1030f984aSJacob Faibussowitsch #include "../../interface/cupmdevice.hpp" 2*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <algorithm> 3*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <csetjmp> // for cuda mpi awareness 4*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <csignal> // SIGSEGV 5*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <iterator> 6*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <type_traits> 7030f984aSJacob Faibussowitsch 8*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(USE_LOG) 9*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_INTERN PetscErrorCode PetscLogInitialize(void); 10*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #else 11*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #define PetscLogInitialize() 0 12*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #endif 13*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 14*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch namespace Petsc 15*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 16030f984aSJacob Faibussowitsch 17030f984aSJacob Faibussowitsch // internal "impls" class for CUPMDevice. Each instance represents a single cupm device 18*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 19*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch class CUPMDevice<T>::CUPMDeviceInternal 20030f984aSJacob Faibussowitsch { 21030f984aSJacob Faibussowitsch const int _id; 22*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch bool _devInitialized = false; 23*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmDeviceProp_t _dprop; // cudaDeviceProp appears to be an actual struct, i.e. you can't 24*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // initialize it with nullptr or NULL (i've tried) 25*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 26*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static bool __CUPMAwareMPI() noexcept; 27030f984aSJacob Faibussowitsch 28030f984aSJacob Faibussowitsch public: 29030f984aSJacob Faibussowitsch // default constructor 30*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch explicit constexpr CUPMDeviceInternal(int dev) noexcept : _id(dev) { } 31030f984aSJacob Faibussowitsch 32030f984aSJacob Faibussowitsch // gather all relevant information for a particular device, a cupmDeviceProp_t is 33030f984aSJacob Faibussowitsch // usually sufficient here 34*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD PetscErrorCode initialize() noexcept; 35*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD PetscErrorCode configure() noexcept; 36*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD PetscErrorCode view(PetscViewer) const noexcept; 37*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD PetscErrorCode finalize() noexcept; 38*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 39*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD auto id() const -> decltype(_id) { return _id; } 40*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD auto initialized() const -> decltype(_devInitialized) { return _devInitialized; } 41*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD auto prop() const -> const decltype(_dprop)& { return _dprop; } 42*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 43*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // factory 44*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static constexpr std::unique_ptr<CUPMDeviceInternal> makeDevice(int i) noexcept 45030f984aSJacob Faibussowitsch { 46*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch return std::unique_ptr<CUPMDeviceInternal>(new CUPMDeviceInternal(i)); 47030f984aSJacob Faibussowitsch } 48030f984aSJacob Faibussowitsch }; 49030f984aSJacob Faibussowitsch 50*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // the goal here is simply to get the cupm backend to create its context, not to do any type of 51*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // modification of it, or create objects (since these may be affected by subsequent 52*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // configuration changes) 53*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 54*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::CUPMDeviceInternal::initialize() noexcept 55030f984aSJacob Faibussowitsch { 56030f984aSJacob Faibussowitsch cupmError_t cerr; 57030f984aSJacob Faibussowitsch 58030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 59*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (_devInitialized) PetscFunctionReturn(0); 60*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch _devInitialized = true; 61*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // need to do this BEFORE device has been set, although if the user 62*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // has already done this then we just ignore it 63*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (cupmSetDeviceFlags(cupmDeviceMapHost) == cupmErrorSetOnActiveProcess) { 64*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // reset the error if it was cupmErrorSetOnActiveProcess 65*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto PETSC_UNUSED unused = cupmGetLastError(); 66*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } else {CHKERRCUPM(cupmGetLastError());} 67*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // cuda 5.0+ will create a context when cupmSetDevice is called 68*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (cupmSetDevice(_id) != cupmErrorDeviceAlreadyInUse) CHKERRCUPM(cupmGetLastError()); 69*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // forces cuda < 5.0 to initialize a context 70*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cerr = cupmFree(nullptr);CHKERRCUPM(cerr); 71*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // where is this variable defined and when is it set? who knows! but it is defined and set 72*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // at this point. either way, each device must make this check since I guess MPI might not be 73*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // aware of all of them? 74*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (use_gpu_aware_mpi) { 75*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // For OpenMPI, we could do a compile time check with 76*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // "defined(PETSC_HAVE_OMPI_MAJOR_VERSION) && defined(MPIX_CUDA_AWARE_SUPPORT) && 77*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // MPIX_CUDA_AWARE_SUPPORT" to see if it is CUDA-aware. However, recent versions of IBM 78*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // Spectrum MPI (e.g., 10.3.1) on Summit meet above conditions, but one has to use jsrun 79*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // --smpiargs=-gpu to really enable GPU-aware MPI. So we do the check at runtime with a 80*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // code that works only with GPU-aware MPI. 81*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikely(!__CUPMAwareMPI())) { 82*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch (*PetscErrorPrintf)("PETSc is configured with GPU support, but your MPI is not GPU-aware. For better performance, please use a GPU-aware MPI.\n"); 83*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch (*PetscErrorPrintf)("If you do not care, add option -use_gpu_aware_mpi 0. To not see the message again, add the option to your .petscrc, OR add it to the env var PETSC_OPTIONS.\n"); 84*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch (*PetscErrorPrintf)("If you do care, for IBM Spectrum MPI on OLCF Summit, you may need jsrun --smpiargs=-gpu.\n"); 85*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch (*PetscErrorPrintf)("For OpenMPI, you need to configure it --with-cuda (https://www.open-mpi.org/faq/?category=buildcuda)\n"); 86*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch (*PetscErrorPrintf)("For MVAPICH2-GDR, you need to set MV2_USE_CUDA=1 (http://mvapich.cse.ohio-state.edu/userguide/gdr/)\n"); 87*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch (*PetscErrorPrintf)("For Cray-MPICH, you need to set MPICH_RDMA_ENABLED_CUDA=1 (https://www.olcf.ornl.gov/tutorials/gpudirect-mpich-enabled-cuda/)\n"); 88*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSCABORT(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_LIB); 89*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 90*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 91*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 92*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 93*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 94*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 95*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::CUPMDeviceInternal::configure() noexcept 96*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 97*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmError_t cerr; 98*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode ierr; 99*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 100*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 101*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikelyDebug(!_devInitialized)) SETERRQ1(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_COR,"Device %d being configured before it was initialized",_id); 102030f984aSJacob Faibussowitsch // why on EARTH nvidia insists on making otherwise informational states into 103030f984aSJacob Faibussowitsch // fully-fledged error codes is beyond me. Why couldn't a pointer to bool argument have 104030f984aSJacob Faibussowitsch // sufficed?!?!?! 105*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (cupmSetDevice(_id) != cupmErrorDeviceAlreadyInUse) CHKERRCUPM(cupmGetLastError()); 106*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // need to update the device properties 107*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cerr = cupmGetDeviceProperties(&_dprop,_id);CHKERRCUPM(cerr); 108*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscInfo1(nullptr,"Configured device %d\n",_id);CHKERRQ(ierr); 109*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 110*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 111*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 112*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 113*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::CUPMDeviceInternal::view(PetscViewer viewer) const noexcept 114*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 115*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch MPI_Comm comm; 116*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscMPIInt rank; 117*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscBool iascii; 118*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode ierr; 119*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 120*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 121*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikelyDebug(!_devInitialized)) SETERRQ1(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_COR,"Device %d being viewed before it was initialized or configured",_id); 122*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscObjectTypeCompare(reinterpret_cast<PetscObject>(viewer),PETSCVIEWERASCII,&iascii);CHKERRQ(ierr); 123*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscObjectGetComm(reinterpret_cast<PetscObject>(viewer),&comm);CHKERRQ(ierr); 124*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikely(!iascii)) SETERRQ(comm,PETSC_ERR_SUP,"Only PetscViewer of type PETSCVIEWERASCII is supported"); 125*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = MPI_Comm_rank(comm,&rank);CHKERRMPI(ierr); 126*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIIPushSynchronized(viewer);CHKERRQ(ierr); 127*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"[%d] device %d: %s\n",rank,_id,_dprop.name);CHKERRQ(ierr); 128*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // flush the assignment information 129*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerFlush(viewer);CHKERRQ(ierr); 130*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIIPushTab(viewer);CHKERRQ(ierr); 131*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Compute capability: %d.%d\n",_dprop.major,_dprop.minor);CHKERRQ(ierr); 132*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Multiprocessor Count: %d\n",_dprop.multiProcessorCount);CHKERRQ(ierr); 133*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Maximum Grid Dimensions: %d x %d x %d\n",_dprop.maxGridSize[0],_dprop.maxGridSize[1],_dprop.maxGridSize[2]);CHKERRQ(ierr); 134*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Maximum Block Dimensions: %d x %d x %d\n",_dprop.maxThreadsDim[0],_dprop.maxThreadsDim[1],_dprop.maxThreadsDim[2]);CHKERRQ(ierr); 135*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Maximum Threads Per Block: %d\n",_dprop.maxThreadsPerBlock);CHKERRQ(ierr); 136*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Warp Size: %d\n",_dprop.warpSize);CHKERRQ(ierr); 137*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Total Global Memory (bytes): %zu\n",_dprop.totalGlobalMem);CHKERRQ(ierr); 138*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Total Constant Memory (bytes): %zu\n",_dprop.totalConstMem);CHKERRQ(ierr); 139*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Shared Memory Per Block (bytes): %zu\n",_dprop.sharedMemPerBlock);CHKERRQ(ierr); 140*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Multiprocessor Clock Rate (KHz): %d\n",_dprop.clockRate);CHKERRQ(ierr); 141*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Memory Clock Rate (KHz): %d\n",_dprop.memoryClockRate);CHKERRQ(ierr); 142*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Memory Bus Width (bits): %d\n",_dprop.memoryBusWidth);CHKERRQ(ierr); 143*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Peak Memory Bandwidth (GB/s): %f\n",2.0*_dprop.memoryClockRate*(_dprop.memoryBusWidth/8)/1.0e6);CHKERRQ(ierr); 144*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Can map host memory: %s\n",_dprop.canMapHostMemory ? "PETSC_TRUE" : "PETSC_FALSE");CHKERRQ(ierr); 145*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIISynchronizedPrintf(viewer,"Can execute multiple kernels concurrently: %s\n",_dprop.concurrentKernels ? "PETSC_TRUE" : "PETSC_FALSE");CHKERRQ(ierr); 146*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIIPopTab(viewer);CHKERRQ(ierr); 147*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerFlush(viewer);CHKERRQ(ierr); 148*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIIPopSynchronized(viewer);CHKERRQ(ierr); 149*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 150*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 151*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 152*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static std::jmp_buf cupmMPIAwareJumpBuffer; 153*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static bool cupmMPIAwareJumpBufferSet; 154*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 155*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // godspeed to anyone that attempts to call this function 156*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch void SilenceVariableIsNotNeededAndWillNotBeEmittedWarning_ThisFunctionShouldNeverBeCalled() 157*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 158*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSCABORT(MPI_COMM_NULL,INT_MAX); 159*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (cupmMPIAwareJumpBufferSet) (void)cupmMPIAwareJumpBuffer; 160*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 161*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 162*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #define CHKCUPMAWARE(expr) if (PetscUnlikely((expr) != cupmSuccess)) return false; 163*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 164*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 165*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch bool CUPMDevice<T>::CUPMDeviceInternal::__CUPMAwareMPI() noexcept 166*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 167*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch constexpr int bufSize = 2; 168*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch constexpr int hbuf[bufSize] = {1,0}; 169*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch int *dbuf = nullptr; 170*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch bool awareness = false; 171*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmError_t cerr; 172*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode ierr; 173*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto cupmSignalHandler = [](int signal, void *ptr) -> PetscErrorCode { 174*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if ((signal == SIGSEGV) && cupmMPIAwareJumpBufferSet) std::longjmp(cupmMPIAwareJumpBuffer,1); 175*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch return PetscSignalHandlerDefault(signal,ptr); 176*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch }; 177*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 178*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 179*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cerr = cupmMalloc(reinterpret_cast<void**>(&dbuf),sizeof(*dbuf)*bufSize);CHKCUPMAWARE(cerr); 180*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cerr = cupmMemcpy(dbuf,hbuf,sizeof(*dbuf)*bufSize,cupmMemcpyHostToDevice);CHKCUPMAWARE(cerr); 181*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscPushSignalHandler(cupmSignalHandler,nullptr);CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr); 182*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmMPIAwareJumpBufferSet = true; 183*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (setjmp(cupmMPIAwareJumpBuffer)) { 184*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // if a segv was triggered in the MPI_Allreduce below, it is very likely due to MPI not 185*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // being GPU-aware 186*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch awareness = false; 187*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // control flow up until this point: 188*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // 1. CUPMDevice<T>::CUPMDeviceInternal::__MPICUPMAware() 189*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // 2. MPI_Allreduce 190*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // 3. SIGSEGV 191*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // 4. PetscSignalHandler_Private 192*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // 5. cupmSignalHandler (lambda function) 193*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // 6. here 194*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // PetscSignalHandler_Private starts with PetscFunctionBegin and is pushed onto the stack 195*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // so we must undo this. This would be most naturally done in cupmSignalHandler, however 196*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // the C/C++ standard dictates: 197*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // 198*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // After invoking longjmp(), non-volatile-qualified local objects should not be accessed if 199*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // their values could have changed since the invocation of setjmp(). Their value in this 200*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // case is considered indeterminate, and accessing them is undefined behavior. 201*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // 202*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // so for safety (since we don't know what PetscStackPop may try to read/declare) we do it 203*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // outside of the longjmp control flow 204*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscStackPop; 205*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } else if (!MPI_Allreduce(dbuf,dbuf+1,1,MPI_INT,MPI_SUM,PETSC_COMM_SELF)) awareness = true; 206*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmMPIAwareJumpBufferSet = false; 207*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscPopSignalHandler();CHKERRABORT(PETSC_COMM_SELF,ierr); 208*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cerr = cupmFree(dbuf);CHKCUPMAWARE(cerr); 209*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(awareness); 210*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 211*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 212*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 213*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::CUPMDeviceInternal::finalize() noexcept 214*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 215*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 216*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch _devInitialized = false; 217*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 218*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 219*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 220*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 221*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::__finalize() noexcept 222*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 223*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 224*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (!_initialized) PetscFunctionReturn(0); 225*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch for (auto&& device : _devices) { 226*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (device) { 227*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto ierr = device->finalize();CHKERRQ(ierr); 228*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch device.reset(); 229*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 230*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 231*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch _defaultDevice = PETSC_CUPM_DEVICE_NONE; // disabled by default 232*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch _initialized = false; 233*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 234*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 235*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 236*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 237*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static constexpr const std::array<const char*const,4> cupmOptions() noexcept; 238*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 239*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #define CAT_(x,y) x ## y 240*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #define CAT(x,y) CAT_(x,y) 241*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 242*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // PetscDefined(HAVE_TYPE) = 0 -> expands to nothing 243*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #define CUPM_DECLARE_OPTIONS_IF_PETSC_DEFINED_0(TYPE,type) 244*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // PetscDefined(HAVE_TYPE) = 1 -> expands to the function 245*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #define CUPM_DECLARE_OPTIONS_IF_PETSC_DEFINED_1(TYPE,type) \ 246*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <> \ 247*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch constexpr const std::array<const char*const,4> \ 248*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmOptions<CUPMDeviceType::TYPE>() noexcept \ 249*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { \ 250*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch return { \ 251*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch "PetscDevice " PetscStringize(TYPE) " Options", \ 252*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch "-device_enable_" PetscStringize(type), \ 253*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch "-device_select_" PetscStringize(type), \ 254*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch "-device_view_" PetscStringize(type) \ 255*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch }; \ 256*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 257*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 258*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // expands to either the cupmOptions function or nothing, we have to do this with macros 259*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // because for all the lovely compile time features c++ provides, the one thing it can't do is 260*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // compile time string concatenation. 261*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #define CUPM_DECLARE_OPTIONS_IF_PETSC_DEFINED(TYPE,type) \ 262*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch CAT(CUPM_DECLARE_OPTIONS_IF_PETSC_DEFINED_,PetscDefined(CAT(HAVE_,TYPE)))(TYPE,type) 263*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 264*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch CUPM_DECLARE_OPTIONS_IF_PETSC_DEFINED(CUDA,cuda); 265*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch CUPM_DECLARE_OPTIONS_IF_PETSC_DEFINED(HIP,hip); 266*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 267*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 268*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::initialize(MPI_Comm comm, PetscInt *defaultDeviceId, PetscDeviceInitType *defaultInitType) noexcept 269*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 270*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscInt initTypeCUPM = *defaultInitType,id = *defaultDeviceId; 271*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscBool view = PETSC_FALSE,flg; 272*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmError_t cerr; 273*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch int ndev; 274*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode ierr; 275*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 276*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 277*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (_initialized) PetscFunctionReturn(0); 278*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch _initialized = true; 279*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscRegisterFinalize(__finalize);CHKERRQ(ierr); 280*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 281*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 282*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch constexpr const auto options = cupmOptions<T>(); 283*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 284*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscOptionsBegin(comm,nullptr,std::get<0>(options),"Sys");CHKERRQ(ierr); 285*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscOptionsEList(std::get<1>(options),"How (or whether) to initialize a device","CUPMDevice<CUPMDeviceType>::initialize()",PetscDeviceInitTypes,3,PetscDeviceInitTypes[initTypeCUPM],&initTypeCUPM,nullptr);CHKERRQ(ierr); 286*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscOptionsRangeInt(std::get<2>(options),"Which device to use. Pass " PetscStringize(PETSC_DECIDE) " to have PETSc decide or (given they exist) [0-NUM_DEVICE) for a specific device","PetscDeviceCreate",id,&id,nullptr,PETSC_DECIDE,std::numeric_limits<int>::max());CHKERRQ(ierr); 287*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscOptionsBool(std::get<3>(options),"Display device information and assignments (forces eager initialization)",nullptr,view,&view,&flg);CHKERRQ(ierr); 288*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscOptionsEnd();CHKERRQ(ierr); 289*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 290*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 291*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // post-process the options and lay the groundwork for initialization if needs be 292*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cerr = cupmGetDeviceCount(&ndev); 293*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikely(cerr == cupmErrorStubLibrary)) { 294*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikely((initTypeCUPM == PETSC_DEVICE_INIT_EAGER) || (view && flg))) { 295*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto name = cupmGetErrorName(cerr); 296*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto desc = cupmGetErrorString(cerr); 297*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto backend = cupmName(); 298*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch SETERRQ5(comm,PETSC_ERR_USER_INPUT,"Cannot eagerly initialize %s, as doing so results in %s error %d (%s) : %s",backend,backend,static_cast<PetscErrorCode>(cerr),name,desc); 299*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 300*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cerr = cupmGetLastError(); // reset error 301*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch initTypeCUPM = PETSC_DEVICE_INIT_NONE; 302*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } else {CHKERRCUPM(cerr);} 303*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 304*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (initTypeCUPM == PETSC_DEVICE_INIT_NONE) id = PETSC_CUPM_DEVICE_NONE; 305*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch else { 306*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscDeviceCheckDeviceCount_Internal(ndev);CHKERRQ(ierr); 307*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (id == PETSC_DECIDE) { 308*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (ndev) { 309*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscMPIInt rank; 310*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 311*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = MPI_Comm_rank(comm,&rank);CHKERRMPI(ierr); 312*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch id = rank % ndev; 313*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } else id = 0; 314*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 315*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch view = static_cast<decltype(view)>(view && flg); 316*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (view) initTypeCUPM = PETSC_DEVICE_INIT_EAGER; 317*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 318*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 319*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // id is PetscInt, _defaultDevice is int 320*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static_assert(std::is_same<PetscMPIInt,decltype(_defaultDevice)>::value,""); 321*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscMPIIntCast(id,&_defaultDevice);CHKERRQ(ierr); 322*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (initTypeCUPM == PETSC_DEVICE_INIT_EAGER) { 323*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch _devices[_defaultDevice] = CUPMDeviceInternal::makeDevice(_defaultDevice); 324*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = _devices[_defaultDevice]->initialize();CHKERRQ(ierr); 325*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = _devices[_defaultDevice]->configure();CHKERRQ(ierr); 326*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (view) { 327*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscViewer vwr; 328*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 329*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscLogInitialize();CHKERRQ(ierr); 330*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = PetscViewerASCIIGetStdout(comm,&vwr);CHKERRQ(ierr); 331*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = _devices[_defaultDevice]->view(vwr);CHKERRQ(ierr); 332*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 333*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 334*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 335*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // record the results of the initialization 336*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch *defaultInitType = static_cast<PetscDeviceInitType>(initTypeCUPM); 337*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch *defaultDeviceId = id; 338*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 339*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 340*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 341*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 342*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::getDevice(PetscDevice device, PetscInt id) const noexcept 343*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 344*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode ierr; 345*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 346*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 347*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikelyDebug(_defaultDevice == PETSC_CUPM_DEVICE_NONE)) SETERRQ1(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_ARG_WRONGSTATE,"Trying to retrieve a %s PetscDevice when it has been disabled",cupmName()); 348*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (id == PETSC_DECIDE) id = _defaultDevice; 349*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikelyDebug(static_cast<std::size_t>(id) >= _devices.size())) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_ARG_OUTOFRANGE,"Only supports %zu number of devices but trying to get device with id %" PetscInt_FMT,_devices.size(),id); 350*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (_devices[id]) { 351*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikelyDebug(id != _devices[id]->id())) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_PLIB,"Entry %" PetscInt_FMT " contains device with mismatching id %" PetscInt_FMT,id,_devices[id]->id()); 352*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } else _devices[id] = CUPMDeviceInternal::makeDevice(id); 353*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = _devices[id]->initialize();CHKERRQ(ierr); 354*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch device->deviceId = _devices[id]->id(); // technically id = _devices[id]->_id here 355*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch device->ops->createcontext = _create; 356*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch device->ops->configure = this->configureDevice; 357*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch device->ops->view = this->viewDevice; 358*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 359*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 360*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 361*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 362*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::configureDevice(PetscDevice device) noexcept 363*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 364*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode ierr; 365*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 366*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 367*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = _devices[device->deviceId]->configure();CHKERRQ(ierr); 368*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 369*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 370*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 371*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template <CUPMDeviceType T> 372*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode CUPMDevice<T>::viewDevice(PetscDevice device, PetscViewer viewer) noexcept 373*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch { 374*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode ierr; 375*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 376*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 377*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // now this __shouldn't__ reconfigure the device, but there is a petscinfo call to indicate 378*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // it is being reconfigured 379*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = _devices[device->deviceId]->configure();CHKERRQ(ierr); 380*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch ierr = _devices[device->deviceId]->view(viewer);CHKERRQ(ierr); 381030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 382030f984aSJacob Faibussowitsch } 383030f984aSJacob Faibussowitsch 384030f984aSJacob Faibussowitsch // explicitly instantiate the classes 385030f984aSJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_CUDA) 386*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template class CUPMDevice<CUPMDeviceType::CUDA>; 387030f984aSJacob Faibussowitsch #endif 388030f984aSJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_HIP) 389*a4af0ceeSJacob Faibussowitsch template class CUPMDevice<CUPMDeviceType::HIP>; 390030f984aSJacob Faibussowitsch #endif 391030f984aSJacob Faibussowitsch 392030f984aSJacob Faibussowitsch } // namespace Petsc 393