xref: /petsc/src/sys/objects/device/interface/mark_dcontext.cxx (revision 3ba1676111f5c958fe6c2729b46ca4d523958bb3)
10e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include "petscdevice_interface_internal.hpp" /*I <petscdevice.h> I*/
20e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
30e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/cpp/object_pool.hpp>
40e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/cpp/utility.hpp>
581c64944SJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/cpp/unordered_map.hpp>
60e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
70e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <algorithm> // std::remove_if(), std::find_if()
80e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <vector>
90e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <string>
100e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <sstream> // std::ostringstream
110e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
12a966a306SPierre Jolivet #if defined(__clang__)
13a966a306SPierre Jolivet   #pragma clang diagnostic push
14a966a306SPierre Jolivet   #pragma clang diagnostic ignored "-Wgnu-zero-variadic-macro-arguments"
15a966a306SPierre Jolivet #endif
16a966a306SPierre Jolivet 
170e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
180e6b6b59SJacob Faibussowitsch // PetscEvent
190e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
200e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
21146a86ebSJacob Faibussowitsch class PetscEventConstructor : public Petsc::ConstructorInterface<_n_PetscEvent, PetscEventConstructor> {
22146a86ebSJacob Faibussowitsch public:
23146a86ebSJacob Faibussowitsch   PETSC_NODISCARD PetscErrorCode construct_(PetscEvent event) const noexcept
24d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   {
250e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionBegin;
26146a86ebSJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscArrayzero(event, 1));
27146a86ebSJacob Faibussowitsch     PetscCall(underlying().reset(event));
28*3ba16761SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
290e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
300e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
31146a86ebSJacob Faibussowitsch   PETSC_NODISCARD PetscErrorCode destroy_(PetscEvent event) const noexcept
32d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   {
330e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionBegin;
34146a86ebSJacob Faibussowitsch     PetscCall(underlying().reset(event));
35*3ba16761SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
360e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
370e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
38146a86ebSJacob Faibussowitsch   PETSC_NODISCARD static PetscErrorCode reset_(PetscEvent event) noexcept
39d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   {
400e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionBegin;
410e6b6b59SJacob Faibussowitsch     if (auto &destroy = event->destroy) {
420e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCall((*destroy)(event));
430e6b6b59SJacob Faibussowitsch       destroy = nullptr;
440e6b6b59SJacob Faibussowitsch     }
45271378f2SJacob Faibussowitsch     PetscAssert(!event->data, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Event failed to destroy its data member: %p", event->data);
460e6b6b59SJacob Faibussowitsch     event->dctx_id    = 0;
470e6b6b59SJacob Faibussowitsch     event->dctx_state = 0;
480e6b6b59SJacob Faibussowitsch     event->dtype      = PETSC_DEVICE_DEFAULT();
49*3ba16761SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
500e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
51146a86ebSJacob Faibussowitsch 
52*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PETSC_NODISCARD static PetscErrorCode invalidate_(PetscEvent) noexcept { return PETSC_SUCCESS; }
530e6b6b59SJacob Faibussowitsch };
540e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
55146a86ebSJacob Faibussowitsch static Petsc::ObjectPool<_n_PetscEvent, PetscEventConstructor> event_pool;
560e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
57d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode PetscDeviceContextCreateEvent_Private(PetscDeviceContext dctx, PetscEvent *event)
58d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
590e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
600e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidDeviceContext(dctx, 1);
610e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidPointer(event, 2);
620e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(event_pool.allocate(event));
630e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextGetDeviceType(dctx, &(*event)->dtype));
640e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscTryTypeMethod(dctx, createevent, *event);
65*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
660e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
670e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
68d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode PetscEventDestroy_Private(PetscEvent *event)
69d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
700e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
710e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidPointer(event, 1);
72146a86ebSJacob Faibussowitsch   if (*event) PetscCall(event_pool.deallocate(event));
73*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
740e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
750e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
76d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode PetscDeviceContextRecordEvent_Private(PetscDeviceContext dctx, PetscEvent event)
77d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
780e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscObjectId    id;
790e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscObjectState state;
800e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
810e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
820e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidDeviceContext(dctx, 1);
830e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidPointer(event, 2);
840e6b6b59SJacob Faibussowitsch   id    = PetscObjectCast(dctx)->id;
850e6b6b59SJacob Faibussowitsch   state = PetscObjectCast(dctx)->state;
860e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // technically state can never be less than event->dctx_state (only equal) but we include
870e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // it in the check just in case
88*3ba16761SJacob Faibussowitsch   if ((id == event->dctx_id) && (state <= event->dctx_state)) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
890e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (dctx->ops->recordevent) {
900e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // REVIEW ME:
910e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // TODO maybe move this to impls, as they can determine whether they can interoperate with
920e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // other device types more readily
930e6b6b59SJacob Faibussowitsch     if (PetscDefined(USE_DEBUG) && (event->dtype != PETSC_DEVICE_HOST)) {
940e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscDeviceType dtype;
950e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
960e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCall(PetscDeviceContextGetDeviceType(dctx, &dtype));
970e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCheck(event->dtype == dtype, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_INCOMP, "Event type %s does not match device context type %s", PetscDeviceTypes[event->dtype], PetscDeviceTypes[dtype]);
980e6b6b59SJacob Faibussowitsch     }
990e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscUseTypeMethod(dctx, recordevent, event);
1000e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
1010e6b6b59SJacob Faibussowitsch   event->dctx_id    = id;
1020e6b6b59SJacob Faibussowitsch   event->dctx_state = state;
103*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
1040e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1050e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
106d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode PetscDeviceContextWaitForEvent_Private(PetscDeviceContext dctx, PetscEvent event)
107d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1080e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
1090e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidDeviceContext(dctx, 1);
1100e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscValidPointer(event, 2);
1110e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // empty data implies you cannot wait on this event
112*3ba16761SJacob Faibussowitsch   if (!event->data) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
1130e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (PetscDefined(USE_DEBUG)) {
1140e6b6b59SJacob Faibussowitsch     const auto      etype = event->dtype;
1150e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscDeviceType dtype;
1160e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1170e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscDeviceContextGetDeviceType(dctx, &dtype));
1180e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCheck(etype == dtype, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_INCOMP, "Event type %s does not match device context type %s", PetscDeviceTypes[etype], PetscDeviceTypes[dtype]);
1190e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
120*3ba16761SJacob Faibussowitsch   if (PetscObjectCast(dctx)->id == event->dctx_id) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
1210e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscTryTypeMethod(dctx, waitforevent, event);
122*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
1230e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1240e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1250e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
1260e6b6b59SJacob Faibussowitsch // PetscStackFrame
1270e6b6b59SJacob Faibussowitsch //
1280e6b6b59SJacob Faibussowitsch // A helper class that (when debugging is enabled) contains the stack frame from which
1290e6b6b59SJacob Faibussowitsch // PetscDeviceContextMakrIntentFromID(). It is intended to be derived from, since this enables
1300e6b6b59SJacob Faibussowitsch // empty-base-class optimization to kick in when debugging is disabled.
1310e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
1320e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1330e6b6b59SJacob Faibussowitsch template <bool use_debug>
1340e6b6b59SJacob Faibussowitsch struct PetscStackFrame;
1350e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1360e6b6b59SJacob Faibussowitsch template <>
1370e6b6b59SJacob Faibussowitsch struct PetscStackFrame</* use_debug = */ true> {
1380e6b6b59SJacob Faibussowitsch   std::string file{};
1390e6b6b59SJacob Faibussowitsch   std::string function{};
1400e6b6b59SJacob Faibussowitsch   int         line{};
1410e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1420e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscStackFrame() = default;
1430e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1440e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscStackFrame(const char *file_, const char *func_, int line_) noexcept : file(split_on_petsc_path_(file_)), function(func_), line(line_) { }
1450e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1460e6b6b59SJacob Faibussowitsch   bool operator==(const PetscStackFrame &other) const noexcept { return line == other.line && file == other.file && function == other.function; }
1470e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1487c441f3aSJacob Faibussowitsch   PETSC_NODISCARD std::string to_string() const noexcept
1497c441f3aSJacob Faibussowitsch   {
1507c441f3aSJacob Faibussowitsch     std::string ret;
1517c441f3aSJacob Faibussowitsch 
1527c441f3aSJacob Faibussowitsch     ret = '(' + function + "() at " + file + ':' + std::to_string(line) + ')';
1537c441f3aSJacob Faibussowitsch     return ret;
1547c441f3aSJacob Faibussowitsch   }
1557c441f3aSJacob Faibussowitsch 
1560e6b6b59SJacob Faibussowitsch private:
157d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   static std::string split_on_petsc_path_(std::string &&in) noexcept
158d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   {
1590e6b6b59SJacob Faibussowitsch     auto pos = in.find("petsc/src");
1600e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1610e6b6b59SJacob Faibussowitsch     if (pos == std::string::npos) pos = in.find("petsc/include");
1620e6b6b59SJacob Faibussowitsch     if (pos == std::string::npos) pos = 0;
1630e6b6b59SJacob Faibussowitsch     return in.substr(pos);
1640e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
1650e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
166d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const PetscStackFrame &frame)
167d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   {
1687c441f3aSJacob Faibussowitsch     os << frame.to_string();
1690e6b6b59SJacob Faibussowitsch     return os;
1700e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
1717c441f3aSJacob Faibussowitsch 
1727c441f3aSJacob Faibussowitsch   friend void swap(PetscStackFrame &lhs, PetscStackFrame &rhs) noexcept
1737c441f3aSJacob Faibussowitsch   {
1747c441f3aSJacob Faibussowitsch     using std::swap;
1757c441f3aSJacob Faibussowitsch 
1767c441f3aSJacob Faibussowitsch     swap(lhs.file, rhs.file);
1777c441f3aSJacob Faibussowitsch     swap(lhs.function, rhs.function);
1787c441f3aSJacob Faibussowitsch     swap(lhs.line, rhs.line);
1797c441f3aSJacob Faibussowitsch   }
1800e6b6b59SJacob Faibussowitsch };
1810e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1820e6b6b59SJacob Faibussowitsch template <>
1830e6b6b59SJacob Faibussowitsch struct PetscStackFrame</* use_debug = */ false> {
1840e6b6b59SJacob Faibussowitsch   template <typename... T>
185d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   constexpr PetscStackFrame(T &&...) noexcept
186d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   {
187d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   }
1880e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1890e6b6b59SJacob Faibussowitsch   constexpr bool operator==(const PetscStackFrame &) const noexcept { return true; }
1900e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1917c441f3aSJacob Faibussowitsch   PETSC_NODISCARD static std::string to_string() noexcept { return "(unknown)"; }
1927c441f3aSJacob Faibussowitsch 
193d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const PetscStackFrame &) noexcept
194d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   {
1950e6b6b59SJacob Faibussowitsch     os << "(unknown)";
1960e6b6b59SJacob Faibussowitsch     return os;
1970e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
1980e6b6b59SJacob Faibussowitsch };
1990e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2000e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
2010e6b6b59SJacob Faibussowitsch // MarkedObjectMap
2020e6b6b59SJacob Faibussowitsch //
2030e6b6b59SJacob Faibussowitsch // A mapping from a PetscObjectId to a PetscEvent and (if debugging is enabled) a
2040e6b6b59SJacob Faibussowitsch // PetscStackFrame containing the location where PetscDeviceContextMarkIntentFromID was called
2050e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
2060e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2070e6b6b59SJacob Faibussowitsch class MarkedObjectMap : public Petsc::RegisterFinalizeable<MarkedObjectMap> {
2080e6b6b59SJacob Faibussowitsch public:
2090e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // Note we derive from PetscStackFrame so that the empty base class optimization can kick
2100e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // in. If it were just a member it would still take up storage in optimized builds
211dfb7d7afSStefano Zampini   class snapshot_type : private PetscStackFrame<PetscDefined(USE_DEBUG) && !PetscDefined(HAVE_THREADSAFETY)> {
2120e6b6b59SJacob Faibussowitsch   public:
213dfb7d7afSStefano Zampini     using frame_type = PetscStackFrame<PetscDefined(USE_DEBUG) && !PetscDefined(HAVE_THREADSAFETY)>;
2140e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2150e6b6b59SJacob Faibussowitsch     snapshot_type() = default;
2160e6b6b59SJacob Faibussowitsch     snapshot_type(PetscDeviceContext, frame_type) noexcept;
2170e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2180e6b6b59SJacob Faibussowitsch     ~snapshot_type() noexcept;
2190e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2200e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // movable
2210e6b6b59SJacob Faibussowitsch     snapshot_type(snapshot_type &&) noexcept;
2220e6b6b59SJacob Faibussowitsch     snapshot_type &operator=(snapshot_type &&) noexcept;
2230e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2240e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // not copyable
2250e6b6b59SJacob Faibussowitsch     snapshot_type(const snapshot_type &) noexcept            = delete;
2260e6b6b59SJacob Faibussowitsch     snapshot_type &operator=(const snapshot_type &) noexcept = delete;
2270e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2280e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_NODISCARD PetscEvent        event() const noexcept { return event_; }
2290e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_NODISCARD const frame_type &frame() const noexcept { return *this; }
2300e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_NODISCARD frame_type       &frame() noexcept { return *this; }
2317c441f3aSJacob Faibussowitsch 
2327c441f3aSJacob Faibussowitsch     PETSC_NODISCARD PetscObjectId dctx_id() const noexcept
2337c441f3aSJacob Faibussowitsch     {
2347c441f3aSJacob Faibussowitsch       PetscFunctionBegin;
2357c441f3aSJacob Faibussowitsch       PetscAssertAbort(event(), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_WRONGSTATE, "Snapshot %s does not contain an event!", frame().to_string().c_str());
2367c441f3aSJacob Faibussowitsch       PetscFunctionReturn(event()->dctx_id);
2377c441f3aSJacob Faibussowitsch     }
2387c441f3aSJacob Faibussowitsch 
2397c441f3aSJacob Faibussowitsch     PETSC_NODISCARD PetscErrorCode ensure_event(PetscDeviceContext) noexcept;
2407c441f3aSJacob Faibussowitsch 
2417c441f3aSJacob Faibussowitsch     friend void swap(snapshot_type &, snapshot_type &) noexcept;
2420e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2430e6b6b59SJacob Faibussowitsch   private:
2440e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscEvent event_{}; // the state of device context when this snapshot was recorded
2450e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2460e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_NODISCARD static PetscEvent init_event_(PetscDeviceContext) noexcept;
2470e6b6b59SJacob Faibussowitsch   };
2480e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2490e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // the "value" each key maps to
2500e6b6b59SJacob Faibussowitsch   struct mapped_type {
2510e6b6b59SJacob Faibussowitsch     using dependency_type = std::vector<snapshot_type>;
2520e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2530e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscMemoryAccessMode mode = PETSC_MEMORY_ACCESS_READ;
2540e6b6b59SJacob Faibussowitsch     snapshot_type         last_write{};
2550e6b6b59SJacob Faibussowitsch     dependency_type       dependencies{};
2560e6b6b59SJacob Faibussowitsch   };
2570e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
25881c64944SJacob Faibussowitsch   using map_type = Petsc::UnorderedMap<PetscObjectId, mapped_type>;
2590e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2600e6b6b59SJacob Faibussowitsch   map_type map;
2610e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2620e6b6b59SJacob Faibussowitsch private:
263271378f2SJacob Faibussowitsch   friend RegisterFinalizeable;
2640e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2650e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_NODISCARD PetscErrorCode finalize_() noexcept;
2660e6b6b59SJacob Faibussowitsch };
2670e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2680e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
26981c64944SJacob Faibussowitsch // MarkedObjectMap Private API
2700e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
2710e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
272d71ae5a4SJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MarkedObjectMap::finalize_() noexcept
273d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
2740e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
2750e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscInfo(nullptr, "Finalizing marked object map\n"));
27681c64944SJacob Faibussowitsch   PetscCall(map.clear());
277*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
2780e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
2790e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2800e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
28181c64944SJacob Faibussowitsch // MarkedObjectMap::snapshot_type Private API
2820e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
2830e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
284d71ae5a4SJacob Faibussowitsch inline PetscEvent MarkedObjectMap::snapshot_type::init_event_(PetscDeviceContext dctx) noexcept
285d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
2860e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscEvent event = nullptr;
2870e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2880e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
2890e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCallAbort(PETSC_COMM_SELF, PetscDeviceContextCreateEvent_Private(dctx, &event));
2900e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCallAbort(PETSC_COMM_SELF, PetscDeviceContextRecordEvent_Private(dctx, event));
2910e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(event);
2920e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
2930e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2940e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
29581c64944SJacob Faibussowitsch // MarkedObjectMap::snapshot_type Public API
2960e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
2970e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2980e6b6b59SJacob Faibussowitsch MarkedObjectMap::snapshot_type::snapshot_type(PetscDeviceContext dctx, frame_type frame) noexcept : frame_type(std::move(frame)), event_(init_event_(dctx)) { }
2990e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
300d71ae5a4SJacob Faibussowitsch MarkedObjectMap::snapshot_type::~snapshot_type() noexcept
301d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
3020e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
3030e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCallAbort(PETSC_COMM_SELF, PetscEventDestroy_Private(&event_));
3040e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturnVoid();
3050e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
3060e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3070e6b6b59SJacob Faibussowitsch // movable
3080e6b6b59SJacob Faibussowitsch MarkedObjectMap::snapshot_type::snapshot_type(snapshot_type &&other) noexcept : frame_type(std::move(other)), event_(Petsc::util::exchange(other.event_, nullptr)) { }
3090e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
310d71ae5a4SJacob Faibussowitsch MarkedObjectMap::snapshot_type &MarkedObjectMap::snapshot_type::operator=(snapshot_type &&other) noexcept
311d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
3120e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
3130e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (this != &other) {
3140e6b6b59SJacob Faibussowitsch     frame_type::operator=(std::move(other));
3150e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCallAbort(PETSC_COMM_SELF, PetscEventDestroy_Private(&event_));
3160e6b6b59SJacob Faibussowitsch     event_ = Petsc::util::exchange(other.event_, nullptr);
3170e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
3180e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(*this);
3190e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
3200e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3217c441f3aSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode MarkedObjectMap::snapshot_type::ensure_event(PetscDeviceContext dctx) noexcept
3227c441f3aSJacob Faibussowitsch {
3237c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
3247c441f3aSJacob Faibussowitsch   if (PetscUnlikely(!event_)) PetscCall(PetscDeviceContextCreateEvent_Private(dctx, &event_));
325*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
3267c441f3aSJacob Faibussowitsch }
3277c441f3aSJacob Faibussowitsch 
3287c441f3aSJacob Faibussowitsch void swap(MarkedObjectMap::snapshot_type &lhs, MarkedObjectMap::snapshot_type &rhs) noexcept
3297c441f3aSJacob Faibussowitsch {
3307c441f3aSJacob Faibussowitsch   using std::swap;
3317c441f3aSJacob Faibussowitsch 
3327c441f3aSJacob Faibussowitsch   swap(lhs.frame(), rhs.frame());
3337c441f3aSJacob Faibussowitsch   swap(lhs.event_, rhs.event_);
3347c441f3aSJacob Faibussowitsch }
3357c441f3aSJacob Faibussowitsch 
3360e6b6b59SJacob Faibussowitsch // A mapping between PetscObjectId (i.e. some PetscObject) to the list of PetscEvent's encoding
3370e6b6b59SJacob Faibussowitsch // the last time the PetscObject was accessed
3380e6b6b59SJacob Faibussowitsch static MarkedObjectMap marked_object_map;
3390e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3400e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
3410e6b6b59SJacob Faibussowitsch // Utility Functions
3420e6b6b59SJacob Faibussowitsch // ==========================================================================================
3430e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
34474f7f6c6SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscGetMarkedObjectMap_Internal(std::size_t *nkeys, PetscObjectId **keys, PetscMemoryAccessMode **modes, std::size_t **ndeps, PetscEvent ***dependencies)
34574f7f6c6SJacob Faibussowitsch {
34674f7f6c6SJacob Faibussowitsch   std::size_t i    = 0;
34774f7f6c6SJacob Faibussowitsch   const auto &map  = marked_object_map.map;
34874f7f6c6SJacob Faibussowitsch   const auto  size = *nkeys = map.size();
34974f7f6c6SJacob Faibussowitsch 
35074f7f6c6SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
35174f7f6c6SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscMalloc4(size, keys, size, modes, size, ndeps, size, dependencies));
35281c64944SJacob Faibussowitsch   for (auto it_ = map.begin(); it_ != map.end(); ++it_) {
35381c64944SJacob Faibussowitsch     auto       &it = *it_;
35474f7f6c6SJacob Faibussowitsch     std::size_t j  = 0;
35574f7f6c6SJacob Faibussowitsch 
35674f7f6c6SJacob Faibussowitsch     (*keys)[i]         = it.first;
35774f7f6c6SJacob Faibussowitsch     (*modes)[i]        = it.second.mode;
35874f7f6c6SJacob Faibussowitsch     (*ndeps)[i]        = it.second.dependencies.size();
35974f7f6c6SJacob Faibussowitsch     (*dependencies)[i] = nullptr;
36074f7f6c6SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscMalloc1((*ndeps)[i], (*dependencies) + i));
36174f7f6c6SJacob Faibussowitsch     for (auto &&dep : it.second.dependencies) (*dependencies)[i][j++] = dep.event();
36274f7f6c6SJacob Faibussowitsch     ++i;
36374f7f6c6SJacob Faibussowitsch   }
364*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
36574f7f6c6SJacob Faibussowitsch }
36674f7f6c6SJacob Faibussowitsch 
36774f7f6c6SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscRestoreMarkedObjectMap_Internal(std::size_t nkeys, PetscObjectId **keys, PetscMemoryAccessMode **modes, std::size_t **ndeps, PetscEvent ***dependencies)
36874f7f6c6SJacob Faibussowitsch {
36974f7f6c6SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
37074f7f6c6SJacob Faibussowitsch   for (std::size_t i = 0; i < nkeys; ++i) PetscCall(PetscFree((*dependencies)[i]));
37174f7f6c6SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscFree4(*keys, *modes, *ndeps, *dependencies));
372*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
37374f7f6c6SJacob Faibussowitsch }
37474f7f6c6SJacob Faibussowitsch 
3750e6b6b59SJacob Faibussowitsch template <typename T>
376d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode PetscDeviceContextMapIterVisitor(PetscDeviceContext dctx, T &&callback) noexcept
377d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
3780e6b6b59SJacob Faibussowitsch   const auto dctx_id    = PetscObjectCast(dctx)->id;
3790e6b6b59SJacob Faibussowitsch   auto      &dctx_deps  = CxxDataCast(dctx)->deps;
3800e6b6b59SJacob Faibussowitsch   auto      &object_map = marked_object_map.map;
3810e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3820e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
3830e6b6b59SJacob Faibussowitsch   for (auto &&dep : dctx_deps) {
3840e6b6b59SJacob Faibussowitsch     const auto mapit = object_map.find(dep);
3850e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3860e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // Need this check since the final PetscDeviceContext may run through this *after* the map
3870e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // has been finalized (and cleared), and hence might fail to find its dependencies. This is
3880e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // perfectly valid since the user no longer cares about dangling dependencies after PETSc
3890e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // is finalized
3900e6b6b59SJacob Faibussowitsch     if (PetscLikely(mapit != object_map.end())) {
3910e6b6b59SJacob Faibussowitsch       auto      &deps = mapit->second.dependencies;
3920e6b6b59SJacob Faibussowitsch       const auto end  = deps.end();
3930e6b6b59SJacob Faibussowitsch       const auto it   = std::remove_if(deps.begin(), end, [&](const MarkedObjectMap::snapshot_type &obj) { return obj.dctx_id() == dctx_id; });
3940e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3950e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCall(callback(mapit, deps.cbegin(), static_cast<decltype(deps.cend())>(it)));
3960e6b6b59SJacob Faibussowitsch       // remove ourselves
3970e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCallCXX(deps.erase(it, end));
3980e6b6b59SJacob Faibussowitsch       // continue to next object, but erase this one if it has no more dependencies
3990e6b6b59SJacob Faibussowitsch       if (deps.empty()) PetscCallCXX(object_map.erase(mapit));
4000e6b6b59SJacob Faibussowitsch     }
4010e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
4020e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCallCXX(dctx_deps.clear());
403*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
4040e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
4050e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
406d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscDeviceContextSyncClearMap_Internal(PetscDeviceContext dctx)
407d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
4080e6b6b59SJacob Faibussowitsch   using map_iterator = MarkedObjectMap::map_type::const_iterator;
4090e6b6b59SJacob Faibussowitsch   using dep_iterator = MarkedObjectMap::mapped_type::dependency_type::const_iterator;
4100e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4110e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
4120e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextMapIterVisitor(dctx, [&](map_iterator mapit, dep_iterator it, dep_iterator end) {
4130e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionBegin;
4140e6b6b59SJacob Faibussowitsch     if (PetscDefined(USE_DEBUG_AND_INFO)) {
4150e6b6b59SJacob Faibussowitsch       std::ostringstream oss;
4160e6b6b59SJacob Faibussowitsch       const auto         mode = PetscMemoryAccessModeToString(mapit->second.mode);
4170e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4180e6b6b59SJacob Faibussowitsch       oss << "synced dctx " << PetscObjectCast(dctx)->id << ", remaining leaves for obj " << mapit->first << ": {";
4190e6b6b59SJacob Faibussowitsch       while (it != end) {
4200e6b6b59SJacob Faibussowitsch         oss << "[dctx " << it->dctx_id() << ", " << mode << ' ' << it->frame() << ']';
4210e6b6b59SJacob Faibussowitsch         if (++it != end) oss << ", ";
4220e6b6b59SJacob Faibussowitsch       }
4230e6b6b59SJacob Faibussowitsch       oss << '}';
4240e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCall(PetscInfo(nullptr, "%s\n", oss.str().c_str()));
4250e6b6b59SJacob Faibussowitsch     }
426*3ba16761SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
4270e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }));
4280e6b6b59SJacob Faibussowitsch   {
4290e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // the recursive sync clear map call is unbounded in case of a dependenct loop so we make a
4300e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // copy
4310e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // clang-format off
4320e6b6b59SJacob Faibussowitsch     const std::vector<CxxData::upstream_type::value_type> upstream_copy(
4330e6b6b59SJacob Faibussowitsch       std::make_move_iterator(CxxDataCast(dctx)->upstream.begin()),
4340e6b6b59SJacob Faibussowitsch       std::make_move_iterator(CxxDataCast(dctx)->upstream.end())
4350e6b6b59SJacob Faibussowitsch     );
4360e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // clang-format on
4370e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4380e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // aftermath, clear our set of parents (to avoid infinite recursion) and mark ourselves as no
4390e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // longer contained (while the empty graph technically *is* always contained, it is not what
4400e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // we mean by it)
4410e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(CxxDataCast(dctx)->clear());
4420e6b6b59SJacob Faibussowitsch     //dctx->contained = PETSC_FALSE;
4430e6b6b59SJacob Faibussowitsch     for (auto &&upstrm : upstream_copy) {
4440e6b6b59SJacob Faibussowitsch       // check that this parent still points to what we originally thought it was
4450e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCheck(upstrm.second.id == PetscObjectCast(upstrm.first)->id, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Upstream dctx %" PetscInt64_FMT " no longer exists, now has id %" PetscInt64_FMT, upstrm.second.id, PetscObjectCast(upstrm.first)->id);
4460e6b6b59SJacob Faibussowitsch       PetscCall(PetscDeviceContextSyncClearMap_Internal(upstrm.first));
4470e6b6b59SJacob Faibussowitsch     }
4480e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
449*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
4500e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
4510e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
452d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscDeviceContextCheckNotOrphaned_Internal(PetscDeviceContext dctx)
453d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
4540e6b6b59SJacob Faibussowitsch   std::ostringstream oss;
4550e6b6b59SJacob Faibussowitsch   //const auto         allow = dctx->options.allow_orphans, contained = dctx->contained;
4560e6b6b59SJacob Faibussowitsch   const auto allow = true, contained = true;
4570e6b6b59SJacob Faibussowitsch   auto       wrote_to_oss = false;
4580e6b6b59SJacob Faibussowitsch   using map_iterator      = MarkedObjectMap::map_type::const_iterator;
4590e6b6b59SJacob Faibussowitsch   using dep_iterator      = MarkedObjectMap::mapped_type::dependency_type::const_iterator;
4600e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4610e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
4620e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextMapIterVisitor(dctx, [&](map_iterator mapit, dep_iterator it, dep_iterator end) {
4630e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionBegin;
464*3ba16761SJacob Faibussowitsch     if (allow || contained) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
4650e6b6b59SJacob Faibussowitsch     wrote_to_oss = true;
4660e6b6b59SJacob Faibussowitsch     oss << "- PetscObject (id " << mapit->first << "), intent " << PetscMemoryAccessModeToString(mapit->second.mode) << ' ' << it->frame();
4670e6b6b59SJacob Faibussowitsch     if (std::distance(it, end) == 0) oss << " (orphaned)"; // we were the only dependency
4680e6b6b59SJacob Faibussowitsch     oss << '\n';
469*3ba16761SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
4700e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }));
4710e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCheck(!wrote_to_oss, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Destroying PetscDeviceContext ('%s', id %" PetscInt64_FMT ") would leave the following dangling (possibly orphaned) dependants:\n%s\nMust synchronize before destroying it, or allow it to be destroyed with orphans",
4720e6b6b59SJacob Faibussowitsch              PetscObjectCast(dctx)->name ? PetscObjectCast(dctx)->name : "unnamed", PetscObjectCast(dctx)->id, oss.str().c_str());
4730e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(CxxDataCast(dctx)->clear());
474*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
4750e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
4760e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4777c441f3aSJacob Faibussowitsch #define DEBUG_INFO(mess, ...) PetscDebugInfo(dctx, "dctx %" PetscInt64_FMT " (%s) - obj %" PetscInt64_FMT " (%s): " mess, PetscObjectCast(dctx)->id, PetscObjectCast(dctx)->name ? PetscObjectCast(dctx)->name : "unnamed", id, name, ##__VA_ARGS__)
4780e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4797c441f3aSJacob Faibussowitsch // The current mode is compatible with the previous mode (i.e. read-read) so we need only
4807c441f3aSJacob Faibussowitsch // update the existing version and possibly appeand ourselves to the dependency list
4817c441f3aSJacob Faibussowitsch 
4827c441f3aSJacob Faibussowitsch template <bool use_debug>
4837c441f3aSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MarkFromID_CompatibleModes(MarkedObjectMap::mapped_type &marked, PetscDeviceContext dctx, PetscObjectId id, PetscMemoryAccessMode mode, PetscStackFrame<use_debug> &frame, const char *PETSC_UNUSED name, bool *update_object_dependencies)
4847c441f3aSJacob Faibussowitsch {
4857c441f3aSJacob Faibussowitsch   const auto dctx_id             = PetscObjectCast(dctx)->id;
4867c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto      &object_dependencies = marked.dependencies;
4870e6b6b59SJacob Faibussowitsch   const auto end                 = object_dependencies.end();
4880e6b6b59SJacob Faibussowitsch   const auto it                  = std::find_if(object_dependencies.begin(), end, [&](const MarkedObjectMap::snapshot_type &obj) { return obj.dctx_id() == dctx_id; });
4890e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4907c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
4917c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscCall(DEBUG_INFO("new mode (%s) COMPATIBLE with %s mode (%s), no need to serialize\n", PetscMemoryAccessModeToString(mode), object_dependencies.empty() ? "default" : "old", PetscMemoryAccessModeToString(marked.mode)));
4920e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (it != end) {
4937c441f3aSJacob Faibussowitsch     using std::swap;
4947c441f3aSJacob Faibussowitsch 
4950e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // we have been here before, all we must do is update our entry then we can bail
4960e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(DEBUG_INFO("found old self as dependency, updating\n"));
4970e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscAssert(CxxDataCast(dctx)->deps.find(id) != CxxDataCast(dctx)->deps.end(), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "PetscDeviceContext %" PetscInt64_FMT " listed as dependency for object %" PetscInt64_FMT " (%s), but does not have the object in private dependency list!", dctx_id, id, name);
4987c441f3aSJacob Faibussowitsch     swap(it->frame(), frame);
4990e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscDeviceContextRecordEvent_Private(dctx, it->event()));
5007c441f3aSJacob Faibussowitsch     *update_object_dependencies = false;
501*3ba16761SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
5020e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
5030e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
5040e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // we have not been here before, need to serialize with the last write event (if it exists)
5050e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // and add ourselves to the dependency list
5060e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (const auto event = marked.last_write.event()) PetscCall(PetscDeviceContextWaitForEvent_Private(dctx, event));
507*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
5087c441f3aSJacob Faibussowitsch }
5097c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5107c441f3aSJacob Faibussowitsch template <bool use_debug>
5117c441f3aSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MarkFromID_IncompatibleModes_UpdateLastWrite(MarkedObjectMap::mapped_type &marked, PetscDeviceContext dctx, PetscObjectId id, PetscMemoryAccessMode mode, PetscStackFrame<use_debug> &frame, const char *PETSC_UNUSED name, bool *update_object_dependencies)
5127c441f3aSJacob Faibussowitsch {
5137c441f3aSJacob Faibussowitsch   const auto      dctx_id    = PetscObjectCast(dctx)->id;
5147c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto           &last_write = marked.last_write;
5157c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto           &last_dep   = marked.dependencies.back();
5167c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscDeviceType dtype;
5177c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5187c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
5197c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscAssert(marked.dependencies.size() == 1, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Can only have a single writer as dependency, have %zu!", marked.dependencies.size());
5207c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextGetDeviceType(dctx, &dtype));
5217c441f3aSJacob Faibussowitsch   if (last_dep.event()->dtype != dtype) {
5227c441f3aSJacob Faibussowitsch     PetscCall(DEBUG_INFO("moving last write dependency (intent %s)\n", PetscMemoryAccessModeToString(marked.mode)));
5237c441f3aSJacob Faibussowitsch     last_write = std::move(last_dep);
524*3ba16761SJacob Faibussowitsch     PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
5257c441f3aSJacob Faibussowitsch   }
5267c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5277c441f3aSJacob Faibussowitsch   // we match the device type of the dependency, we can reuse its event!
5287c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto      &dctx_upstream_deps     = CxxDataCast(dctx)->deps;
5297c441f3aSJacob Faibussowitsch   const auto last_write_was_also_us = last_write.event() && (last_write.dctx_id() == dctx_id);
5307c441f3aSJacob Faibussowitsch   using std::swap;
5317c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5327c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscCall(DEBUG_INFO("we matched the previous write dependency's (intent %s) device type (%s), swapping last dependency with last write\n", PetscMemoryAccessModeToString(marked.mode), PetscDeviceTypes[dtype]));
5337c441f3aSJacob Faibussowitsch   if (last_dep.event()->dctx_id != dctx_id) dctx_upstream_deps.emplace(id);
5347c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscAssert(dctx_upstream_deps.find(id) != dctx_upstream_deps.end(), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Did not find id %" PetscInt64_FMT "in object dependencies, but we have apparently recorded the last dependency %s!", id,
5357c441f3aSJacob Faibussowitsch               last_write.frame().to_string().c_str());
5367c441f3aSJacob Faibussowitsch   swap(last_write, last_dep);
5377c441f3aSJacob Faibussowitsch   if (last_write_was_also_us) {
5387c441f3aSJacob Faibussowitsch     PetscCall(DEBUG_INFO("we were also the last write event (intent %s), updating\n", PetscMemoryAccessModeToString(mode)));
5397c441f3aSJacob Faibussowitsch     // we are both the last to write *and* the last to leave a write event. This is the
5407c441f3aSJacob Faibussowitsch     // fast path, we only need to update the frame and update the recorded event
5417c441f3aSJacob Faibussowitsch     swap(last_dep.frame(), frame);
5427c441f3aSJacob Faibussowitsch     // last used to be last_write which is not guaranteed to have an event, so must
5437c441f3aSJacob Faibussowitsch     // create it now
5447c441f3aSJacob Faibussowitsch     PetscCall(last_dep.ensure_event(dctx));
5457c441f3aSJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscDeviceContextRecordEvent_Private(dctx, last_dep.event()));
5467c441f3aSJacob Faibussowitsch     *update_object_dependencies = false;
5477c441f3aSJacob Faibussowitsch   }
548*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
5497c441f3aSJacob Faibussowitsch }
5507c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5517c441f3aSJacob Faibussowitsch // The current mode is NOT compatible with the previous mode. We must serialize with all events
5527c441f3aSJacob Faibussowitsch // in the dependency list, possibly clear it, and update the previous write event
5537c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5547c441f3aSJacob Faibussowitsch template <bool use_debug>
5557c441f3aSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MarkFromID_IncompatibleModes(MarkedObjectMap::mapped_type &marked, PetscDeviceContext dctx, PetscObjectId id, PetscMemoryAccessMode mode, PetscStackFrame<use_debug> &frame, const char *name, bool *update_object_dependencies)
5567c441f3aSJacob Faibussowitsch {
5577c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto &old_mode            = marked.mode;
5587c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto &object_dependencies = marked.dependencies;
5597c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5607c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
5617c441f3aSJacob Faibussowitsch   // we are NOT compatible with the previous mode
5620e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(DEBUG_INFO("new mode (%s) NOT COMPATIBLE with %s mode (%s), serializing then clearing (%zu) %s\n", PetscMemoryAccessModeToString(mode), object_dependencies.empty() ? "default" : "old", PetscMemoryAccessModeToString(old_mode),
5630e6b6b59SJacob Faibussowitsch                        object_dependencies.size(), object_dependencies.size() == 1 ? "dependency" : "dependencies"));
5640e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
5657c441f3aSJacob Faibussowitsch   for (const auto &dep : object_dependencies) PetscCall(PetscDeviceContextWaitForEvent_Private(dctx, dep.event()));
5667c441f3aSJacob Faibussowitsch   // if the previous mode wrote, update the last write node with it
5677c441f3aSJacob Faibussowitsch   if (PetscMemoryAccessWrite(old_mode)) PetscCall(MarkFromID_IncompatibleModes_UpdateLastWrite(marked, dctx, id, mode, frame, name, update_object_dependencies));
5680e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
5690e6b6b59SJacob Faibussowitsch   old_mode = mode;
5707c441f3aSJacob Faibussowitsch   // clear out the old dependencies if are about to append ourselves
5717c441f3aSJacob Faibussowitsch   if (*update_object_dependencies) object_dependencies.clear();
572*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
5730e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
5747c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5757c441f3aSJacob Faibussowitsch template <bool use_debug>
5767c441f3aSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode PetscDeviceContextMarkIntentFromID_Private(PetscDeviceContext dctx, PetscObjectId id, PetscMemoryAccessMode mode, PetscStackFrame<use_debug> frame, const char *name)
5777c441f3aSJacob Faibussowitsch {
5787c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto &marked                     = marked_object_map.map[id];
5797c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto &object_dependencies        = marked.dependencies;
5807c441f3aSJacob Faibussowitsch   auto  update_object_dependencies = true;
5817c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5827c441f3aSJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
5837c441f3aSJacob Faibussowitsch   if ((marked.mode == PETSC_MEMORY_ACCESS_READ) && (mode == PETSC_MEMORY_ACCESS_READ)) {
5847c441f3aSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MarkFromID_CompatibleModes(marked, dctx, id, mode, frame, name, &update_object_dependencies));
5857c441f3aSJacob Faibussowitsch   } else {
5867c441f3aSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MarkFromID_IncompatibleModes(marked, dctx, id, mode, frame, name, &update_object_dependencies));
5877c441f3aSJacob Faibussowitsch   }
5887c441f3aSJacob Faibussowitsch   if (update_object_dependencies) {
5890e6b6b59SJacob Faibussowitsch     // become the new leaf by appending ourselves
5900e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCall(DEBUG_INFO("%s with intent %s\n", object_dependencies.empty() ? "dependency list is empty, creating new leaf" : "appending to existing leaves", PetscMemoryAccessModeToString(mode)));
5910e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCallCXX(object_dependencies.emplace_back(dctx, std::move(frame)));
5920e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PetscCallCXX(CxxDataCast(dctx)->deps.emplace(id));
5930e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
594*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
5957c441f3aSJacob Faibussowitsch }
5967c441f3aSJacob Faibussowitsch 
5977c441f3aSJacob Faibussowitsch #undef DEBUG_INFO
5980e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
5990e6b6b59SJacob Faibussowitsch /*@C
6000e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContextMarkIntentFromID - Indicate a `PetscDeviceContext`s access intent to the
6010e6b6b59SJacob Faibussowitsch   auto-dependency system
6020e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
6030e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Not Collective
6040e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
6050e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Input Parameters:
6060e6b6b59SJacob Faibussowitsch + dctx - The `PetscDeviceContext`
6070e6b6b59SJacob Faibussowitsch . id   - The `PetscObjectId` to mark
6080e6b6b59SJacob Faibussowitsch . mode - The desired access intent
6090e6b6b59SJacob Faibussowitsch - name - The object name (for debug purposes, ignored in optimized builds)
6100e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
6110e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Notes:
6120e6b6b59SJacob Faibussowitsch   This routine formally informs the dependency system that `dctx` will access the object
6130e6b6b59SJacob Faibussowitsch   represented by `id` with `mode` and adds `dctx` to `id`'s list of dependencies (termed
6140e6b6b59SJacob Faibussowitsch   "leaves").
6150e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
6160e6b6b59SJacob Faibussowitsch   If the existing set of leaves have an incompatible `PetscMemoryAccessMode` to `mode`, `dctx`
6170e6b6b59SJacob Faibussowitsch   will be serialized against them.
6180e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
6190e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Level: intermediate
6200e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
6210e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDeviceContextWaitForContext()`, `PetscDeviceContextSynchronize()`,
6220e6b6b59SJacob Faibussowitsch `PetscObjectGetId()`, `PetscMemoryAccessMode`
6230e6b6b59SJacob Faibussowitsch @*/
624d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode PetscDeviceContextMarkIntentFromID(PetscDeviceContext dctx, PetscObjectId id, PetscMemoryAccessMode mode, const char name[])
625d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
626dfb7d7afSStefano Zampini #if PetscDefined(USE_DEBUG) && !PetscDefined(HAVE_THREADSAFETY)
6270e6b6b59SJacob Faibussowitsch   const auto index    = petscstack.currentsize > 2 ? petscstack.currentsize - 2 : 0;
6280e6b6b59SJacob Faibussowitsch   const auto file     = petscstack.file[index];
6290e6b6b59SJacob Faibussowitsch   const auto function = petscstack.function[index];
6300e6b6b59SJacob Faibussowitsch   const auto line     = petscstack.line[index];
6310e6b6b59SJacob Faibussowitsch #else
6320e6b6b59SJacob Faibussowitsch   constexpr const char *file     = nullptr;
6330e6b6b59SJacob Faibussowitsch   constexpr const char *function = nullptr;
6340e6b6b59SJacob Faibussowitsch   constexpr auto        line     = 0;
6350e6b6b59SJacob Faibussowitsch #endif
6360e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
6370e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
6380e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextGetOptionalNullContext_Internal(&dctx));
6390e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (name) PetscValidCharPointer(name, 4);
6400e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(marked_object_map.register_finalize());
6416a4a1270SPierre Jolivet   PetscCall(PetscLogEventBegin(DCONTEXT_Mark, dctx, nullptr, nullptr, nullptr));
6420e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscDeviceContextMarkIntentFromID_Private(dctx, id, mode, MarkedObjectMap::snapshot_type::frame_type{file, function, line}, name ? name : "unknown object"));
6436a4a1270SPierre Jolivet   PetscCall(PetscLogEventEnd(DCONTEXT_Mark, dctx, nullptr, nullptr, nullptr));
644*3ba16761SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
6450e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
646a966a306SPierre Jolivet 
647a966a306SPierre Jolivet #if defined(__clang__)
648a966a306SPierre Jolivet   #pragma clang diagnostic pop
649a966a306SPierre Jolivet #endif
650