xref: /petsc/include/petscdevicetypes.h (revision a496304597bacff3545e802853d69e8765312868)
1*a4963045SJacob Faibussowitsch #pragma once
2030f984aSJacob Faibussowitsch 
30e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <petscsys.h> /*I <petscdevicetypes.h> I*/
40e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
50e6b6b59SJacob Faibussowitsch // Some overzealous older gcc versions warn that the comparisons below are always true. Neat
60e6b6b59SJacob Faibussowitsch // that it can detect this, but the tautology *is* the point of the static_assert()!
70e6b6b59SJacob Faibussowitsch #if defined(__GNUC__) && __GNUC__ >= 6 && !PetscDefined(HAVE_WINDOWS_COMPILERS)
80e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING 1
90e6b6b59SJacob Faibussowitsch #else
100e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #define PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING 0
110e6b6b59SJacob Faibussowitsch #endif
12030f984aSJacob Faibussowitsch 
13ac09b921SBarry Smith /* SUBMANSEC = Sys */
14ac09b921SBarry Smith 
15030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
16030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscMemType - Memory type of a pointer
17030f984aSJacob Faibussowitsch 
1816a05f60SBarry Smith   Level: intermediate
19fe0d65a2SJacob Faibussowitsch 
203214990dSStefano Zampini   Notes:
2187497f52SBarry Smith   `PETSC_MEMTYPE_KOKKOS` depends on the Kokkos backend configuration
223214990dSStefano Zampini 
230e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Developer Notes:
240e6b6b59SJacob Faibussowitsch   This enum uses a function (`PetscMemTypeToString()`) to convert to string representation so
250e6b6b59SJacob Faibussowitsch   cannot be used in `PetscOptionsEnum()`.
260e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
2716a05f60SBarry Smith   Developer Note:
2816a05f60SBarry Smith   Encoding of the bitmask in binary: xxxxyyyz
2916a05f60SBarry Smith .vb
3016a05f60SBarry Smith  z = 0                - Host memory
3116a05f60SBarry Smith  z = 1                - Device memory
3216a05f60SBarry Smith  yyy = 000            - CUDA-related memory
3316a05f60SBarry Smith  yyy = 001            - HIP-related memory
3416a05f60SBarry Smith  yyy = 010            - SYCL-related memory
3516a05f60SBarry Smith  xxxxyyy1 = 0000,0001 - CUDA memory
3616a05f60SBarry Smith  xxxxyyy1 = 0001,0001 - CUDA NVSHMEM memory
3716a05f60SBarry Smith  xxxxyyy1 = 0000,0011 - HIP memory
3816a05f60SBarry Smith  xxxxyyy1 = 0000,0101 - SYCL memory
3916a05f60SBarry Smith .ve
4016a05f60SBarry Smith 
4116a05f60SBarry Smith   Other types of memory, e.g., CUDA managed memory, can be added when needed.
4216a05f60SBarry Smith 
430e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscMemTypeToString()`, `VecGetArrayAndMemType()`,
440e6b6b59SJacob Faibussowitsch `PetscSFBcastWithMemTypeBegin()`, `PetscSFReduceWithMemTypeBegin()`
45030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
46fe0d65a2SJacob Faibussowitsch typedef enum {
47fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_HOST    = 0,
48fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_DEVICE  = 0x01,
49fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_CUDA    = 0x01,
50fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM = 0x11,
51a2158755SJunchao Zhang   PETSC_MEMTYPE_HIP     = 0x03,
523214990dSStefano Zampini   PETSC_MEMTYPE_SYCL    = 0x05,
53fe0d65a2SJacob Faibussowitsch } PetscMemType;
54c0288c05SSatish Balay #if PetscDefined(HAVE_CUDA)
55c0288c05SSatish Balay   #define PETSC_MEMTYPE_KOKKOS PETSC_MEMTYPE_CUDA
56c0288c05SSatish Balay #elif PetscDefined(HAVE_HIP)
57c0288c05SSatish Balay   #define PETSC_MEMTYPE_KOKKOS PETSC_MEMTYPE_HIP
58c0288c05SSatish Balay #elif PetscDefined(HAVE_SYCL)
59c0288c05SSatish Balay   #define PETSC_MEMTYPE_KOKKOS PETSC_MEMTYPE_SYCL
60c0288c05SSatish Balay #else
61c0288c05SSatish Balay   #define PETSC_MEMTYPE_KOKKOS PETSC_MEMTYPE_HOST
62c0288c05SSatish Balay #endif
63030f984aSJacob Faibussowitsch 
64030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeHost(m)    (((m)&0x1) == PETSC_MEMTYPE_HOST)
65030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeDevice(m)  (((m)&0x1) == PETSC_MEMTYPE_DEVICE)
66030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeCUDA(m)    (((m)&0xF) == PETSC_MEMTYPE_CUDA)
67030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeHIP(m)     (((m)&0xF) == PETSC_MEMTYPE_HIP)
68a2158755SJunchao Zhang #define PetscMemTypeSYCL(m)    (((m)&0xF) == PETSC_MEMTYPE_SYCL)
69030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeNVSHMEM(m) ((m) == PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM)
70030f984aSJacob Faibussowitsch 
710e6b6b59SJacob Faibussowitsch #if defined(__cplusplus)
720e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #if PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING
730e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic push
740e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic ignored "-Wtautological-compare"
750e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #endif
760e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemTypeHost(PETSC_MEMTYPE_HOST), "");
770e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscMemTypeHost(PETSC_MEMTYPE_DEVICE), "");
780e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscMemTypeHost(PETSC_MEMTYPE_CUDA), "");
790e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscMemTypeHost(PETSC_MEMTYPE_HIP), "");
800e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscMemTypeHost(PETSC_MEMTYPE_SYCL), "");
810e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscMemTypeHost(PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM), "");
820e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
830e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscMemTypeDevice(PETSC_MEMTYPE_HOST), "");
840e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemTypeDevice(PETSC_MEMTYPE_DEVICE), "");
850e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemTypeDevice(PETSC_MEMTYPE_CUDA), "");
860e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemTypeDevice(PETSC_MEMTYPE_HIP), "");
870e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemTypeDevice(PETSC_MEMTYPE_SYCL), "");
880e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemTypeDevice(PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM), "");
890e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
900e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemTypeCUDA(PETSC_MEMTYPE_CUDA), "");
910e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemTypeCUDA(PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM), "");
920e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #if PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING
930e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic pop
940e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #endif
950e6b6b59SJacob Faibussowitsch #endif // __cplusplus
960e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
97d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static inline PETSC_CONSTEXPR_14 const char *PetscMemTypeToString(PetscMemType mtype)
98d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
990e6b6b59SJacob Faibussowitsch #ifdef __cplusplus
1000e6b6b59SJacob Faibussowitsch   static_assert(PETSC_MEMTYPE_CUDA == PETSC_MEMTYPE_DEVICE, "");
1010e6b6b59SJacob Faibussowitsch #endif
1020e6b6b59SJacob Faibussowitsch #define PETSC_CASE_NAME(v) \
103d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   case v: \
104d71ae5a4SJacob Faibussowitsch     return PetscStringize(v)
1050e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1060e6b6b59SJacob Faibussowitsch   switch (mtype) {
1070e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_NAME(PETSC_MEMTYPE_HOST);
1080e6b6b59SJacob Faibussowitsch     /* PETSC_CASE_NAME(PETSC_MEMTYPE_DEVICE); same as PETSC_MEMTYPE_CUDA */
1090e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_NAME(PETSC_MEMTYPE_CUDA);
1100e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_NAME(PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM);
1110e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_NAME(PETSC_MEMTYPE_HIP);
1120e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_NAME(PETSC_MEMTYPE_SYCL);
1130e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
1140e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscUnreachable();
1150e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return "invalid";
1160e6b6b59SJacob Faibussowitsch #undef PETSC_CASE_NAME
1170e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1180e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
119edd03b47SJacob Faibussowitsch #define PETSC_OFFLOAD_VECKOKKOS_DEPRECATED PETSC_OFFLOAD_VECKOKKOS PETSC_DEPRECATED_ENUM(3, 17, 0, "PETSC_OFFLOAD_KOKKOS", )
1200e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
121030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
122030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscOffloadMask - indicates which memory (CPU, GPU, or none) contains valid data
123030f984aSJacob Faibussowitsch 
12416a05f60SBarry Smith   Values:
12516a05f60SBarry Smith + `PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED` - no memory contains valid matrix entries; NEVER used for vectors
12616a05f60SBarry Smith . `PETSC_OFFLOAD_GPU`         - GPU has valid vector/matrix entries
12716a05f60SBarry Smith . `PETSC_OFFLOAD_CPU`         - CPU has valid vector/matrix entries
12816a05f60SBarry Smith . `PETSC_OFFLOAD_BOTH`        - Both GPU and CPU have valid vector/matrix entries and they match
12916a05f60SBarry Smith - `PETSC_OFFLOAD_KOKKOS`      - Reserved for Kokkos matrix and vector. It means the offload is managed by Kokkos, thus this flag itself cannot tell you where the valid data is.
13016a05f60SBarry Smith 
13116a05f60SBarry Smith   Level: developer
132030f984aSJacob Faibussowitsch 
1330e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Developer Notes:
1340e6b6b59SJacob Faibussowitsch   This enum uses a function (`PetscOffloadMaskToString()`) to convert to string representation so
1350e6b6b59SJacob Faibussowitsch   cannot be used in `PetscOptionsEnum()`.
1360e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1370e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscOffloadMaskToString()`, `PetscOffloadMaskToMemType()`, `PetscOffloadMaskToDeviceCopyMode()`
138030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
139fe0d65a2SJacob Faibussowitsch typedef enum {
140fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED          = 0x0,
141fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_CPU                  = 0x1,
142fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_GPU                  = 0x2,
143fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_BOTH                 = 0x3,
144d795ed5eSJunchao Zhang   PETSC_OFFLOAD_VECKOKKOS_DEPRECATED = 0x100,
145ae76731bSJunchao Zhang   PETSC_OFFLOAD_KOKKOS               = 0x100
146fe0d65a2SJacob Faibussowitsch } PetscOffloadMask;
147030f984aSJacob Faibussowitsch 
1480e6b6b59SJacob Faibussowitsch #define PetscOffloadUnallocated(m) ((m) == PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED)
1490e6b6b59SJacob Faibussowitsch #define PetscOffloadHost(m)        (((m)&PETSC_OFFLOAD_CPU) == PETSC_OFFLOAD_CPU)
1500e6b6b59SJacob Faibussowitsch #define PetscOffloadDevice(m)      (((m)&PETSC_OFFLOAD_GPU) == PETSC_OFFLOAD_GPU)
151a8e904f6SJacob Faibussowitsch #define PetscOffloadBoth(m)        ((m) == PETSC_OFFLOAD_BOTH)
1520e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1530e6b6b59SJacob Faibussowitsch #if defined(__cplusplus)
1540e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #if PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING
1550e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic push
1560e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic ignored "-Wtautological-compare"
1570e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #endif
1580e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadHost(PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED), "");
1590e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscOffloadHost(PETSC_OFFLOAD_BOTH), "");
1600e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadHost(PETSC_OFFLOAD_GPU), "");
1610e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscOffloadHost(PETSC_OFFLOAD_BOTH), "");
1620e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadHost(PETSC_OFFLOAD_KOKKOS), "");
1630e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1640e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadDevice(PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED), "");
1650e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadDevice(PETSC_OFFLOAD_CPU), "");
1660e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscOffloadDevice(PETSC_OFFLOAD_GPU), "");
1670e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscOffloadDevice(PETSC_OFFLOAD_BOTH), "");
1680e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadDevice(PETSC_OFFLOAD_KOKKOS), "");
169a8e904f6SJacob Faibussowitsch 
170a8e904f6SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscOffloadBoth(PETSC_OFFLOAD_BOTH), "");
171a8e904f6SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadBoth(PETSC_OFFLOAD_CPU), "");
172a8e904f6SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadBoth(PETSC_OFFLOAD_GPU), "");
173a8e904f6SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadBoth(PETSC_OFFLOAD_GPU), "");
174a8e904f6SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscOffloadBoth(PETSC_OFFLOAD_KOKKOS), "");
1750e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #if PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING
1760e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic pop
1770e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #endif
1780e6b6b59SJacob Faibussowitsch #endif // __cplusplus
1790e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
180d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static inline PETSC_CONSTEXPR_14 const char *PetscOffloadMaskToString(PetscOffloadMask mask)
181d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
1820e6b6b59SJacob Faibussowitsch #define PETSC_CASE_RETURN(v) \
183d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   case v: \
184d71ae5a4SJacob Faibussowitsch     return PetscStringize(v)
1850e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
1860e6b6b59SJacob Faibussowitsch   switch (mask) {
1870e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_RETURN(PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED);
1880e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_RETURN(PETSC_OFFLOAD_CPU);
1890e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_RETURN(PETSC_OFFLOAD_GPU);
1900e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_RETURN(PETSC_OFFLOAD_BOTH);
1910e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_RETURN(PETSC_OFFLOAD_KOKKOS);
1920e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
1930e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscUnreachable();
1940e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return "invalid";
1950e6b6b59SJacob Faibussowitsch #undef PETSC_CASE_RETURN
1960e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
1970e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
198d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static inline PETSC_CONSTEXPR_14 PetscMemType PetscOffloadMaskToMemType(PetscOffloadMask mask)
199d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
2000e6b6b59SJacob Faibussowitsch   switch (mask) {
2010e6b6b59SJacob Faibussowitsch   case PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED:
202d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   case PETSC_OFFLOAD_CPU:
203d71ae5a4SJacob Faibussowitsch     return PETSC_MEMTYPE_HOST;
2040e6b6b59SJacob Faibussowitsch   case PETSC_OFFLOAD_GPU:
205d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   case PETSC_OFFLOAD_BOTH:
206d71ae5a4SJacob Faibussowitsch     return PETSC_MEMTYPE_DEVICE;
207d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   case PETSC_OFFLOAD_KOKKOS:
208d71ae5a4SJacob Faibussowitsch     return PETSC_MEMTYPE_KOKKOS;
2090e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
2100e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscUnreachable();
2110e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return PETSC_MEMTYPE_HOST;
2120e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
2130e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
214030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
21587497f52SBarry Smith   PetscDeviceInitType - Initialization strategy for `PetscDevice`
216a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 
21716a05f60SBarry Smith   Values:
21816a05f60SBarry Smith + `PETSC_DEVICE_INIT_NONE`  - PetscDevice is never initialized
21916a05f60SBarry Smith . `PETSC_DEVICE_INIT_LAZY`  - PetscDevice is initialized on demand
22016a05f60SBarry Smith - `PETSC_DEVICE_INIT_EAGER` - PetscDevice is initialized as soon as possible
22116a05f60SBarry Smith 
22216a05f60SBarry Smith   Level: beginner
223a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 
224a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   Notes:
2250e6b6b59SJacob Faibussowitsch   `PETSC_DEVICE_INIT_NONE` implies that any initialization of `PetscDevice` is disallowed and
226a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   doing so results in an error. Useful to ensure that no accelerator is used in a program.
227a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 
2280e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceType`, `PetscDeviceInitialize()`,
2290e6b6b59SJacob Faibussowitsch `PetscDeviceInitialized()`, `PetscDeviceCreate()`
230a4af0ceeSJacob Faibussowitsch E*/
231a4af0ceeSJacob Faibussowitsch typedef enum {
232a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_INIT_NONE,
233a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_INIT_LAZY,
234a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_INIT_EAGER
235a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } PetscDeviceInitType;
236a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceInitTypes[];
237a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 
238a4af0ceeSJacob Faibussowitsch /*E
239a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PetscDeviceType - Kind of accelerator device backend
240030f984aSJacob Faibussowitsch 
24116a05f60SBarry Smith   Values:
24216a05f60SBarry Smith + `PETSC_DEVICE_HOST` - Host, no accelerator backend found
24316a05f60SBarry Smith . `PETSC_DEVICE_CUDA` - CUDA enabled GPU
24416a05f60SBarry Smith . `PETSC_DEVICE_HIP`  - ROCM/HIP enabled GPU
24516a05f60SBarry Smith . `PETSC_DEVICE_SYCL` - SYCL enabled device
24616a05f60SBarry Smith - `PETSC_DEVICE_MAX`  - Always 1 greater than the largest valid `PetscDeviceType`, invalid type, do not use
24716a05f60SBarry Smith 
24816a05f60SBarry Smith   Level: beginner
249030f984aSJacob Faibussowitsch 
250030f984aSJacob Faibussowitsch   Notes:
2510e6b6b59SJacob Faibussowitsch   One can also use the `PETSC_DEVICE_DEFAULT()` routine to get the current default `PetscDeviceType`.
252030f984aSJacob Faibussowitsch 
2530e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceInitType`, `PetscDeviceCreate()`, `PETSC_DEVICE_DEFAULT()`
254030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
255030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
2560e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_HOST,
257a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CUDA,
258a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_HIP,
259a2158755SJunchao Zhang   PETSC_DEVICE_SYCL,
260a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_MAX
261a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } PetscDeviceType;
262a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceTypes[];
263030f984aSJacob Faibussowitsch 
264a16fd2c9SJacob Faibussowitsch /*E
265a16fd2c9SJacob Faibussowitsch   PetscDeviceAttribute - Attribute detailing a property or feature of a `PetscDevice`
266a16fd2c9SJacob Faibussowitsch 
26716a05f60SBarry Smith   Values:
26816a05f60SBarry Smith + `PETSC_DEVICE_ATTR_SIZE_T_SHARED_MEM_PER_BLOCK` - The maximum amount of shared memory per block in a device kernel
26916a05f60SBarry Smith - `PETSC_DEVICE_ATTR_MAX`                         - Invalid attribute, do not use
270a16fd2c9SJacob Faibussowitsch 
271a16fd2c9SJacob Faibussowitsch   Level: beginner
272a16fd2c9SJacob Faibussowitsch 
273a16fd2c9SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceGetAttribute()`
274a16fd2c9SJacob Faibussowitsch E*/
275a16fd2c9SJacob Faibussowitsch typedef enum {
276a16fd2c9SJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_ATTR_SIZE_T_SHARED_MEM_PER_BLOCK,
277a16fd2c9SJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_ATTR_MAX
278a16fd2c9SJacob Faibussowitsch } PetscDeviceAttribute;
279a16fd2c9SJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceAttributes[];
280a16fd2c9SJacob Faibussowitsch 
281030f984aSJacob Faibussowitsch /*S
28287497f52SBarry Smith   PetscDevice - Object to manage an accelerator "device" (usually a GPU)
283030f984aSJacob Faibussowitsch 
28416a05f60SBarry Smith   Level: beginner
28516a05f60SBarry Smith 
2860e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Notes:
2870e6b6b59SJacob Faibussowitsch   This object is used to house configuration and state of a device, but does not offer any
2880e6b6b59SJacob Faibussowitsch   ability to interact with or drive device computation. This functionality is facilitated
2890e6b6b59SJacob Faibussowitsch   instead by the `PetscDeviceContext` object.
290030f984aSJacob Faibussowitsch 
2910e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDeviceType`, `PetscDeviceInitType`, `PetscDeviceCreate()`,
2920e6b6b59SJacob Faibussowitsch `PetscDeviceConfigure()`, `PetscDeviceDestroy()`, `PetscDeviceContext`,
2930e6b6b59SJacob Faibussowitsch `PetscDeviceContextSetDevice()`, `PetscDeviceContextGetDevice()`, `PetscDeviceGetAttribute()`
294030f984aSJacob Faibussowitsch S*/
295030f984aSJacob Faibussowitsch typedef struct _n_PetscDevice *PetscDevice;
296030f984aSJacob Faibussowitsch 
297030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
2980e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscStreamType - Stream blocking mode, indicates how a stream implementation will interact
29916a05f60SBarry Smith   with the default `NULL` stream, which is usually blocking.
300030f984aSJacob Faibussowitsch 
30116a05f60SBarry Smith   Values:
30216a05f60SBarry Smith + `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.
30316a05f60SBarry Smith . `PETSC_STREAM_DEFAULT_BLOCKING`   - Stream will act independent of other streams, but will still be blocked by actions on the `NULL` stream.
30416a05f60SBarry Smith . `PETSC_STREAM_GLOBAL_NONBLOCKING` - Stream is truly asynchronous, and is blocked by nothing, not even the `NULL` stream.
30516a05f60SBarry Smith - `PETSC_STREAM_MAX`                - Always 1 greater than the largest `PetscStreamType`, do not use
306030f984aSJacob Faibussowitsch 
307030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: intermediate
308030f984aSJacob Faibussowitsch 
309db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDeviceContextSetStreamType()`, `PetscDeviceContextGetStreamType()`
310030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
311030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
312a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_GLOBAL_BLOCKING,
313a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_DEFAULT_BLOCKING,
314a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_GLOBAL_NONBLOCKING,
315a4af0ceeSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_MAX
316030f984aSJacob Faibussowitsch } PetscStreamType;
317030f984aSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscStreamTypes[];
318030f984aSJacob Faibussowitsch 
319030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
3200e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContextJoinMode - Describes the type of join operation to perform in
3210e6b6b59SJacob Faibussowitsch   `PetscDeviceContextJoin()`
322030f984aSJacob Faibussowitsch 
32316a05f60SBarry Smith   Values:
32416a05f60SBarry Smith + `PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_DESTROY` - Destroy all incoming sub-contexts after join.
32516a05f60SBarry Smith . `PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_SYNC`    - Synchronize incoming sub-contexts after join.
32616a05f60SBarry Smith - `PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_NO_SYNC` - Do not synchronize incoming sub-contexts after join.
327030f984aSJacob Faibussowitsch 
328030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
329030f984aSJacob Faibussowitsch 
330db781477SPatrick Sanan .seealso: `PetscDeviceContext`, `PetscDeviceContextFork()`, `PetscDeviceContextJoin()`
331030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
332030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
333030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_DESTROY,
334030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_SYNC,
335030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_NO_SYNC
336030f984aSJacob Faibussowitsch } PetscDeviceContextJoinMode;
337030f984aSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceContextJoinModes[];
338030f984aSJacob Faibussowitsch 
339030f984aSJacob Faibussowitsch /*S
3400e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContext - Container to manage stream dependencies and the various solver handles
3410e6b6b59SJacob Faibussowitsch   for asynchronous device compute.
342030f984aSJacob Faibussowitsch 
343030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
344030f984aSJacob Faibussowitsch 
3450e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDevice`, `PetscDeviceContextCreate()`, `PetscDeviceContextSetDevice()`,
3460e6b6b59SJacob Faibussowitsch `PetscDeviceContextDestroy()`, `PetscDeviceContextFork()`, `PetscDeviceContextJoin()`
347030f984aSJacob Faibussowitsch S*/
3480e6b6b59SJacob Faibussowitsch typedef struct _p_PetscDeviceContext *PetscDeviceContext;
3490e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3500e6b6b59SJacob Faibussowitsch /*E
35116a05f60SBarry Smith   PetscDeviceCopyMode - Describes the copy direction of a device-aware `memcpy`
3520e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
35316a05f60SBarry Smith   Values:
35416a05f60SBarry Smith + `PETSC_DEVICE_COPY_HTOH` - Copy from host memory to host memory
35516a05f60SBarry Smith . `PETSC_DEVICE_COPY_DTOH` - Copy from device memory to host memory
35616a05f60SBarry Smith . `PETSC_DEVICE_COPY_HTOD` - Copy from host memory to device memory
35716a05f60SBarry Smith . `PETSC_DEVICE_COPY_DTOD` - Copy from device memory to device memory
35816a05f60SBarry Smith - `PETSC_DEVICE_COPY_AUTO` - Infer the copy direction from the pointers
3590e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3600e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Level: beginner
3610e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3620e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscDeviceArrayCopy()`, `PetscDeviceMemcpy()`
3630e6b6b59SJacob Faibussowitsch E*/
3640e6b6b59SJacob Faibussowitsch typedef enum {
3650e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_COPY_HTOH,
3660e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_COPY_DTOH,
3670e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_COPY_HTOD,
3680e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_COPY_DTOD,
3690e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_COPY_AUTO,
3700e6b6b59SJacob Faibussowitsch } PetscDeviceCopyMode;
3710e6b6b59SJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceCopyModes[];
3720e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
373d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static inline PetscDeviceCopyMode PetscOffloadMaskToDeviceCopyMode(PetscOffloadMask dest, PetscOffloadMask src)
374d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
3750e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscDeviceCopyMode mode;
3760e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3770e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionBegin;
3780e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscAssertAbort(dest != PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_WRONG, "Cannot copy to unallocated");
3790e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscAssertAbort(src != PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_WRONG, "Cannot copy from unallocated");
3800e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3810e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (PetscOffloadDevice(dest)) {
3820e6b6b59SJacob Faibussowitsch     mode = PetscOffloadHost(src) ? PETSC_DEVICE_COPY_HTOD : PETSC_DEVICE_COPY_DTOD;
3830e6b6b59SJacob Faibussowitsch   } else {
3840e6b6b59SJacob Faibussowitsch     mode = PetscOffloadHost(src) ? PETSC_DEVICE_COPY_HTOH : PETSC_DEVICE_COPY_DTOH;
3850e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
3860e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscFunctionReturn(mode);
3870e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
3880e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
389d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static inline PETSC_CONSTEXPR_14 PetscDeviceCopyMode PetscMemTypeToDeviceCopyMode(PetscMemType dest, PetscMemType src)
390d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
3910e6b6b59SJacob Faibussowitsch   if (PetscMemTypeHost(dest)) {
3920e6b6b59SJacob Faibussowitsch     return PetscMemTypeHost(src) ? PETSC_DEVICE_COPY_HTOH : PETSC_DEVICE_COPY_DTOH;
3930e6b6b59SJacob Faibussowitsch   } else {
3940e6b6b59SJacob Faibussowitsch     return PetscMemTypeDevice(src) ? PETSC_DEVICE_COPY_DTOD : PETSC_DEVICE_COPY_HTOD;
3950e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
3960e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
3970e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
3980e6b6b59SJacob Faibussowitsch /*E
3990e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscMemoryAccessMode - Describes the intended usage of a memory region
4000e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
40116a05f60SBarry Smith   Values:
40216a05f60SBarry Smith + `PETSC_MEMORY_ACCESS_READ`       - Read only
40316a05f60SBarry Smith . `PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE`      - Write only
40416a05f60SBarry Smith - `PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE` - Read and write
40516a05f60SBarry Smith 
40616a05f60SBarry Smith   Level: beginner
4070e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4080e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Notes:
4090e6b6b59SJacob Faibussowitsch   This `enum` is a bitmask with the following encoding (assuming 2 bit)\:
4100e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4110e6b6b59SJacob Faibussowitsch .vb
4120e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMORY_ACCESS_READ       = 0b01
4130e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE      = 0b10
4140e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE = 0b11
4150e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4160e6b6b59SJacob Faibussowitsch   // consequently
4170e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMORY_ACCESS_READ | PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE = PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE
4180e6b6b59SJacob Faibussowitsch .ve
4190e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
420aaa8cc7dSPierre Jolivet   The following convenience macros are also provided\:
4210e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
42216a05f60SBarry Smith + `PetscMemoryAccessRead(mode)` - `true` if `mode` is any kind of read, `false` otherwise
42316a05f60SBarry Smith - `PetscMemoryAccessWrite(mode)` - `true` if `mode` is any kind of write, `false` otherwise
4240e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4250e6b6b59SJacob Faibussowitsch   Developer Notes:
4260e6b6b59SJacob Faibussowitsch   This enum uses a function (`PetscMemoryAccessModeToString()`) to convert values to string
4270e6b6b59SJacob Faibussowitsch   representation, so cannot be used in `PetscOptionsEnum()`.
4280e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4290e6b6b59SJacob Faibussowitsch .seealso: `PetscMemoryAccessModeToString()`, `PetscDevice`, `PetscDeviceContext`
4300e6b6b59SJacob Faibussowitsch E*/
4310e6b6b59SJacob Faibussowitsch typedef enum {
4320e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMORY_ACCESS_READ       = 0x1, // 01
4330e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE      = 0x2, // 10
4340e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE = 0x3, // 11
4350e6b6b59SJacob Faibussowitsch } PetscMemoryAccessMode;
4360e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4370e6b6b59SJacob Faibussowitsch #define PetscMemoryAccessRead(m)  (((m)&PETSC_MEMORY_ACCESS_READ) == PETSC_MEMORY_ACCESS_READ)
4380e6b6b59SJacob Faibussowitsch #define PetscMemoryAccessWrite(m) (((m)&PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE) == PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE)
4390e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4400e6b6b59SJacob Faibussowitsch #if defined(__cplusplus)
4410e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #if PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING
4420e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic push
4430e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic ignored "-Wtautological-compare"
4440e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #endif
4450e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemoryAccessRead(PETSC_MEMORY_ACCESS_READ), "");
4460e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemoryAccessRead(PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE), "");
4470e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscMemoryAccessRead(PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE), "");
4480e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemoryAccessWrite(PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE), "");
4490e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(PetscMemoryAccessWrite(PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE), "");
4500e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert(!PetscMemoryAccessWrite(PETSC_MEMORY_ACCESS_READ), "");
4510e6b6b59SJacob Faibussowitsch static_assert((PETSC_MEMORY_ACCESS_READ | PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE) == PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE, "");
4520e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #if PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING
4530e6b6b59SJacob Faibussowitsch     #pragma GCC diagnostic pop
4540e6b6b59SJacob Faibussowitsch   #endif
4550e6b6b59SJacob Faibussowitsch #endif
4560e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
457d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static inline PETSC_CONSTEXPR_14 const char *PetscMemoryAccessModeToString(PetscMemoryAccessMode mode)
458d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
4590e6b6b59SJacob Faibussowitsch #define PETSC_CASE_RETURN(v) \
460d71ae5a4SJacob Faibussowitsch   case v: \
461d71ae5a4SJacob Faibussowitsch     return PetscStringize(v)
4620e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4630e6b6b59SJacob Faibussowitsch   switch (mode) {
4640e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_RETURN(PETSC_MEMORY_ACCESS_READ);
4650e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_RETURN(PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE);
4660e6b6b59SJacob Faibussowitsch     PETSC_CASE_RETURN(PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE);
4670e6b6b59SJacob Faibussowitsch   }
4680e6b6b59SJacob Faibussowitsch   PetscUnreachable();
4690e6b6b59SJacob Faibussowitsch   return "invalid";
4700e6b6b59SJacob Faibussowitsch #undef PETSC_CASE_RETURN
4710e6b6b59SJacob Faibussowitsch }
4720e6b6b59SJacob Faibussowitsch 
4730e6b6b59SJacob Faibussowitsch #undef PETSC_SHOULD_SILENCE_GCC_TAUTOLOGICAL_COMPARE_WARNING
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