr_t *local_smsg_attr)
1460 {
1461     gni_return_t status = GNI_RC_NOT_DONE;
1462
1463     if(mailbox_list->offset == mailbox_list->size)
1464     {
1465         dynamic_smsg_mailbox_t *new_mailbox_entry;
1466         new_mailbox_entry = (dynamic_smsg_mailbox_t*)malloc(sizeof(dynamic_smsg_mailbox_t));
1467         new_mailbox_entry->size = smsg_memlen*avg_smsg_connection;
1468         new_mailbox_entry->mailbox_base = malloc(new_mailbox_entry->size);
1469         bzero(new_mailbox_entry->mailbox_base, new_mailbox_entry->size);
1470         new_mailbox_entry->offset = 0;
1471         
1472         status = GNI_MemRegister(nic_hndl, (uint64_t)new_mailbox_entry->mailbox_base,
1473             new_mailbox_entry->size, smsg_rx_cqh,
1474             GNI_MEM_READWRITE,   
1475             -1,
1476             &(new_mailbox_entry->mem_hndl));
1477
1478         GNI_RC_CHECK("register", status);
1479         new_mailbox_entry->next = mailbox_list;
1480         mailbox_list = new_mailbox_entry;
1481     }
1482     local_smsg_attr->msg_type = GNI_SMSG_TYPE_MBOX_AUTO_RETRANSMIT;
1483     local_smsg_attr->mbox_maxcredit = SMSG_MAX_CREDIT;
1484     local_smsg_attr->msg_maxsize = SMSG_MAX_MSG;
1485     local_smsg_attr->mbox_offset = mailbox_list->offset;
1486     mailbox_list->offset += smsg_memlen;
1487     local_smsg_attr->buff_size = smsg_memlen;
1488     local_smsg_attr->msg_buffer = mailbox_list->mailbox_base;
1489     local_smsg_attr->mem_hndl = mailbox_list->mem_hndl;
1490 }
1491
1492 /* useDynamicSMSG */
1493 inline 
1494 static int connect_to(int destNode)
1495 {
1496     gni_return_t status = GNI_RC_NOT_DONE;
1497     CmiAssert(smsg_connected_flag[destNode] == 0);
1498     CmiAssert (smsg_attr_vector_local[destNode] == NULL);
1499     smsg_attr_vector_local[destNode] = (gni_smsg_attr_t*) malloc (sizeof(gni_smsg_attr_t));
1500     alloc_smsg_attr(smsg_attr_vector_local[destNode]);
1501     smsg_attr_vector_remote[destNode] = (gni_smsg_attr_t*) malloc (sizeof(gni_smsg_attr_t));
1502     
1503     CMI_GNI_LOCK(global_gni_lock)
1504     status = GNI_EpPostDataWId (ep_hndl_array[destNode], smsg_attr_vector_local[destNode], sizeof(gni_smsg_attr_t),smsg_attr_vector_remote[destNode] ,sizeof(gni_smsg_attr_t), destNode+mysize);
1505     CMI_GNI_UNLOCK(global_gni_lock)
1506     if (status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE) {
1507       /* possibly destNode is making connection at the same time */
1508       free(smsg_attr_vector_local[destNode]);
1509       smsg_attr_vector_local[destNode] = NULL;
1510       free(smsg_attr_vector_remote[destNode]);
1511       smsg_attr_vector_remote[destNode] = NULL;
1512       mailbox_list->offset -= smsg_memlen;
1513 #if PRINT_SYH
1514     printf("[%d] send connect_to request to %d failed\n", myrank, destNode);
1515 #endif
1516       return 0;
1517     }
1518     GNI_RC_CHECK("GNI_Post", status);
1519     smsg_connected_flag[destNode] = 1;
1520 #if PRINT_SYH
1521     printf("[%d] send connect_to request to %d done\n", myrank, destNode);
1522 #endif
1523     return 1;
1524 }
1525
1526 inline 
1527 static gni_return_t send_smsg_message(SMSG_QUEUE *queue, int destNode, void *msg, int size, uint8_t tag, int inbuff, MSG_LIST *ptr )
1528 {
1529     unsigned int          remote_address;
1530     uint32_t              remote_id;
1531     gni_return_t          status = GNI_RC_ERROR_RESOURCE;
1532     gni_smsg_attr_t       *smsg_attr;
1533     gni_post_descriptor_t *pd;
1534     gni_post_state_t      post_state;
1535     char                  *real_data; 
1536
1537     if (useDynamicSMSG) {
1538         switch (smsg_connected_flag[destNode]) {
1539         case 0: 
1540             connect_to(destNode);         /* continue to case 1 */
1541         case 1:                           /* pending connection, do nothing */
1542             status = GNI_RC_NOT_DONE;
1543             if(inbuff ==0)
1544                 buffer_small_msgs(queue, msg, size, destNode, tag);
1545             return status;
1546         }
1547     }
1548 #if CMK_SMP
1549 #if ! ONE_SEND_QUEUE
1550     if(PCQueueEmpty(queue->smsg_msglist_index[destNode].sendSmsgBuf) || inbuff==1)
1551 #endif
1552     {
1553 #else
1554     if(queue->smsg_msglist_index[destNode].sendSmsgBuf == 0 || inbuff==1)
1555     {
1556 #endif
1557         //CMI_GNI_LOCK(smsg_mailbox_lock)
1558         CMI_GNI_LOCK(default_tx_cq_lock)
1559 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
1560         int oldpe = -1;
1561         int oldeventid = -1;
1562         if(tag == SMALL_DATA_TAG || tag == LMSG_INIT_TAG)
1563         { 
1564             START_EVENT();
1565             if ( tag == SMALL_DATA_TAG)
1566                 real_data = (char*)msg; 
1567             else 
1568                 real_data = (char*)(((CONTROL_MSG*)msg)->source_addr);
1569             TRACE_COMM_GET_MSGID(real_data, &oldpe, &oldeventid);
1570             TRACE_COMM_SET_COMM_MSGID(real_data);
1571         }
1572 #endif
1573 #if REMOTE_EVENT
1574         if (tag == LMSG_INIT_TAG) {
1575             CONTROL_MSG *control_msg_tmp = (CONTROL_MSG*)msg;
1576             if (control_msg_tmp->seq_id == 0 && control_msg_tmp->ack_index == -1)
1577                 control_msg_tmp->ack_index = IndexPool_getslot(&ackPool, (void*)control_msg_tmp->source_addr, 1);
1578         }
1579         // GNI_EpSetEventData(ep_hndl_array[destNode], destNode, myrank);
1580 #endif
1581 #if     CMK_WITH_STATS
1582         SMSG_TRY_SEND(tag)
1583 #endif
1584 #if CMK_WITH_STATS
1585     double              creation_time;
1586     if (ptr == NULL)
1587         creation_time = CmiWallTimer();
1588     else
1589         creation_time = ptr->creation_time;
1590 #endif
1591
1592     status = GNI_SmsgSendWTag(ep_hndl_array[destNode], NULL, 0, msg, size, 0, tag);
1593 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
1594         if (oldpe != -1)  TRACE_COMM_SET_MSGID(real_data, oldpe, oldeventid);
1595 #endif
1596         CMI_GNI_UNLOCK(default_tx_cq_lock)
1597         //CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
1598         if(status == GNI_RC_SUCCESS)
1599         {
1600 #if     CMK_WITH_STATS
1601             SMSG_SENT_DONE(creation_time,tag) 
1602 #endif
1603 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
1604             if(tag == SMALL_DATA_TAG || tag == LMSG_INIT_TAG )
1605             { 
1606                 TRACE_COMM_CREATION(CpvAccess(projTraceStart), real_data);
1607             }
1608 #endif
1609         }else
1610             status = GNI_RC_ERROR_RESOURCE;
1611     }
1612     if(status != GNI_RC_SUCCESS && inbuff ==0)
1613         buffer_small_msgs(queue, msg, size, destNode, tag);
1614     return status;
1615 }
1616
1617 inline 
1618 static CONTROL_MSG* construct_control_msg(int size, char *msg, uint8_t seqno)
1619 {
1620     /* construct a control message and send */
1621     CONTROL_MSG         *control_msg_tmp;
1622     MallocControlMsg(control_msg_tmp);
1623     control_msg_tmp->source_addr = (uint64_t)msg;
1624     control_msg_tmp->seq_id    = seqno;
1625     control_msg_tmp->total_length = control_msg_tmp->length = ALIGN64(size); //for GET 4 bytes aligned 
1626 #if REMOTE_EVENT
1627     control_msg_tmp->ack_index    =  -1;
1628 #endif
1629 #if     USE_LRTS_MEMPOOL
1630     if(size < BIG_MSG)
1631     {
1632         control_msg_tmp->source_mem_hndl = GetMemHndl(msg);
1633     }
1634     else
1635     {
1636         SetMemHndlZero(control_msg_tmp->source_mem_hndl);
1637         control_msg_tmp->length = size - (seqno-1)*ONE_SEG;
1638         if (control_msg_tmp->length > ONE_SEG) control_msg_tmp->length = ONE_SEG;
1639     }
1640 #else
1641     SetMemHndlZero(control_msg_tmp->source_mem_hndl);
1642 #endif
1643     return control_msg_tmp;
1644 }
1645
1646 #define BLOCKING_SEND_CONTROL    0
1647
1648 // Large message, send control to receiver, receiver register memory and do a GET, 
1649 // return 1 - send no success
1650 inline static gni_return_t send_large_messages(SMSG_QUEUE *queue, int destNode, CONTROL_MSG  *control_msg_tmp, int inbuff, MSG_LIST *smsg_ptr)
1651 {
1652     gni_return_t        status  =  GNI_RC_ERROR_NOMEM;
1653     uint32_t            vmdh_index  = -1;
1654     int                 size;
1655     int                 offset = 0;
1656     uint64_t            source_addr;
1657     int                 register_size; 
1658     void                *msg;
1659
1660     size    =   control_msg_tmp->total_length;
1661     source_addr = control_msg_tmp->source_addr;
1662     register_size = control_msg_tmp->length;
1663
1664 #if  USE_LRTS_MEMPOOL
1665     if( control_msg_tmp->seq_id == 0 ){
1666 #if BLOCKING_SEND_CONTROL
1667         if (inbuff == 0 && IsMemHndlZero(GetMemHndl(source_addr))) {
1668             while (IsMemHndlZero(GetMemHndl(source_addr)) && buffered_send_msg + GetMempoolsize((void*)source_addr) >= MAX_BUFF_SEND)
1669                 LrtsAdvanceCommunication(0);
1670         }
1671 #endif
1672         if(IsMemHndlZero(GetMemHndl(source_addr))) //it is in mempool, it is possible to be de-registered by others
1673         {
1674             msg = (void*)source_addr;
1675             if(buffered_send_msg + GetMempoolsize(msg) >= MAX_BUFF_SEND)
1676             {
1677                 if(!inbuff)
1678                     buffer_small_msgs(queue, control_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, destNode, LMSG_INIT_TAG);
1679                 return GNI_RC_ERROR_NOMEM;
1680             }
1681             //register the corresponding mempool
1682             status = registerMemory(GetMempoolBlockPtr(msg), GetMempoolsize(msg), &(GetMemHndl(msg)), rdma_rx_cqh);
1683             if(status == GNI_RC_SUCCESS)
1684             {
1685                 control_msg_tmp->source_mem_hndl = GetMemHndl(source_addr);
1686             }
1687         }else
1688         {
1689             control_msg_tmp->source_mem_hndl = GetMemHndl(source_addr);
1690             status = GNI_RC_SUCCESS;
1691         }
1692         if(NoMsgInSend(source_addr))
1693             register_size = GetMempoolsize((void*)(source_addr));
1694         else
1695             register_size = 0;
1696     }else if(control_msg_tmp->seq_id >0)    // BIG_MSG
1697     {
1698         int offset = ONE_SEG*(control_msg_tmp->seq_id-1);
1699         source_addr += offset;
1700         size = control_msg_tmp->length;
1701 #if BLOCKING_SEND_CONTROL
1702         if (inbuff == 0 && IsMemHndlZero(control_msg_tmp->source_mem_hndl)) {
1703             while (IsMemHndlZero(control_msg_tmp->source_mem_hndl) && buffered_send_msg + size >= MAX_BUFF_SEND)
1704                 LrtsAdvanceCommunication(0);
1705         }
1706 #endif
1707         if (IsMemHndlZero(control_msg_tmp->source_mem_hndl)) {
1708             if(buffered_send_msg + size >= MAX_BUFF_SEND)
1709             {
1710                 if(!inbuff)
1711                     buffer_small_msgs(queue, control_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, destNode, LMSG_INIT_TAG);
1712                 return GNI_RC_ERROR_NOMEM;
1713             }
1714             status = registerMemory((void*)source_addr, ALIGN64(size), &(control_msg_tmp->source_mem_hndl), NULL);
1715             if(status == GNI_RC_SUCCESS) buffered_send_msg += ALIGN64(size);
1716         }
1717         else
1718         {
1719             status = GNI_RC_SUCCESS;
1720         }
1721         register_size = 0;  
1722     }
1723
1724 #if CMI_EXERT_SEND_LARGE_CAP
1725     if(SEND_large_pending >= SEND_large_cap)
1726     {
1727         status = GNI_RC_ERROR_NOMEM;
1728     }
1729 #endif
1730  
1731     if(status == GNI_RC_SUCCESS)
1732     {
1733        status = send_smsg_message( queue, destNode, control_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, LMSG_INIT_TAG, inbuff, smsg_ptr); 
1734         if(status == GNI_RC_SUCCESS)
1735         {
1736 #if CMI_EXERT_SEND_LARGE_CAP
1737             SEND_large_pending++;
1738 #endif
1739             buffered_send_msg += register_size;
1740             if(control_msg_tmp->seq_id == 0)
1741             {
1742                 IncreaseMsgInSend(source_addr);
1743             }
1744             FreeControlMsg(control_msg_tmp);
1745             MACHSTATE5(8, "GO SMSG LARGE to %d (%d,%d,%d) tag=%d\n", destNode, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size, LMSG_INIT_TAG); 
1746         }else
1747             status = GNI_RC_ERROR_RESOURCE;
1748
1749     } else if (status == GNI_RC_INVALID_PARAM || status == GNI_RC_PERMISSION_ERROR)
1750     {
1751         CmiAbort("Memory registor for large msg\n");
1752     }else 
1753     {
1754         status = GNI_RC_ERROR_NOMEM; 
1755         if(!inbuff)
1756             buffer_small_msgs(queue, control_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, destNode, LMSG_INIT_TAG);
1757     }
1758     return status;
1759 #else
1760     MEMORY_REGISTER(onesided_hnd, nic_hndl,msg, ALIGN64(size), &(control_msg_tmp->source_mem_hndl), &omdh, NULL, status)
1761     if(status == GNI_RC_SUCCESS)
1762     {
1763         status = send_smsg_message(queue, destNode, control_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, LMSG_INIT_TAG, 0, NULL);  
1764         if(status == GNI_RC_SUCCESS)
1765         {
1766             FreeControlMsg(control_msg_tmp);
1767         }
1768     } else if (status == GNI_RC_INVALID_PARAM || status == GNI_RC_PERMISSION_ERROR)
1769     {
1770         CmiAbort("Memory registor for large msg\n");
1771     }else 
1772     {
1773         buffer_small_msgs(queue, control_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, destNode, LMSG_INIT_TAG);
1774     }
1775     return status;
1776 #endif
1777 }
1778
1779 inline void LrtsPrepareEnvelope(char *msg, int size)
1780 {
1781     CmiSetMsgSize(msg, size);
1782     CMI_SET_CHECKSUM(msg, size);
1783 }
1784
1785 CmiCommHandle LrtsSendFunc(int destNode, int size, char *msg, int mode)
1786 {
1787     gni_return_t        status  =   GNI_RC_SUCCESS;
1788     uint8_t tag;
1789     CONTROL_MSG         *control_msg_tmp;
1790     int                 oob = ( mode & OUT_OF_BAND);
1791     SMSG_QUEUE          *queue;
1792
1793     MACHSTATE5(8, "GO LrtsSendFn %d(%d) (%d,%d, %d) \n", destNode, size, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size); 
1794 #if CMK_USE_OOB
1795     queue = oob? &smsg_oob_queue : &smsg_queue;
1796 #else
1797     queue = &smsg_queue;
1798 #endif
1799
1800     LrtsPrepareEnvelope(msg, size);
1801
1802 #if PRINT_SYH
1803     printf("LrtsSendFn %d==>%d, size=%d\n", myrank, destNode, size);
1804 #endif 
1805 #if CMK_SMP 
1806     if(size <= SMSG_MAX_MSG)
1807         buffer_small_msgs(queue, msg, size, destNode, SMALL_DATA_TAG);
1808     else if (size < BIG_MSG) {
1809         control_msg_tmp =  construct_control_msg(size, msg, 0);
1810         buffer_small_msgs(queue, control_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, destNode, LMSG_INIT_TAG);
1811     }
1812     else {
1813           CmiSetMsgSeq(msg, 0);
1814           control_msg_tmp =  construct_control_msg(size, msg, 1);
1815           buffer_small_msgs(queue, control_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, destNode, LMSG_INIT_TAG);
1816     }
1817 #else   //non-smp, smp(worker sending)
1818     if(size <= SMSG_MAX_MSG)
1819     {
1820         if (GNI_RC_SUCCESS == send_smsg_message(queue, destNode,  msg, size, SMALL_DATA_TAG, 0, NULL))
1821             CmiFree(msg);
1822     }
1823     else if (size < BIG_MSG) {
1824         control_msg_tmp =  construct_control_msg(size, msg, 0);
1825         send_large_messages(queue, destNode, control_msg_tmp, 0, NULL);
1826     }
1827     else {
1828 #if     USE_LRTS_MEMPOOL
1829         CmiSetMsgSeq(msg, 0);
1830         control_msg_tmp =  construct_control_msg(size, msg, 1);
1831         send_large_messages(queue, destNode, control_msg_tmp, 0, NULL);
1832 #else
1833         control_msg_tmp =  construct_control_msg(size, msg, 0);
1834         send_large_messages(queue, destNode, control_msg_tmp, 0, NULL);
1835 #endif
1836     }
1837 #endif
1838     return 0;
1839 }
1840
1841 void LrtsSyncListSendFn(int npes, int *pes, int len, char *msg)
1842 {
1843   int i;
1844 #if CMK_BROADCAST_USE_CMIREFERENCE
1845   for(i=0;i<npes;i++) {
1846     if (pes[i] == CmiMyPe())
1847       CmiSyncSend(pes[i], len, msg);
1848     else {
1849       CmiReference(msg);
1850       CmiSyncSendAndFree(pes[i], len, msg);
1851     }
1852   }
1853 #else
1854   for(i=0;i<npes;i++) {
1855     CmiSyncSend(pes[i], len, msg);
1856   }
1857 #endif
1858 }
1859
1860 CmiCommHandle LrtsAsyncListSendFn(int npes, int *pes, int len, char *msg)
1861 {
1862   /* A better asynchronous implementation may be wanted, but at least it works */
1863   CmiSyncListSendFn(npes, pes, len, msg);
1864   return (CmiCommHandle) 0;
1865 }
1866
1867 void LrtsFreeListSendFn(int npes, int *pes, int len, char *msg)
1868 {
1869   if (npes == 1) {
1870       CmiSyncSendAndFree(pes[0], len, msg);
1871       return;
1872   }
1873 #if CMK_PERSISTENT_COMM
1874   if (CpvAccess(phs) && len > PERSIST_MIN_SIZE) {
1875       int i;
1876       for(i=0;i<npes;i++) {
1877         if (pes[i] == CmiMyPe())
1878           CmiSyncSend(pes[i], len, msg);
1879         else {
1880           CmiReference(msg);
1881           CmiSyncSendAndFree(pes[i], len, msg);
1882         }
1883       }
1884       CmiFree(msg);
1885       return;
1886   }
1887 #endif
1888   
1889 #if CMK_BROADCAST_USE_CMIREFERENCE
1890   CmiSyncListSendFn(npes, pes, len, msg);
1891   CmiFree(msg);
1892 #else
1893   int i;
1894   for(i=0;i<npes-1;i++) {
1895     CmiSyncSend(pes[i], len, msg);
1896   }
1897   if (npes>0)
1898     CmiSyncSendAndFree(pes[npes-1], len, msg);
1899   else 
1900     CmiFree(msg);
1901 #endif
1902 }
1903
1904 static void    PumpDatagramConnection();
1905 static      int         event_SetupConnect = 111;
1906 static      int         event_PumpSmsg = 222 ;
1907 static      int         event_PumpTransaction = 333;
1908 static      int         event_PumpRdmaTransaction = 444;
1909 static      int         event_SendBufferSmsg = 484;
1910 static      int         event_SendFmaRdmaMsg = 555;
1911 static      int         event_AdvanceCommunication = 666;
1912
1913 static void registerUserTraceEvents() {
1914 #if CMI_MPI_TRACE_USEREVENTS && CMK_TRACE_ENABLED && !CMK_TRACE_IN_CHARM
1915     event_SetupConnect = traceRegisterUserEvent("setting up connections", -1 );
1916     event_PumpSmsg = traceRegisterUserEvent("Pump network small msgs", -1);
1917     event_PumpTransaction = traceRegisterUserEvent("Pump FMA/RDMA local transaction" , -1);
1918     event_PumpRdmaTransaction = traceRegisterUserEvent("Pump RDMA remote event" , -1);
1919     event_SendBufferSmsg = traceRegisterUserEvent("Sending buffered small msgs", -1);
1920     event_SendFmaRdmaMsg = traceRegisterUserEvent("Sending buffered fma/rdma transactions", -1);
1921     event_AdvanceCommunication = traceRegisterUserEvent("Worker thread in sending/receiving", -1);
1922 #endif
1923 }
1924
1925 static void ProcessDeadlock()
1926 {
1927     static CmiUInt8 *ptr = NULL;
1928     static CmiUInt8  last = 0, mysum, sum;
1929     static int count = 0;
1930     gni_return_t status;
1931     int i;
1932
1933 //printf("[%d] comm thread detected hang %d %d %d\n", CmiMyPe(), smsg_send_count, smsg_recv_count, count);
1934 //sweep_mempool(CpvAccess(mempool));
1935     if (ptr == NULL) ptr = (CmiUInt8*)malloc(mysize * sizeof(CmiUInt8));
1936     mysum = smsg_send_count + smsg_recv_count;
1937     MACHSTATE5(9,"Before allgather Progress Deadlock (%d,%d)  (%d,%d)(%d)\n", buffered_send_msg, register_memory_size, last, sum, count); 
1938     status = PMI_Allgather(&mysum,ptr,sizeof(CmiUInt8));
1939     GNI_RC_CHECK("PMI_Allgather", status);
1940     sum = 0;
1941     for (i=0; i<mysize; i++)  sum+= ptr[i];
1942     if (last == 0 || sum == last) 
1943         count++;
1944     else
1945         count = 0;
1946     last = sum;
1947     MACHSTATE5(9,"Progress Deadlock (%d,%d)  (%d,%d)(%d)\n", buffered_send_msg, register_memory_size, last, sum, count); 
1948     if (count == 2) { 
1949         /* detected twice, it is a real deadlock */
1950         if (myrank == 0)  {
1951             CmiPrintf("Charm++> Network progress engine appears to have stalled, possibly because registered memory limits have been exceeded or are too low.  Try adjusting environment variables CHARM_UGNI_MEMPOOL_MAX and CHARM_UGNI_SEND_MAX (current limits are %lld and %lld).\n", MAX_REG_MEM, MAX_BUFF_SEND);
1952             CmiAbort("Fatal> Deadlock detected.");
1953         }
1954
1955     }
1956     _detected_hang = 0;
1957 }
1958
1959 static void CheckProgress()
1960 {
1961     if (smsg_send_count == last_smsg_send_count &&
1962         smsg_recv_count == last_smsg_recv_count ) 
1963     {
1964         _detected_hang = 1;
1965 #if !CMK_SMP
1966         if (_detected_hang) ProcessDeadlock();
1967 #endif
1968
1969     }
1970     else {
1971         //MACHSTATE5(9,"--Check Progress %d(%d, %d) (%d,%d)\n", mycount, buffered_send_msg, register_memory_size, smsg_send_count, smsg_recv_count); 
1972         last_smsg_send_count = smsg_send_count;
1973         last_smsg_recv_count = smsg_recv_count;
1974         _detected_hang = 0;
1975     }
1976 }
1977
1978 static void set_limit()
1979 {
1980     //if (!user_set_flag && CmiMyRank() == 0) {
1981     if (CmiMyRank() == 0) {
1982         int mynode = CmiPhysicalNodeID(CmiMyPe());
1983         int numpes = CmiNumPesOnPhysicalNode(mynode);
1984         int numprocesses = numpes / CmiMyNodeSize();
1985         MAX_REG_MEM  = _totalmem / numprocesses;
1986         MAX_BUFF_SEND = MAX_REG_MEM / 2;
1987         if (CmiMyPe() == 0)
1988            printf("mem_max = %.2fM, send_max =%.2fM\n", MAX_REG_MEM/1024.0/1024, MAX_BUFF_SEND/1024./1024);
1989         if(CmiMyPe() == 0 && (smsg_memlen*mysize + _expand_mem > MAX_BUFF_SEND ||  smsg_memlen*mysize + _mempool_size > MAX_BUFF_SEND))
1990         {
1991              printf("Charm++> FATAL ERROR your program has risk of hanging \n please try large page or use Dynamic smsg +useDynamicSmsg or contact Charm++ developers\n");
1992              CmiAbort("memory registration\n");
1993         }
1994     }
1995 }
1996
1997 void LrtsPostCommonInit(int everReturn)
1998 {
1999 #if CMK_DIRECT
2000     CmiDirectInit();
2001 #endif
2002 #if CMI_MPI_TRACE_USEREVENTS && CMK_TRACE_ENABLED && !CMK_TRACE_IN_CHARM
2003     CpvInitialize(double, projTraceStart);
2004     /* only PE 0 needs to care about registration (to generate sts file). */
2005     //if (CmiMyPe() == 0) 
2006     {
2007         registerMachineUserEventsFunction(&registerUserTraceEvents);
2008     }
2009 #endif
2010
2011 #if CMK_SMP
2012     CmiIdleState *s=CmiNotifyGetState();
2013     CcdCallOnConditionKeep(CcdPROCESSOR_BEGIN_IDLE,(CcdVoidFn)CmiNotifyBeginIdle,(void *)s);
2014     CcdCallOnConditionKeep(CcdPROCESSOR_STILL_IDLE,(CcdVoidFn)CmiNotifyStillIdle,(void *)s);
2015 #else
2016     CcdCallOnConditionKeep(CcdPROCESSOR_STILL_IDLE,(CcdVoidFn)CmiNotifyStillIdle,NULL);
2017     if (useDynamicSMSG)
2018     CcdCallOnConditionKeep(CcdPERIODIC_10ms, (CcdVoidFn) PumpDatagramConnection, NULL);
2019 #endif
2020
2021 #if ! LARGEPAGE
2022     if (_checkProgress)
2023 #if CMK_SMP
2024     if (CmiMyRank() == 0)
2025 #endif
2026     CcdCallOnConditionKeep(CcdPERIODIC_2minute, (CcdVoidFn) CheckProgress, NULL);
2027 #endif
2028  
2029 #if !LARGEPAGE
2030     CcdCallOnCondition(CcdTOPOLOGY_AVAIL, (CcdVoidFn)set_limit, NULL);
2031 #endif
2032 }
2033
2034 /* this is called by worker thread */
2035 void LrtsPostNonLocal(){
2036 #if 1
2037 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
2038     double startT, endT;
2039 #endif
2040
2041 #if MULTI_THREAD_SEND
2042     if(mysize == 1) return;
2043
2044 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
2045     traceEndIdle();
2046     startT = CmiWallTimer();
2047 #endif
2048
2049 #if CMK_WORKER_SINGLE_TASK
2050     if (CmiMyRank() % 6 == 0)
2051 #endif
2052     PumpNetworkSmsg();
2053
2054 #if CMK_WORKER_SINGLE_TASK
2055     if (CmiMyRank() % 6 == 1)
2056 #endif
2057     PumpLocalTransactions(default_tx_cqh, default_tx_cq_lock);
2058
2059 #if CMK_WORKER_SINGLE_TASK
2060     if (CmiMyRank() % 6 == 2)
2061 #endif
2062     PumpLocalTransactions(rdma_tx_cqh, rdma_tx_cq_lock);
2063
2064 #if REMOTE_EVENT
2065 #if CMK_WORKER_SINGLE_TASK
2066     if (CmiMyRank() % 6 == 3)
2067 #endif
2068     PumpRemoteTransactions(rdma_rx_cqh);         // rdma_rx_cqh
2069 #endif
2070
2071 #if CMK_WORKER_SINGLE_TASK
2072     if (CmiMyRank() % 6 == 4)
2073 #endif
2074     {
2075 #if CMK_USE_OOB
2076     SendBufferMsg(&smsg_oob_queue, NULL);
2077     SendBufferMsg(&smsg_queue, &smsg_oob_queue);
2078 #else
2079     SendBufferMsg(&smsg_queue, NULL);
2080 #endif
2081     }
2082
2083 #if CMK_WORKER_SINGLE_TASK
2084     if (CmiMyRank() % 6 == 5)
2085 #endif
2086 #if CMK_SMP
2087     STATS_SENDRDMAMSG_TIME(SendRdmaMsg(sendRdmaBuf));
2088 #else
2089     STATS_SENDRDMAMSG_TIME(SendRdmaMsg());
2090 #endif
2091
2092 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
2093     endT = CmiWallTimer();
2094     traceUserBracketEvent(event_AdvanceCommunication, startT, endT);
2095     traceBeginIdle();
2096 #endif
2097
2098 #endif
2099 #endif
2100 }
2101
2102 /* useDynamicSMSG */
2103 static void    PumpDatagramConnection()
2104 {
2105     uint32_t          remote_address;
2106     uint32_t          remote_id;
2107     gni_return_t status;
2108     gni_post_state_t  post_state;
2109     uint64_t          datagram_id;
2110     int i;
2111
2112    while ((status = GNI_PostDataProbeById(nic_hndl, &datagram_id)) == GNI_RC_SUCCESS)
2113    {
2114        if (datagram_id >= mysize) {           /* bound endpoint */
2115            int pe = datagram_id - mysize;
2116            CMI_GNI_LOCK(global_gni_lock)
2117            status = GNI_EpPostDataTestById( ep_hndl_array[pe], datagram_id, &post_state, &remote_address, &remote_id);
2118            CMI_GNI_UNLOCK(global_gni_lock)
2119            if(status == GNI_RC_SUCCESS && post_state == GNI_POST_COMPLETED)
2120            {
2121                CmiAssert(remote_id == pe);
2122                status = GNI_SmsgInit(ep_hndl_array[pe], smsg_attr_vector_local[pe], smsg_attr_vector_remote[pe]);
2123                GNI_RC_CHECK("Dynamic SMSG Init", status);
2124 #if PRINT_SYH
2125                printf("[%d] ++ Dynamic SMSG setup [%d===>%d] done\n", myrank, myrank, pe);
2126 #endif
2127                CmiAssert(smsg_connected_flag[pe] == 1);
2128                smsg_connected_flag[pe] = 2;
2129            }
2130        }
2131        else {         /* unbound ep */
2132            status = GNI_EpPostDataTestById( ep_hndl_unbound, datagram_id, &post_state, &remote_address, &remote_id);
2133            if(status == GNI_RC_SUCCESS && post_state == GNI_POST_COMPLETED)
2134            {
2135                CmiAssert(remote_id<mysize);
2136                CmiAssert(smsg_connected_flag[remote_id] <= 0);
2137                status = GNI_SmsgInit(ep_hndl_array[remote_id], &send_smsg_attr, &recv_smsg_attr);
2138                GNI_RC_CHECK("Dynamic SMSG Init", status);
2139 #if PRINT_SYH
2140                printf("[%d] ++ Dynamic SMSG setup2 [%d===>%d] done\n", myrank, myrank, remote_id);
2141 #endif
2142                smsg_connected_flag[remote_id] = 2;
2143
2144                alloc_smsg_attr(&send_smsg_attr);
2145                status = GNI_EpPostDataWId (ep_hndl_unbound, &send_smsg_attr,  SMSG_ATTR_SIZE, &recv_smsg_attr, SMSG_ATTR_SIZE, myrank);
2146                GNI_RC_CHECK("post unbound datagram", status);
2147            }
2148        }
2149    }
2150 }
2151
2152 /* pooling CQ to receive network message */
2153 static void PumpNetworkRdmaMsgs()
2154 {
2155     gni_cq_entry_t      event_data;
2156     gni_return_t        status;
2157
2158 }
2159
2160 #if CMK_SMP
2161 inline 
2162 static void bufferRdmaMsg(PCQueue bufferqueue, int inst_id, gni_post_descriptor_t *pd, int ack_index)
2163 {
2164     RDMA_REQUEST        *rdma_request_msg;
2165     MallocRdmaRequest(rdma_request_msg);
2166     rdma_request_msg->destNode = inst_id;
2167     rdma_request_msg->pd = pd;
2168 #if REMOTE_EVENT
2169     rdma_request_msg->ack_index = ack_index;
2170 #endif
2171     PCQueuePush(bufferqueue, (char*)rdma_request_msg);
2172 }
2173
2174 #else
2175 inline 
2176 static void bufferRdmaMsg(RDMA_REQUEST *bufferqueue, int inst_id, gni_post_descriptor_t *pd, int ack_index)
2177 {
2178     RDMA_REQUEST        *rdma_request_msg;
2179     MallocRdmaRequest(rdma_request_msg);
2180     rdma_request_msg->destNode = inst_id;
2181     rdma_request_msg->pd = pd;
2182 #if REMOTE_EVENT
2183     rdma_request_msg->ack_index = ack_index;
2184 #endif
2185     if(bufferqueue == 0)
2186     {
2187         sendRdmaBuf = sendRdmaTail = rdma_request_msg;
2188     }else{
2189         sendRdmaTail->next = rdma_request_msg;
2190         sendRdmaTail =  rdma_request_msg;
2191     }
2192 }
2193
2194 #endif
2195
2196 static void getLargeMsgRequest(void* header, uint64_t inst_id);
2197
2198 static void PumpNetworkSmsg()
2199 {
2200     uint64_t            inst_id;
2201     gni_cq_entry_t      event_data;
2202     gni_return_t        status;
2203     void                *header;
2204     uint8_t             msg_tag;
2205     int                 msg_nbytes;
2206     void                *msg_data;
2207     gni_mem_handle_t    msg_mem_hndl;
2208     gni_smsg_attr_t     *smsg_attr;
2209     gni_smsg_attr_t     *remote_smsg_attr;
2210     int                 init_flag;
2211     CONTROL_MSG         *control_msg_tmp, *header_tmp;
2212     uint64_t            source_addr;
2213     SMSG_QUEUE         *queue = &smsg_queue;
2214 #if  CMK_DIRECT
2215     cmidirectMsg        *direct_msg;
2216 #endif
2217 #if CMI_PUMPNETWORKSMSG_CAP 
2218     int                  recv_cnt = 0;
2219     while(recv_cnt< PumpNetworkSmsg_cap) {
2220 #else
2221     while(1) {
2222 #endif
2223         CMI_GNI_LOCK(smsg_rx_cq_lock)
2224         status =GNI_CqGetEvent(smsg_rx_cqh, &event_data);
2225         CMI_GNI_UNLOCK(smsg_rx_cq_lock)
2226         if(status != GNI_RC_SUCCESS) break;
2227
2228         inst_id = GNI_CQ_GET_INST_ID(event_data);
2229 #if REMOTE_EVENT
2230         inst_id = GET_RANK(inst_id);      /* important */
2231 #endif
2232         // GetEvent returns success but GetNext return not_done. caused by Smsg out-of-order transfer
2233 #if PRINT_SYH
2234         printf("[%d] %d PumpNetworkMsgs is received from PE: %d,  status=%s\n", myrank, CmiMyRank(), inst_id,  gni_err_str[status]);
2235 #endif
2236         if (useDynamicSMSG) {
2237             /* subtle: smsg may come before connection is setup */
2238             while (smsg_connected_flag[inst_id] != 2) 
2239                PumpDatagramConnection();
2240         }
2241         msg_tag = GNI_SMSG_ANY_TAG;
2242         while(1) {
2243             CMI_GNI_LOCK(smsg_mailbox_lock)
2244             status = GNI_SmsgGetNextWTag(ep_hndl_array[inst_id], &header, &msg_tag);
2245             if (status != GNI_RC_SUCCESS)
2246             {
2247                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2248                 break;
2249             }
2250 #if         CMI_PUMPNETWORKSMSG_CAP
2251             recv_cnt++; 
2252 #endif
2253 #if PRINT_SYH
2254             printf("[%d] from %d smsg msg is received, messageid: tag=%d\n", myrank, inst_id, msg_tag);
2255 #endif
2256             /* copy msg out and then put into queue (small message) */
2257             switch (msg_tag) {
2258             case SMALL_DATA_TAG:
2259             {
2260                 START_EVENT();
2261                 msg_nbytes = CmiGetMsgSize(header);
2262                 msg_data    = CmiAlloc(msg_nbytes);
2263                 memcpy(msg_data, (char*)header, msg_nbytes);
2264                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2265                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2266                 TRACE_COMM_CREATION(EVENT_TIME(), msg_data);
2267                 CMI_CHECK_CHECKSUM(msg_data, msg_nbytes);
2268                 handleOneRecvedMsg(msg_nbytes, msg_data);
2269                 break;
2270             }
2271             case LMSG_INIT_TAG:
2272             {
2273 #if MULTI_THREAD_SEND
2274                 MallocControlMsg(control_msg_tmp);
2275                 memcpy(control_msg_tmp, header, CONTROL_MSG_SIZE);
2276                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2277                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2278                 getLargeMsgRequest(control_msg_tmp, inst_id);
2279                 FreeControlMsg(control_msg_tmp);
2280 #else
2281                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2282                 getLargeMsgRequest(header, inst_id);
2283                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2284 #endif
2285                 break;
2286             }
2287 #if !REMOTE_EVENT && !CQWRITE
2288             case ACK_TAG:   //msg fit into mempool
2289             {
2290                 /* Get is done, release message . Now put is not used yet*/
2291                 void *msg = (void*)(((ACK_MSG *)header)->source_addr);
2292                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2293                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2294 #if ! USE_LRTS_MEMPOOL
2295                 MEMORY_DEREGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, &(((ACK_MSG *)header)->source_mem_hndl), &omdh, ((ACK_MSG *)header)->length);
2296 #else
2297                 DecreaseMsgInSend(msg);
2298 #endif
2299                 if(NoMsgInSend(msg))
2300                     buffered_send_msg -= GetMempoolsize(msg);
2301                 MACHSTATE5(8, "GO send done to %d (%d,%d, %d) tag=%d\n", inst_id, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size, msg_tag); 
2302                 CmiFree(msg);
2303 #if CMI_EXERT_SEND_LARGE_CAP
2304                 SEND_large_pending--;
2305 #endif
2306                 break;
2307             }
2308 #endif
2309             case BIG_MSG_TAG:  //big msg, de-register, transfer next seg
2310             {
2311 #if MULTI_THREAD_SEND
2312                 MallocControlMsg(header_tmp);
2313                 memcpy(header_tmp, header, CONTROL_MSG_SIZE);
2314                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2315 #else
2316                 header_tmp = (CONTROL_MSG *) header;
2317 #endif
2318                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2319 #if CMI_EXERT_SEND_LARGE_CAP
2320                 SEND_large_pending--;
2321 #endif
2322                 void *msg = (void*)(header_tmp->source_addr);
2323                 int cur_seq = CmiGetMsgSeq(msg);
2324                 int offset = ONE_SEG*(cur_seq+1);
2325                 MEMORY_DEREGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, &(header_tmp->source_mem_hndl), &omdh, header_tmp->length);
2326                 buffered_send_msg -= header_tmp->length;
2327                 int remain_size = CmiGetMsgSize(msg) - header_tmp->length;
2328                 if (remain_size < 0) remain_size = 0;
2329                 CmiSetMsgSize(msg, remain_size);
2330                 if(remain_size <= 0) //transaction done
2331                 {
2332                     CmiFree(msg);
2333                 }else if (header_tmp->total_length > offset)
2334                 {
2335                     CmiSetMsgSeq(msg, cur_seq+1);
2336                     control_msg_tmp = construct_control_msg(header_tmp->total_length, msg, cur_seq+1+1);
2337                     control_msg_tmp->dest_addr = header_tmp->dest_addr;
2338                     //send next seg
2339                     send_large_messages( queue, inst_id, control_msg_tmp, 0, NULL);
2340                          // pipelining
2341                     if (header_tmp->seq_id == 1) {
2342                       int i;
2343                       for (i=1; i<BIG_MSG_PIPELINE; i++) {
2344                         int seq = cur_seq+i+2;
2345                         CmiSetMsgSeq(msg, seq-1);
2346                         control_msg_tmp =  construct_control_msg(header_tmp->total_length, (char *)msg, seq);
2347                         control_msg_tmp->dest_addr = header_tmp->dest_addr;
2348                         send_large_messages( queue, inst_id, control_msg_tmp, 0, NULL);
2349                         if (header_tmp->total_length <= ONE_SEG*seq) break;
2350                       }
2351                     }
2352                 }
2353 #if MULTI_THREAD_SEND
2354                 FreeControlMsg(header_tmp);
2355 #else
2356                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2357 #endif
2358                 break;
2359             }
2360 #if CMK_PERSISTENT_COMM && !REMOTE_EVENT && !CQWRITE
2361             case PUT_DONE_TAG:  {   //persistent message
2362                 void *msg = (void *)(((CONTROL_MSG *) header)->source_addr);
2363                 int size = ((CONTROL_MSG *) header)->length;
2364                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2365                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2366                 CmiReference(msg);
2367                 CMI_CHECK_CHECKSUM(msg, size);
2368                 handleOneRecvedMsg(size, msg); 
2369 #if PRINT_SYH
2370                 printf("[%d] PUT_DONE_TAG hand over one message, size: %d. \n", myrank, size);
2371 #endif
2372                 break;
2373             }
2374 #endif
2375 #if CMK_DIRECT
2376             case DIRECT_PUT_DONE_TAG:  //cmi direct 
2377                 //create a trigger message
2378                 direct_msg = (cmidirectMsg*)CmiAlloc(sizeof(cmidirectMsg));
2379                 direct_msg->handler = ((CMK_DIRECT_HEADER*)header)->handler_addr;
2380                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2381                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2382                 CmiSetHandler(direct_msg, CpvAccess(CmiHandleDirectIdx));
2383                 CmiPushPE(((CmiDirectUserHandle*)direct_msg->handler)->remoteRank, direct_msg);
2384                 //(*(((CMK_DIRECT_HEADER*) header)->callbackFnPtr))(((CMK_DIRECT_HEADER*) header)->callbackData);
2385                 break;
2386 #endif
2387             default:
2388                 GNI_SmsgRelease(ep_hndl_array[inst_id]);
2389                 CMI_GNI_UNLOCK(smsg_mailbox_lock)
2390                 printf("weird tag problem\n");
2391                 CmiAbort("Unknown tag\n");
2392             }               // end switch
2393 #if PRINT_SYH
2394             printf("[%d] from %d after switch request for smsg is received, messageid: tag=%d\n", myrank, inst_id, msg_tag);
2395 #endif
2396             smsg_recv_count ++;
2397             msg_tag = GNI_SMSG_ANY_TAG;
2398         } //endwhile GNI_SmsgGetNextWTag
2399     }   //end while GetEvent
2400     if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE)
2401     {
2402         printf("charm> Please use +useRecvQueue 204800 in your command line, if the error comes again, increase this number\n");  
2403         GNI_RC_CHECK("Smsg_rx_cq full", status);
2404     }
2405 }
2406
2407 static void printDesc(gni_post_descriptor_t *pd)
2408 {
2409     printf(" Descriptor (%p===>%p)(%d)\n", pd->local_addr, pd->remote_addr, pd->length); 
2410 }
2411
2412 #if CQWRITE
2413 static void sendCqWrite(int destNode, uint64_t data, gni_mem_handle_t mem_hndl)
2414 {
2415     gni_post_descriptor_t *pd;
2416     gni_return_t        status = GNI_RC_SUCCESS;
2417     
2418     MallocPostDesc(pd);
2419     pd->type = GNI_POST_CQWRITE;
2420     pd->cq_mode = GNI_CQMODE_SILENT;
2421     //pd->cq_mode = GNI_CQMODE_GLOBAL_EVENT | GNI_CQMODE_REMOTE_EVENT ;
2422     pd->dlvr_mode = GNI_DLVMODE_PERFORMANCE;
2423     pd->cqwrite_value = data;
2424     pd->remote_mem_hndl = mem_hndl;
2425     status = GNI_PostCqWrite(ep_hndl_array[destNode], pd);
2426     GNI_RC_CHECK("GNI_PostCqWrite", status);
2427 }
2428 #endif
2429
2430 // register memory for a message
2431 // return mem handle
2432 static gni_return_t  registerMessage(void *msg, int size, int seqno, gni_mem_handle_t *memh)
2433 {
2434     gni_return_t status = GNI_RC_SUCCESS;
2435
2436     if (!IsMemHndlZero(*memh)) return GNI_RC_SUCCESS;
2437
2438 #if CMK_PERSISTENT_COMM
2439       // persistent message is always registered
2440       // BIG_MSG small pieces do not have malloc chunk header
2441     if (IS_PERSISTENT_MEMORY(msg)) {
2442         *memh = GetMemHndl(msg);
2443         return GNI_RC_SUCCESS;
2444     }
2445 #endif
2446     if(seqno == 0 
2447 #if CMK_PERSISTENT_COMM
2448          || seqno == PERSIST_SEQ
2449 #endif
2450       )
2451     {
2452         if(IsMemHndlZero((GetMemHndl(msg))))
2453         {
2454             msg = (void*)(msg);
2455             status = registerMemory(GetMempoolBlockPtr(msg), GetMempoolsize(msg), &(GetMemHndl(msg)), rdma_rx_cqh);
2456             if(status == GNI_RC_SUCCESS)
2457                 *memh = GetMemHndl(msg);
2458         }
2459         else {
2460             *memh = GetMemHndl(msg);
2461         }
2462     }
2463     else {
2464         //big msg, can not fit into memory pool, or CmiDirect Msg (which is not from mempool)
2465         status = registerMemory(msg, size, memh, NULL); 
2466     }
2467     return status;
2468 }
2469
2470 // for BIG_MSG called on receiver side for receiving control message
2471 // LMSG_INIT_TAG
2472 static void getLargeMsgRequest(void* header, uint64_t inst_id )
2473 {
2474 #if     USE_LRTS_MEMPOOL
2475     CONTROL_MSG         *request_msg;
2476     gni_return_t        status = GNI_RC_SUCCESS;
2477     void                *msg_data;
2478     gni_post_descriptor_t *pd;
2479     gni_mem_handle_t    msg_mem_hndl;
2480     int                 size, transaction_size, offset = 0;
2481     size_t              register_size = 0;
2482
2483     // initial a get to transfer data from the sender side */
2484     request_msg = (CONTROL_MSG *) header;
2485     size = request_msg->total_length;
2486     MACHSTATE4(8, "GO Get request from %d (%d,%d, %d) \n", inst_id, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size); 
2487     MallocPostDesc(pd);
2488 #if CMK_WITH_STATS 
2489     pd->sync_flag_addr = 1000000 * CmiWallTimer(); //microsecond
2490 #endif
2491     if(request_msg->seq_id < 2)   {
2492 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD 
2493         pd->sync_flag_addr = 1000000 * CmiWallTimer(); //microsecond
2494 #endif
2495         msg_data = CmiAlloc(size);
2496         CmiSetMsgSeq(msg_data, 0);
2497         _MEMCHECK(msg_data);
2498     }
2499     else {
2500         offset = ONE_SEG*(request_msg->seq_id-1);
2501         msg_data = (char*)request_msg->dest_addr + offset;
2502     }
2503    
2504     pd->cqwrite_value = request_msg->seq_id;
2505
2506     transaction_size = request_msg->seq_id == 0? ALIGN64(size) : ALIGN64(request_msg->length);
2507     SetMemHndlZero(pd->local_mem_hndl);
2508     status = registerMessage(msg_data, transaction_size, request_msg->seq_id, &pd->local_mem_hndl);
2509     if (status == GNI_RC_SUCCESS && request_msg->seq_id == 0) {
2510         if(NoMsgInRecv( (void*)(msg_data)))
2511             register_size = GetMempoolsize((void*)(msg_data));
2512     }
2513
2514     pd->first_operand = ALIGN64(size);                   //  total length
2515
2516     if(request_msg->total_length <= LRTS_GNI_RDMA_THRESHOLD)
2517         pd->type            = GNI_POST_FMA_GET;
2518     else
2519         pd->type            = GNI_POST_RDMA_GET;
2520     pd->cq_mode         = GNI_CQMODE_GLOBAL_EVENT;
2521     pd->dlvr_mode       = GNI_DLVMODE_PERFORMANCE;
2522     pd->length          = transaction_size;
2523     pd->local_addr      = (uint64_t) msg_data;
2524     pd->remote_addr     = request_msg->source_addr + offset;
2525     pd->remote_mem_hndl = request_msg->source_mem_hndl;
2526 #if MULTI_THREAD_SEND
2527     pd->src_cq_hndl     = rdma_tx_cqh;
2528 #else
2529     pd->src_cq_hndl     = 0; 
2530 #endif
2531     pd->rdma_mode       = 0;
2532     pd->amo_cmd         = 0;
2533 #if CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP
2534     if(status == GNI_RC_SUCCESS && RDMA_pending >= RDMA_cap ) status = GNI_RC_ERROR_RESOURCE; 
2535 #endif
2536     //memory registration success
2537     if(status == GNI_RC_SUCCESS )
2538     {
2539         CmiNodeLock lock = pd->type == GNI_POST_RDMA_GET?rdma_tx_cq_lock:default_tx_cq_lock;
2540         CMI_GNI_LOCK(lock)
2541 #if REMOTE_EVENT
2542         if( request_msg->seq_id == 0)
2543         {
2544             pd->cq_mode |= GNI_CQMODE_REMOTE_EVENT;
2545             int sts = GNI_EpSetEventData(ep_hndl_array[inst_id], inst_id, ACK_EVENT(request_msg->ack_index));
2546             GNI_RC_CHECK("GNI_EpSetEventData", sts);
2547         }
2548 #endif
2549
2550 #if CMK_WITH_STATS
2551         RDMA_TRY_SEND(pd->type)
2552 #endif
2553         if(pd->type == GNI_POST_RDMA_GET) 
2554         {
2555             status = GNI_PostRdma(ep_hndl_array[inst_id], pd);
2556         }
2557         else
2558         {
2559             status = GNI_PostFma(ep_hndl_array[inst_id],  pd);
2560         }
2561         CMI_GNI_UNLOCK(lock)
2562
2563         if(status == GNI_RC_SUCCESS )
2564         {
2565 #if CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP
2566             RDMA_pending++;
2567 #endif
2568             if(pd->cqwrite_value == 0)
2569             {
2570 #if MACHINE_DEBUG_LOG
2571                 buffered_recv_msg += register_size;
2572                 MACHSTATE4(8, "GO request from %d (%d,%d, %d)\n", inst_id, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size); 
2573 #endif
2574                 IncreaseMsgInRecv(msg_data);
2575 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD 
2576                 pd->sync_flag_value = 1000000 * CmiWallTimer(); //microsecond
2577 #endif
2578             }
2579 #if  CMK_WITH_STATS
2580             pd->sync_flag_value = 1000000 * CmiWallTimer(); //microsecond
2581             RDMA_TRANS_INIT(pd->type, pd->sync_flag_addr/1000000.0)
2582 #endif
2583         }
2584     }else
2585     {
2586         SetMemHndlZero((pd->local_mem_hndl));
2587     }
2588     if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE|| status == GNI_RC_ERROR_NOMEM )
2589     {
2590 #if REMOTE_EVENT
2591         bufferRdmaMsg(sendRdmaBuf, inst_id, pd, request_msg->ack_index); 
2592 #else
2593         bufferRdmaMsg(sendRdmaBuf, inst_id, pd, -1); 
2594 #endif
2595     }else if (status != GNI_RC_SUCCESS) {
2596         // printf("source: %d pd:(%p,%p)(%p,%p) len:%d local:%x remote:%x\n", (int)inst_id, (pd->local_mem_hndl).qword1, (pd->local_mem_hndl).qword2, (pd->remote_mem_hndl).qword1, (pd->remote_mem_hndl).qword2, pd->length, pd->local_addr, pd->remote_addr);
2597         GNI_RC_CHECK("GetLargeAFter posting", status);
2598     }
2599 #else
2600     CONTROL_MSG         *request_msg;
2601     gni_return_t        status;
2602     void                *msg_data;
2603     gni_post_descriptor_t *pd;
2604     RDMA_REQUEST        *rdma_request_msg;
2605     gni_mem_handle_t    msg_mem_hndl;
2606     //int source;
2607     // initial a get to transfer data from the sender side */
2608     request_msg = (CONTROL_MSG *) header;
2609     msg_data = CmiAlloc(request_msg->length);
2610     _MEMCHECK(msg_data);
2611
2612     MEMORY_REGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, msg_data, request_msg->length, &msg_mem_hndl, &omdh, NULL,  status)
2613
2614     if (status == GNI_RC_INVALID_PARAM || status == GNI_RC_PERMISSION_ERROR) 
2615     {
2616         GNI_RC_CHECK("Invalid/permission Mem Register in post", status);
2617     }
2618
2619     MallocPostDesc(pd);
2620     if(request_msg->length <= LRTS_GNI_RDMA_THRESHOLD) 
2621         pd->type            = GNI_POST_FMA_GET;
2622     else
2623         pd->type            = GNI_POST_RDMA_GET;
2624     pd->cq_mode         = GNI_CQMODE_GLOBAL_EVENT;// |  GNI_CQMODE_REMOTE_EVENT;
2625     pd->dlvr_mode       = GNI_DLVMODE_PERFORMANCE;
2626     pd->length          = ALIGN64(request_msg->length);
2627     pd->local_addr      = (uint64_t) msg_data;
2628     pd->remote_addr     = request_msg->source_addr;
2629     pd->remote_mem_hndl = request_msg->source_mem_hndl;
2630 #if MULTI_THREAD_SEND
2631     pd->src_cq_hndl     = rdma_tx_cqh;
2632 #else
2633     pd->src_cq_hndl     = 0;
2634 #endif
2635     pd->rdma_mode       = 0;
2636     pd->amo_cmd         = 0;
2637
2638     //memory registration successful
2639     if(status == GNI_RC_SUCCESS)
2640     {
2641         pd->local_mem_hndl  = msg_mem_hndl;
2642        
2643         if(pd->type == GNI_POST_RDMA_GET) 
2644         {
2645             CMI_GNI_LOCK(rdma_tx_cq_lock)
2646             status = GNI_PostRdma(ep_hndl_array[inst_id], pd);
2647             CMI_GNI_UNLOCK(rdma_tx_cq_lock)
2648         }
2649         else
2650         {
2651             CMI_GNI_LOCK(default_tx_cq_lock)
2652             status = GNI_PostFma(ep_hndl_array[inst_id],  pd);
2653             CMI_GNI_UNLOCK(default_tx_cq_lock)
2654         }
2655
2656     }else
2657     {
2658         SetMemHndlZero(pd->local_mem_hndl);
2659     }
2660     if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE|| status == GNI_RC_ERROR_NOMEM )
2661     {
2662         MallocRdmaRequest(rdma_request_msg);
2663         rdma_request_msg->next = 0;
2664         rdma_request_msg->destNode = inst_id;
2665         rdma_request_msg->pd = pd;
2666         PCQueuePush(sendRdmaBuf, (char*)rdma_request_msg);
2667     }else {
2668         GNI_RC_CHECK("AFter posting", status);
2669     }
2670 #endif
2671 }
2672
2673 #if CQWRITE
2674 static void PumpCqWriteTransactions()
2675 {
2676
2677     gni_cq_entry_t          ev;
2678     gni_return_t            status;
2679     void                    *msg;  
2680     int                     msg_size;
2681     while(1) {
2682         //CMI_GNI_LOCK(my_cq_lock) 
2683         status = GNI_CqGetEvent(rdma_rx_cqh, &ev);
2684         //CMI_GNI_UNLOCK(my_cq_lock)
2685         if(status != GNI_RC_SUCCESS) break;
2686         msg = (void*) ( GNI_CQ_GET_DATA(ev) & 0xFFFFFFFFFFFFL);
2687 #if CMK_PERSISTENT_COMM
2688 #if PRINT_SYH
2689         printf(" %d CQ write event %p\n", myrank, msg);
2690 #endif
2691         if (!IsMemHndlZero(MEMHFIELD(msg))) {
2692 #if PRINT_SYH
2693             printf(" %d Persistent CQ write event %p\n", myrank, msg);
2694 #endif
2695             CmiReference(msg);
2696             msg_size = CmiGetMsgSize(msg);
2697             CMI_CHECK_CHECKSUM(msg, msg_size);
2698             handleOneRecvedMsg(msg_size, msg); 
2699             continue;
2700         }
2701 #endif
2702 #if ! USE_LRTS_MEMPOOL
2703        // MEMORY_DEREGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, &(((ACK_MSG *)header)->source_mem_hndl), &omdh, ((ACK_MSG *)header)->length);
2704 #else
2705         DecreaseMsgInSend(msg);
2706 #endif
2707         if(NoMsgInSend(msg))
2708             buffered_send_msg -= GetMempoolsize(msg);
2709         CmiFree(msg);
2710     };
2711     if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE)
2712     {
2713         GNI_RC_CHECK("rdma_rx_cq full too many ack", status);
2714     }
2715 }
2716 #endif
2717
2718 #if REMOTE_EVENT
2719 static void PumpRemoteTransactions(gni_cq_handle_t rx_cqh)
2720 {
2721     gni_cq_entry_t          ev;
2722     gni_return_t            status;
2723     void                    *msg;   
2724     int                     inst_id, index, type, size;
2725
2726     while(1) {
2727         CMI_GNI_LOCK(global_gni_lock)
2728 //        CMI_GNI_LOCK(rdma_tx_cq_lock)
2729         status = GNI_CqGetEvent(rx_cqh, &ev);
2730 //        CMI_GNI_UNLOCK(rdma_tx_cq_lock)
2731         CMI_GNI_UNLOCK(global_gni_lock)
2732
2733         if(status != GNI_RC_SUCCESS) break;
2734
2735         inst_id = GNI_CQ_GET_INST_ID(ev);
2736         index = GET_INDEX(inst_id);
2737         type = GET_TYPE(inst_id);
2738         switch (type) {
2739         case 0:    // ACK
2740             CmiAssert(index>=0 && index<ackPool.size);
2741             CMI_GNI_LOCK(ackPool.lock);
2742             CmiAssert(GetIndexType(ackPool, index) == 1);
2743             msg = GetIndexAddress(ackPool, index);
2744             CMI_GNI_UNLOCK(ackPool.lock);
2745 #if PRINT_SYH
2746             printf("[%d] PumpRemoteTransactions: ack: %p index: %d type: %d.\n", myrank, GetMempoolBlockPtr(msg), index, type);
2747 #endif
2748 #if ! USE_LRTS_MEMPOOL
2749            // MEMORY_DEREGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, &(((ACK_MSG *)header)->source_mem_hndl), &omdh, ((ACK_MSG *)header)->length);
2750 #else
2751             DecreaseMsgInSend(msg);
2752 #endif
2753             if(NoMsgInSend(msg))
2754                 buffered_send_msg -= GetMempoolsize(msg);
2755             CmiFree(msg);
2756             IndexPool_freeslot(&ackPool, index);
2757 #if CMI_EXERT_SEND_LARGE_CAP
2758             SEND_large_pending--;
2759 #endif
2760             break;
2761 #if CMK_PERSISTENT_COMM
2762         case 1:  {    // PERSISTENT
2763             CmiLock(persistPool.lock);
2764             CmiAssert(GetIndexType(persistPool, index) == 2);
2765             PersistentReceivesTable *slot = GetIndexAddress(persistPool, index);
2766             CmiUnlock(persistPool.lock);
2767             START_EVENT();
2768             msg = slot->destBuf[0].destAddress;
2769             size = CmiGetMsgSize(msg);
2770             CmiReference(msg);
2771             CMI_CHECK_CHECKSUM(msg, size);
2772             TRACE_COMM_CREATION(EVENT_TIME(), msg);
2773             handleOneRecvedMsg(size, msg); 
2774             break;
2775             }
2776 #endif
2777         default:
2778             fprintf(stderr, "[%d] PumpRemoteTransactions: unknown type: %d\n", myrank, type);
2779             CmiAbort("PumpRemoteTransactions: unknown type");
2780         }
2781     }
2782     if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE)
2783     {
2784         GNI_RC_CHECK("rdma_rx_cq full too many ack", status);
2785     }
2786 }
2787 #endif
2788
2789 static void PumpLocalTransactions(gni_cq_handle_t my_tx_cqh, CmiNodeLock my_cq_lock)
2790 {
2791     gni_cq_entry_t          ev;
2792     gni_return_t            status;
2793     uint64_t                type, inst_id;
2794     gni_post_descriptor_t   *tmp_pd;
2795     MSG_LIST                *ptr;
2796     CONTROL_MSG             *ack_msg_tmp;
2797     ACK_MSG                 *ack_msg;
2798     uint8_t                 msg_tag;
2799 #if CMK_DIRECT
2800     CMK_DIRECT_HEADER       *cmk_direct_done_msg;
2801 #endif
2802     SMSG_QUEUE         *queue = &smsg_queue;
2803
2804     while(1) {
2805         CMI_GNI_LOCK(my_cq_lock) 
2806         status = GNI_CqGetEvent(my_tx_cqh, &ev);
2807         CMI_GNI_UNLOCK(my_cq_lock)
2808         if(status != GNI_RC_SUCCESS) break;
2809         
2810         type = GNI_CQ_GET_TYPE(ev);
2811         if (type == GNI_CQ_EVENT_TYPE_POST)
2812         {
2813
2814 #if CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP
2815             if(RDMA_pending <=0) CmiAbort(" pending error\n");
2816             RDMA_pending--;
2817 #endif
2818             inst_id     = GNI_CQ_GET_INST_ID(ev);
2819 #if PRINT_SYH
2820             printf("[%d] LocalTransactions localdone=%d\n", myrank,  lrts_local_done_msg);
2821 #endif
2822             CMI_GNI_LOCK(my_cq_lock)
2823             status = GNI_GetCompleted(my_tx_cqh, ev, &tmp_pd);
2824             CMI_GNI_UNLOCK(my_cq_lock)
2825
2826             switch (tmp_pd->type) {
2827 #if CMK_PERSISTENT_COMM || CMK_DIRECT
2828             case GNI_POST_RDMA_PUT:
2829 #if CMK_PERSISTENT_COMM && ! USE_LRTS_MEMPOOL
2830                 MEMORY_DEREGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, &tmp_pd->local_mem_hndl, &omdh, tmp_pd->length);
2831 #endif
2832             case GNI_POST_FMA_PUT:
2833                 if(tmp_pd->amo_cmd == 1) {
2834 #if CMK_DIRECT
2835                     //sender ACK to receiver to trigger it is done
2836                     cmk_direct_done_msg = (CMK_DIRECT_HEADER*) malloc(sizeof(CMK_DIRECT_HEADER));
2837                     cmk_direct_done_msg->handler_addr = tmp_pd->first_operand;
2838                     msg_tag = DIRECT_PUT_DONE_TAG;
2839 #endif
2840                 }
2841                 else {
2842                     CmiFree((void *)tmp_pd->local_addr);
2843 #if REMOTE_EVENT
2844                     FreePostDesc(tmp_pd);
2845                     continue;
2846 #elif CQWRITE
2847                     sendCqWrite(inst_id, tmp_pd->remote_addr, tmp_pd->remote_mem_hndl);
2848                     FreePostDesc(tmp_pd);
2849                     continue;
2850 #else
2851                     MallocControlMsg(ack_msg_tmp);
2852                     ack_msg_tmp->source_addr = tmp_pd->remote_addr;
2853                     ack_msg_tmp->source_mem_hndl    = tmp_pd->remote_mem_hndl;
2854                     ack_msg_tmp->length  = tmp_pd->length;
2855                     msg_tag = PUT_DONE_TAG;
2856 #endif
2857                 }
2858                 break;
2859 #endif
2860             case GNI_POST_RDMA_GET:
2861             case GNI_POST_FMA_GET:  {
2862 #if  ! USE_LRTS_MEMPOOL
2863                 MallocControlMsg(ack_msg_tmp);
2864                 ack_msg_tmp->source_addr = tmp_pd->remote_addr;
2865                 ack_msg_tmp->source_mem_hndl    = tmp_pd->remote_mem_hndl;
2866                 MEMORY_DEREGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, &tmp_pd->local_mem_hndl, &omdh, tmp_pd->length)
2867                 msg_tag = ACK_TAG;  
2868 #else
2869 #if CMK_WITH_STATS
2870                 RDMA_TRANS_DONE(tmp_pd->sync_flag_value/1000000.0)
2871 #endif
2872                 int seq_id = tmp_pd->cqwrite_value;
2873                 if(seq_id > 0)      // BIG_MSG
2874                 {
2875                     MEMORY_DEREGISTER(onesided_hnd, nic_hndl, &tmp_pd->local_mem_hndl, &omdh, tmp_pd->length);
2876                     MallocControlMsg(ack_msg_tmp);
2877                     ack_msg_tmp->source_addr = tmp_pd->remote_addr;
2878                     ack_msg_tmp->source_mem_hndl    = tmp_pd->remote_mem_hndl;
2879                     ack_msg_tmp->seq_id = seq_id;
2880                     ack_msg_tmp->dest_addr = tmp_pd->local_addr - ONE_SEG*(ack_msg_tmp->seq_id-1);
2881                     ack_msg_tmp->source_addr -= ONE_SEG*(ack_msg_tmp->seq_id-1);
2882                     ack_msg_tmp->length = tmp_pd->length;
2883                     ack_msg_tmp->total_length = tmp_pd->first_operand;     // total size
2884                     msg_tag = BIG_MSG_TAG; 
2885                 } 
2886                 else
2887                 {
2888                     msg_tag = ACK_TAG; 
2889 #if  !REMOTE_EVENT && !CQWRITE
2890                     MallocAckMsg(ack_msg);
2891                     ack_msg->source_addr = tmp_pd->remote_addr;
2892 #endif
2893                 }
2894 #endif
2895                 break;
2896             }
2897             case  GNI_POST_CQWRITE:
2898                    FreePostDesc(tmp_pd);
2899                    continue;
2900             default:
2901                 CmiPrintf("type=%d\n", tmp_pd->type);
2902                 CmiAbort("PumpLocalTransactions: unknown type!");
2903             }      /* end of switch */
2904
2905 #if CMK_DIRECT
2906             if (tmp_pd->amo_cmd == 1) {
2907                 status = send_smsg_message(queue, inst_id, cmk_direct_done_msg, sizeof(CMK_DIRECT_HEADER), msg_tag, 0, NULL); 
2908                 if (status == GNI_RC_SUCCESS) free(cmk_direct_done_msg); 
2909             }
2910             else
2911 #endif
2912             if (msg_tag == ACK_TAG) {
2913 #if !REMOTE_EVENT
2914 #if   !CQWRITE
2915                 status = send_smsg_message(queue, inst_id, ack_msg, ACK_MSG_SIZE, msg_tag, 0, NULL); 
2916                 if (status == GNI_RC_SUCCESS) FreeAckMsg(ack_msg);
2917 #else
2918                 sendCqWrite(inst_id, tmp_pd->remote_addr, tmp_pd->remote_mem_hndl); 
2919 #endif
2920 #endif
2921             }
2922             else {
2923                 status = send_smsg_message(queue, inst_id, ack_msg_tmp, CONTROL_MSG_SIZE, msg_tag, 0, NULL); 
2924                 if (status == GNI_RC_SUCCESS) FreeControlMsg(ack_msg_tmp);
2925             }
2926 #if CMK_PERSISTENT_COMM
2927             if (tmp_pd->type == GNI_POST_RDMA_GET || tmp_pd->type == GNI_POST_FMA_GET)
2928 #endif
2929             {
2930                 if( msg_tag == ACK_TAG){    //msg fit in mempool 
2931 #if PRINT_SYH
2932                     printf("PumpLocalTransactions: Normal msg transaction PE:%d==>%d\n", myrank, inst_id);
2933 #endif
2934                     TRACE_COMM_CONTROL_CREATION((double)(tmp_pd->sync_flag_addr/1000000.0), (double)((tmp_pd->sync_flag_addr+1)/1000000.0), (double)((tmp_pd->sync_flag_addr+1)/1000000.0), (void*)tmp_pd->local_addr); 
2935                     TRACE_COMM_CONTROL_CREATION((double)(tmp_pd->sync_flag_value/1000000.0), (double)((tmp_pd->sync_flag_value+1)/1000000.0), (double)((tmp_pd->sync_flag_value+1)/1000000.0), (void*)tmp_pd->local_addr); 
2936
2937                     START_EVENT();
2938                     CmiAssert(SIZEFIELD((void*)(tmp_pd->local_addr)) <= tmp_pd->length);
2939                     DecreaseMsgInRecv((void*)tmp_pd->local_addr);
2940 #if MACHINE_DEBUG_LOG
2941                     if(NoMsgInRecv((void*)(tmp_pd->local_addr)))
2942                         buffered_recv_msg -= GetMempoolsize((void*)(tmp_pd->local_addr));
2943                     MACHSTATE5(8, "GO Recv done ack send from %d (%d,%d, %d) tag=%d\n", inst_id, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size, msg_tag); 
2944 #endif
2945                     TRACE_COMM_CREATION(EVENT_TIME(), (void*)tmp_pd->local_addr);
2946                     CMI_CHECK_CHECKSUM((void*)tmp_pd->local_addr, tmp_pd->length);
2947                     handleOneRecvedMsg(tmp_pd->length, (void*)tmp_pd->local_addr); 
2948                 }else if(msg_tag == BIG_MSG_TAG){
2949                     void *msg = (char*)tmp_pd->local_addr-(tmp_pd->cqwrite_value-1)*ONE_SEG;
2950                     CmiSetMsgSeq(msg, CmiGetMsgSeq(msg)+1);
2951                     if (tmp_pd->first_operand <= ONE_SEG*CmiGetMsgSeq(msg)) {
2952                         START_EVENT();
2953 #if PRINT_SYH
2954                         printf("Pipeline msg done [%d]\n", myrank);
2955 #endif
2956 #if     CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
2957                         if( tmp_pd->cqwrite_value == 1)
2958                             TRACE_COMM_CONTROL_CREATION((double)(tmp_pd->sync_flag_addr/1000000.0), (double)((tmp_pd->sync_flag_addr+1)/1000000.0), (double)((tmp_pd->sync_flag_addr+2)/1000000.0), (void*)tmp_pd->local_addr); 
2959 #endif
2960                         TRACE_COMM_CREATION(EVENT_TIME(), msg);
2961                         CMI_CHECK_CHECKSUM(msg, tmp_pd->first_operand);
2962                         handleOneRecvedMsg(tmp_pd->first_operand, msg); 
2963                     }
2964                 }
2965             }
2966             FreePostDesc(tmp_pd);
2967         }
2968     } //end while
2969     if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE)
2970     {
2971         printf("charm> Please use +useSendQueue 204800 in your command line, if the error comes again, increase this number\n");  
2972         GNI_RC_CHECK("Smsg_tx_cq full", status);
2973     }
2974 }
2975
2976 #if CMK_SMP
2977
2978 static void  SendRdmaMsg( PCQueue sendqueue)
2979 {
2980     gni_return_t            status = GNI_RC_SUCCESS;
2981     gni_mem_handle_t        msg_mem_hndl;
2982     RDMA_REQUEST            *ptr = 0, *tmp_ptr;
2983     RDMA_REQUEST            *pre = 0;
2984     uint64_t                register_size = 0;
2985     void                    *msg;
2986     int                     i;
2987     int len = PCQueueLength(sendqueue);
2988     for (i=0; i<len; i++)
2989     {
2990 #if CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP
2991         if( RDMA_pending >= RDMA_cap) break;
2992 #endif
2993         CMI_PCQUEUEPOP_LOCK( sendqueue)
2994         ptr = (RDMA_REQUEST*)PCQueuePop(sendqueue);
2995         CMI_PCQUEUEPOP_UNLOCK( sendqueue)
2996         if (ptr == NULL) break;
2997         
2998         MACHSTATE4(8, "noempty-rdma  %d (%lld,%lld,%d) \n", ptr->destNode, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size); 
2999         gni_post_descriptor_t *pd = ptr->pd;
3000         
3001         msg = (void*)(pd->local_addr);
3002         status = registerMessage(msg, pd->length, pd->cqwrite_value, &pd->local_mem_hndl);
3003         register_size = 0;
3004         if(pd->cqwrite_value == 0) {
3005             if(NoMsgInRecv(msg))
3006                 register_size = GetMempoolsize(msg);
3007         }
3008
3009         if(status == GNI_RC_SUCCESS)        //mem register good
3010         {
3011             int destNode = ptr->destNode;
3012             CmiNodeLock lock = (pd->type == GNI_POST_RDMA_GET || pd->type == GNI_POST_RDMA_PUT) ? rdma_tx_cq_lock:default_tx_cq_lock;
3013             CMI_GNI_LOCK(lock);
3014 #if REMOTE_EVENT
3015             if( pd->cqwrite_value == 0) {
3016                 pd->cq_mode |= GNI_CQMODE_REMOTE_EVENT;
3017                 int sts = GNI_EpSetEventData(ep_hndl_array[destNode], destNode, ACK_EVENT(ptr->ack_index));
3018                 GNI_RC_CHECK("GNI_EpSetEventData", sts);
3019             }
3020 #if CMK_PERSISTENT_COMM
3021             else if (pd->cqwrite_value == PERSIST_SEQ) {
3022                 pd->cq_mode |= GNI_CQMODE_REMOTE_EVENT;
3023                 int sts = GNI_EpSetEventData(ep_hndl_array[destNode], destNode, PERSIST_EVENT(ptr->ack_index));
3024                 GNI_RC_CHECK("GNI_EpSetEventData", sts);
3025             }
3026 #endif
3027 #endif
3028 #if CMK_WITH_STATS
3029             RDMA_TRY_SEND(pd->type)
3030 #endif
3031 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
3032             if(IS_PUT(pd->type))
3033             {
3034                  START_EVENT();
3035                  TRACE_COMM_CREATION(EVENT_TIME(), (void*)pd->local_addr);//based on assumption, post always succeeds on first try
3036             }
3037 #endif
3038
3039             if(pd->type == GNI_POST_RDMA_GET || pd->type == GNI_POST_RDMA_PUT) 
3040             {
3041                 status = GNI_PostRdma(ep_hndl_array[destNode], pd);
3042             }
3043             else
3044             {
3045                 status = GNI_PostFma(ep_hndl_array[destNode],  pd);
3046             }
3047             CMI_GNI_UNLOCK(lock);
3048             
3049             if(status == GNI_RC_SUCCESS)    //post good
3050             {
3051 #if CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP
3052                 RDMA_pending ++;
3053 #endif
3054                 if(pd->cqwrite_value == 0)
3055                 {
3056 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD 
3057                     pd->sync_flag_value = 1000000 * CmiWallTimer(); //microsecond
3058 #endif
3059                     IncreaseMsgInRecv(((void*)(pd->local_addr)));
3060                 }
3061 #if  CMK_WITH_STATS
3062                 pd->sync_flag_value = 1000000 * CmiWallTimer(); //microsecond
3063                 RDMA_TRANS_INIT(pd->type, pd->sync_flag_addr/1000000.0)
3064 #endif
3065 #if MACHINE_DEBUG_LOG
3066                 buffered_recv_msg += register_size;
3067                 MACHSTATE(8, "GO request from buffered\n"); 
3068 #endif
3069 #if PRINT_SYH
3070                 printf("[%d] SendRdmaMsg: post succeed. seqno: %x\n", myrank, pd->cqwrite_value);
3071 #endif
3072             }else           // cannot post
3073             {
3074                 PCQueuePush(sendRdmaBuf, (char*)ptr);
3075 #if PRINT_SYH
3076                 printf("[%d] SendRdmaMsg: post failed. seqno: %x dest: %d local mhdl: %lld %lld remote mhdl: %lld %lld connect: %d\n", myrank, pd->cqwrite_value, destNode, pd->local_mem_hndl.qword1, pd->local_mem_hndl.qword2, pd->remote_mem_hndl.qword1, pd->remote_mem_hndl.qword2, smsg_connected_flag[destNode]);
3077 #endif
3078                 break;
3079             }
3080         } else          //memory registration fails
3081         {
3082             PCQueuePush(sendqueue, (char*)ptr);
3083         }
3084     } //end while
3085 }
3086
3087
3088 #else
3089 static void  SendRdmaMsg()
3090 {
3091     gni_return_t            status = GNI_RC_SUCCESS;
3092     gni_mem_handle_t        msg_mem_hndl;
3093     RDMA_REQUEST            *ptr = 0, *tmp_ptr;
3094     RDMA_REQUEST            *pre = 0;
3095     uint64_t                register_size = 0;
3096     void                    *msg;
3097     int                     i;
3098     ptr = sendRdmaBuf;
3099     while (ptr!=0 )
3100     {
3101 #if CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP
3102          if( RDMA_pending >= RDMA_cap) break;
3103 #endif
3104         MACHSTATE4(8, "noempty-rdma  %d (%lld,%lld,%d) \n", ptr->destNode, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size); 
3105         gni_post_descriptor_t *pd = ptr->pd;
3106         
3107         msg = (void*)(pd->local_addr);
3108         status = registerMessage(msg, pd->length, pd->cqwrite_value, &pd->local_mem_hndl);
3109         register_size = 0;
3110         if(pd->cqwrite_value == 0) {
3111             if(NoMsgInRecv(msg))
3112                 register_size = GetMempoolsize(msg);
3113         }
3114
3115         if(status == GNI_RC_SUCCESS)        //mem register good
3116         {
3117             int destNode = ptr->destNode;
3118             CmiNodeLock lock = (pd->type == GNI_POST_RDMA_GET || pd->type == GNI_POST_RDMA_PUT) ? rdma_tx_cq_lock:default_tx_cq_lock;
3119             CMI_GNI_LOCK(lock);
3120 #if REMOTE_EVENT
3121             if( pd->cqwrite_value == 0) {
3122                 pd->cq_mode |= GNI_CQMODE_REMOTE_EVENT;
3123                 int sts = GNI_EpSetEventData(ep_hndl_array[destNode], destNode, ACK_EVENT(ptr->ack_index));
3124                 GNI_RC_CHECK("GNI_EpSetEventData", sts);
3125             }
3126 #if CMK_PERSISTENT_COMM
3127             else if (pd->cqwrite_value == PERSIST_SEQ) {
3128                 pd->cq_mode |= GNI_CQMODE_REMOTE_EVENT;
3129                 int sts = GNI_EpSetEventData(ep_hndl_array[destNode], destNode, PERSIST_EVENT(ptr->ack_index));
3130                 GNI_RC_CHECK("GNI_EpSetEventData", sts);
3131             }
3132 #endif
3133 #endif
3134 #if CMK_WITH_STATS
3135             RDMA_TRY_SEND(pd->type)
3136 #endif
3137 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD
3138             if(IS_PUT(pd->type))
3139             {
3140                  START_EVENT();
3141                  TRACE_COMM_CREATION(EVENT_TIME(), (void*)pd->local_addr);//based on assumption, post always succeeds on first try
3142             }
3143 #endif
3144
3145             if(pd->type == GNI_POST_RDMA_GET || pd->type == GNI_POST_RDMA_PUT) 
3146             {
3147                 status = GNI_PostRdma(ep_hndl_array[destNode], pd);
3148             }
3149             else
3150             {
3151                 status = GNI_PostFma(ep_hndl_array[destNode],  pd);
3152             }
3153             CMI_GNI_UNLOCK(lock);
3154             
3155             if(status == GNI_RC_SUCCESS)    //post good
3156             {
3157 #if CMI_EXERT_RECV_RDMA_CAP
3158                 RDMA_pending ++;
3159 #endif
3160                 tmp_ptr = ptr;
3161                 if(pre != 0) {
3162                     pre->next = ptr->next;
3163                 }
3164                 else {
3165                     sendRdmaBuf = ptr->next;
3166                 }
3167                 ptr = ptr->next;
3168                 FreeRdmaRequest(tmp_ptr);
3169                 if(pd->cqwrite_value == 0)
3170                 {
3171 #if CMK_SMP_TRACE_COMMTHREAD 
3172                     pd->sync_flag_value = 1000000 * CmiWallTimer(); //microsecond
3173 #endif
3174                     IncreaseMsgInRecv(((void*)(pd->local_addr)));
3175                 }
3176 #if  CMK_WITH_STATS
3177                 pd->sync_flag_value = 1000000 * CmiWallTimer(); //microsecond
3178                 RDMA_TRANS_INIT(pd->type, pd->sync_flag_addr/1000000.0)
3179 #endif
3180 #if MACHINE_DEBUG_LOG
3181                 buffered_recv_msg += register_size;
3182                 MACHSTATE(8, "GO request from buffered\n"); 
3183 #endif
3184 #if PRINT_SYH
3185                 printf("[%d] SendRdmaMsg: post succeed. seqno: %x\n", myrank, pd->cqwrite_value);
3186 #endif
3187             }else           // cannot post
3188             {
3189                 pre = ptr;
3190                 ptr = ptr->next;
3191 #if PRINT_SYH
3192                 printf("[%d] SendRdmaMsg: post failed. seqno: %x dest: %d local mhdl: %lld %lld remote mhdl: %lld %lld connect: %d\n", myrank, pd->cqwrite_value, destNode, pd->local_mem_hndl.qword1, pd->local_mem_hndl.qword2, pd->remote_mem_hndl.qword1, pd->remote_mem_hndl.qword2, smsg_connected_flag[destNode]);
3193 #endif
3194                 break;
3195             }
3196         } else          //memory registration fails
3197         {
3198             pre = ptr;
3199             ptr = ptr->next;
3200         }
3201     } //end while
3202     if(ptr == 0)
3203         sendRdmaTail = pre;
3204 }
3205 #endif
3206
3207 static 
3208 inline gni_return_t _sendOneBufferedSmsg(SMSG_QUEUE *queue, MSG_LIST *ptr)
3209 {
3210     CONTROL_MSG         *control_msg_tmp;
3211     gni_return_t        status = GNI_RC_ERROR_RESOURCE;
3212
3213     MACHSTATE5(8, "noempty-smsg  %d (%d,%d,%d) tag=%d \n", ptr->destNode, buffered_send_msg, buffered_recv_msg, register_memory_size, ptr->tag); 
3214     if (useDynamicSMSG && smsg_connected_flag[ptr->destNode] != 2) {   
3215             /* connection not exists yet */
3216 #if CMK_SMP
3217             /* non-smp case, connect is issued in send_smsg_message */
3218         if (smsg_connected_flag[ptr->destNode] == 0)
3219             connect_to(ptr->destNode); 
3220 #endif
3221     }
3222     else
3223     switch(ptr->tag)
3224     {
3225     case SMALL_DATA_TAG:
3226         status = send_smsg_message(queue, ptr->destNode,  ptr->msg, ptr->size, ptr->tag, 1, ptr);  
3227         if(status == GNI_RC_SUCCESS)
3228         {
3229             CmiFree(ptr->msg);
3230         }
3231         break;
3232     case LMSG_INIT_TAG:
3233         control_msg_tmp = (CONTROL_MSG*)ptr->msg;
3234         status = send_large_messages(queue, ptr->destNode, control_msg_tmp, 1, ptr);
3235         break;
3236 #if !REMOTE_EVENT && !CQWRITE
3237     case ACK_TAG:
3238         status = send_smsg_message(queue, ptr->destNode, ptr->msg, ptr->size, ptr->tag, 1, ptr);  
3239         if(status == GNI_RC_SUCCESS) FreeAckMsg((ACK_MSG*)ptr->msg);
3240         break;
3241 #endif
3242     case BIG_MSG_TAG:
3243         status = send_smsg_message(queue, ptr->destNode, ptr->msg, ptr->size, ptr->tag, 1, ptr);  
3244         if(status == GNI_RC_SUCCESS)
3245         {
3246             FreeControlMsg((CONTROL_MSG*)ptr->msg);
3247         }
3248         break;
3249 #if CMK_PERSISTENT_COMM && !REMOTE_EVENT && !CQWRITE 
3250     case PUT_DONE_TAG:
3251         status = send_smsg_message(queue, ptr->destNode, ptr->msg, ptr->size, ptr->tag, 1, ptr);  
3252         if(status == GNI_RC_SUCCESS)
3253         {
3254             FreeControlMsg((CONTROL_MSG*)ptr->msg);
3255         }
3256         break;
3257 #endif
3258 #if CMK_DIRECT
3259     case DIRECT_PUT_DONE_TAG:
3260         status = send_smsg_message(queue, ptr->destNode, ptr->msg, sizeof(CMK_DIRECT_HEADER), ptr->tag, 1, ptr);  
3261         if(status == GNI_RC_SUCCESS)
3262         {
3263             free((CMK_DIRECT_HEADER*)ptr->msg);
3264         }
3265         break;
3266 #endif
3267     default:
3268         printf("Weird tag\n");
3269         CmiAbort("should not happen\n");
3270     }       // end switch
3271     return status;
3272 }
3273
3274 // return 1 if all messages are sent
3275 #if CMK_SMP
3276
3277 #if ONE_SEND_QUEUE
3278
3279 static int SendBufferMsg(SMSG_QUEUE *queue, SMSG_QUEUE *prio_queue)
3280 {
3281     MSG_LIST            *ptr, *tmp_ptr, *pre=0, *current_head;
3282     CONTROL_MSG         *control_msg_tmp;
3283     gni_return_t        status;
3284     int                 done = 1;
3285     uint64_t            register_size;
3286     void                *register_addr;
3287     int                 index_previous = -1;
3288 #if     CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
3289     int                 sent_length = 0;
3290 #endif
3291     int          index = 0;
3292     memset(destpe_avail, 0, mysize * sizeof(char));
3293     for (index=0; index<1; index++)
3294     {
3295         int i, len = PCQueueLength(queue->sendMsgBuf);
3296         for (i=0; i<len; i++) 
3297         {
3298             CMI_PCQUEUEPOP_LOCK(queue->sendMsgBuf)
3299             ptr = (MSG_LIST*)PCQueuePop(queue->sendMsgBuf);
3300             CMI_PCQUEUEPOP_UNLOCK(queue->sendMsgBuf)
3301             if(ptr == NULL) break;
3302             if (destpe_avail[ptr->destNode] == 1) {       /* can't send to this pe */
3303                 PCQueuePush(queue->sendMsgBuf, (char*)ptr);
3304                 continue;
3305             }
3306             status = _sendOneBufferedSmsg(queue, ptr);
3307 #if CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
3308             sent_length++;
3309 #endif
3310             if(status == GNI_RC_SUCCESS)
3311             {
3312 #if PRINT_SYH
3313                 buffered_smsg_counter--;
3314                 printf("[%d==>%d] buffered smsg sending done\n", myrank, ptr->destNode);
3315 #endif
3316                 FreeMsgList(ptr);
3317             }else {
3318                 PCQueuePush(queue->sendMsgBuf, (char*)ptr);
3319                 done = 0;
3320                 if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE)
3321                 {
3322                     destpe_avail[ptr->destNode] = 1;
3323                 }
3324             } 
3325         } //end while
3326     }   // end pooling for all cores
3327     return done;
3328 }
3329
3330 #else   /*  ! ONE_SEND_QUEUE  */
3331
3332 static int SendBufferMsg(SMSG_QUEUE *queue, SMSG_QUEUE *prio_queue)
3333 {
3334     MSG_LIST            *ptr;
3335     gni_return_t        status;
3336     int                 done = 1;
3337 #if     CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
3338     int                 sent_length = 0;
3339 #endif
3340     int idx;
3341 #if SMP_LOCKS
3342     int          index = -1;
3343     int nonempty = PCQueueLength(queue->nonEmptyQueues);
3344     for(idx =0; idx<nonempty; idx++) 
3345     {
3346         index++;  if (index >= nonempty) index = 0;
3347 #if CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
3348         if ( sent_length >= SendBufferMsg_cap) { done = 0; return done;}
3349 #endif
3350         CMI_PCQUEUEPOP_LOCK(queue->nonEmptyQueues)
3351         MSG_LIST_INDEX *current_list = (MSG_LIST_INDEX *)PCQueuePop(queue->nonEmptyQueues);
3352         CMI_PCQUEUEPOP_UNLOCK(queue->nonEmptyQueues)
3353         if(current_list == NULL) break; 
3354         if (prio_queue && PCQueueLength(prio_queue->smsg_msglist_index[current_list->destpe].sendSmsgBuf) != 0) {
3355             PCQueuePush(queue->nonEmptyQueues, (char*)current_list);
3356             continue;
3357         }
3358         PCQueue current_queue= current_list->sendSmsgBuf;
3359         CmiLock(current_list->lock);
3360         int i, len = PCQueueLength(current_queue);
3361         current_list->pushed = 0;
3362         CmiUnlock(current_list->lock);
3363 #else      /* ! SMP_LOCKS */
3364     static int          index = -1;
3365     for(idx =0; idx<mysize; idx++) 
3366     {
3367         index++;  if (index == mysize) index = 0;
3368 #if CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
3369         if ( sent_length >= SendBufferMsg_cap) { done = 0; return done;}
3370 #endif
3371         if (prio_queue && PCQueueLength(prio_queue->smsg_msglist_index[index].sendSmsgBuf) != 0) continue;             // check urgent queue
3372         //if (index == myrank) continue;
3373         PCQueue current_queue = queue->smsg_msglist_index[index].sendSmsgBuf;
3374         int i, len = PCQueueLength(current_queue);
3375 #endif
3376         for (i=0; i<len; i++)  {
3377             CMI_PCQUEUEPOP_LOCK(current_queue)
3378             ptr = (MSG_LIST*)PCQueuePop(current_queue);
3379             CMI_PCQUEUEPOP_UNLOCK(current_queue)
3380             if (ptr == 0) break;
3381
3382             status = _sendOneBufferedSmsg(queue, ptr);
3383 #if CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
3384             sent_length++;
3385 #endif
3386             if(status == GNI_RC_SUCCESS)
3387             {
3388 #if PRINT_SYH
3389                 buffered_smsg_counter--;
3390                 printf("[%d==>%d] buffered smsg sending done\n", myrank, ptr->destNode);
3391 #endif
3392                 FreeMsgList(ptr);
3393             }else {
3394                 PCQueuePush(current_queue, (char*)ptr);
3395                 done = 0;
3396                 if(status == GNI_RC_ERROR_RESOURCE)
3397                 {
3398                     break;
3399                 }
3400             } 
3401         } //end for i
3402 #if SMP_LOCKS
3403         CmiLock(current_list->lock);
3404         if(!PCQueueEmpty(current_queue) && current_list->pushed == 0)
3405         {
3406             current_list->pushed = 1;
3407             PCQueuePush(queue->nonEmptyQueues, (char*)current_list);
3408         }
3409         CmiUnlock(current_list->lock); 
3410 #endif
3411     }   // end pooling for all cores
3412     return done;
3413 }
3414
3415 #endif
3416
3417 #else              /* non-smp */
3418
3419 static int SendBufferMsg(SMSG_QUEUE *queue, SMSG_QUEUE *prio_queue)
3420 {
3421     MSG_LIST            *ptr, *tmp_ptr, *pre=0, *current_head;
3422     CONTROL_MSG         *control_msg_tmp;
3423     gni_return_t        status;
3424     int                 done = 1;
3425     uint64_t            register_size;
3426     void                *register_addr;
3427     int                 index_previous = -1;
3428 #if     CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
3429     int                 sent_length = 0;
3430 #endif
3431     int index = queue->smsg_head_index;
3432     while(index != -1)
3433     {
3434         ptr = queue->smsg_msglist_index[index].sendSmsgBuf;
3435         pre = 0;
3436         while(ptr != 0)
3437         {
3438             status = _sendOneBufferedSmsg(queue, ptr);
3439 #if CMI_SENDBUFFERSMSG_CAP
3440             sent_length++;
3441 #endif
3442             if(status == GNI_RC_SUCCESS)
3443             {
3444 #if PRINT_SYH
3445                 buffered_smsg_counter--;
3446                 printf("[%d==>%d] buffered smsg sending done\n", myrank, ptr->destNode);
3447 #endif
3448                 tmp_ptr = ptr;
3449                 if(pre)
3450                 {
3451                     ptr = pre ->next = ptr->next;
3452                 }else
3453                 {
3454                     ptr = queue->smsg_msglist_index[index].sendSmsgBuf = queue->smsg_msglist_index[index].sendSmsgBuf-&g