xref: /petsc/include/petscdevice_hip.h (revision a496304597bacff3545e802853d69e8765312868)
1*a4963045SJacob Faibussowitsch #pragma once
20e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
30e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <petscdevice.h>
40e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <petscpkg_version.h>
50e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
60e6b6b59SJacob Faibussowitsch #if defined(__HCC__) || (defined(__clang__) && defined(__HIP__))
70e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_USING_HCC 1
80e6b6b59SJacob Faibussowitsch #endif
90e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
100e6b6b59SJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_HIP)
110e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #include <hip/hip_runtime.h>
120e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
130e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #if PETSC_PKG_HIP_VERSION_GE(5, 2, 0)
140e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #include <hipblas/hipblas.h>
1547d993e7Ssuyashtn     #include <hipsparse/hipsparse.h>
160e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #else
170e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #include <hipblas.h>
1847d993e7Ssuyashtn     #include <hipsparse.h>
190e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #endif
200e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
21c0d63f2fSJustin Chang   #if PETSC_PKG_HIP_VERSION_LT(5, 4, 0)
22c0d63f2fSJustin Chang     #define HIPSPARSE_ORDER_COL HIPSPARSE_ORDER_COLUMN
23c0d63f2fSJustin Chang   #endif
24c0d63f2fSJustin Chang 
250e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #if defined(__HIP_PLATFORM_NVCC__)
260e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #include <cusolverDn.h>
270e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #else // __HIP_PLATFORM_HCC__
280e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #if PETSC_PKG_HIP_VERSION_GE(5, 2, 0)
2947d993e7Ssuyashtn       #include <hipsolver/hipsolver.h>
300e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #else
3147d993e7Ssuyashtn       #include <hipsolver.h>
320e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #endif
330e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #endif                       // __HIP_PLATFORM_NVCC__
340e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #include <hip/hip_complex.h> // for hipComplex, hipDoubleComplex
350e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
360e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // REMOVE ME
370e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define WaitForHIP() hipDeviceSynchronize()
380e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3947d993e7Ssuyashtn /* hipBLAS, hipSPARSE and hipSolver does not have hip*GetErrorName(). We create one on our own. */
400e6b6b59SJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *PetscHIPBLASGetErrorName(hipblasStatus_t);     /* PETSC_EXTERN since it is exposed by the CHKERRHIPBLAS macro */
4147d993e7Ssuyashtn PETSC_EXTERN const char *PetscHIPSPARSEGetErrorName(hipsparseStatus_t); /* PETSC_EXTERN since it is exposed by the CHKERRHIPSPARSE macro */
4247d993e7Ssuyashtn PETSC_EXTERN const char *PetscHIPSolverGetErrorName(hipsolverStatus_t); /* PETSC_EXTERN since it is exposed by the CHKERRHIPSOLVER macro */
430e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
440e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PetscCallHIP(...) \
450e6b6b59SJacob Faibussowitsch     do { \
460e6b6b59SJacob Faibussowitsch       const hipError_t _p_hip_err__ = __VA_ARGS__; \
470e6b6b59SJacob Faibussowitsch       if (PetscUnlikely(_p_hip_err__ != hipSuccess)) { \
480e6b6b59SJacob Faibussowitsch         const char *name  = hipGetErrorName(_p_hip_err__); \
490e6b6b59SJacob Faibussowitsch         const char *descr = hipGetErrorString(_p_hip_err__); \
500e6b6b59SJacob Faibussowitsch         SETERRQ(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_GPU, "hip error %d (%s) : %s", (PetscErrorCode)_p_hip_err__, name, descr); \
510e6b6b59SJacob Faibussowitsch       } \
520e6b6b59SJacob Faibussowitsch     } while (0)
530e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define CHKERRHIP(...) PetscCallHIP(__VA_ARGS__)
540e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
5547d993e7Ssuyashtn   #define PetscHIPCheckLaunch \
5647d993e7Ssuyashtn     do { \
5747d993e7Ssuyashtn       /* Check synchronous errors, i.e. pre-launch */ \
5847d993e7Ssuyashtn       PetscCallHIP(hipGetLastError()); \
5947d993e7Ssuyashtn       /* Check asynchronous errors, i.e. kernel failed (ULF) */ \
6047d993e7Ssuyashtn       PetscCallHIP(hipDeviceSynchronize()); \
6147d993e7Ssuyashtn     } while (0)
6247d993e7Ssuyashtn 
630e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PetscCallHIPBLAS(...) \
640e6b6b59SJacob Faibussowitsch     do { \
650e6b6b59SJacob Faibussowitsch       const hipblasStatus_t _p_hipblas_stat__ = __VA_ARGS__; \
660e6b6b59SJacob Faibussowitsch       if (PetscUnlikely(_p_hipblas_stat__ != HIPBLAS_STATUS_SUCCESS)) { \
670e6b6b59SJacob Faibussowitsch         const char *name = PetscHIPBLASGetErrorName(_p_hipblas_stat__); \
680e6b6b59SJacob Faibussowitsch         SETERRQ(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_GPU, "hipBLAS error %d (%s)", (PetscErrorCode)_p_hipblas_stat__, name); \
690e6b6b59SJacob Faibussowitsch       } \
700e6b6b59SJacob Faibussowitsch     } while (0)
710e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define CHKERRHIPBLAS(...) PetscCallHIPBLAS(__VA_ARGS__)
720e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
7347d993e7Ssuyashtn   #if PETSC_PKG_HIP_VERSION_GE(4, 5, 0)
7447d993e7Ssuyashtn     /* HIPSPARSE & HIPSOLVER have better functionality with ROCm-4.5 or newer */
7547d993e7Ssuyashtn     #define PetscCallHIPSPARSE(...) \
7647d993e7Ssuyashtn       do { \
7747d993e7Ssuyashtn         const hipsparseStatus_t _p_hipsparse_stat__ = __VA_ARGS__; \
7847d993e7Ssuyashtn         if (PetscUnlikely(_p_hipsparse_stat__ != HIPSPARSE_STATUS_SUCCESS)) { \
7947d993e7Ssuyashtn           const char *name = PetscHIPSPARSEGetErrorName(_p_hipsparse_stat__); \
8047d993e7Ssuyashtn           PetscCheck((_p_hipsparse_stat__ != HIPSPARSE_STATUS_NOT_INITIALIZED) && (_p_hipsparse_stat__ != HIPSPARSE_STATUS_ALLOC_FAILED), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_GPU_RESOURCE, "hipSPARSE errorcode %d (%s): Reports not initialized or alloc failed; this indicates the GPU has run out resources", (int)_p_hipsparse_stat__, name); \
8147d993e7Ssuyashtn           SETERRQ(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_GPU, "hipSPARSE errorcode %d (%s)", (int)_p_hipsparse_stat__, name); \
8247d993e7Ssuyashtn         } \
8347d993e7Ssuyashtn       } while (0)
8447d993e7Ssuyashtn     #define CHKERRHIPSPARSE(...) PetscCallHIPSPARSE(__VA_ARGS__)
8547d993e7Ssuyashtn 
860e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #define PetscCallHIPSOLVER(...) \
870e6b6b59SJacob Faibussowitsch       do { \
880e6b6b59SJacob Faibussowitsch         const hipsolverStatus_t _p_hipsolver_stat__ = __VA_ARGS__; \
8947d993e7Ssuyashtn         if (PetscUnlikely(_p_hipsolver_stat__ != HIPSOLVER_STATUS_SUCCESS)) { \
9047d993e7Ssuyashtn           const char *name = PetscHIPSolverGetErrorName(_p_hipsolver_stat__); \
9147d993e7Ssuyashtn           if (((_p_hipsolver_stat__ == HIPSOLVER_STATUS_NOT_INITIALIZED) || (_p_hipsolver_stat__ == HIPSOLVER_STATUS_ALLOC_FAILED) || (_p_hipsolver_stat__ == HIPSOLVER_STATUS_INTERNAL_ERROR)) && PetscDeviceInitialized(PETSC_DEVICE_HIP)) { \
9247d993e7Ssuyashtn             SETERRQ(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_GPU_RESOURCE, \
9347d993e7Ssuyashtn                     "hipSolver error %d (%s). " \
9447d993e7Ssuyashtn                     "This indicates the GPU may have run out resources", \
9547d993e7Ssuyashtn                     (PetscErrorCode)_p_hipsolver_stat__, name); \
9647d993e7Ssuyashtn           } else { \
9747d993e7Ssuyashtn             SETERRQ(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_GPU, "hipSolver error %d (%s)", (PetscErrorCode)_p_hipsolver_stat__, name); \
9847d993e7Ssuyashtn           } \
9947d993e7Ssuyashtn         } \
1000e6b6b59SJacob Faibussowitsch       } while (0)
1010e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #define CHKERRHIPSOLVER(...) PetscCallHIPSOLVER(__VA_ARGS__)
1020e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
10347d993e7Ssuyashtn   #else /* PETSC_PKG_HIP_VERSION_GE(4,5,0) */
1040e6b6b59SJacob Faibussowitsch     /* hipSolver does not exist yet so we work around it
1050e6b6b59SJacob Faibussowitsch   rocSOLVER users rocBLAS for the handle
1060e6b6b59SJacob Faibussowitsch   * */
1070e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #if defined(__HIP_PLATFORM_NVCC__)
10847d993e7Ssuyashtn       #include <cusolverDn.h>
1090e6b6b59SJacob Faibussowitsch typedef cusolverDnHandle_t hipsolverHandle_t;
1100e6b6b59SJacob Faibussowitsch typedef cusolverStatus_t   hipsolverStatus_t;
1110e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1120e6b6b59SJacob Faibussowitsch /* Alias hipsolverDestroy to cusolverDnDestroy */
113d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static inline hipsolverStatus_t hipsolverDestroy(hipsolverHandle_t *hipsolverhandle)
114d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1150e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return cusolverDnDestroy(hipsolverhandle);
1160e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1170e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1180e6b6b59SJacob Faibussowitsch /* Alias hipsolverCreate to cusolverDnCreate */
119d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static inline hipsolverStatus_t hipsolverCreate(hipsolverHandle_t *hipsolverhandle)
120d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1210e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return cusolverDnCreate(hipsolverhandle);
1220e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1230e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1240e6b6b59SJacob Faibussowitsch /* Alias hipsolverGetStream to cusolverDnGetStream */
125d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static inline hipsolverStatus_t hipsolverGetStream(hipsolverHandle_t handle, hipStream_t *stream)
126d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1270e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return cusolverDnGetStream(handle, stream);
1280e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1290e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1300e6b6b59SJacob Faibussowitsch /* Alias hipsolverSetStream to cusolverDnSetStream */
131d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static inline hipsolverStatus_t hipsolverSetStream(hipsolverHandle_t handle, hipStream_t stream)
132d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1330e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return cusolveDnSetStream(handle, stream);
1340e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1350e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #else /* __HIP_PLATFORM_HCC__ */
13647d993e7Ssuyashtn       #include <rocsolver.h>
13747d993e7Ssuyashtn       #include <rocblas.h>
1380e6b6b59SJacob Faibussowitsch typedef rocblas_handle hipsolverHandle_t;
1390e6b6b59SJacob Faibussowitsch typedef rocblas_status hipsolverStatus_t;
1400e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1410e6b6b59SJacob Faibussowitsch /* Alias hipsolverDestroy to rocblas_destroy_handle */
142d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static inline hipsolverStatus_t hipsolverDestroy(hipsolverHandle_t hipsolverhandle)
143d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1440e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return rocblas_destroy_handle(hipsolverhandle);
1450e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1460e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1470e6b6b59SJacob Faibussowitsch /* Alias hipsolverCreate to rocblas_destroy_handle */
148d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static inline hipsolverStatus_t hipsolverCreate(hipsolverHandle_t *hipsolverhandle)
149d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1500e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return rocblas_create_handle(hipsolverhandle);
1510e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1520e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1530e6b6b59SJacob Faibussowitsch // Alias hipsolverGetStream to rocblas_get_stream
154d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static inline hipsolverStatus_t hipsolverGetStream(hipsolverHandle_t handle, hipStream_t *stream)
155d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1560e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return rocblas_get_stream(handle, stream);
1570e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1580e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1590e6b6b59SJacob Faibussowitsch // Alias hipsolverSetStream to rocblas_set_stream
160d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static inline hipsolverStatus_t hipsolverSetStream(hipsolverHandle_t handle, hipStream_t stream)
161d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1620e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return rocblas_set_stream(handle, stream);
1630e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1640e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #endif // __HIP_PLATFORM_NVCC__
16547d993e7Ssuyashtn   #endif   /* PETSC_PKG_HIP_VERSION_GE(4,5,0) */
1660e6b6b59SJacob Faibussowitsch // REMOVE ME
1670e6b6b59SJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN hipStream_t    PetscDefaultHipStream; // The default stream used by PETSc
1680e6b6b59SJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN PetscErrorCode PetscHIPBLASGetHandle(hipblasHandle_t *);
1690e6b6b59SJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN PetscErrorCode PetscHIPSOLVERGetHandle(hipsolverHandle_t *);
1705c127019SJunchao Zhang PETSC_EXTERN PetscErrorCode PetscGetCurrentHIPStream(hipStream_t *);
1710e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1720e6b6b59SJacob Faibussowitsch #endif // PETSC_HAVE_HIP
1730e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
17415af11aaSJacob Faibussowitsch // these can also be defined in petscdevice_cuda.h so we undef and define them *only* if the
17515af11aaSJacob Faibussowitsch // current compiler is HCC. In this case if petscdevice_cuda.h is included first, the macros
17615af11aaSJacob Faibussowitsch // would already be defined, but they would be empty since we cannot be using NVCC at the same
17715af11aaSJacob Faibussowitsch // time.
1780e6b6b59SJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(USING_HCC)
17915af11aaSJacob Faibussowitsch   #undef PETSC_HOST_DECL
18015af11aaSJacob Faibussowitsch   #undef PETSC_DEVICE_DECL
18115af11aaSJacob Faibussowitsch   #undef PETSC_KERNEL_DECL
18215af11aaSJacob Faibussowitsch   #undef PETSC_SHAREDMEM_DECL
18315af11aaSJacob Faibussowitsch   #undef PETSC_FORCEINLINE
18415af11aaSJacob Faibussowitsch   #undef PETSC_CONSTMEM_DECL
18515af11aaSJacob Faibussowitsch 
1860e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_HOST_DECL      __host__
1870e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_DEVICE_DECL    __device__
1880e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_KERNEL_DECL    __global__
1890e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_SHAREDMEM_DECL __shared__
1900e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_FORCEINLINE    __forceinline__
1910e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_CONSTMEM_DECL  __constant__
19215af11aaSJacob Faibussowitsch #endif
19315af11aaSJacob Faibussowitsch 
19415af11aaSJacob Faibussowitsch #ifndef PETSC_HOST_DECL // use HOST_DECL as canary
1950e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_HOST_DECL
1960e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_DEVICE_DECL
1970e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_KERNEL_DECL
1980e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_SHAREDMEM_DECL
1990e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_FORCEINLINE inline
2000e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_CONSTMEM_DECL
20115af11aaSJacob Faibussowitsch #endif
2020e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
20315af11aaSJacob Faibussowitsch #ifndef PETSC_DEVICE_DEFINED_DECLS_PRIVATE
20415af11aaSJacob Faibussowitsch   #define PETSC_DEVICE_DEFINED_DECLS_PRIVATE
2050e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_HOSTDEVICE_DECL        PETSC_HOST_DECL PETSC_DEVICE_DECL
2060e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_DEVICE_INLINE_DECL     PETSC_DEVICE_DECL PETSC_FORCEINLINE
2070e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_HOSTDEVICE_INLINE_DECL PETSC_HOSTDEVICE_DECL PETSC_FORCEINLINE
20815af11aaSJacob Faibussowitsch #endif
209