xref: /petsc/src/sys/objects/device/interface/global_dcontext.cxx (revision 57e69c3534c815b4ffde222cf1dbe7510e4001b5)
10e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include "petscdevice_interface_internal.hpp" /*I <petscdevice.h> I*/
2*57e69c35SJunchao Zhang #include <petscdevice_cupm.h>
30e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
40e6b6b59SJacob Faibussowitsch static auto               rootDeviceType = PETSC_DEVICE_CONTEXT_DEFAULT_DEVICE_TYPE;
50e6b6b59SJacob Faibussowitsch static auto               rootStreamType = PETSC_DEVICE_CONTEXT_DEFAULT_STREAM_TYPE;
60e6b6b59SJacob Faibussowitsch static PetscDeviceContext globalContext  = nullptr;
70e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
80e6b6b59SJacob Faibussowitsch /* when PetsDevice initializes PetscDeviceContext eagerly the type of device created should
9da81f932SPierre Jolivet  * match whatever device is eagerly initialized */
10d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscDeviceContextSetRootDeviceType_Internal(PetscDeviceType type)
11d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
120e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
130e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidDeviceType(type, 1);
140e6b6b59SJacob Faibussowitsch   rootDeviceType = type;
153ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
160e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
170e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
18d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscDeviceContextSetRootStreamType_Internal(PetscStreamType type)
19d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
200e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
210e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidStreamType(type, 1);
220e6b6b59SJacob Faibussowitsch   rootStreamType = type;
233ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
240e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
250e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
26*57e69c35SJunchao Zhang static inline PetscErrorCode PetscSetDefaultCUPMStreamFromDeviceContext(PetscDeviceContext dctx, PetscDeviceType dtype)
27*57e69c35SJunchao Zhang {
28*57e69c35SJunchao Zhang   PetscFunctionBegin;
29*57e69c35SJunchao Zhang #if PetscDefined(HAVE_CUDA)
30*57e69c35SJunchao Zhang   if (dtype == PETSC_DEVICE_CUDA) {
31*57e69c35SJunchao Zhang     void *handle;
32*57e69c35SJunchao Zhang 
33*57e69c35SJunchao Zhang     PetscCall(PetscDeviceContextGetStreamHandle_Internal(dctx, &handle));
34*57e69c35SJunchao Zhang     PetscDefaultCudaStream = *static_cast<cudaStream_t *>(handle);
35*57e69c35SJunchao Zhang   }
36*57e69c35SJunchao Zhang #endif
37*57e69c35SJunchao Zhang #if PetscDefined(HAVE_HIP)
38*57e69c35SJunchao Zhang   if (dtype == PETSC_DEVICE_HIP) {
39*57e69c35SJunchao Zhang     void *handle;
40*57e69c35SJunchao Zhang 
41*57e69c35SJunchao Zhang     PetscCall(PetscDeviceContextGetStreamHandle_Internal(dctx, &handle));
42*57e69c35SJunchao Zhang     PetscDefaultHipStream = *static_cast<hipStream_t *>(handle);
43*57e69c35SJunchao Zhang   }
44*57e69c35SJunchao Zhang #endif
45*57e69c35SJunchao Zhang   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
46*57e69c35SJunchao Zhang }
47*57e69c35SJunchao Zhang 
48d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode PetscDeviceContextSetupGlobalContext_Private() noexcept
49d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
500e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
510e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (PetscUnlikely(!globalContext)) {
520e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscObject pobj;
530e6b6b59SJacob Faibussowitsch     const auto  dtype     = rootDeviceType;
540e6b6b59SJacob Faibussowitsch     const auto  finalizer = [] {
550e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscDeviceType dtype;
560e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
570e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscFunctionBegin;
580e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCall(PetscDeviceContextGetDeviceType(globalContext, &dtype));
590e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCall(PetscInfo(globalContext, "Destroying global PetscDeviceContext with device type %s\n", PetscDeviceTypes[dtype]));
600e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCall(PetscDeviceContextDestroy(&globalContext));
610e6b6b59SJacob Faibussowitsch       rootDeviceType = PETSC_DEVICE_CONTEXT_DEFAULT_DEVICE_TYPE;
620e6b6b59SJacob Faibussowitsch       rootStreamType = PETSC_DEVICE_CONTEXT_DEFAULT_STREAM_TYPE;
633ba16761SJacob Faibussowitsch       PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
640e6b6b59SJacob Faibussowitsch     };
650e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
660e6b6b59SJacob Faibussowitsch     /* this exists purely as a valid device check. */
670e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscDeviceInitializePackage());
680e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscRegisterFinalize(std::move(finalizer)));
690e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscDeviceContextCreate(&globalContext));
700e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscInfo(globalContext, "Initializing global PetscDeviceContext with device type %s\n", PetscDeviceTypes[dtype]));
710e6b6b59SJacob Faibussowitsch     pobj = PetscObjectCast(globalContext);
720e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscObjectSetName(pobj, "global root"));
730e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscObjectSetOptionsPrefix(pobj, "root_"));
740e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscDeviceContextSetStreamType(globalContext, rootStreamType));
750e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscDeviceContextSetDefaultDeviceForType_Internal(globalContext, dtype));
760e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscDeviceContextSetUp(globalContext));
77*57e69c35SJunchao Zhang     PetscCall(PetscSetDefaultCUPMStreamFromDeviceContext(globalContext, dtype));
780e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
793ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
800e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
810e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
820e6b6b59SJacob Faibussowitsch /*@C
830e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContextGetCurrentContext - Get the current active `PetscDeviceContext`
840e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
850e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Not Collective
860e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
870e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Output Parameter:
880e6b6b59SJacob Faibussowitsch . dctx - The `PetscDeviceContext`
890e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
900e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Notes:
910e6b6b59SJacob Faibussowitsch   The user generally should not destroy contexts retrieved with this routine unless they
920e6b6b59SJacob Faibussowitsch   themselves have created them. There exists no protection against destroying the root
930e6b6b59SJacob Faibussowitsch   context.
940e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
950e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Developer Notes:
960e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Unless the user has set their own, this routine creates the "root" context the first time it
970e6b6b59SJacob Faibussowitsch   is called, registering its destructor to `PetscFinalize()`.
980e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
990e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Level: beginner
1000e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1010e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDeviceContextSetCurrentContext()`, `PetscDeviceContextFork()`,
1020e6b6b59SJacob Faibussowitsch           `PetscDeviceContextJoin()`, `PetscDeviceContextCreate()`
1030e6b6b59SJacob Faibussowitsch @*/
104d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscDeviceContextGetCurrentContext(PetscDeviceContext *dctx)
105d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1060e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
1074f572ea9SToby Isaac   PetscAssertPointer(dctx, 1);
1080e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextSetupGlobalContext_Private());
1090e6b6b59SJacob Faibussowitsch   /* while the static analyzer can find global variables, it will throw a warning about not
1100e6b6b59SJacob Faibussowitsch    * being able to connect this back to the function arguments */
1110e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscDisableStaticAnalyzerForExpressionUnderstandingThatThisIsDangerousAndBugprone(PetscValidDeviceContext(globalContext, -1));
1120e6b6b59SJacob Faibussowitsch   *dctx = globalContext;
1133ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
1140e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1150e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1160e6b6b59SJacob Faibussowitsch /*@C
1170e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContextSetCurrentContext - Set the current active `PetscDeviceContext`
1180e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1190e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Not Collective
1200e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1210e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Input Parameter:
1220e6b6b59SJacob Faibussowitsch . dctx - The `PetscDeviceContext`
1230e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1240e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Notes:
1250e6b6b59SJacob Faibussowitsch   This routine can be used to set the defacto "root" `PetscDeviceContext` to a user-defined
1260e6b6b59SJacob Faibussowitsch   implementation by calling this routine immediately after `PetscInitialize()` and ensuring that
127da81f932SPierre Jolivet   `PetscDevice` is not greedily initialized. In this case the user is responsible for destroying
1280e6b6b59SJacob Faibussowitsch   their `PetscDeviceContext` before `PetscFinalize()` returns.
1290e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1300e6b6b59SJacob Faibussowitsch   The old context is not stored in any way by this routine; if one is overriding a context that
1310e6b6b59SJacob Faibussowitsch   they themselves do not control, one should take care to temporarily store it by calling
1320e6b6b59SJacob Faibussowitsch   `PetscDeviceContextGetCurrentContext()` before calling this routine.
1330e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1340e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Level: beginner
1350e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1360e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDeviceContextGetCurrentContext()`, `PetscDeviceContextFork()`,
1370e6b6b59SJacob Faibussowitsch           `PetscDeviceContextJoin()`, `PetscDeviceContextCreate()`
1380e6b6b59SJacob Faibussowitsch @*/
139d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscDeviceContextSetCurrentContext(PetscDeviceContext dctx)
140d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1410e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscDeviceType dtype;
1420e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1430e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
1440e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextGetOptionalNullContext_Internal(&dctx));
1450e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscAssert(dctx->setup, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_WRONGSTATE, "PetscDeviceContext %" PetscInt64_FMT " must be set up before being set as global context", PetscObjectCast(dctx)->id);
1460e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextGetDeviceType(dctx, &dtype));
1470e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceSetDefaultDeviceType(dtype));
1480e6b6b59SJacob Faibussowitsch   globalContext = dctx;
1490e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscInfo(dctx, "Set global PetscDeviceContext id %" PetscInt64_FMT "\n", PetscObjectCast(dctx)->id));
150*57e69c35SJunchao Zhang   PetscCall(PetscSetDefaultCUPMStreamFromDeviceContext(globalContext, dtype));
1513ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
1520e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
153