1030f984aSJacob Faibussowitsch #include "cupmdevice.hpp" /* I "petscdevice.h" */ 217f48955SJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/petscadvancedmacros.h> 3030f984aSJacob Faibussowitsch 417f48955SJacob Faibussowitsch using namespace Petsc::Device; 5030f984aSJacob Faibussowitsch 6cf3a2253SJacob Faibussowitsch /* 7cf3a2253SJacob Faibussowitsch note to anyone adding more classes, the name must be ALL_CAPS_SHORT_NAME + Device exactly to 8cf3a2253SJacob Faibussowitsch be picked up by the switch-case macros below 9cf3a2253SJacob Faibussowitsch */ 10030f984aSJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_CUDA) 1117f48955SJacob Faibussowitsch static CUPM::Device<CUPM::DeviceType::CUDA> CUDADevice(PetscDeviceContextCreate_CUDA); 12030f984aSJacob Faibussowitsch #endif 13030f984aSJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_HIP) 1417f48955SJacob Faibussowitsch static CUPM::Device<CUPM::DeviceType::HIP> HIPDevice(PetscDeviceContextCreate_HIP); 15030f984aSJacob Faibussowitsch #endif 16a2158755SJunchao Zhang #if PetscDefined(HAVE_SYCL) 17a2158755SJunchao Zhang #include "sycldevice.hpp" 1817f48955SJacob Faibussowitsch static SYCL::Device SYCLDevice(PetscDeviceContextCreate_SYCL); 19a2158755SJunchao Zhang #endif 20030f984aSJacob Faibussowitsch 2117f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(Petsc::util::integral_value(PETSC_DEVICE_INVALID) == 0, ""); 2217f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(Petsc::util::integral_value(PETSC_DEVICE_CUDA) == 1, ""); 2317f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(Petsc::util::integral_value(PETSC_DEVICE_HIP) == 2, ""); 2417f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(Petsc::util::integral_value(PETSC_DEVICE_SYCL) == 3, ""); 2517f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(Petsc::util::integral_value(PETSC_DEVICE_MAX) == 4, ""); 26*9371c9d4SSatish Balay const char *const PetscDeviceTypes[] = {"invalid", "cuda", "hip", "sycl", "max", "PetscDeviceType", "PETSC_DEVICE_", PETSC_NULLPTR}; 27a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 2817f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(Petsc::util::integral_value(PETSC_DEVICE_INIT_NONE) == 0, ""); 2917f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(Petsc::util::integral_value(PETSC_DEVICE_INIT_LAZY) == 1, ""); 3017f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(Petsc::util::integral_value(PETSC_DEVICE_INIT_EAGER) == 2, ""); 31*9371c9d4SSatish Balay const char *const PetscDeviceInitTypes[] = {"none", "lazy", "eager", "PetscDeviceInitType", "PETSC_DEVICE_INIT_", PETSC_NULLPTR}; 32*9371c9d4SSatish Balay static_assert(sizeof(PetscDeviceInitTypes) / sizeof(*PetscDeviceInitTypes) == 6, "Must change CUPMDevice<T>::initialize number of enum values in -device_enable_cupm to match!"); 33a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 3417f48955SJacob Faibussowitsch #define PETSC_DEVICE_CASE(IMPLS, func, ...) \ 3517f48955SJacob Faibussowitsch case PetscConcat_(PETSC_DEVICE_, IMPLS): { \ 369566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscConcat_(IMPLS, Device).func(__VA_ARGS__)); \ 3717f48955SJacob Faibussowitsch } break 38a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 39cf3a2253SJacob Faibussowitsch /* 40cf3a2253SJacob Faibussowitsch Suppose you have: 41cf3a2253SJacob Faibussowitsch 42cf3a2253SJacob Faibussowitsch CUDADevice.myFunction(arg1,arg2) 43cf3a2253SJacob Faibussowitsch 44cf3a2253SJacob Faibussowitsch that you would like to conditionally define and call in a switch-case: 45cf3a2253SJacob Faibussowitsch 46cf3a2253SJacob Faibussowitsch switch(PetscDeviceType) { 47cf3a2253SJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_CUDA) 48cf3a2253SJacob Faibussowitsch case PETSC_DEVICE_CUDA: { 499566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(CUDADevice.myFunction(arg1,arg2)); 50cf3a2253SJacob Faibussowitsch } break; 51cf3a2253SJacob Faibussowitsch #endif 52cf3a2253SJacob Faibussowitsch } 53cf3a2253SJacob Faibussowitsch 54cf3a2253SJacob Faibussowitsch then calling this macro: 55cf3a2253SJacob Faibussowitsch 56cf3a2253SJacob Faibussowitsch PETSC_DEVICE_CASE_IF_PETSC_DEFINED(CUDA,myFunction,arg1,arg2) 57cf3a2253SJacob Faibussowitsch 58cf3a2253SJacob Faibussowitsch will expand to the following case statement: 59cf3a2253SJacob Faibussowitsch 60cf3a2253SJacob Faibussowitsch case PETSC_DEVICE_CUDA: { 619566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(CUDADevice.myFunction(arg1,arg2)); 62cf3a2253SJacob Faibussowitsch } break 63cf3a2253SJacob Faibussowitsch 64cf3a2253SJacob Faibussowitsch if PetscDefined(HAVE_CUDA) evaluates to 1, and expand to nothing otherwise 6517f48955SJacob Faibussowitsch */ 66*9371c9d4SSatish Balay #define PETSC_DEVICE_CASE_IF_PETSC_DEFINED(IMPLS, func, ...) PetscIfPetscDefined(PetscConcat_(HAVE_, IMPLS), PETSC_DEVICE_CASE, PetscExpandToNothing)(IMPLS, func, __VA_ARGS__) 67030f984aSJacob Faibussowitsch 68030f984aSJacob Faibussowitsch /*@C 69a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscDeviceCreate - Get a new handle for a particular device type 70030f984aSJacob Faibussowitsch 71030f984aSJacob Faibussowitsch Not Collective, Possibly Synchronous 72030f984aSJacob Faibussowitsch 73f1a722f8SMatthew G. Knepley Input Parameters: 74f1a722f8SMatthew G. Knepley + type - The type of PetscDevice 75f1a722f8SMatthew G. Knepley - devid - The numeric ID# of the device (pass PETSC_DECIDE to assign automatically) 76030f984aSJacob Faibussowitsch 77030f984aSJacob Faibussowitsch Output Parameter: 78030f984aSJacob Faibussowitsch . device - The PetscDevice 79030f984aSJacob Faibussowitsch 80030f984aSJacob Faibussowitsch Notes: 81a4af0ceeSJacob Faibussowitsch This routine may initialize PetscDevice. If this is the case, this will most likely cause 82a4af0ceeSJacob Faibussowitsch some sort of device synchronization. 83a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 84a4af0ceeSJacob Faibussowitsch devid is what you might pass to cudaSetDevice() for example. 85030f984aSJacob Faibussowitsch 86030f984aSJacob Faibussowitsch Level: beginner 87030f984aSJacob Faibussowitsch 88db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceInitType`, `PetscDeviceInitialize()`, 89db781477SPatrick Sanan `PetscDeviceInitialized()`, `PetscDeviceConfigure()`, `PetscDeviceView()`, `PetscDeviceDestroy()` 90030f984aSJacob Faibussowitsch @*/ 91*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceCreate(PetscDeviceType type, PetscInt devid, PetscDevice *device) { 92030f984aSJacob Faibussowitsch static PetscInt PetscDeviceCounter = 0; 93030f984aSJacob Faibussowitsch PetscDevice dev; 94030f984aSJacob Faibussowitsch 95030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 96a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidDeviceType(type, 1); 97a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidPointer(device, 3); 989566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceInitializePackage()); 999566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscNew(&dev)); 100030f984aSJacob Faibussowitsch dev->id = PetscDeviceCounter++; 101a4af0ceeSJacob Faibussowitsch dev->type = type; 102a4af0ceeSJacob Faibussowitsch dev->refcnt = 1; 103cf3a2253SJacob Faibussowitsch /* 104cf3a2253SJacob Faibussowitsch if you are adding a device, you also need to add it's initialization in 105cf3a2253SJacob Faibussowitsch PetscDeviceInitializeTypeFromOptions_Private() below 106cf3a2253SJacob Faibussowitsch */ 107a4af0ceeSJacob Faibussowitsch switch (type) { 108a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_DEVICE_CASE_IF_PETSC_DEFINED(CUDA, getDevice, dev, devid); 109a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_DEVICE_CASE_IF_PETSC_DEFINED(HIP, getDevice, dev, devid); 110a2158755SJunchao Zhang PETSC_DEVICE_CASE_IF_PETSC_DEFINED(SYCL, getDevice, dev, devid); 111030f984aSJacob Faibussowitsch default: 11217f48955SJacob Faibussowitsch /* in case the above macros expand to nothing this silences any unused variable warnings */ 11317f48955SJacob Faibussowitsch (void)(devid); 11498921bdaSJacob Faibussowitsch SETERRQ(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "PETSc was seemingly configured for PetscDeviceType %s but we've fallen through all cases in a switch", PetscDeviceTypes[type]); 115030f984aSJacob Faibussowitsch } 116030f984aSJacob Faibussowitsch *device = dev; 117030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 118030f984aSJacob Faibussowitsch } 119030f984aSJacob Faibussowitsch 120030f984aSJacob Faibussowitsch /*@C 121030f984aSJacob Faibussowitsch PetscDeviceDestroy - Free a PetscDevice 122030f984aSJacob Faibussowitsch 123030f984aSJacob Faibussowitsch Not Collective, Asynchronous 124030f984aSJacob Faibussowitsch 125030f984aSJacob Faibussowitsch Input Parameter: 126030f984aSJacob Faibussowitsch . device - The PetscDevice 127030f984aSJacob Faibussowitsch 128030f984aSJacob Faibussowitsch Level: beginner 129030f984aSJacob Faibussowitsch 130db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceCreate()`, `PetscDeviceConfigure()`, `PetscDeviceView()` 131030f984aSJacob Faibussowitsch @*/ 132*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceDestroy(PetscDevice *device) { 133a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 134a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (!*device) PetscFunctionReturn(0); 135a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidDevice(*device, 1); 1369566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceDereference_Internal(*device)); 137a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if ((*device)->refcnt) { 138a4af0ceeSJacob Faibussowitsch *device = PETSC_NULLPTR; 139a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 140030f984aSJacob Faibussowitsch } 1419566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscFree((*device)->data)); 1429566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscFree(*device)); 143030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 144030f984aSJacob Faibussowitsch } 145030f984aSJacob Faibussowitsch 146a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /*@C 147a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscDeviceConfigure - Configure a particular PetscDevice 148030f984aSJacob Faibussowitsch 149a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Not Collective, Asynchronous 150a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 151a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Input Parameter: 152a4af0ceeSJacob Faibussowitsch . device - The PetscDevice to configure 153a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 154a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Notes: 155a4af0ceeSJacob Faibussowitsch The user should not assume that this is a cheap operation 156a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 157a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Level: beginner 158a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 159db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceCreate()`, `PetscDeviceView()`, `PetscDeviceDestroy()` 160a4af0ceeSJacob Faibussowitsch @*/ 161*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceConfigure(PetscDevice device) { 162030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 163a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidDevice(device, 1); 164a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscDefined(USE_DEBUG)) { 165cf3a2253SJacob Faibussowitsch /* 166cf3a2253SJacob Faibussowitsch if no available configuration is available, this cascades all the way down to default 167cf3a2253SJacob Faibussowitsch and error 168cf3a2253SJacob Faibussowitsch */ 169a4af0ceeSJacob Faibussowitsch switch (device->type) { 170*9371c9d4SSatish Balay case PETSC_DEVICE_CUDA: 171*9371c9d4SSatish Balay if (PetscDefined(HAVE_CUDA)) break; 172*9371c9d4SSatish Balay case PETSC_DEVICE_HIP: 173*9371c9d4SSatish Balay if (PetscDefined(HAVE_HIP)) break; 174*9371c9d4SSatish Balay case PETSC_DEVICE_SYCL: 175*9371c9d4SSatish Balay if (PetscDefined(HAVE_SYCL)) break; 176*9371c9d4SSatish Balay default: SETERRQ(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "PETSc was seemingly configured for PetscDeviceType %s but we've fallen through all cases in a switch", PetscDeviceTypes[device->type]); 177a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 178a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 179dbbe0bcdSBarry Smith PetscUseTypeMethod(device, configure); 180a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 181a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 182a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 183a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /*@C 184a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscDeviceView - View a PetscDevice 185a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 186a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Collective on viewer, Asynchronous 187a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 18891e63d38SStefano Zampini Input Parameters: 189050c0c3dSJacob Faibussowitsch + device - The PetscDevice to view 190a4af0ceeSJacob Faibussowitsch - viewer - The PetscViewer to view the device with (NULL for PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD) 191a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 192a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Level: beginner 193a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 194db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceCreate()`, `PetscDeviceConfigure()`, `PetscDeviceDestroy()` 195a4af0ceeSJacob Faibussowitsch @*/ 196*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceView(PetscDevice device, PetscViewer viewer) { 197a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 198a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidDevice(device, 1); 1999566063dSJacob Faibussowitsch if (!viewer) PetscCall(PetscViewerASCIIGetStdout(PETSC_COMM_WORLD, &viewer)); 200a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidHeaderSpecific(viewer, PETSC_VIEWER_CLASSID, 2); 201dbbe0bcdSBarry Smith PetscUseTypeMethod(device, view, viewer); 202a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 203a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 204a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 20591e63d38SStefano Zampini /*@C 20691e63d38SStefano Zampini PetscDeviceGetDeviceId - Get the device id 20791e63d38SStefano Zampini 20891e63d38SStefano Zampini Not collective 20991e63d38SStefano Zampini 21091e63d38SStefano Zampini Input Parameter: 21191e63d38SStefano Zampini . device - The PetscDevice 21291e63d38SStefano Zampini 21391e63d38SStefano Zampini Output Parameter: 21491e63d38SStefano Zampini . id - The device id 21591e63d38SStefano Zampini 21691e63d38SStefano Zampini Level: beginner 21791e63d38SStefano Zampini 218db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceCreate()`, `PetscDeviceConfigure()`, `PetscDeviceDestroy()` 21991e63d38SStefano Zampini @*/ 220*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceGetDeviceId(PetscDevice device, PetscInt *id) { 22191e63d38SStefano Zampini PetscFunctionBegin; 22291e63d38SStefano Zampini PetscValidDevice(device, 1); 22391e63d38SStefano Zampini PetscValidIntPointer(id, 2); 22491e63d38SStefano Zampini *id = device->deviceId; 22591e63d38SStefano Zampini PetscFunctionReturn(0); 22691e63d38SStefano Zampini } 22791e63d38SStefano Zampini 228a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static std::array<bool, PETSC_DEVICE_MAX> initializedDevice = {}; 229a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static std::array<PetscDevice, PETSC_DEVICE_MAX> defaultDevices = {}; 230a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static_assert(initializedDevice.size() == defaultDevices.size(), ""); 231a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 232a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /*@C 233a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscDeviceInitialize - Initialize PetscDevice 234a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 235a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Not Collective, Possibly Synchronous 236a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 237a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Input Parameter: 238a4af0ceeSJacob Faibussowitsch . type - The PetscDeviceType to initialize 239a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 240a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Notes: 241a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Eagerly initializes the corresponding PetscDeviceType if needed. 242a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 243a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Level: beginner 244a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 245db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceInitType`, `PetscDeviceInitialized()`, `PetscDeviceCreate()`, `PetscDeviceDestroy()` 246a4af0ceeSJacob Faibussowitsch @*/ 247*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceInitialize(PetscDeviceType type) { 248a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 249a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidDeviceType(type, 1); 2509566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceInitializeDefaultDevice_Internal(type, PETSC_DECIDE)); 251a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 252a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 253a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 254a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /*@C 255a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscDeviceInitialized - Determines whether PetscDevice is initialized for a particular 256a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscDeviceType 257a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 258a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Not Collective, Asynchronous 259a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 260a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Input Parameter: 261a4af0ceeSJacob Faibussowitsch . type - The PetscDeviceType to check 262a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 263a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Output Parameter: 264a4af0ceeSJacob Faibussowitsch . [return value] - PETSC_TRUE if type is initialized, PETSC_FALSE otherwise 265a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 266a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Notes: 267a4af0ceeSJacob Faibussowitsch If one has not configured PETSc for a particular PetscDeviceType then this routine will 268a4af0ceeSJacob Faibussowitsch return PETSC_FALSE for that PetscDeviceType. 269a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 270a4af0ceeSJacob Faibussowitsch Level: beginner 271a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 272db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceInitType`, `PetscDeviceInitialize()`, `PetscDeviceCreate()`, `PetscDeviceDestroy()` 273a4af0ceeSJacob Faibussowitsch @*/ 274*9371c9d4SSatish Balay PetscBool PetscDeviceInitialized(PetscDeviceType type) { 275a4af0ceeSJacob Faibussowitsch return static_cast<PetscBool>(PetscDeviceConfiguredFor_Internal(type) && initializedDevice[type]); 276a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 277a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 278cf3a2253SJacob Faibussowitsch /* 279cf3a2253SJacob Faibussowitsch Actual intialization function; any functions claiming to initialize PetscDevice or 280cf3a2253SJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext will have to run through this one 281cf3a2253SJacob Faibussowitsch */ 282*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceInitializeDefaultDevice_Internal(PetscDeviceType type, PetscInt defaultDeviceId) { 283a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 284a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidDeviceType(type, 1); 285a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscLikely(PetscDeviceInitialized(type))) PetscFunctionReturn(0); 286bf025ffbSJacob Faibussowitsch PetscAssert(!defaultDevices[type], PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_MEM, "Trying to overwrite existing default device of type %s", PetscDeviceTypes[type]); 2879566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceCreate(type, defaultDeviceId, &defaultDevices[type])); 2889566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceConfigure(defaultDevices[type])); 289a4af0ceeSJacob Faibussowitsch initializedDevice[type] = true; 290a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 291a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 292a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 293ce244043SStefano Zampini #if PetscDefined(USE_LOG) 294ce244043SStefano Zampini PETSC_INTERN PetscErrorCode PetscLogInitialize(void); 295ce244043SStefano Zampini #else 296ce244043SStefano Zampini #define PetscLogInitialize() 0 297ce244043SStefano Zampini #endif 298ce244043SStefano Zampini 299*9371c9d4SSatish Balay static PetscErrorCode PetscDeviceInitializeTypeFromOptions_Private(MPI_Comm comm, PetscDeviceType type, PetscInt defaultDeviceId, PetscBool defaultView, PetscDeviceInitType *defaultInitType) { 300a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 301a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (!PetscDeviceConfiguredFor_Internal(type)) { 3029566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(PETSC_NULLPTR, "PetscDeviceType %s not supported\n", PetscDeviceTypes[type])); 303a4af0ceeSJacob Faibussowitsch defaultDevices[type] = PETSC_NULLPTR; 304a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 305a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 3069566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(PETSC_NULLPTR, "PetscDeviceType %s supported, initializing\n", PetscDeviceTypes[type])); 307a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /* ugly switch needed to pick the right global variable... could maybe do this as a union? */ 308a4af0ceeSJacob Faibussowitsch switch (type) { 309a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_DEVICE_CASE_IF_PETSC_DEFINED(CUDA, initialize, comm, &defaultDeviceId, defaultInitType); 310a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_DEVICE_CASE_IF_PETSC_DEFINED(HIP, initialize, comm, &defaultDeviceId, defaultInitType); 311a2158755SJunchao Zhang PETSC_DEVICE_CASE_IF_PETSC_DEFINED(SYCL, initialize, comm, &defaultDeviceId, defaultInitType); 312*9371c9d4SSatish Balay default: SETERRQ(comm, PETSC_ERR_PLIB, "PETSc was seemingly configured for PetscDeviceType %s but we've fallen through all cases in a switch", PetscDeviceTypes[type]); 313a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 314cf3a2253SJacob Faibussowitsch /* 315cf3a2253SJacob Faibussowitsch defaultInitType and defaultDeviceId now represent what the individual TYPES have decided to 316cf3a2253SJacob Faibussowitsch initialize as 317cf3a2253SJacob Faibussowitsch */ 318a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (*defaultInitType == PETSC_DEVICE_INIT_EAGER) { 3197a101e5eSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogInitialize()); 3209566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(PETSC_NULLPTR, "Eagerly initializing %s PetscDevice\n", PetscDeviceTypes[type])); 3219566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceInitializeDefaultDevice_Internal(type, defaultDeviceId)); 322a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (defaultView) { 323a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscViewer vwr; 324a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 3259566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIGetStdout(comm, &vwr)); 3269566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceView(defaultDevices[type], vwr)); 327a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 328030f984aSJacob Faibussowitsch } 329030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 330030f984aSJacob Faibussowitsch } 331030f984aSJacob Faibussowitsch 332030f984aSJacob Faibussowitsch /* called from PetscFinalize() do not call yourself! */ 333*9371c9d4SSatish Balay static PetscErrorCode PetscDeviceFinalize_Private(void) { 334030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 335a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscDefined(USE_DEBUG)) { 336bf025ffbSJacob Faibussowitsch const auto PetscDeviceCheckAllDestroyedAfterFinalize = [] { 337a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 338*9371c9d4SSatish Balay for (auto &&device : defaultDevices) 339*9371c9d4SSatish Balay PetscCheck(!device, PETSC_COMM_WORLD, PETSC_ERR_COR, "Device of type '%s' had reference count %" PetscInt_FMT " and was not fully destroyed during PetscFinalize()", PetscDeviceTypes[device->type], device->refcnt); 340a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 341a4af0ceeSJacob Faibussowitsch }; 342bf025ffbSJacob Faibussowitsch /* 343bf025ffbSJacob Faibussowitsch you might be thinking, why on earth are you registered yet another finalizer in a 344bf025ffbSJacob Faibussowitsch function already called during PetscRegisterFinalizeAll()? If this seems stupid it's 345bf025ffbSJacob Faibussowitsch because it is. 346bf025ffbSJacob Faibussowitsch 347bf025ffbSJacob Faibussowitsch The crux of the problem is that the initializer (and therefore the ~finalizer~) of 348bf025ffbSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext is guaranteed to run after PetscDevice's. So if the global context had 349bf025ffbSJacob Faibussowitsch a default PetscDevice attached, that PetscDevice will have a reference count >0 and hence 350bf025ffbSJacob Faibussowitsch won't be destroyed yet. So we need to repeat the check that all devices have been 351bf025ffbSJacob Faibussowitsch destroyed again ~after~ the global context is destroyed. In summary: 352bf025ffbSJacob Faibussowitsch 353bf025ffbSJacob Faibussowitsch 1. This finalizer runs and destroys all devices, except it may not because the global 354bf025ffbSJacob Faibussowitsch context may still hold a reference! 355bf025ffbSJacob Faibussowitsch 2. The global context finalizer runs and does the final reference count decrement 356bf025ffbSJacob Faibussowitsch required, which actually destroys the held device. 357bf025ffbSJacob Faibussowitsch 3. Our newly added finalizer runs and checks that all is well. 358a4af0ceeSJacob Faibussowitsch */ 3599566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscRegisterFinalize(PetscDeviceCheckAllDestroyedAfterFinalize)); 360a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 3619566063dSJacob Faibussowitsch for (auto &&device : defaultDevices) PetscCall(PetscDeviceDestroy(&device)); 3629566063dSJacob Faibussowitsch PetscCallCXX(initializedDevice.fill(false)); 363030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 364030f984aSJacob Faibussowitsch } 365030f984aSJacob Faibussowitsch 366cf3a2253SJacob Faibussowitsch /* 367cf3a2253SJacob Faibussowitsch Begins the init proceeedings for the entire PetscDevice stack. there are 3 stages of 368cf3a2253SJacob Faibussowitsch initialization types: 369cf3a2253SJacob Faibussowitsch 370a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 1. defaultInitType - how does PetscDevice as a whole expect to initialize? 371a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 2. subTypeDefaultInitType - how does each PetscDevice implementation expect to initialize? 372a4af0ceeSJacob Faibussowitsch e.g. you may want to blanket disable PetscDevice init (and disable say Kokkos init), but 373a4af0ceeSJacob Faibussowitsch have all CUDA devices still initialize. 374a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 375a4af0ceeSJacob Faibussowitsch All told the following happens: 376cf3a2253SJacob Faibussowitsch 377a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 0. defaultInitType -> LAZY 378a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 1. Check for log_view/log_summary, if yes defaultInitType -> EAGER 379a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 2. PetscDevice initializes each sub type with deviceDefaultInitType. 380a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 2.1 Each enabled PetscDevice sub-type then does the above disable or view check in addition 381a4af0ceeSJacob Faibussowitsch to checking for specific device init. if view or specific device init 382a4af0ceeSJacob Faibussowitsch subTypeDefaultInitType -> EAGER. disabled once again overrides all. 383a4af0ceeSJacob Faibussowitsch */ 384*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceInitializeFromOptions_Internal(MPI_Comm comm) { 3857a101e5eSJacob Faibussowitsch auto defaultView = PETSC_FALSE; 3867a101e5eSJacob Faibussowitsch auto initializeDeviceContextEagerly = PETSC_FALSE; 3877a101e5eSJacob Faibussowitsch auto defaultDevice = PetscInt{PETSC_DECIDE}; 3887a101e5eSJacob Faibussowitsch auto deviceContextInitDevice = PETSC_DEVICE_DEFAULT; 389a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscDeviceInitType defaultInitType; 390a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 391a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 392a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscDefined(USE_DEBUG)) { 393a4af0ceeSJacob Faibussowitsch int result; 394a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 3959566063dSJacob Faibussowitsch PetscCallMPI(MPI_Comm_compare(comm, PETSC_COMM_WORLD, &result)); 396a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /* in order to accurately assign ranks to gpus we need to get the MPI_Comm_rank of the 397a4af0ceeSJacob Faibussowitsch * global space */ 398a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikely(result != MPI_IDENT)) { 399a4af0ceeSJacob Faibussowitsch char name[MPI_MAX_OBJECT_NAME] = {}; 400a4af0ceeSJacob Faibussowitsch int len; /* unused */ 401a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 4029566063dSJacob Faibussowitsch PetscCallMPI(MPI_Comm_get_name(comm, name, &len)); 40398921bdaSJacob Faibussowitsch SETERRQ(comm, PETSC_ERR_MPI, "Default devices being initialized on MPI_Comm '%s' not PETSC_COMM_WORLD", name); 404a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 405a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 406a4af0ceeSJacob Faibussowitsch comm = PETSC_COMM_WORLD; /* from this point on we assume we're on PETSC_COMM_WORLD */ 4079566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscRegisterFinalize(PetscDeviceFinalize_Private)); 408a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 4097a101e5eSJacob Faibussowitsch { 4107a101e5eSJacob Faibussowitsch PetscInt initIdx = PETSC_DEVICE_INIT_LAZY; 4117a101e5eSJacob Faibussowitsch PetscBool flg; 4127a101e5eSJacob Faibussowitsch 4137a101e5eSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscOptionsHasName(PETSC_NULLPTR, PETSC_NULLPTR, "-log_view_gpu_time", &flg)); 4147a101e5eSJacob Faibussowitsch if (flg) PetscCall(PetscLogGpuTime()); 4157a101e5eSJacob Faibussowitsch 4167a101e5eSJacob Faibussowitsch /* ----------------------------------------------------------------------------------- */ 4177a101e5eSJacob Faibussowitsch /* Global PetscDevice Options */ 4187a101e5eSJacob Faibussowitsch /* ----------------------------------------------------------------------------------- */ 419d0609cedSBarry Smith PetscOptionsBegin(comm, PETSC_NULLPTR, "PetscDevice Options", "Sys"); 4209566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscOptionsEList("-device_enable", "How (or whether) to initialize PetscDevices", "PetscDeviceInitializeFromOptions_Internal()", PetscDeviceInitTypes, 3, PetscDeviceInitTypes[initIdx], &initIdx, PETSC_NULLPTR)); 4219566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscOptionsRangeInt("-device_select", "Which device to use. Pass " PetscStringize(PETSC_DECIDE) " to have PETSc decide or (given they exist) [0-NUM_DEVICE) for a specific device", "PetscDeviceCreate()", defaultDevice, &defaultDevice, PETSC_NULLPTR, PETSC_DECIDE, std::numeric_limits<int>::max())); 4229566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscOptionsBool("-device_view", "Display device information and assignments (forces eager initialization)", PETSC_NULLPTR, defaultView, &defaultView, &flg)); 423d0609cedSBarry Smith PetscOptionsEnd(); 4247a101e5eSJacob Faibussowitsch 425a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (initIdx == PETSC_DEVICE_INIT_NONE) { 426a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /* disabled all device initialization if devices are globally disabled */ 427bf025ffbSJacob Faibussowitsch PetscCheck(defaultDevice == PETSC_DECIDE, comm, PETSC_ERR_USER_INPUT, "You have disabled devices but also specified a particular device to use, these options are mutually exlusive"); 428a4af0ceeSJacob Faibussowitsch defaultView = PETSC_FALSE; 429a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } else { 430a4af0ceeSJacob Faibussowitsch defaultView = static_cast<decltype(defaultView)>(defaultView && flg); 431a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (defaultView) initIdx = PETSC_DEVICE_INIT_EAGER; 432a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 433a4af0ceeSJacob Faibussowitsch defaultInitType = static_cast<decltype(defaultInitType)>(initIdx); 434a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 435a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static_assert((PETSC_DEVICE_INVALID == 0) && (PETSC_DEVICE_MAX < std::numeric_limits<int>::max()), ""); 436a4af0ceeSJacob Faibussowitsch for (int i = 1; i < PETSC_DEVICE_MAX; ++i) { 437a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto deviceType = static_cast<PetscDeviceType>(i); 438a4af0ceeSJacob Faibussowitsch auto initType = defaultInitType; 439a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 4409566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceInitializeTypeFromOptions_Private(comm, deviceType, defaultDevice, defaultView, &initType)); 441a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (PetscDeviceConfiguredFor_Internal(deviceType) && (initType == PETSC_DEVICE_INIT_EAGER)) { 442a4af0ceeSJacob Faibussowitsch initializeDeviceContextEagerly = PETSC_TRUE; 443a4af0ceeSJacob Faibussowitsch deviceContextInitDevice = deviceType; 4447a101e5eSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(PETSC_NULLPTR, "PetscDevice %s set as default device type due to eager initialization\n", PetscDeviceTypes[deviceType])); 445a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 446a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 447a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (initializeDeviceContextEagerly) { 448a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 449a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 450cf3a2253SJacob Faibussowitsch /* 451cf3a2253SJacob Faibussowitsch somewhat inefficient here as the device context is potentially fully set up twice (once 452cf3a2253SJacob Faibussowitsch when retrieved then the second time if setfromoptions makes changes) 453cf3a2253SJacob Faibussowitsch */ 4549566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(PETSC_NULLPTR, "Eagerly initializing PetscDeviceContext with %s device\n", PetscDeviceTypes[deviceContextInitDevice])); 4559566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceContextSetRootDeviceType_Internal(deviceContextInitDevice)); 4569566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceContextGetCurrentContext(&dctx)); 4579566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceContextSetFromOptions(comm, "root_", dctx)); 4589566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceContextSetUp(dctx)); 459a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 460a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 461a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 462a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 463a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /* Get the default PetscDevice for a particular type and constructs them if lazily initialized. */ 464*9371c9d4SSatish Balay PetscErrorCode PetscDeviceGetDefaultForType_Internal(PetscDeviceType type, PetscDevice *device) { 465a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 466a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscValidPointer(device, 2); 4679566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceInitialize(type)); 468a4af0ceeSJacob Faibussowitsch *device = defaultDevices[type]; 469a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(0); 470030f984aSJacob Faibussowitsch } 471