xref: /petsc/include/petscdevicetypes.h (revision 5181c4f9b88c805ff9943e5535a4539ed447949c)
1030f984aSJacob Faibussowitsch #if !defined(PETSCDEVICETYPES_H)
2030f984aSJacob Faibussowitsch #define PETSCDEVICETYPES_H
3030f984aSJacob Faibussowitsch 
4030f984aSJacob Faibussowitsch #include <petscsys.h> /* for PETSC_HAVE_CUDA/HIP/KOKKOS etc */
5030f984aSJacob Faibussowitsch 
6030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
7030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscMemType - Memory type of a pointer
8030f984aSJacob Faibussowitsch 
9030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
10030f984aSJacob Faibussowitsch 
11030f984aSJacob Faibussowitsch   Developer Note:
12030f984aSJacob Faibussowitsch    Encoding of the bitmask in binary: xxxxyyyz
13030f984aSJacob Faibussowitsch    z = 0:                Host memory
14030f984aSJacob Faibussowitsch    z = 1:                Device memory
15030f984aSJacob Faibussowitsch    yyy = 000:            CUDA-related memory
16030f984aSJacob Faibussowitsch    yyy = 001:            HIP-related memory
17030f984aSJacob Faibussowitsch    xxxxyyy1 = 0000,0001: CUDA memory
18030f984aSJacob Faibussowitsch    xxxxyyy1 = 0001,0001: CUDA NVSHMEM memory
19030f984aSJacob Faibussowitsch    xxxxyyy1 = 0000,0011: HIP memory
20030f984aSJacob Faibussowitsch 
21030f984aSJacob Faibussowitsch   Other types of memory, e.g., CUDA managed memory, can be added when needed.
22030f984aSJacob Faibussowitsch 
23030f984aSJacob Faibussowitsch .seealso: VecGetArrayAndMemType(), PetscSFBcastWithMemTypeBegin(), PetscSFReduceWithMemTypeBegin()
24030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
25030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {PETSC_MEMTYPE_HOST=0, PETSC_MEMTYPE_DEVICE=0x01, PETSC_MEMTYPE_CUDA=0x01, PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM=0x11,PETSC_MEMTYPE_HIP=0x03} PetscMemType;
26030f984aSJacob Faibussowitsch 
27030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeHost(m)    (((m) & 0x1) == PETSC_MEMTYPE_HOST)
28030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeDevice(m)  (((m) & 0x1) == PETSC_MEMTYPE_DEVICE)
29030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeCUDA(m)    (((m) & 0xF) == PETSC_MEMTYPE_CUDA)
30030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeHIP(m)     (((m) & 0xF) == PETSC_MEMTYPE_HIP)
31030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeNVSHMEM(m) ((m) == PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM)
32030f984aSJacob Faibussowitsch 
33030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
34030f984aSJacob Faibussowitsch     PetscOffloadMask - indicates which memory (CPU, GPU, or none) contains valid data
35030f984aSJacob Faibussowitsch 
36030f984aSJacob Faibussowitsch    PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED  - no memory contains valid matrix entries; NEVER used for vectors
37030f984aSJacob Faibussowitsch    PETSC_OFFLOAD_GPU - GPU has valid vector/matrix entries
38030f984aSJacob Faibussowitsch    PETSC_OFFLOAD_CPU - CPU has valid vector/matrix entries
39030f984aSJacob Faibussowitsch    PETSC_OFFLOAD_BOTH - Both GPU and CPU have valid vector/matrix entries and they match
40030f984aSJacob Faibussowitsch    PETSC_OFFLOAD_VECKOKKOS - Reserved for Vec_Kokkos. The offload is managed by Kokkos, thus this flag is not used in Vec_Kokkos.
41030f984aSJacob Faibussowitsch 
42030f984aSJacob Faibussowitsch    Level: developer
43030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
44030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED=0x0,PETSC_OFFLOAD_CPU=0x1,PETSC_OFFLOAD_GPU=0x2,PETSC_OFFLOAD_BOTH=0x3,PETSC_OFFLOAD_VECKOKKOS=0x100} PetscOffloadMask;
45030f984aSJacob Faibussowitsch 
46030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
47030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscDeviceKind - Kind of accelerator device backend
48030f984aSJacob Faibussowitsch 
49030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_INVALID - Invalid type, do not use
50030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_CUDA    - CUDA enabled GPU
51030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_HIP     - ROCM/HIP enabled GPU
52030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_DEFAULT - Automatically select backend based on availability
53030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_MAX     - Always 1 greater than the largest valid PetscDeviceKInd, invalid type, do not use
54030f984aSJacob Faibussowitsch 
55030f984aSJacob Faibussowitsch   Notes:
56030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_DEFAULT is selected in the following order: PETSC_DEVICE_HIP, PETSC_DEVICE_CUDA, PETSC_DEVICE_INVALID.
57030f984aSJacob Faibussowitsch 
58030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
59030f984aSJacob Faibussowitsch 
60*5181c4f9SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDevice, PetscDeviceCreate()
61030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
62030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
63030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_INVALID = 0,
64030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CUDA    = 1,
65030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_HIP     = 2,
66030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_MAX     = 3
67030f984aSJacob Faibussowitsch } PetscDeviceKind;
68030f984aSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceKinds[];
69*5181c4f9SJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_HIP)
70*5181c4f9SJacob Faibussowitsch #  define PETSC_DEVICE_DEFAULT PETSC_DEVICE_HIP
71*5181c4f9SJacob Faibussowitsch #elif PetscDefined(HAVE_CUDA)
72*5181c4f9SJacob Faibussowitsch #  define PETSC_DEVICE_DEFAULT PETSC_DEVICE_CUDA
73*5181c4f9SJacob Faibussowitsch #else
74*5181c4f9SJacob Faibussowitsch #  define PETSC_DEVICE_DEFAULT PETSC_DEVICE_INVALID
75*5181c4f9SJacob Faibussowitsch #endif
76030f984aSJacob Faibussowitsch 
77030f984aSJacob Faibussowitsch /*S
78030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscDevice - Handle to an accelerator "device" (usually a GPU)
79030f984aSJacob Faibussowitsch 
80030f984aSJacob Faibussowitsch   Notes:
81030f984aSJacob Faibussowitsch   This object is used to house configuration and state of a device, but does not offer any ability to interact with or
82030f984aSJacob Faibussowitsch   drive device computation. This functionality is facilitated instead by the PetscDeviceContext object.
83030f984aSJacob Faibussowitsch 
84030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
85030f984aSJacob Faibussowitsch 
86*5181c4f9SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDeviceKind, PetscDeviceCreate(), PetscDeviceConfigure(), PetscDeviceDestroy(), PetscDeviceContext, PetscDeviceContextSetDevice(), PetscDeviceContextGetDevice()
87030f984aSJacob Faibussowitsch S*/
88030f984aSJacob Faibussowitsch typedef struct _n_PetscDevice *PetscDevice;
89030f984aSJacob Faibussowitsch 
90030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
91030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscStreamType - Stream blocking mode, indicates how a stream implementation will interact with the default "NULL"
92030f984aSJacob Faibussowitsch   stream, which is usually blocking.
93030f984aSJacob Faibussowitsch 
94030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_STREAM_GLOBAL_BLOCKING    - Alias for NULL stream. Any stream of this type will block the host for all other streams to finish work before starting its operations.
95030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_STREAM_DEFAULT_BLOCKING   - Stream will act independent of other streams, but will still be blocked by actions on the NULL stream.
96030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_STREAM_GLOBAL_NONBLOCKING - Stream is truly asynchronous, and is blocked by nothing, not even the NULL stream.
97030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_STREAM_MAX                - Always 1 greater than the largest PetscStreamType, do not use
98030f984aSJacob Faibussowitsch 
99030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: intermediate
100030f984aSJacob Faibussowitsch 
101030f984aSJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDeviceContextSetStreamType(), PetscDeviceContextGetStreamType()
102030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
103030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
104030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_GLOBAL_BLOCKING    = 0,
105030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_DEFAULT_BLOCKING   = 1,
106030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_GLOBAL_NONBLOCKING = 2,
107030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_MAX                = 3
108030f984aSJacob Faibussowitsch } PetscStreamType;
109030f984aSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscStreamTypes[];
110030f984aSJacob Faibussowitsch 
111030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
112030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContextJoinMode - Describes the type of join operation to perform in PetscDeviceContextJoin()
113030f984aSJacob Faibussowitsch 
114030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_CONTEXT_DESTROY - Destroy all incoming sub-contexts after join.
115030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_CONTEXT_JOIN_SYNC      - Synchronize incoming sub-contexts after join.
116030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_CONTEXT_JOIN_NO_SYNC   - Do not synchronize incoming sub-contexts after join.
117030f984aSJacob Faibussowitsch 
118030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
119030f984aSJacob Faibussowitsch 
120030f984aSJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDeviceContextFork(), PetscDeviceContextJoin()
121030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
122030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
123030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_DESTROY,
124030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_SYNC,
125030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_NO_SYNC
126030f984aSJacob Faibussowitsch } PetscDeviceContextJoinMode;
127030f984aSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceContextJoinModes[];
128030f984aSJacob Faibussowitsch 
129030f984aSJacob Faibussowitsch /*S
130030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContext - Container to manage stream dependencies and the various solver handles for asynchronous device compute.
131030f984aSJacob Faibussowitsch 
132030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
133030f984aSJacob Faibussowitsch 
134030f984aSJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDevice, PetscDeviceContextCreate(), PetscDeviceContextSetDevice(), PetscDeviceContextDestroy(),
135030f984aSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContextFork(), PetscDeviceContextJoin()
136030f984aSJacob Faibussowitsch S*/
137030f984aSJacob Faibussowitsch typedef struct _n_PetscDeviceContext *PetscDeviceContext;
138030f984aSJacob Faibussowitsch #endif /* PETSCDEVICETYPES_H */
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