1a4963045SJacob Faibussowitsch #pragma once 24742e46bSJacob Faibussowitsch 34742e46bSJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/matdensecupmimpl.h> /*I <petscmat.h> I*/ 44742e46bSJacob Faibussowitsch #include <../src/mat/impls/dense/seq/dense.h> 54742e46bSJacob Faibussowitsch 64742e46bSJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/deviceimpl.h> // PetscDeviceContextGetOptionalNullContext_Internal() 74742e46bSJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/randomimpl.h> // _p_PetscRandom 84742e46bSJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/vecimpl.h> // _p_Vec 94742e46bSJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/cupmobject.hpp> 104742e46bSJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/cupmsolverinterface.hpp> 114742e46bSJacob Faibussowitsch 124742e46bSJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/cpp/type_traits.hpp> // PetscObjectCast() 134742e46bSJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/cpp/utility.hpp> // util::exchange() 144742e46bSJacob Faibussowitsch 154742e46bSJacob Faibussowitsch #include <../src/vec/vec/impls/seq/cupm/vecseqcupm.hpp> // for VecSeq_CUPM 164742e46bSJacob Faibussowitsch 174742e46bSJacob Faibussowitsch namespace Petsc 184742e46bSJacob Faibussowitsch { 194742e46bSJacob Faibussowitsch 204742e46bSJacob Faibussowitsch namespace mat 214742e46bSJacob Faibussowitsch { 224742e46bSJacob Faibussowitsch 234742e46bSJacob Faibussowitsch namespace cupm 244742e46bSJacob Faibussowitsch { 254742e46bSJacob Faibussowitsch 264742e46bSJacob Faibussowitsch namespace impl 274742e46bSJacob Faibussowitsch { 284742e46bSJacob Faibussowitsch 294742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 304742e46bSJacob Faibussowitsch class MatDense_Seq_CUPM : MatDense_CUPM<T, MatDense_Seq_CUPM<T>> { 314742e46bSJacob Faibussowitsch public: 324742e46bSJacob Faibussowitsch MATDENSECUPM_HEADER(T, MatDense_Seq_CUPM<T>); 334742e46bSJacob Faibussowitsch 344742e46bSJacob Faibussowitsch private: 354742e46bSJacob Faibussowitsch struct Mat_SeqDenseCUPM { 364742e46bSJacob Faibussowitsch PetscScalar *d_v; // pointer to the matrix on the GPU 374742e46bSJacob Faibussowitsch PetscScalar *unplacedarray; // if one called MatCUPMDensePlaceArray(), this is where it stashed the original 384742e46bSJacob Faibussowitsch bool d_user_alloc; 394742e46bSJacob Faibussowitsch bool d_unplaced_user_alloc; 404742e46bSJacob Faibussowitsch // factorization support 414742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasInt_t *d_fact_ipiv; // device pivots 424742e46bSJacob Faibussowitsch cupmScalar_t *d_fact_tau; // device QR tau vector 434742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasInt_t *d_fact_info; // device info 444742e46bSJacob Faibussowitsch cupmScalar_t *d_fact_work; // device workspace 454742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasInt_t d_fact_lwork; // size of device workspace 464742e46bSJacob Faibussowitsch // workspace 474742e46bSJacob Faibussowitsch Vec workvec; 484742e46bSJacob Faibussowitsch }; 494742e46bSJacob Faibussowitsch 504742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode SetPreallocation_(Mat, PetscDeviceContext, PetscScalar *) noexcept; 514742e46bSJacob Faibussowitsch 524742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode HostToDevice_(Mat, PetscDeviceContext) noexcept; 534742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode DeviceToHost_(Mat, PetscDeviceContext) noexcept; 544742e46bSJacob Faibussowitsch 554742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode CheckCUPMSolverInfo_(const cupmBlasInt_t *, cupmStream_t) noexcept; 564742e46bSJacob Faibussowitsch 574742e46bSJacob Faibussowitsch template <typename Derived> 584742e46bSJacob Faibussowitsch struct SolveCommon; 594742e46bSJacob Faibussowitsch struct SolveQR; 604742e46bSJacob Faibussowitsch struct SolveCholesky; 614742e46bSJacob Faibussowitsch struct SolveLU; 624742e46bSJacob Faibussowitsch 634742e46bSJacob Faibussowitsch template <typename Solver, bool transpose> 644742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MatSolve_Factored_Dispatch_(Mat, Vec, Vec) noexcept; 654742e46bSJacob Faibussowitsch template <typename Solver, bool transpose> 664742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MatMatSolve_Factored_Dispatch_(Mat, Mat, Mat) noexcept; 6795571869SBlanca Mellado Pinto template <bool transpose, bool hermitian> 68*0be0d8bdSHansol Suh static PetscErrorCode MatMultAddColumnRange_Dispatch_(Mat, Vec, Vec, Vec, PetscInt, PetscInt) noexcept; 69*0be0d8bdSHansol Suh template <bool transpose, bool hermitian> 70*0be0d8bdSHansol Suh static PetscErrorCode MatMultColumnRange_Dispatch_(Mat, Vec, Vec, PetscInt, PetscInt) noexcept; 71*0be0d8bdSHansol Suh template <bool transpose, bool hermitian> 724742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MatMultAdd_Dispatch_(Mat, Vec, Vec, Vec) noexcept; 734742e46bSJacob Faibussowitsch 744742e46bSJacob Faibussowitsch template <bool to_host> 754742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Convert_Dispatch_(Mat, MatType, MatReuse, Mat *) noexcept; 764742e46bSJacob Faibussowitsch 774742e46bSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static constexpr MatType MATIMPLCUPM_() noexcept; 784742e46bSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static constexpr Mat_SeqDense *MatIMPLCast_(Mat) noexcept; 794742e46bSJacob Faibussowitsch 804742e46bSJacob Faibussowitsch public: 814742e46bSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static constexpr Mat_SeqDenseCUPM *MatCUPMCast(Mat) noexcept; 824742e46bSJacob Faibussowitsch 834742e46bSJacob Faibussowitsch // define these by hand since they don't fit the above mold 844742e46bSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static constexpr const char *MatConvert_seqdensecupm_seqdense_C() noexcept; 854742e46bSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static constexpr const char *MatProductSetFromOptions_seqaij_seqdensecupm_C() noexcept; 864742e46bSJacob Faibussowitsch 874742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Create(Mat) noexcept; 884742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Destroy(Mat) noexcept; 894742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode SetUp(Mat) noexcept; 904742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Reset(Mat) noexcept; 914742e46bSJacob Faibussowitsch 924742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode BindToCPU(Mat, PetscBool) noexcept; 934742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Convert_SeqDense_SeqDenseCUPM(Mat, MatType, MatReuse, Mat *) noexcept; 944742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Convert_SeqDenseCUPM_SeqDense(Mat, MatType, MatReuse, Mat *) noexcept; 954742e46bSJacob Faibussowitsch 964742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemType, PetscMemoryAccessMode> 974742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode GetArray(Mat, PetscScalar **, PetscDeviceContext) noexcept; 984742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemType, PetscMemoryAccessMode> 994742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode RestoreArray(Mat, PetscScalar **, PetscDeviceContext) noexcept; 1004742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode> 1014742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode GetArrayAndMemType(Mat, PetscScalar **, PetscMemType *, PetscDeviceContext) noexcept; 1024742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode> 1034742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode RestoreArrayAndMemType(Mat, PetscScalar **, PetscDeviceContext) noexcept; 1044742e46bSJacob Faibussowitsch 1054742e46bSJacob Faibussowitsch private: 1064742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemType mtype, PetscMemoryAccessMode mode> 1074742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode GetArrayC_(Mat m, PetscScalar **p) noexcept 1084742e46bSJacob Faibussowitsch { 1094742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 1104742e46bSJacob Faibussowitsch 1114742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 1124742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 1134742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetArray<mtype, mode>(m, p, dctx)); 1144742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 1154742e46bSJacob Faibussowitsch } 1164742e46bSJacob Faibussowitsch 1174742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemType mtype, PetscMemoryAccessMode mode> 1184742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode RestoreArrayC_(Mat m, PetscScalar **p) noexcept 1194742e46bSJacob Faibussowitsch { 1204742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 1214742e46bSJacob Faibussowitsch 1224742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 1234742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 1244742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(RestoreArray<mtype, mode>(m, p, dctx)); 1254742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 1264742e46bSJacob Faibussowitsch } 1274742e46bSJacob Faibussowitsch 1284742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode mode> 1294742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode GetArrayAndMemTypeC_(Mat m, PetscScalar **p, PetscMemType *tp) noexcept 1304742e46bSJacob Faibussowitsch { 1314742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 1324742e46bSJacob Faibussowitsch 1334742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 1344742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 1354742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetArrayAndMemType<mode>(m, p, tp, dctx)); 1364742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 1374742e46bSJacob Faibussowitsch } 1384742e46bSJacob Faibussowitsch 1394742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode mode> 1404742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode RestoreArrayAndMemTypeC_(Mat m, PetscScalar **p) noexcept 1414742e46bSJacob Faibussowitsch { 1424742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 1434742e46bSJacob Faibussowitsch 1444742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 1454742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 1464742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(RestoreArrayAndMemType<mode>(m, p, dctx)); 1474742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 1484742e46bSJacob Faibussowitsch } 1494742e46bSJacob Faibussowitsch 1504742e46bSJacob Faibussowitsch public: 1514742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode PlaceArray(Mat, const PetscScalar *) noexcept; 1524742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode ReplaceArray(Mat, const PetscScalar *) noexcept; 1534742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode ResetArray(Mat) noexcept; 1544742e46bSJacob Faibussowitsch 1554742e46bSJacob Faibussowitsch template <bool transpose_A, bool transpose_B> 1564742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MatMatMult_Numeric_Dispatch(Mat, Mat, Mat) noexcept; 1574742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Copy(Mat, Mat, MatStructure) noexcept; 1584742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode ZeroEntries(Mat) noexcept; 1594742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Scale(Mat, PetscScalar) noexcept; 1604742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode AXPY(Mat, PetscScalar, Mat, MatStructure) noexcept; 1614742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Duplicate(Mat, MatDuplicateOption, Mat *) noexcept; 1624742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode SetRandom(Mat, PetscRandom) noexcept; 1634742e46bSJacob Faibussowitsch 1644742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode GetColumnVector(Mat, Vec, PetscInt) noexcept; 1654742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode> 1664742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode GetColumnVec(Mat, PetscInt, Vec *) noexcept; 1674742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode> 1684742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode RestoreColumnVec(Mat, PetscInt, Vec *) noexcept; 1694742e46bSJacob Faibussowitsch 1704742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode GetFactor(Mat, MatFactorType, Mat *) noexcept; 1714742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode InvertFactors(Mat) noexcept; 1724742e46bSJacob Faibussowitsch 1734742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode GetSubMatrix(Mat, PetscInt, PetscInt, PetscInt, PetscInt, Mat *) noexcept; 1744742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode RestoreSubMatrix(Mat, Mat *) noexcept; 1754742e46bSJacob Faibussowitsch }; 1764742e46bSJacob Faibussowitsch 1774742e46bSJacob Faibussowitsch } // namespace impl 1784742e46bSJacob Faibussowitsch 1794742e46bSJacob Faibussowitsch namespace 1804742e46bSJacob Faibussowitsch { 1814742e46bSJacob Faibussowitsch 1824742e46bSJacob Faibussowitsch // Declare this here so that the functions below can make use of it 1834742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 1844742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatCreateSeqDenseCUPM(MPI_Comm comm, PetscInt m, PetscInt n, PetscScalar *data, Mat *A, PetscDeviceContext dctx = nullptr, bool preallocate = true) noexcept 1854742e46bSJacob Faibussowitsch { 1864742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 1874742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(impl::MatDense_Seq_CUPM<T>::CreateIMPLDenseCUPM(comm, m, n, m, n, data, A, dctx, preallocate)); 1884742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 1894742e46bSJacob Faibussowitsch } 1904742e46bSJacob Faibussowitsch 1914742e46bSJacob Faibussowitsch } // anonymous namespace 1924742e46bSJacob Faibussowitsch 1934742e46bSJacob Faibussowitsch namespace impl 1944742e46bSJacob Faibussowitsch { 1954742e46bSJacob Faibussowitsch 1964742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 1974742e46bSJacob Faibussowitsch // MatDense_Seq_CUPM - Private API - Utility 1984742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 1994742e46bSJacob Faibussowitsch 2004742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 2014742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::SetPreallocation_(Mat m, PetscDeviceContext dctx, PetscScalar *user_device_array) noexcept 2024742e46bSJacob Faibussowitsch { 2034742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(m); 2044742e46bSJacob Faibussowitsch const auto nrows = m->rmap->n; 2054742e46bSJacob Faibussowitsch const auto ncols = m->cmap->n; 2064742e46bSJacob Faibussowitsch auto &lda = MatIMPLCast(m)->lda; 2074742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 2084742e46bSJacob Faibussowitsch 2094742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 2104742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheckTypeName(m, MATSEQDENSECUPM()); 2114742e46bSJacob Faibussowitsch PetscValidDeviceContext(dctx, 2); 2124742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(checkCupmBlasIntCast(nrows)); 2134742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(checkCupmBlasIntCast(ncols)); 2144742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &stream)); 2154742e46bSJacob Faibussowitsch if (lda <= 0) lda = nrows; 2164742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_user_alloc) PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_v, stream)); 2174742e46bSJacob Faibussowitsch if (user_device_array) { 2184742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_user_alloc = PETSC_TRUE; 2194742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_v = user_device_array; 2204742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 2214742e46bSJacob Faibussowitsch PetscInt size; 2224742e46bSJacob Faibussowitsch 2234742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_user_alloc = PETSC_FALSE; 2244742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscIntMultError(lda, ncols, &size)); 2254742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_v, size, stream)); 2264742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemsetAsync(mcu->d_v, 0, size, stream)); 2274742e46bSJacob Faibussowitsch } 2284742e46bSJacob Faibussowitsch m->offloadmask = PETSC_OFFLOAD_GPU; 2294742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 2304742e46bSJacob Faibussowitsch } 2314742e46bSJacob Faibussowitsch 2324742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 2334742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::HostToDevice_(Mat m, PetscDeviceContext dctx) noexcept 2344742e46bSJacob Faibussowitsch { 2354742e46bSJacob Faibussowitsch const auto nrows = m->rmap->n; 2364742e46bSJacob Faibussowitsch const auto ncols = m->cmap->n; 2374742e46bSJacob Faibussowitsch const auto copy = m->offloadmask == PETSC_OFFLOAD_CPU || m->offloadmask == PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED; 2384742e46bSJacob Faibussowitsch 2394742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 2404742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheckTypeName(m, MATSEQDENSECUPM()); 2414742e46bSJacob Faibussowitsch if (m->boundtocpu) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 2424742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(m, "%s matrix %" PetscInt_FMT " x %" PetscInt_FMT "\n", copy ? "Copy" : "Reusing", nrows, ncols)); 2434742e46bSJacob Faibussowitsch if (copy) { 2444742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(m); 2454742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 2464742e46bSJacob Faibussowitsch 2474742e46bSJacob Faibussowitsch // Allocate GPU memory if not present 2483d9668e3SJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_v) PetscCall(SetPreallocation(m, dctx, nullptr)); 2494742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &stream)); 2504742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogEventBegin(MAT_DenseCopyToGPU, m, 0, 0, 0)); 2514742e46bSJacob Faibussowitsch { 2524742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(m); 2534742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = mimpl->lda; 2544742e46bSJacob Faibussowitsch const auto src = mimpl->v; 2554742e46bSJacob Faibussowitsch const auto dest = mcu->d_v; 2564742e46bSJacob Faibussowitsch 2574742e46bSJacob Faibussowitsch if (lda > nrows) { 2584742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpy2DAsync(dest, lda, src, lda, nrows, ncols, cupmMemcpyHostToDevice, stream)); 2594742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 2604742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(dest, src, lda * ncols, cupmMemcpyHostToDevice, stream)); 2614742e46bSJacob Faibussowitsch } 2624742e46bSJacob Faibussowitsch } 2634742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogEventEnd(MAT_DenseCopyToGPU, m, 0, 0, 0)); 2644742e46bSJacob Faibussowitsch // order important, ensure that offloadmask is PETSC_OFFLOAD_BOTH 2654742e46bSJacob Faibussowitsch m->offloadmask = PETSC_OFFLOAD_BOTH; 2664742e46bSJacob Faibussowitsch } 2674742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 2684742e46bSJacob Faibussowitsch } 2694742e46bSJacob Faibussowitsch 2704742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 2714742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::DeviceToHost_(Mat m, PetscDeviceContext dctx) noexcept 2724742e46bSJacob Faibussowitsch { 2734742e46bSJacob Faibussowitsch const auto nrows = m->rmap->n; 2744742e46bSJacob Faibussowitsch const auto ncols = m->cmap->n; 2754742e46bSJacob Faibussowitsch const auto copy = m->offloadmask == PETSC_OFFLOAD_GPU; 2764742e46bSJacob Faibussowitsch 2774742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 2784742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheckTypeName(m, MATSEQDENSECUPM()); 2794742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(m, "%s matrix %" PetscInt_FMT " x %" PetscInt_FMT "\n", copy ? "Copy" : "Reusing", nrows, ncols)); 2804742e46bSJacob Faibussowitsch if (copy) { 2814742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(m); 2824742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 2834742e46bSJacob Faibussowitsch 2844742e46bSJacob Faibussowitsch // MatCreateSeqDenseCUPM may not allocate CPU memory. Allocate if needed 2854742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mimpl->v) PetscCall(MatSeqDenseSetPreallocation(m, nullptr)); 2864742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &stream)); 2874742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogEventBegin(MAT_DenseCopyFromGPU, m, 0, 0, 0)); 2884742e46bSJacob Faibussowitsch { 2894742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = mimpl->lda; 2904742e46bSJacob Faibussowitsch const auto dest = mimpl->v; 2914742e46bSJacob Faibussowitsch const auto src = MatCUPMCast(m)->d_v; 2924742e46bSJacob Faibussowitsch 2934742e46bSJacob Faibussowitsch if (lda > nrows) { 2944742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpy2DAsync(dest, lda, src, lda, nrows, ncols, cupmMemcpyDeviceToHost, stream)); 2954742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 2964742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(dest, src, lda * ncols, cupmMemcpyDeviceToHost, stream)); 2974742e46bSJacob Faibussowitsch } 2984742e46bSJacob Faibussowitsch } 2994742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogEventEnd(MAT_DenseCopyFromGPU, m, 0, 0, 0)); 3004742e46bSJacob Faibussowitsch // order is important, MatSeqDenseSetPreallocation() might set offloadmask 3014742e46bSJacob Faibussowitsch m->offloadmask = PETSC_OFFLOAD_BOTH; 3024742e46bSJacob Faibussowitsch } 3034742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 3044742e46bSJacob Faibussowitsch } 3054742e46bSJacob Faibussowitsch 3064742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 3074742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::CheckCUPMSolverInfo_(const cupmBlasInt_t *fact_info, cupmStream_t stream) noexcept 3084742e46bSJacob Faibussowitsch { 3094742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 3104742e46bSJacob Faibussowitsch if (PetscDefined(USE_DEBUG)) { 3114742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasInt_t info = 0; 3124742e46bSJacob Faibussowitsch 3134742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(&info, fact_info, 1, cupmMemcpyDeviceToHost, stream)); 3144742e46bSJacob Faibussowitsch if (stream) PetscCallCUPM(cupmStreamSynchronize(stream)); 3154742e46bSJacob Faibussowitsch static_assert(std::is_same<decltype(info), int>::value, ""); 3164742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(info <= 0, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_MAT_CH_ZRPVT, "Bad factorization: zero pivot in row %d", info - 1); 3174742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(info >= 0, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Wrong argument to cupmSolver %d", -info); 3184742e46bSJacob Faibussowitsch } 3194742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 3204742e46bSJacob Faibussowitsch } 3214742e46bSJacob Faibussowitsch 3224742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 3234742e46bSJacob Faibussowitsch // MatDense_Seq_CUPM - Private API - Solver Dispatch 3244742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 3254742e46bSJacob Faibussowitsch 3264742e46bSJacob Faibussowitsch // specific solvers called through the dispatch_() family of functions 3274742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 3284742e46bSJacob Faibussowitsch template <typename Derived> 3294742e46bSJacob Faibussowitsch struct MatDense_Seq_CUPM<T>::SolveCommon { 3304742e46bSJacob Faibussowitsch using derived_type = Derived; 3314742e46bSJacob Faibussowitsch 3324742e46bSJacob Faibussowitsch template <typename F> 3334742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode ResizeFactLwork(Mat_SeqDenseCUPM *mcu, cupmStream_t stream, F &&cupmSolverComputeFactLwork) noexcept 3344742e46bSJacob Faibussowitsch { 3354742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasInt_t lwork; 3364742e46bSJacob Faibussowitsch 3374742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 3384742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverComputeFactLwork(&lwork)); 3394742e46bSJacob Faibussowitsch if (lwork > mcu->d_fact_lwork) { 3404742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_fact_lwork = lwork; 3414742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_fact_work, stream)); 3424742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_fact_work, lwork, stream)); 3434742e46bSJacob Faibussowitsch } 3444742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 3454742e46bSJacob Faibussowitsch } 3464742e46bSJacob Faibussowitsch 3474742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode FactorPrepare(Mat A, cupmStream_t stream) noexcept 3484742e46bSJacob Faibussowitsch { 3494742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 3504742e46bSJacob Faibussowitsch 3514742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 3524742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(A, "%s factor %" PetscInt_FMT " x %" PetscInt_FMT " on backend\n", derived_type::NAME(), A->rmap->n, A->cmap->n)); 3534742e46bSJacob Faibussowitsch A->factortype = derived_type::MATFACTORTYPE(); 3544742e46bSJacob Faibussowitsch A->ops->solve = MatSolve_Factored_Dispatch_<derived_type, false>; 3554742e46bSJacob Faibussowitsch A->ops->solvetranspose = MatSolve_Factored_Dispatch_<derived_type, true>; 3564742e46bSJacob Faibussowitsch A->ops->matsolve = MatMatSolve_Factored_Dispatch_<derived_type, false>; 3574742e46bSJacob Faibussowitsch A->ops->matsolvetranspose = MatMatSolve_Factored_Dispatch_<derived_type, true>; 3584742e46bSJacob Faibussowitsch 3594742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscStrFreeAllocpy(MATSOLVERCUPM(), &A->solvertype)); 3604742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_fact_info) PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_fact_info, 1, stream)); 3614742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 3624742e46bSJacob Faibussowitsch } 3634742e46bSJacob Faibussowitsch }; 3644742e46bSJacob Faibussowitsch 3654742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 3664742e46bSJacob Faibussowitsch struct MatDense_Seq_CUPM<T>::SolveLU : SolveCommon<SolveLU> { 3674742e46bSJacob Faibussowitsch using base_type = SolveCommon<SolveLU>; 3684742e46bSJacob Faibussowitsch 3694742e46bSJacob Faibussowitsch static constexpr const char *NAME() noexcept { return "LU"; } 3704742e46bSJacob Faibussowitsch static constexpr MatFactorType MATFACTORTYPE() noexcept { return MAT_FACTOR_LU; } 3714742e46bSJacob Faibussowitsch 3724742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Factor(Mat A, IS, IS, const MatFactorInfo *) noexcept 3734742e46bSJacob Faibussowitsch { 3744742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->rmap->n); 3754742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->cmap->n); 3764742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 3774742e46bSJacob Faibussowitsch cupmSolverHandle_t handle; 3784742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 3794742e46bSJacob Faibussowitsch 3804742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 3814742e46bSJacob Faibussowitsch if (!m || !n) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 3824742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &handle, &stream)); 3834742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(base_type::FactorPrepare(A, stream)); 3844742e46bSJacob Faibussowitsch { 3854742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 3864742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayReadWrite(dctx, A); 3874742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = static_cast<cupmBlasInt_t>(MatIMPLCast(A)->lda); 3884742e46bSJacob Faibussowitsch 3894742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format off 3904742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall( 3914742e46bSJacob Faibussowitsch base_type::ResizeFactLwork( 3924742e46bSJacob Faibussowitsch mcu, stream, 3934742e46bSJacob Faibussowitsch [&](cupmBlasInt_t *fact_lwork) 3944742e46bSJacob Faibussowitsch { 3954742e46bSJacob Faibussowitsch return cupmSolverXgetrf_bufferSize(handle, m, n, da.cupmdata(), lda, fact_lwork); 3964742e46bSJacob Faibussowitsch } 3974742e46bSJacob Faibussowitsch ) 3984742e46bSJacob Faibussowitsch ); 3994742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format on 4004742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_fact_ipiv) PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_fact_ipiv, n, stream)); 4014742e46bSJacob Faibussowitsch 4024742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 4034742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXgetrf(handle, m, n, da.cupmdata(), lda, mcu->d_fact_work, mcu->d_fact_lwork, mcu->d_fact_ipiv, mcu->d_fact_info)); 4044742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 4054742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckCUPMSolverInfo_(mcu->d_fact_info, stream)); 4064742e46bSJacob Faibussowitsch } 4074742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(2.0 * n * n * m / 3.0)); 4084742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 4094742e46bSJacob Faibussowitsch } 4104742e46bSJacob Faibussowitsch 4114742e46bSJacob Faibussowitsch template <bool transpose> 4124742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Solve(Mat A, cupmScalar_t *x, cupmBlasInt_t ldx, cupmBlasInt_t m, cupmBlasInt_t nrhs, cupmBlasInt_t k, PetscDeviceContext dctx, cupmStream_t stream) noexcept 4134742e46bSJacob Faibussowitsch { 4144742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 4154742e46bSJacob Faibussowitsch const auto fact_info = mcu->d_fact_info; 4164742e46bSJacob Faibussowitsch const auto fact_ipiv = mcu->d_fact_ipiv; 4174742e46bSJacob Faibussowitsch cupmSolverHandle_t handle; 4184742e46bSJacob Faibussowitsch 4194742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 4204742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &handle)); 4214742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(A, "%s solve %d x %d on backend\n", NAME(), m, k)); 4224742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 4234742e46bSJacob Faibussowitsch { 4244742e46bSJacob Faibussowitsch constexpr auto op = transpose ? CUPMSOLVER_OP_T : CUPMSOLVER_OP_N; 4254742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayRead(dctx, A); 4264742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = static_cast<cupmBlasInt_t>(MatIMPLCast(A)->lda); 4274742e46bSJacob Faibussowitsch 4284742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format off 4294742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall( 4304742e46bSJacob Faibussowitsch base_type::ResizeFactLwork( 4314742e46bSJacob Faibussowitsch mcu, stream, 4324742e46bSJacob Faibussowitsch [&](cupmBlasInt_t *lwork) 4334742e46bSJacob Faibussowitsch { 4344742e46bSJacob Faibussowitsch return cupmSolverXgetrs_bufferSize( 4354742e46bSJacob Faibussowitsch handle, op, m, nrhs, da.cupmdata(), lda, fact_ipiv, x, ldx, lwork 4364742e46bSJacob Faibussowitsch ); 4374742e46bSJacob Faibussowitsch } 4384742e46bSJacob Faibussowitsch ) 4394742e46bSJacob Faibussowitsch ); 4404742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format on 4414742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXgetrs(handle, op, m, nrhs, da.cupmdata(), lda, fact_ipiv, x, ldx, mcu->d_fact_work, mcu->d_fact_lwork, fact_info)); 4424742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckCUPMSolverInfo_(fact_info, stream)); 4434742e46bSJacob Faibussowitsch } 4444742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 4454742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(nrhs * (2.0 * m * m - m))); 4464742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 4474742e46bSJacob Faibussowitsch } 4484742e46bSJacob Faibussowitsch }; 4494742e46bSJacob Faibussowitsch 4504742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 4514742e46bSJacob Faibussowitsch struct MatDense_Seq_CUPM<T>::SolveCholesky : SolveCommon<SolveCholesky> { 4524742e46bSJacob Faibussowitsch using base_type = SolveCommon<SolveCholesky>; 4534742e46bSJacob Faibussowitsch 4544742e46bSJacob Faibussowitsch static constexpr const char *NAME() noexcept { return "Cholesky"; } 4554742e46bSJacob Faibussowitsch static constexpr MatFactorType MATFACTORTYPE() noexcept { return MAT_FACTOR_CHOLESKY; } 4564742e46bSJacob Faibussowitsch 4574742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Factor(Mat A, IS, const MatFactorInfo *) noexcept 4584742e46bSJacob Faibussowitsch { 4594742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->rmap->n); 4604742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 4614742e46bSJacob Faibussowitsch cupmSolverHandle_t handle; 4624742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 4634742e46bSJacob Faibussowitsch 4644742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 4654742e46bSJacob Faibussowitsch if (!n || !A->cmap->n) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 4664742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(A->spd == PETSC_BOOL3_TRUE, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_SUP, "%ssytrs unavailable. Use MAT_FACTOR_LU", cupmSolverName()); 4674742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &handle, &stream)); 4684742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(base_type::FactorPrepare(A, stream)); 4694742e46bSJacob Faibussowitsch { 4704742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 4714742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayReadWrite(dctx, A); 4724742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = static_cast<cupmBlasInt_t>(MatIMPLCast(A)->lda); 4734742e46bSJacob Faibussowitsch 4744742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format off 4754742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall( 4764742e46bSJacob Faibussowitsch base_type::ResizeFactLwork( 4774742e46bSJacob Faibussowitsch mcu, stream, 4784742e46bSJacob Faibussowitsch [&](cupmBlasInt_t *fact_lwork) 4794742e46bSJacob Faibussowitsch { 4804742e46bSJacob Faibussowitsch return cupmSolverXpotrf_bufferSize( 4814742e46bSJacob Faibussowitsch handle, CUPMSOLVER_FILL_MODE_LOWER, n, da.cupmdata(), lda, fact_lwork 4824742e46bSJacob Faibussowitsch ); 4834742e46bSJacob Faibussowitsch } 4844742e46bSJacob Faibussowitsch ) 4854742e46bSJacob Faibussowitsch ); 4864742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format on 4874742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 4884742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXpotrf(handle, CUPMSOLVER_FILL_MODE_LOWER, n, da.cupmdata(), lda, mcu->d_fact_work, mcu->d_fact_lwork, mcu->d_fact_info)); 4894742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 4904742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckCUPMSolverInfo_(mcu->d_fact_info, stream)); 4914742e46bSJacob Faibussowitsch } 4924742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(1.0 * n * n * n / 3.0)); 4934742e46bSJacob Faibussowitsch 4944742e46bSJacob Faibussowitsch #if 0 4954742e46bSJacob Faibussowitsch // At the time of writing this interface (cuda 10.0), cusolverDn does not implement *sytrs 4964742e46bSJacob Faibussowitsch // and *hetr* routines. The code below should work, and it can be activated when *sytrs 4974742e46bSJacob Faibussowitsch // routines will be available 4984742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_fact_ipiv) PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_fact_ipiv, n, stream)); 4994742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_fact_lwork) { 5004742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverDnXsytrf_bufferSize(handle, n, da.cupmdata(), lda, &mcu->d_fact_lwork)); 5014742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_fact_work, mcu->d_fact_lwork, stream)); 5024742e46bSJacob Faibussowitsch } 5034742e46bSJacob Faibussowitsch if (mcu->d_fact_info) PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_fact_info, 1, stream)); 5044742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 5054742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXsytrf(handle, CUPMSOLVER_FILL_MODE_LOWER, n, da, lda, mcu->d_fact_ipiv, mcu->d_fact_work, mcu->d_fact_lwork, mcu->d_fact_info)); 5064742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 5074742e46bSJacob Faibussowitsch #endif 5084742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 5094742e46bSJacob Faibussowitsch } 5104742e46bSJacob Faibussowitsch 5114742e46bSJacob Faibussowitsch template <bool transpose> 5124742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Solve(Mat A, cupmScalar_t *x, cupmBlasInt_t ldx, cupmBlasInt_t m, cupmBlasInt_t nrhs, cupmBlasInt_t k, PetscDeviceContext dctx, cupmStream_t stream) noexcept 5134742e46bSJacob Faibussowitsch { 5144742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 5154742e46bSJacob Faibussowitsch const auto fact_info = mcu->d_fact_info; 5164742e46bSJacob Faibussowitsch cupmSolverHandle_t handle; 5174742e46bSJacob Faibussowitsch 5184742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 5194742e46bSJacob Faibussowitsch PetscAssert(!mcu->d_fact_ipiv, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_LIB, "%ssytrs not implemented", cupmSolverName()); 5204742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &handle)); 5214742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(A, "%s solve %d x %d on backend\n", NAME(), m, k)); 5224742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 5234742e46bSJacob Faibussowitsch { 5244742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayRead(dctx, A); 5254742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = static_cast<cupmBlasInt_t>(MatIMPLCast(A)->lda); 5264742e46bSJacob Faibussowitsch 5274742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format off 5284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall( 5294742e46bSJacob Faibussowitsch base_type::ResizeFactLwork( 5304742e46bSJacob Faibussowitsch mcu, stream, 5314742e46bSJacob Faibussowitsch [&](cupmBlasInt_t *lwork) 5324742e46bSJacob Faibussowitsch { 5334742e46bSJacob Faibussowitsch return cupmSolverXpotrs_bufferSize( 5344742e46bSJacob Faibussowitsch handle, CUPMSOLVER_FILL_MODE_LOWER, m, nrhs, da.cupmdata(), lda, x, ldx, lwork 5354742e46bSJacob Faibussowitsch ); 5364742e46bSJacob Faibussowitsch } 5374742e46bSJacob Faibussowitsch ) 5384742e46bSJacob Faibussowitsch ); 5394742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format on 5404742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXpotrs(handle, CUPMSOLVER_FILL_MODE_LOWER, m, nrhs, da.cupmdata(), lda, x, ldx, mcu->d_fact_work, mcu->d_fact_lwork, fact_info)); 5414742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckCUPMSolverInfo_(fact_info, stream)); 5424742e46bSJacob Faibussowitsch } 5434742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 5444742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(nrhs * (2.0 * m * m - m))); 5454742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 5464742e46bSJacob Faibussowitsch } 5474742e46bSJacob Faibussowitsch }; 5484742e46bSJacob Faibussowitsch 5494742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 5504742e46bSJacob Faibussowitsch struct MatDense_Seq_CUPM<T>::SolveQR : SolveCommon<SolveQR> { 5514742e46bSJacob Faibussowitsch using base_type = SolveCommon<SolveQR>; 5524742e46bSJacob Faibussowitsch 5534742e46bSJacob Faibussowitsch static constexpr const char *NAME() noexcept { return "QR"; } 5544742e46bSJacob Faibussowitsch static constexpr MatFactorType MATFACTORTYPE() noexcept { return MAT_FACTOR_QR; } 5554742e46bSJacob Faibussowitsch 5564742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Factor(Mat A, IS, const MatFactorInfo *) noexcept 5574742e46bSJacob Faibussowitsch { 5584742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->rmap->n); 5594742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->cmap->n); 5604742e46bSJacob Faibussowitsch const auto min = std::min(m, n); 5614742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 5624742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 5634742e46bSJacob Faibussowitsch cupmSolverHandle_t handle; 5644742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 5654742e46bSJacob Faibussowitsch 5664742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 5674742e46bSJacob Faibussowitsch if (!m || !n) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 5684742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &handle, &stream)); 5694742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(base_type::FactorPrepare(A, stream)); 5704742e46bSJacob Faibussowitsch mimpl->rank = min; 5714742e46bSJacob Faibussowitsch { 5724742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 5734742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayReadWrite(dctx, A); 5744742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = static_cast<cupmBlasInt_t>(mimpl->lda); 5754742e46bSJacob Faibussowitsch 5764742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->workvec) PetscCall(vec::cupm::VecCreateSeqCUPMAsync<T>(PetscObjectComm(PetscObjectCast(A)), m, &mcu->workvec)); 5774742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_fact_tau) PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_fact_tau, min, stream)); 5784742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format off 5794742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall( 5804742e46bSJacob Faibussowitsch base_type::ResizeFactLwork( 5814742e46bSJacob Faibussowitsch mcu, stream, 5824742e46bSJacob Faibussowitsch [&](cupmBlasInt_t *fact_lwork) 5834742e46bSJacob Faibussowitsch { 5844742e46bSJacob Faibussowitsch return cupmSolverXgeqrf_bufferSize(handle, m, n, da.cupmdata(), lda, fact_lwork); 5854742e46bSJacob Faibussowitsch } 5864742e46bSJacob Faibussowitsch ) 5874742e46bSJacob Faibussowitsch ); 5884742e46bSJacob Faibussowitsch // clang-format on 5894742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 5904742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXgeqrf(handle, m, n, da.cupmdata(), lda, mcu->d_fact_tau, mcu->d_fact_work, mcu->d_fact_lwork, mcu->d_fact_info)); 5914742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 5924742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckCUPMSolverInfo_(mcu->d_fact_info, stream)); 5934742e46bSJacob Faibussowitsch } 5944742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(2.0 * min * min * (std::max(m, n) - min / 3.0))); 5954742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 5964742e46bSJacob Faibussowitsch } 5974742e46bSJacob Faibussowitsch 5984742e46bSJacob Faibussowitsch template <bool transpose> 5994742e46bSJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode Solve(Mat A, cupmScalar_t *x, cupmBlasInt_t ldx, cupmBlasInt_t m, cupmBlasInt_t nrhs, cupmBlasInt_t k, PetscDeviceContext dctx, cupmStream_t stream) noexcept 6004742e46bSJacob Faibussowitsch { 6014742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 6024742e46bSJacob Faibussowitsch const auto rank = static_cast<cupmBlasInt_t>(mimpl->rank); 6034742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 6044742e46bSJacob Faibussowitsch const auto fact_info = mcu->d_fact_info; 6054742e46bSJacob Faibussowitsch const auto fact_tau = mcu->d_fact_tau; 6064742e46bSJacob Faibussowitsch const auto fact_work = mcu->d_fact_work; 6074742e46bSJacob Faibussowitsch const auto fact_lwork = mcu->d_fact_lwork; 6084742e46bSJacob Faibussowitsch cupmSolverHandle_t solver_handle; 6094742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasHandle_t blas_handle; 6104742e46bSJacob Faibussowitsch 6114742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 6124742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &blas_handle, &solver_handle)); 6134742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(A, "%s solve %d x %d on backend\n", NAME(), m, k)); 6144742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 6154742e46bSJacob Faibussowitsch { 6164742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayRead(dctx, A); 6174742e46bSJacob Faibussowitsch const auto one = cupmScalarCast(1.0); 6184742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = static_cast<cupmBlasInt_t>(mimpl->lda); 6194742e46bSJacob Faibussowitsch 6204742e46bSJacob Faibussowitsch if (transpose) { 6214742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMBLAS(cupmBlasXtrsm(blas_handle, CUPMBLAS_SIDE_LEFT, CUPMBLAS_FILL_MODE_UPPER, CUPMBLAS_OP_T, CUPMBLAS_DIAG_NON_UNIT, rank, nrhs, &one, da.cupmdata(), lda, x, ldx)); 6224742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXormqr(solver_handle, CUPMSOLVER_SIDE_LEFT, CUPMSOLVER_OP_N, m, nrhs, rank, da.cupmdata(), lda, fact_tau, x, ldx, fact_work, fact_lwork, fact_info)); 6234742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckCUPMSolverInfo_(fact_info, stream)); 6244742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 6254742e46bSJacob Faibussowitsch constexpr auto op = PetscDefined(USE_COMPLEX) ? CUPMSOLVER_OP_C : CUPMSOLVER_OP_T; 6264742e46bSJacob Faibussowitsch 6274742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXormqr(solver_handle, CUPMSOLVER_SIDE_LEFT, op, m, nrhs, rank, da.cupmdata(), lda, fact_tau, x, ldx, fact_work, fact_lwork, fact_info)); 6284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckCUPMSolverInfo_(fact_info, stream)); 6294742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMBLAS(cupmBlasXtrsm(blas_handle, CUPMBLAS_SIDE_LEFT, CUPMBLAS_FILL_MODE_UPPER, CUPMBLAS_OP_N, CUPMBLAS_DIAG_NON_UNIT, rank, nrhs, &one, da.cupmdata(), lda, x, ldx)); 6304742e46bSJacob Faibussowitsch } 6314742e46bSJacob Faibussowitsch } 6324742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 6334742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogFlops(nrhs * (4.0 * m * rank - (rank * rank)))); 6344742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 6354742e46bSJacob Faibussowitsch } 6364742e46bSJacob Faibussowitsch }; 6374742e46bSJacob Faibussowitsch 6384742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 6394742e46bSJacob Faibussowitsch template <typename Solver, bool transpose> 6404742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::MatSolve_Factored_Dispatch_(Mat A, Vec x, Vec y) noexcept 6414742e46bSJacob Faibussowitsch { 6424742e46bSJacob Faibussowitsch using namespace vec::cupm; 6434742e46bSJacob Faibussowitsch const auto pobj_A = PetscObjectCast(A); 6444742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->rmap->n); 6454742e46bSJacob Faibussowitsch const auto k = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->cmap->n); 6464742e46bSJacob Faibussowitsch auto &workvec = MatCUPMCast(A)->workvec; 6474742e46bSJacob Faibussowitsch PetscScalar *y_array = nullptr; 6484742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 6494742e46bSJacob Faibussowitsch PetscBool xiscupm, yiscupm, aiscupm; 6504742e46bSJacob Faibussowitsch bool use_y_array_directly; 6514742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 6524742e46bSJacob Faibussowitsch 6534742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 6544742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(A->factortype != MAT_FACTOR_NONE, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_WRONGSTATE, "Matrix must be factored to solve"); 6554742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(x), VecSeq_CUPM::VECSEQCUPM(), &xiscupm)); 6564742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(y), VecSeq_CUPM::VECSEQCUPM(), &yiscupm)); 6574742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(pobj_A, MATSEQDENSECUPM(), &aiscupm)); 6584742e46bSJacob Faibussowitsch PetscAssert(aiscupm, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Matrix A is somehow not CUPM?????????????????????????????"); 6594742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &stream)); 6604742e46bSJacob Faibussowitsch use_y_array_directly = yiscupm && (k >= m); 6614742e46bSJacob Faibussowitsch { 6624742e46bSJacob Faibussowitsch const PetscScalar *x_array; 6634742e46bSJacob Faibussowitsch const auto xisdevice = xiscupm && PetscOffloadDevice(x->offloadmask); 6644742e46bSJacob Faibussowitsch const auto copy_mode = xisdevice ? cupmMemcpyDeviceToDevice : cupmMemcpyHostToDevice; 6654742e46bSJacob Faibussowitsch 6664742e46bSJacob Faibussowitsch if (!use_y_array_directly && !workvec) PetscCall(VecCreateSeqCUPMAsync<T>(PetscObjectComm(pobj_A), m, &workvec)); 6674742e46bSJacob Faibussowitsch // The logic here is to try to minimize the amount of memory copying: 6684742e46bSJacob Faibussowitsch // 6694742e46bSJacob Faibussowitsch // If we call VecCUPMGetArrayRead(X, &x) every time xiscupm and the data is not offloaded 6704742e46bSJacob Faibussowitsch // to the GPU yet, then the data is copied to the GPU. But we are only trying to get the 6714742e46bSJacob Faibussowitsch // data in order to copy it into the y array. So the array x will be wherever the data 6724742e46bSJacob Faibussowitsch // already is so that only one memcpy is performed 6734742e46bSJacob Faibussowitsch if (xisdevice) { 6744742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMGetArrayReadAsync<T>(x, &x_array, dctx)); 6754742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 6764742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecGetArrayRead(x, &x_array)); 6774742e46bSJacob Faibussowitsch } 6784742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMGetArrayWriteAsync<T>(use_y_array_directly ? y : workvec, &y_array, dctx)); 6794742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(y_array, x_array, m, copy_mode, stream)); 6804742e46bSJacob Faibussowitsch if (xisdevice) { 6814742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMRestoreArrayReadAsync<T>(x, &x_array, dctx)); 6824742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 6834742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecRestoreArrayRead(x, &x_array)); 6844742e46bSJacob Faibussowitsch } 6854742e46bSJacob Faibussowitsch } 6864742e46bSJacob Faibussowitsch 6874742e46bSJacob Faibussowitsch if (!aiscupm) PetscCall(MatConvert(A, MATSEQDENSECUPM(), MAT_INPLACE_MATRIX, &A)); 6884742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(Solver{}.template Solve<transpose>(A, cupmScalarPtrCast(y_array), m, m, 1, k, dctx, stream)); 6894742e46bSJacob Faibussowitsch if (!aiscupm) PetscCall(MatConvert(A, MATSEQDENSE, MAT_INPLACE_MATRIX, &A)); 6904742e46bSJacob Faibussowitsch 6914742e46bSJacob Faibussowitsch if (use_y_array_directly) { 6924742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMRestoreArrayWriteAsync<T>(y, &y_array, dctx)); 6934742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 6944742e46bSJacob Faibussowitsch const auto copy_mode = yiscupm ? cupmMemcpyDeviceToDevice : cupmMemcpyDeviceToHost; 6954742e46bSJacob Faibussowitsch PetscScalar *yv; 6964742e46bSJacob Faibussowitsch 6974742e46bSJacob Faibussowitsch // The logic here is that the data is not yet in either y's GPU array or its CPU array. 6984742e46bSJacob Faibussowitsch // There is nothing in the interface to say where the user would like it to end up. So we 6994742e46bSJacob Faibussowitsch // choose the GPU, because it is the faster option 7004742e46bSJacob Faibussowitsch if (yiscupm) { 7014742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMGetArrayWriteAsync<T>(y, &yv, dctx)); 7024742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 7034742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecGetArray(y, &yv)); 7044742e46bSJacob Faibussowitsch } 7054742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(yv, y_array, k, copy_mode, stream)); 7064742e46bSJacob Faibussowitsch if (yiscupm) { 7074742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMRestoreArrayWriteAsync<T>(y, &yv, dctx)); 7084742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 7094742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecRestoreArray(y, &yv)); 7104742e46bSJacob Faibussowitsch } 7114742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMRestoreArrayWriteAsync<T>(workvec, &y_array)); 7124742e46bSJacob Faibussowitsch } 7134742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 7144742e46bSJacob Faibussowitsch } 7154742e46bSJacob Faibussowitsch 7164742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 7174742e46bSJacob Faibussowitsch template <typename Solver, bool transpose> 7184742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::MatMatSolve_Factored_Dispatch_(Mat A, Mat B, Mat X) noexcept 7194742e46bSJacob Faibussowitsch { 7204742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->rmap->n); 7214742e46bSJacob Faibussowitsch const auto k = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->cmap->n); 7224742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasInt_t nrhs, ldb, ldx, ldy; 7234742e46bSJacob Faibussowitsch PetscScalar *y; 7244742e46bSJacob Faibussowitsch PetscBool biscupm, xiscupm, aiscupm; 7254742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 7264742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 7274742e46bSJacob Faibussowitsch 7284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 7294742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(A->factortype != MAT_FACTOR_NONE, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_WRONGSTATE, "Matrix must be factored to solve"); 7304742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(B), MATSEQDENSECUPM(), &biscupm)); 7314742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(X), MATSEQDENSECUPM(), &xiscupm)); 7324742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(A), MATSEQDENSECUPM(), &aiscupm)); 7334742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &stream)); 7344742e46bSJacob Faibussowitsch { 7354742e46bSJacob Faibussowitsch PetscInt n; 7364742e46bSJacob Faibussowitsch 7374742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatGetSize(B, nullptr, &n)); 7384742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMBlasIntCast(n, &nrhs)); 7394742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseGetLDA(B, &n)); 7404742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMBlasIntCast(n, &ldb)); 7414742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseGetLDA(X, &n)); 7424742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMBlasIntCast(n, &ldx)); 7434742e46bSJacob Faibussowitsch } 7444742e46bSJacob Faibussowitsch { 7454742e46bSJacob Faibussowitsch // The logic here is to try to minimize the amount of memory copying: 7464742e46bSJacob Faibussowitsch // 7474742e46bSJacob Faibussowitsch // If we call MatDenseCUPMGetArrayRead(B, &b) every time biscupm and the data is not 7484742e46bSJacob Faibussowitsch // offloaded to the GPU yet, then the data is copied to the GPU. But we are only trying to 7494742e46bSJacob Faibussowitsch // get the data in order to copy it into the y array. So the array b will be wherever the 7504742e46bSJacob Faibussowitsch // data already is so that only one memcpy is performed 7514742e46bSJacob Faibussowitsch const auto bisdevice = biscupm && PetscOffloadDevice(B->offloadmask); 7524742e46bSJacob Faibussowitsch const auto copy_mode = bisdevice ? cupmMemcpyDeviceToDevice : cupmMemcpyHostToDevice; 7534742e46bSJacob Faibussowitsch const PetscScalar *b; 7544742e46bSJacob Faibussowitsch 7554742e46bSJacob Faibussowitsch if (bisdevice) { 7564742e46bSJacob Faibussowitsch b = DeviceArrayRead(dctx, B); 7574742e46bSJacob Faibussowitsch } else if (biscupm) { 7584742e46bSJacob Faibussowitsch b = HostArrayRead(dctx, B); 7594742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 7604742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseGetArrayRead(B, &b)); 7614742e46bSJacob Faibussowitsch } 7624742e46bSJacob Faibussowitsch 7634742e46bSJacob Faibussowitsch if (ldx < m || !xiscupm) { 7644742e46bSJacob Faibussowitsch // X's array cannot serve as the array (too small or not on device), B's array cannot 7654742e46bSJacob Faibussowitsch // serve as the array (const), so allocate a new array 7664742e46bSJacob Faibussowitsch ldy = m; 7674742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&y, nrhs * m)); 7684742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 7694742e46bSJacob Faibussowitsch // X's array should serve as the array 7704742e46bSJacob Faibussowitsch ldy = ldx; 7714742e46bSJacob Faibussowitsch y = DeviceArrayWrite(dctx, X); 7724742e46bSJacob Faibussowitsch } 7734742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpy2DAsync(y, ldy, b, ldb, m, nrhs, copy_mode, stream)); 7744742e46bSJacob Faibussowitsch if (!bisdevice && !biscupm) PetscCall(MatDenseRestoreArrayRead(B, &b)); 7754742e46bSJacob Faibussowitsch } 7764742e46bSJacob Faibussowitsch 7774742e46bSJacob Faibussowitsch // convert to CUPM twice?????????????????????????????????? 7784742e46bSJacob Faibussowitsch // but A should already be CUPM?????????????????????????????????????? 7794742e46bSJacob Faibussowitsch if (!aiscupm) PetscCall(MatConvert(A, MATSEQDENSECUPM(), MAT_INPLACE_MATRIX, &A)); 7804742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(Solver{}.template Solve<transpose>(A, cupmScalarPtrCast(y), ldy, m, nrhs, k, dctx, stream)); 7814742e46bSJacob Faibussowitsch if (!aiscupm) PetscCall(MatConvert(A, MATSEQDENSECUPM(), MAT_INPLACE_MATRIX, &A)); 7824742e46bSJacob Faibussowitsch 7834742e46bSJacob Faibussowitsch if (ldx < m || !xiscupm) { 7844742e46bSJacob Faibussowitsch const auto copy_mode = xiscupm ? cupmMemcpyDeviceToDevice : cupmMemcpyDeviceToHost; 7854742e46bSJacob Faibussowitsch PetscScalar *x; 7864742e46bSJacob Faibussowitsch 7874742e46bSJacob Faibussowitsch // The logic here is that the data is not yet in either X's GPU array or its CPU 7884742e46bSJacob Faibussowitsch // array. There is nothing in the interface to say where the user would like it to end up. 7894742e46bSJacob Faibussowitsch // So we choose the GPU, because it is the faster option 7904742e46bSJacob Faibussowitsch if (xiscupm) { 7914742e46bSJacob Faibussowitsch x = DeviceArrayWrite(dctx, X); 7924742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 7934742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseGetArray(X, &x)); 7944742e46bSJacob Faibussowitsch } 7954742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpy2DAsync(x, ldx, y, ldy, k, nrhs, copy_mode, stream)); 7964742e46bSJacob Faibussowitsch if (!xiscupm) PetscCall(MatDenseRestoreArray(X, &x)); 7974742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(y, stream)); 7984742e46bSJacob Faibussowitsch } 7994742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 8004742e46bSJacob Faibussowitsch } 8014742e46bSJacob Faibussowitsch 8024742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 80395571869SBlanca Mellado Pinto template <bool transpose, bool hermitian> 804*0be0d8bdSHansol Suh inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::MatMultAddColumnRange_Dispatch_(Mat A, Vec xx, Vec yy, Vec zz, PetscInt c_start, PetscInt c_end) noexcept 8054742e46bSJacob Faibussowitsch { 8064742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->rmap->n); 807*0be0d8bdSHansol Suh const auto n = static_cast<cupmBlasInt_t>(c_end - c_start); 808*0be0d8bdSHansol Suh const auto lda = static_cast<cupmBlasInt_t>(MatIMPLCast(A)->lda); 8094742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasHandle_t handle; 8104742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 8114742e46bSJacob Faibussowitsch 8124742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 8134742e46bSJacob Faibussowitsch if (yy && yy != zz) PetscCall(VecSeq_CUPM::Copy(yy, zz)); // mult add 8144742e46bSJacob Faibussowitsch if (!m || !n) { 8154742e46bSJacob Faibussowitsch // mult only 8164742e46bSJacob Faibussowitsch if (!yy) PetscCall(VecSeq_CUPM::Set(zz, 0.0)); 8174742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 8184742e46bSJacob Faibussowitsch } 8194742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(A, "Matrix-vector product %" PetscBLASInt_FMT " x %" PetscBLASInt_FMT " on backend\n", m, n)); 8204742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &handle)); 8214742e46bSJacob Faibussowitsch { 82295571869SBlanca Mellado Pinto constexpr auto op = transpose ? (hermitian ? CUPMBLAS_OP_C : CUPMBLAS_OP_T) : CUPMBLAS_OP_N; 8234742e46bSJacob Faibussowitsch const auto one = cupmScalarCast(1.0); 8244742e46bSJacob Faibussowitsch const auto zero = cupmScalarCast(0.0); 8254742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayRead(dctx, A); 8264742e46bSJacob Faibussowitsch const auto dxx = VecSeq_CUPM::DeviceArrayRead(dctx, xx); 8274742e46bSJacob Faibussowitsch const auto dzz = VecSeq_CUPM::DeviceArrayReadWrite(dctx, zz); 8284742e46bSJacob Faibussowitsch 8294742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 830*0be0d8bdSHansol Suh PetscCallCUPMBLAS(cupmBlasXgemv(handle, op, m, n, &one, da.cupmdata() + c_start * lda, lda, dxx.cupmdata() + (transpose ? 0 : c_start), 1, (yy ? &one : &zero), dzz.cupmdata() + (transpose ? c_start : 0), 1)); 8314742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 8324742e46bSJacob Faibussowitsch } 8334742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(2.0 * m * n - (yy ? 0 : m))); 8344742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 8354742e46bSJacob Faibussowitsch } 8364742e46bSJacob Faibussowitsch 837*0be0d8bdSHansol Suh template <device::cupm::DeviceType T> 838*0be0d8bdSHansol Suh template <bool transpose, bool hermitian> 839*0be0d8bdSHansol Suh inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::MatMultColumnRange_Dispatch_(Mat A, Vec xx, Vec yy, PetscInt c_start, PetscInt c_end) noexcept 840*0be0d8bdSHansol Suh { 841*0be0d8bdSHansol Suh PetscFunctionBegin; 842*0be0d8bdSHansol Suh PetscCall(MatMultAddColumnRange_Dispatch_<transpose, hermitian>(A, xx, nullptr, yy, c_start, c_end)); 843*0be0d8bdSHansol Suh PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 844*0be0d8bdSHansol Suh } 845*0be0d8bdSHansol Suh 846*0be0d8bdSHansol Suh template <device::cupm::DeviceType T> 847*0be0d8bdSHansol Suh template <bool transpose, bool hermitian> 848*0be0d8bdSHansol Suh inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::MatMultAdd_Dispatch_(Mat A, Vec xx, Vec yy, Vec zz) noexcept 849*0be0d8bdSHansol Suh { 850*0be0d8bdSHansol Suh PetscFunctionBegin; 851*0be0d8bdSHansol Suh PetscCall(MatMultAddColumnRange_Dispatch_<transpose, hermitian>(A, xx, yy, zz, 0, A->cmap->n)); 852*0be0d8bdSHansol Suh PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 853*0be0d8bdSHansol Suh } 854*0be0d8bdSHansol Suh 8554742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 8564742e46bSJacob Faibussowitsch // MatDense_Seq_CUPM - Private API - Conversion Dispatch 8574742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 8584742e46bSJacob Faibussowitsch 8594742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 8604742e46bSJacob Faibussowitsch template <bool to_host> 8614742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Convert_Dispatch_(Mat M, MatType type, MatReuse reuse, Mat *newmat) noexcept 8624742e46bSJacob Faibussowitsch { 8634742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 8644742e46bSJacob Faibussowitsch if (reuse == MAT_REUSE_MATRIX || reuse == MAT_INITIAL_MATRIX) { 8654742e46bSJacob Faibussowitsch // TODO these cases should be optimized 8664742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatConvert_Basic(M, type, reuse, newmat)); 8674742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 8684742e46bSJacob Faibussowitsch const auto B = *newmat; 8694742e46bSJacob Faibussowitsch const auto pobj = PetscObjectCast(B); 8704742e46bSJacob Faibussowitsch 8714742e46bSJacob Faibussowitsch if (to_host) { 8724742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(BindToCPU(B, PETSC_TRUE)); 8734742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(Reset(B)); 8744742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 8754742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceInitialize(PETSC_DEVICE_CUPM())); 8764742e46bSJacob Faibussowitsch } 8774742e46bSJacob Faibussowitsch 8784742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscStrFreeAllocpy(to_host ? VECSTANDARD : VecSeq_CUPM::VECCUPM(), &B->defaultvectype)); 8794742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectChangeTypeName(pobj, to_host ? MATSEQDENSE : MATSEQDENSECUPM())); 8804742e46bSJacob Faibussowitsch // cvec might be the wrong VecType, destroy and rebuild it if necessary 8814742e46bSJacob Faibussowitsch // REVIEW ME: this is possibly very inefficient 8824742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecDestroy(&MatIMPLCast(B)->cvec)); 8834742e46bSJacob Faibussowitsch 8844742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatConvert_seqdensecupm_seqdense_C(), nullptr, Convert_SeqDenseCUPM_SeqDense); 8854742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMGetArray_C(), nullptr, GetArrayC_<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE>); 8864742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMGetArrayRead_C(), nullptr, GetArrayC_<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, PETSC_MEMORY_ACCESS_READ>); 8874742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMGetArrayWrite_C(), nullptr, GetArrayC_<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE>); 8884742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMRestoreArray_C(), nullptr, RestoreArrayC_<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE>); 8894742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMRestoreArrayRead_C(), nullptr, RestoreArrayC_<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, PETSC_MEMORY_ACCESS_READ>); 8904742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMRestoreArrayWrite_C(), nullptr, RestoreArrayC_<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE>); 8914742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMPlaceArray_C(), nullptr, PlaceArray); 8924742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMResetArray_C(), nullptr, ResetArray); 8934742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMReplaceArray_C(), nullptr, ReplaceArray); 8944742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatProductSetFromOptions_seqaij_seqdensecupm_C(), nullptr, MatProductSetFromOptions_SeqAIJ_SeqDense); 8953d9668e3SJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, MatDenseCUPMSetPreallocation_C(), nullptr, SetPreallocation); 8964742e46bSJacob Faibussowitsch 8974742e46bSJacob Faibussowitsch if (to_host) { 8984742e46bSJacob Faibussowitsch B->offloadmask = PETSC_OFFLOAD_CPU; 8994742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 9004742e46bSJacob Faibussowitsch Mat_SeqDenseCUPM *mcu; 9014742e46bSJacob Faibussowitsch 9024742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscNew(&mcu)); 9034742e46bSJacob Faibussowitsch B->spptr = mcu; 9044742e46bSJacob Faibussowitsch B->offloadmask = PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED; // REVIEW ME: why not offload host?? 9054742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(BindToCPU(B, PETSC_FALSE)); 9064742e46bSJacob Faibussowitsch } 9074742e46bSJacob Faibussowitsch 9084742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, B, bindtocpu, nullptr, BindToCPU); 9094742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, B, destroy, MatDestroy_SeqDense, Destroy); 9104742e46bSJacob Faibussowitsch } 9114742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 9124742e46bSJacob Faibussowitsch } 9134742e46bSJacob Faibussowitsch 9144742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 9154742e46bSJacob Faibussowitsch // MatDense_Seq_CUPM - Public API 9164742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 9174742e46bSJacob Faibussowitsch 9184742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9194742e46bSJacob Faibussowitsch inline constexpr MatType MatDense_Seq_CUPM<T>::MATIMPLCUPM_() noexcept 9204742e46bSJacob Faibussowitsch { 9214742e46bSJacob Faibussowitsch return MATSEQDENSECUPM(); 9224742e46bSJacob Faibussowitsch } 9234742e46bSJacob Faibussowitsch 9244742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9254742e46bSJacob Faibussowitsch inline constexpr typename MatDense_Seq_CUPM<T>::Mat_SeqDenseCUPM *MatDense_Seq_CUPM<T>::MatCUPMCast(Mat m) noexcept 9264742e46bSJacob Faibussowitsch { 9274742e46bSJacob Faibussowitsch return static_cast<Mat_SeqDenseCUPM *>(m->spptr); 9284742e46bSJacob Faibussowitsch } 9294742e46bSJacob Faibussowitsch 9304742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9314742e46bSJacob Faibussowitsch inline constexpr Mat_SeqDense *MatDense_Seq_CUPM<T>::MatIMPLCast_(Mat m) noexcept 9324742e46bSJacob Faibussowitsch { 9334742e46bSJacob Faibussowitsch return static_cast<Mat_SeqDense *>(m->data); 9344742e46bSJacob Faibussowitsch } 9354742e46bSJacob Faibussowitsch 9364742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9374742e46bSJacob Faibussowitsch inline constexpr const char *MatDense_Seq_CUPM<T>::MatConvert_seqdensecupm_seqdense_C() noexcept 9384742e46bSJacob Faibussowitsch { 9394742e46bSJacob Faibussowitsch return T == device::cupm::DeviceType::CUDA ? "MatConvert_seqdensecuda_seqdense_C" : "MatConvert_seqdensehip_seqdense_C"; 9404742e46bSJacob Faibussowitsch } 9414742e46bSJacob Faibussowitsch 9424742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9434742e46bSJacob Faibussowitsch inline constexpr const char *MatDense_Seq_CUPM<T>::MatProductSetFromOptions_seqaij_seqdensecupm_C() noexcept 9444742e46bSJacob Faibussowitsch { 9454742e46bSJacob Faibussowitsch return T == device::cupm::DeviceType::CUDA ? "MatProductSetFromOptions_seqaij_seqdensecuda_C" : "MatProductSetFromOptions_seqaij_seqdensehip_C"; 9464742e46bSJacob Faibussowitsch } 9474742e46bSJacob Faibussowitsch 9484742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 9494742e46bSJacob Faibussowitsch 9504742e46bSJacob Faibussowitsch // MatCreate_SeqDenseCUPM() 9514742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9524742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Create(Mat A) noexcept 9534742e46bSJacob Faibussowitsch { 9544742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 9554742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceInitialize(PETSC_DEVICE_CUPM())); 9564742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatCreate_SeqDense(A)); 9574742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(Convert_SeqDense_SeqDenseCUPM(A, MATSEQDENSECUPM(), MAT_INPLACE_MATRIX, &A)); 9584742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 9594742e46bSJacob Faibussowitsch } 9604742e46bSJacob Faibussowitsch 9614742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9624742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Destroy(Mat A) noexcept 9634742e46bSJacob Faibussowitsch { 9644742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 9654742e46bSJacob Faibussowitsch // prevent copying back data if we own the data pointer 9664742e46bSJacob Faibussowitsch if (!MatIMPLCast(A)->user_alloc) A->offloadmask = PETSC_OFFLOAD_CPU; 9674742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(Convert_SeqDenseCUPM_SeqDense(A, MATSEQDENSE, MAT_INPLACE_MATRIX, &A)); 9684742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDestroy_SeqDense(A)); 9694742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 9704742e46bSJacob Faibussowitsch } 9714742e46bSJacob Faibussowitsch 9724742e46bSJacob Faibussowitsch // obj->ops->setup() 9734742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9744742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::SetUp(Mat A) noexcept 9754742e46bSJacob Faibussowitsch { 9764742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 9774742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLayoutSetUp(A->rmap)); 9784742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLayoutSetUp(A->cmap)); 9794742e46bSJacob Faibussowitsch if (!A->preallocated) { 9804742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 9814742e46bSJacob Faibussowitsch 9824742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 9833d9668e3SJacob Faibussowitsch PetscCall(SetPreallocation(A, dctx, nullptr)); 9844742e46bSJacob Faibussowitsch } 9854742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 9864742e46bSJacob Faibussowitsch } 9874742e46bSJacob Faibussowitsch 9884742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 9894742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Reset(Mat A) noexcept 9904742e46bSJacob Faibussowitsch { 9914742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 9924742e46bSJacob Faibussowitsch if (const auto mcu = MatCUPMCast(A)) { 9934742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 9944742e46bSJacob Faibussowitsch 9954742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mcu->unplacedarray, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "MatDense%sResetArray() must be called first", cupmNAME()); 9964742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&stream)); 9974742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_user_alloc) PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_v, stream)); 9984742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_fact_tau, stream)); 9994742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_fact_ipiv, stream)); 10004742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_fact_info, stream)); 10014742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_fact_work, stream)); 10024742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecDestroy(&mcu->workvec)); 10034742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscFree(A->spptr /* mcu */)); 10044742e46bSJacob Faibussowitsch } 10054742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 10064742e46bSJacob Faibussowitsch } 10074742e46bSJacob Faibussowitsch 10084742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 10094742e46bSJacob Faibussowitsch 10104742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 10114742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::BindToCPU(Mat A, PetscBool to_host) noexcept 10124742e46bSJacob Faibussowitsch { 10134742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 10144742e46bSJacob Faibussowitsch const auto pobj = PetscObjectCast(A); 10154742e46bSJacob Faibussowitsch 10164742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 10174742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->vecinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreColumnVec() first"); 10184742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->matinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreSubMatrix() first"); 10194742e46bSJacob Faibussowitsch A->boundtocpu = to_host; 10204742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscStrFreeAllocpy(to_host ? PETSCRANDER48 : PETSCDEVICERAND(), &A->defaultrandtype)); 10214742e46bSJacob Faibussowitsch if (to_host) { 10224742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 10234742e46bSJacob Faibussowitsch 10244742e46bSJacob Faibussowitsch // make sure we have an up-to-date copy on the CPU 10254742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 10264742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(DeviceToHost_(A, dctx)); 10274742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 10284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscBool iscupm; 10294742e46bSJacob Faibussowitsch 10304742e46bSJacob Faibussowitsch if (auto &cvec = mimpl->cvec) { 10314742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(cvec), VecSeq_CUPM::VECSEQCUPM(), &iscupm)); 10324742e46bSJacob Faibussowitsch if (!iscupm) PetscCall(VecDestroy(&cvec)); 10334742e46bSJacob Faibussowitsch } 10344742e46bSJacob Faibussowitsch if (auto &cmat = mimpl->cmat) { 10354742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(cmat), MATSEQDENSECUPM(), &iscupm)); 10364742e46bSJacob Faibussowitsch if (!iscupm) PetscCall(MatDestroy(&cmat)); 10374742e46bSJacob Faibussowitsch } 10384742e46bSJacob Faibussowitsch } 10394742e46bSJacob Faibussowitsch 10404742e46bSJacob Faibussowitsch // ============================================================ 10414742e46bSJacob Faibussowitsch // Composed ops 10424742e46bSJacob Faibussowitsch // ============================================================ 10434742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetArray_C", MatDenseGetArray_SeqDense, GetArrayC_<PETSC_MEMTYPE_HOST, PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE>); 10444742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetArrayRead_C", MatDenseGetArray_SeqDense, GetArrayC_<PETSC_MEMTYPE_HOST, PETSC_MEMORY_ACCESS_READ>); 10454742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetArrayWrite_C", MatDenseGetArray_SeqDense, GetArrayC_<PETSC_MEMTYPE_HOST, PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE>); 10464742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetArrayAndMemType_C", nullptr, GetArrayAndMemTypeC_<PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE>); 10474742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseRestoreArrayAndMemType_C", nullptr, RestoreArrayAndMemTypeC_<PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE>); 10484742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetArrayReadAndMemType_C", nullptr, GetArrayAndMemTypeC_<PETSC_MEMORY_ACCESS_READ>); 10494742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseRestoreArrayReadAndMemType_C", nullptr, RestoreArrayAndMemTypeC_<PETSC_MEMORY_ACCESS_READ>); 10504742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetArrayWriteAndMemType_C", nullptr, GetArrayAndMemTypeC_<PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE>); 10514742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseRestoreArrayWriteAndMemType_C", nullptr, RestoreArrayAndMemTypeC_<PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE>); 10524742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetColumnVec_C", MatDenseGetColumnVec_SeqDense, GetColumnVec<PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE>); 10534742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseRestoreColumnVec_C", MatDenseRestoreColumnVec_SeqDense, RestoreColumnVec<PETSC_MEMORY_ACCESS_READ_WRITE>); 10544742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetColumnVecRead_C", MatDenseGetColumnVecRead_SeqDense, GetColumnVec<PETSC_MEMORY_ACCESS_READ>); 10554742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseRestoreColumnVecRead_C", MatDenseRestoreColumnVecRead_SeqDense, RestoreColumnVec<PETSC_MEMORY_ACCESS_READ>); 10564742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetColumnVecWrite_C", MatDenseGetColumnVecWrite_SeqDense, GetColumnVec<PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE>); 10574742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseRestoreColumnVecWrite_C", MatDenseRestoreColumnVecWrite_SeqDense, RestoreColumnVec<PETSC_MEMORY_ACCESS_WRITE>); 10584742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseGetSubMatrix_C", MatDenseGetSubMatrix_SeqDense, GetSubMatrix); 10594742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatDenseRestoreSubMatrix_C", MatDenseRestoreSubMatrix_SeqDense, RestoreSubMatrix); 10604742e46bSJacob Faibussowitsch MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatQRFactor_C", MatQRFactor_SeqDense, SolveQR::Factor); 1061*0be0d8bdSHansol Suh MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatMultAddColumnRange_C", MatMultAddColumnRange_SeqDense, MatMultAddColumnRange_Dispatch_</* transpose */ false, /* hermitian */ false>); 1062*0be0d8bdSHansol Suh MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatMultHermitianTransposeColumnRange_C", MatMultHermitianTransposeColumnRange_SeqDense, MatMultColumnRange_Dispatch_</* transpose */ true, /* hermitian */ true>); 1063*0be0d8bdSHansol Suh MatComposeOp_CUPM(to_host, pobj, "MatMultHermitianTransposeAddColumnRange_C", MatMultHermitianTransposeAddColumnRange_SeqDense, MatMultAddColumnRange_Dispatch_</* transpose */ true, /* hermitian */ true>); 10644742e46bSJacob Faibussowitsch // always the same 10654742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectComposeFunction(pobj, "MatDenseSetLDA_C", MatDenseSetLDA_SeqDense)); 10664742e46bSJacob Faibussowitsch 10674742e46bSJacob Faibussowitsch // ============================================================ 10684742e46bSJacob Faibussowitsch // Function pointer ops 10694742e46bSJacob Faibussowitsch // ============================================================ 10704742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, duplicate, MatDuplicate_SeqDense, Duplicate); 107195571869SBlanca Mellado Pinto MatSetOp_CUPM(to_host, A, mult, MatMult_SeqDense, [](Mat A, Vec xx, Vec yy) { return MatMultAdd_Dispatch_</* transpose */ false, /* hermitian */ false>(A, xx, nullptr, yy); }); 107295571869SBlanca Mellado Pinto MatSetOp_CUPM(to_host, A, multtranspose, MatMultTranspose_SeqDense, [](Mat A, Vec xx, Vec yy) { return MatMultAdd_Dispatch_</* transpose */ true, /* hermitian */ false>(A, xx, nullptr, yy); }); 107395571869SBlanca Mellado Pinto MatSetOp_CUPM(to_host, A, multhermitiantranspose, MatMultTranspose_SeqDense, [](Mat A, Vec xx, Vec yy) { return MatMultAdd_Dispatch_</* transpose */ true, /* hermitian */ true>(A, xx, nullptr, yy); }); 107495571869SBlanca Mellado Pinto MatSetOp_CUPM(to_host, A, multadd, MatMultAdd_SeqDense, MatMultAdd_Dispatch_</* transpose */ false, /* hermitian */ false>); 107595571869SBlanca Mellado Pinto MatSetOp_CUPM(to_host, A, multtransposeadd, MatMultTransposeAdd_SeqDense, MatMultAdd_Dispatch_</* transpose */ true, /* hermitian */ false>); 107695571869SBlanca Mellado Pinto MatSetOp_CUPM(to_host, A, multhermitiantransposeadd, MatMultHermitianTransposeAdd_SeqDense, MatMultAdd_Dispatch_</* transpose */ true, /* hermitian */ true>); 10774742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, matmultnumeric, MatMatMultNumeric_SeqDense_SeqDense, MatMatMult_Numeric_Dispatch</* transpose_A */ false, /* transpose_B */ false>); 10784742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, mattransposemultnumeric, MatMatTransposeMultNumeric_SeqDense_SeqDense, MatMatMult_Numeric_Dispatch</* transpose_A */ false, /* transpose_B */ true>); 10794742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, transposematmultnumeric, MatTransposeMatMultNumeric_SeqDense_SeqDense, MatMatMult_Numeric_Dispatch</* transpose_A */ true, /* transpose_B */ false>); 10804742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, axpy, MatAXPY_SeqDense, AXPY); 10814742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, choleskyfactor, MatCholeskyFactor_SeqDense, SolveCholesky::Factor); 10824742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, lufactor, MatLUFactor_SeqDense, SolveLU::Factor); 10834742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, getcolumnvector, MatGetColumnVector_SeqDense, GetColumnVector); 10844742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, scale, MatScale_SeqDense, Scale); 10854742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, shift, MatShift_SeqDense, Shift); 10864742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, copy, MatCopy_SeqDense, Copy); 10874742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, zeroentries, MatZeroEntries_SeqDense, ZeroEntries); 10884742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, setup, MatSetUp_SeqDense, SetUp); 10894742e46bSJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, setrandom, MatSetRandom_SeqDense, SetRandom); 109014277c92SJacob Faibussowitsch MatSetOp_CUPM(to_host, A, getdiagonal, MatGetDiagonal_SeqDense, GetDiagonal); 10914742e46bSJacob Faibussowitsch // seemingly always the same 10924742e46bSJacob Faibussowitsch A->ops->productsetfromoptions = MatProductSetFromOptions_SeqDense; 10934742e46bSJacob Faibussowitsch 10944742e46bSJacob Faibussowitsch if (const auto cmat = mimpl->cmat) PetscCall(MatBindToCPU(cmat, to_host)); 10954742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 10964742e46bSJacob Faibussowitsch } 10974742e46bSJacob Faibussowitsch 10984742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 10994742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Convert_SeqDenseCUPM_SeqDense(Mat M, MatType type, MatReuse reuse, Mat *newmat) noexcept 11004742e46bSJacob Faibussowitsch { 11014742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 11024742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(Convert_Dispatch_</* to host */ true>(M, type, reuse, newmat)); 11034742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 11044742e46bSJacob Faibussowitsch } 11054742e46bSJacob Faibussowitsch 11064742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 11074742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Convert_SeqDense_SeqDenseCUPM(Mat M, MatType type, MatReuse reuse, Mat *newmat) noexcept 11084742e46bSJacob Faibussowitsch { 11094742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 11104742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(Convert_Dispatch_</* to host */ false>(M, type, reuse, newmat)); 11114742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 11124742e46bSJacob Faibussowitsch } 11134742e46bSJacob Faibussowitsch 11144742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 11154742e46bSJacob Faibussowitsch 11164742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 11174742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemType mtype, PetscMemoryAccessMode access> 11184742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::GetArray(Mat m, PetscScalar **array, PetscDeviceContext dctx) noexcept 11194742e46bSJacob Faibussowitsch { 11204742e46bSJacob Faibussowitsch constexpr auto hostmem = PetscMemTypeHost(mtype); 11214742e46bSJacob Faibussowitsch constexpr auto read_access = PetscMemoryAccessRead(access); 11224742e46bSJacob Faibussowitsch 11234742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 11244742e46bSJacob Faibussowitsch static_assert((mtype == PETSC_MEMTYPE_HOST) || (mtype == PETSC_MEMTYPE_DEVICE), ""); 11254742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceContextGetOptionalNullContext_Internal(&dctx)); 11264742e46bSJacob Faibussowitsch if (hostmem) { 11274742e46bSJacob Faibussowitsch if (read_access) { 11284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(DeviceToHost_(m, dctx)); 11294742e46bSJacob Faibussowitsch } else if (!MatIMPLCast(m)->v) { 11304742e46bSJacob Faibussowitsch // MatCreateSeqDenseCUPM may not allocate CPU memory. Allocate if needed 11314742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatSeqDenseSetPreallocation(m, nullptr)); 11324742e46bSJacob Faibussowitsch } 11334742e46bSJacob Faibussowitsch *array = MatIMPLCast(m)->v; 11344742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 11354742e46bSJacob Faibussowitsch if (read_access) { 11364742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(HostToDevice_(m, dctx)); 11374742e46bSJacob Faibussowitsch } else if (!MatCUPMCast(m)->d_v) { 11384742e46bSJacob Faibussowitsch // write-only 11394742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(SetPreallocation(m, dctx, nullptr)); 11404742e46bSJacob Faibussowitsch } 11414742e46bSJacob Faibussowitsch *array = MatCUPMCast(m)->d_v; 11424742e46bSJacob Faibussowitsch } 11434742e46bSJacob Faibussowitsch if (PetscMemoryAccessWrite(access)) { 11444742e46bSJacob Faibussowitsch m->offloadmask = hostmem ? PETSC_OFFLOAD_CPU : PETSC_OFFLOAD_GPU; 11454742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectStateIncrease(PetscObjectCast(m))); 11464742e46bSJacob Faibussowitsch } 11474742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 11484742e46bSJacob Faibussowitsch } 11494742e46bSJacob Faibussowitsch 11504742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 11514742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemType mtype, PetscMemoryAccessMode access> 11524742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::RestoreArray(Mat m, PetscScalar **array, PetscDeviceContext) noexcept 11534742e46bSJacob Faibussowitsch { 11544742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 11554742e46bSJacob Faibussowitsch static_assert((mtype == PETSC_MEMTYPE_HOST) || (mtype == PETSC_MEMTYPE_DEVICE), ""); 11564742e46bSJacob Faibussowitsch if (PetscMemoryAccessWrite(access)) { 11574742e46bSJacob Faibussowitsch // WRITE or READ_WRITE 11584742e46bSJacob Faibussowitsch m->offloadmask = PetscMemTypeHost(mtype) ? PETSC_OFFLOAD_CPU : PETSC_OFFLOAD_GPU; 11594742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectStateIncrease(PetscObjectCast(m))); 11604742e46bSJacob Faibussowitsch } 116101329d7dSJacob Faibussowitsch if (array) { 116201329d7dSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckPointerMatchesMemType_(*array, mtype)); 11634742e46bSJacob Faibussowitsch *array = nullptr; 116401329d7dSJacob Faibussowitsch } 11654742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 11664742e46bSJacob Faibussowitsch } 11674742e46bSJacob Faibussowitsch 11684742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 11694742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode access> 11704742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::GetArrayAndMemType(Mat m, PetscScalar **array, PetscMemType *mtype, PetscDeviceContext dctx) noexcept 11714742e46bSJacob Faibussowitsch { 11724742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 11734742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetArray<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, access>(m, array, dctx)); 11744742e46bSJacob Faibussowitsch if (mtype) *mtype = PETSC_MEMTYPE_CUPM(); 11754742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 11764742e46bSJacob Faibussowitsch } 11774742e46bSJacob Faibussowitsch 11784742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 11794742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode access> 11804742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::RestoreArrayAndMemType(Mat m, PetscScalar **array, PetscDeviceContext dctx) noexcept 11814742e46bSJacob Faibussowitsch { 11824742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 11834742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(RestoreArray<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, access>(m, array, dctx)); 11844742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 11854742e46bSJacob Faibussowitsch } 11864742e46bSJacob Faibussowitsch 11874742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 11884742e46bSJacob Faibussowitsch 11894742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 11904742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::PlaceArray(Mat A, const PetscScalar *array) noexcept 11914742e46bSJacob Faibussowitsch { 11924742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 11934742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 11944742e46bSJacob Faibussowitsch 11954742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 11964742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->vecinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreColumnVec() first"); 11974742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->matinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreSubMatrix() first"); 11984742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mcu->unplacedarray, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "MatDense%sResetArray() must be called first", cupmNAME()); 11994742e46bSJacob Faibussowitsch if (mimpl->v) { 12004742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 12014742e46bSJacob Faibussowitsch 12024742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 12034742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(HostToDevice_(A, dctx)); 12044742e46bSJacob Faibussowitsch } 12054742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->unplacedarray = util::exchange(mcu->d_v, const_cast<PetscScalar *>(array)); 12064742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_unplaced_user_alloc = util::exchange(mcu->d_user_alloc, PETSC_TRUE); 12074742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 12084742e46bSJacob Faibussowitsch } 12094742e46bSJacob Faibussowitsch 12104742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 12114742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::ReplaceArray(Mat A, const PetscScalar *array) noexcept 12124742e46bSJacob Faibussowitsch { 12134742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 12144742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 12154742e46bSJacob Faibussowitsch 12164742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 12174742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->vecinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreColumnVec() first"); 12184742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->matinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreSubMatrix() first"); 12194742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mcu->unplacedarray, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "MatDense%sResetArray() must be called first", cupmNAME()); 12204742e46bSJacob Faibussowitsch if (!mcu->d_user_alloc) { 12214742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 12224742e46bSJacob Faibussowitsch 12234742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&stream)); 12244742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_v, stream)); 12254742e46bSJacob Faibussowitsch } 12264742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_v = const_cast<PetscScalar *>(array); 12274742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_user_alloc = PETSC_FALSE; 12284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 12294742e46bSJacob Faibussowitsch } 12304742e46bSJacob Faibussowitsch 12314742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 12324742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::ResetArray(Mat A) noexcept 12334742e46bSJacob Faibussowitsch { 12344742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 12354742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 12364742e46bSJacob Faibussowitsch 12374742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 12384742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->vecinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreColumnVec() first"); 12394742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->matinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreSubMatrix() first"); 12404742e46bSJacob Faibussowitsch if (mimpl->v) { 12414742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 12424742e46bSJacob Faibussowitsch 12434742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 12444742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(HostToDevice_(A, dctx)); 12454742e46bSJacob Faibussowitsch } 12464742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_v = util::exchange(mcu->unplacedarray, nullptr); 12474742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_user_alloc = mcu->d_unplaced_user_alloc; 12484742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 12494742e46bSJacob Faibussowitsch } 12504742e46bSJacob Faibussowitsch 12514742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 12524742e46bSJacob Faibussowitsch 12534742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 12544742e46bSJacob Faibussowitsch template <bool transpose_A, bool transpose_B> 12554742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::MatMatMult_Numeric_Dispatch(Mat A, Mat B, Mat C) noexcept 12564742e46bSJacob Faibussowitsch { 12574742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasInt_t m, n, k; 12584742e46bSJacob Faibussowitsch PetscBool Aiscupm, Biscupm; 12594742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 12604742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasHandle_t handle; 12614742e46bSJacob Faibussowitsch 12624742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 12634742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMBlasIntCast(C->rmap->n, &m)); 12644742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMBlasIntCast(C->cmap->n, &n)); 12654742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMBlasIntCast(transpose_A ? A->rmap->n : A->cmap->n, &k)); 12664742e46bSJacob Faibussowitsch if (!m || !n || !k) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 12674742e46bSJacob Faibussowitsch 12684742e46bSJacob Faibussowitsch // we may end up with SEQDENSE as one of the arguments 12694742e46bSJacob Faibussowitsch // REVIEW ME: how? and why is it not B and C???????? 12704742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(A), MATSEQDENSECUPM(), &Aiscupm)); 12714742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(B), MATSEQDENSECUPM(), &Biscupm)); 12724742e46bSJacob Faibussowitsch if (!Aiscupm) PetscCall(MatConvert(A, MATSEQDENSECUPM(), MAT_INPLACE_MATRIX, &A)); 12734742e46bSJacob Faibussowitsch if (!Biscupm) PetscCall(MatConvert(B, MATSEQDENSECUPM(), MAT_INPLACE_MATRIX, &B)); 12744742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(C, "Matrix-Matrix product %" PetscBLASInt_FMT " x %" PetscBLASInt_FMT " x %" PetscBLASInt_FMT " on backend\n", m, k, n)); 12754742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &handle)); 12764742e46bSJacob Faibussowitsch 12774742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 12784742e46bSJacob Faibussowitsch { 12794742e46bSJacob Faibussowitsch const auto one = cupmScalarCast(1.0); 12804742e46bSJacob Faibussowitsch const auto zero = cupmScalarCast(0.0); 12814742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayRead(dctx, A); 12824742e46bSJacob Faibussowitsch const auto db = DeviceArrayRead(dctx, B); 12834742e46bSJacob Faibussowitsch const auto dc = DeviceArrayWrite(dctx, C); 12844742e46bSJacob Faibussowitsch PetscInt alda, blda, clda; 12854742e46bSJacob Faibussowitsch 12864742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseGetLDA(A, &alda)); 12874742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseGetLDA(B, &blda)); 12884742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseGetLDA(C, &clda)); 12894742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMBLAS(cupmBlasXgemm(handle, transpose_A ? CUPMBLAS_OP_T : CUPMBLAS_OP_N, transpose_B ? CUPMBLAS_OP_T : CUPMBLAS_OP_N, m, n, k, &one, da.cupmdata(), alda, db.cupmdata(), blda, &zero, dc.cupmdata(), clda)); 12904742e46bSJacob Faibussowitsch } 12914742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 12924742e46bSJacob Faibussowitsch 12934742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(1.0 * m * n * k + 1.0 * m * n * (k - 1))); 12944742e46bSJacob Faibussowitsch if (!Aiscupm) PetscCall(MatConvert(A, MATSEQDENSE, MAT_INPLACE_MATRIX, &A)); 12954742e46bSJacob Faibussowitsch if (!Biscupm) PetscCall(MatConvert(B, MATSEQDENSE, MAT_INPLACE_MATRIX, &B)); 12964742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 12974742e46bSJacob Faibussowitsch } 12984742e46bSJacob Faibussowitsch 12994742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 13004742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Copy(Mat A, Mat B, MatStructure str) noexcept 13014742e46bSJacob Faibussowitsch { 13024742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m = A->rmap->n; 13034742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n = A->cmap->n; 13044742e46bSJacob Faibussowitsch 13054742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 13064742e46bSJacob Faibussowitsch PetscAssert(m == B->rmap->n && n == B->cmap->n, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_SIZ, "size(B) != size(A)"); 13074742e46bSJacob Faibussowitsch // The two matrices must have the same copy implementation to be eligible for fast copy 13084742e46bSJacob Faibussowitsch if (A->ops->copy == B->ops->copy) { 13094742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 13104742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 13114742e46bSJacob Faibussowitsch 13124742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &stream)); 13134742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 13144742e46bSJacob Faibussowitsch { 13154742e46bSJacob Faibussowitsch const auto va = DeviceArrayRead(dctx, A); 13164742e46bSJacob Faibussowitsch const auto vb = DeviceArrayWrite(dctx, B); 13174742e46bSJacob Faibussowitsch // order is important, DeviceArrayRead/Write() might call SetPreallocation() which sets 13184742e46bSJacob Faibussowitsch // lda! 13194742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda_a = MatIMPLCast(A)->lda; 13204742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda_b = MatIMPLCast(B)->lda; 13214742e46bSJacob Faibussowitsch 13224742e46bSJacob Faibussowitsch if (lda_a > m || lda_b > m) { 13234742e46bSJacob Faibussowitsch PetscAssert(lda_b > 0, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "B lda (%" PetscBLASInt_FMT ") must be > 0 at this point, this indicates Mat%sSetPreallocation() was not called when it should have been!", lda_b, cupmNAME()); 13244742e46bSJacob Faibussowitsch PetscAssert(lda_a > 0, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "A lda (%" PetscBLASInt_FMT ") must be > 0 at this point, this indicates Mat%sSetPreallocation() was not called when it should have been!", lda_a, cupmNAME()); 13254742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpy2DAsync(vb.data(), lda_b, va.data(), lda_a, m, n, cupmMemcpyDeviceToDevice, stream)); 13264742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 13274742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(vb.data(), va.data(), m * n, cupmMemcpyDeviceToDevice, stream)); 13284742e46bSJacob Faibussowitsch } 13294742e46bSJacob Faibussowitsch } 13304742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 13314742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 13324742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatCopy_Basic(A, B, str)); 13334742e46bSJacob Faibussowitsch } 13344742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 13354742e46bSJacob Faibussowitsch } 13364742e46bSJacob Faibussowitsch 13374742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 13384742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::ZeroEntries(Mat m) noexcept 13394742e46bSJacob Faibussowitsch { 13404742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 13414742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 13424742e46bSJacob Faibussowitsch 13434742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 13444742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &stream)); 13454742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 13464742e46bSJacob Faibussowitsch { 13474742e46bSJacob Faibussowitsch const auto va = DeviceArrayWrite(dctx, m); 13484742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = MatIMPLCast(m)->lda; 13494742e46bSJacob Faibussowitsch const auto ma = m->rmap->n; 13504742e46bSJacob Faibussowitsch const auto na = m->cmap->n; 13514742e46bSJacob Faibussowitsch 13524742e46bSJacob Faibussowitsch if (lda > ma) { 13534742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemset2DAsync(va.data(), lda, 0, ma, na, stream)); 13544742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 13554742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemsetAsync(va.data(), 0, ma * na, stream)); 13564742e46bSJacob Faibussowitsch } 13574742e46bSJacob Faibussowitsch } 13584742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 13594742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 13604742e46bSJacob Faibussowitsch } 13614742e46bSJacob Faibussowitsch 13622ea277ceSJacob Faibussowitsch namespace detail 13632ea277ceSJacob Faibussowitsch { 13642ea277ceSJacob Faibussowitsch 13652ea277ceSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 13662ea277ceSJacob Faibussowitsch // SubMatIndexFunctor 13672ea277ceSJacob Faibussowitsch // 13682ea277ceSJacob Faibussowitsch // Iterator which permutes a linear index range into matrix indices for am nrows x ncols 13692ea277ceSJacob Faibussowitsch // submat with leading dimension lda. Essentially SubMatIndexFunctor(i) returns the index for 13702ea277ceSJacob Faibussowitsch // the i'th sequential entry in the matrix. 13712ea277ceSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 13722ea277ceSJacob Faibussowitsch template <typename T> 13732ea277ceSJacob Faibussowitsch struct SubMatIndexFunctor { 13742ea277ceSJacob Faibussowitsch PETSC_HOSTDEVICE_INLINE_DECL T operator()(T x) const noexcept { return ((x / nrows) * lda) + (x % nrows); } 13752ea277ceSJacob Faibussowitsch 13762ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscInt nrows; 13772ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscInt ncols; 13782ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscInt lda; 13792ea277ceSJacob Faibussowitsch }; 13802ea277ceSJacob Faibussowitsch 13812ea277ceSJacob Faibussowitsch template <typename Iterator> 13822ea277ceSJacob Faibussowitsch struct SubMatrixIterator : MatrixIteratorBase<Iterator, SubMatIndexFunctor<typename thrust::iterator_difference<Iterator>::type>> { 13832ea277ceSJacob Faibussowitsch using base_type = MatrixIteratorBase<Iterator, SubMatIndexFunctor<typename thrust::iterator_difference<Iterator>::type>>; 13842ea277ceSJacob Faibussowitsch 13852ea277ceSJacob Faibussowitsch using iterator = typename base_type::iterator; 13862ea277ceSJacob Faibussowitsch 13872ea277ceSJacob Faibussowitsch constexpr SubMatrixIterator(Iterator first, Iterator last, PetscInt nrows, PetscInt ncols, PetscInt lda) noexcept : 13882ea277ceSJacob Faibussowitsch base_type{ 13892ea277ceSJacob Faibussowitsch std::move(first), std::move(last), {nrows, ncols, lda} 13902ea277ceSJacob Faibussowitsch } 13912ea277ceSJacob Faibussowitsch { 13922ea277ceSJacob Faibussowitsch } 13932ea277ceSJacob Faibussowitsch 13942ea277ceSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD iterator end() const noexcept { return this->begin() + (this->func.nrows * this->func.ncols); } 13952ea277ceSJacob Faibussowitsch }; 13962ea277ceSJacob Faibussowitsch 13972ea277ceSJacob Faibussowitsch namespace 13982ea277ceSJacob Faibussowitsch { 13992ea277ceSJacob Faibussowitsch 14002ea277ceSJacob Faibussowitsch template <typename T> 14012ea277ceSJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD inline SubMatrixIterator<typename thrust::device_vector<T>::iterator> make_submat_iterator(PetscInt rstart, PetscInt rend, PetscInt cstart, PetscInt cend, PetscInt lda, T *ptr) noexcept 14022ea277ceSJacob Faibussowitsch { 14032ea277ceSJacob Faibussowitsch const auto nrows = rend - rstart; 14042ea277ceSJacob Faibussowitsch const auto ncols = cend - cstart; 14052ea277ceSJacob Faibussowitsch const auto dptr = thrust::device_pointer_cast(ptr); 14062ea277ceSJacob Faibussowitsch 14072ea277ceSJacob Faibussowitsch return {dptr + (rstart * lda) + cstart, dptr + ((rstart + nrows) * lda) + cstart, nrows, ncols, lda}; 14082ea277ceSJacob Faibussowitsch } 14092ea277ceSJacob Faibussowitsch 14102ea277ceSJacob Faibussowitsch } // namespace 14112ea277ceSJacob Faibussowitsch 14122ea277ceSJacob Faibussowitsch } // namespace detail 14132ea277ceSJacob Faibussowitsch 14144742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 14154742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Scale(Mat A, PetscScalar alpha) noexcept 14164742e46bSJacob Faibussowitsch { 14172ea277ceSJacob Faibussowitsch const auto m = A->rmap->n; 14182ea277ceSJacob Faibussowitsch const auto n = A->cmap->n; 14194742e46bSJacob Faibussowitsch const auto N = m * n; 14204742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 14214742e46bSJacob Faibussowitsch 14224742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 14232ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(A, "Performing Scale %" PetscInt_FMT " x %" PetscInt_FMT " on backend\n", m, n)); 14242ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 14254742e46bSJacob Faibussowitsch { 14264742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayReadWrite(dctx, A); 14272ea277ceSJacob Faibussowitsch const auto lda = MatIMPLCast(A)->lda; 14284742e46bSJacob Faibussowitsch 14294742e46bSJacob Faibussowitsch if (lda > m) { 14302ea277ceSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 14312ea277ceSJacob Faibussowitsch 14322ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &stream)); 14332ea277ceSJacob Faibussowitsch // clang-format off 14342ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscCallThrust( 14352ea277ceSJacob Faibussowitsch const auto sub_mat = detail::make_submat_iterator(0, m, 0, n, lda, da.data()); 14362ea277ceSJacob Faibussowitsch 14372ea277ceSJacob Faibussowitsch THRUST_CALL( 14382ea277ceSJacob Faibussowitsch thrust::transform, 14392ea277ceSJacob Faibussowitsch stream, 14402ea277ceSJacob Faibussowitsch sub_mat.begin(), sub_mat.end(), sub_mat.begin(), 14412ea277ceSJacob Faibussowitsch device::cupm::functors::make_times_equals(alpha) 14422ea277ceSJacob Faibussowitsch ) 14432ea277ceSJacob Faibussowitsch ); 14442ea277ceSJacob Faibussowitsch // clang-format on 14454742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 14462ea277ceSJacob Faibussowitsch const auto cu_alpha = cupmScalarCast(alpha); 14472ea277ceSJacob Faibussowitsch cupmBlasHandle_t handle; 14482ea277ceSJacob Faibussowitsch 14492ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &handle)); 14502ea277ceSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 14514742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMBLAS(cupmBlasXscal(handle, N, &cu_alpha, da.cupmdata(), 1)); 14524742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 14532ea277ceSJacob Faibussowitsch } 14542ea277ceSJacob Faibussowitsch } 14554742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(N)); 14564742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 14574742e46bSJacob Faibussowitsch } 14584742e46bSJacob Faibussowitsch 14594742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 14604742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::AXPY(Mat Y, PetscScalar alpha, Mat X, MatStructure) noexcept 14614742e46bSJacob Faibussowitsch { 14624742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m_x = X->rmap->n, m_y = Y->rmap->n; 14634742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n_x = X->cmap->n, n_y = Y->cmap->n; 1464025e0618SJacob Faibussowitsch const auto N = m_x * n_x; 14654742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 14664742e46bSJacob Faibussowitsch 14674742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 1468025e0618SJacob Faibussowitsch if (!m_x || !n_x || alpha == (PetscScalar)0.0) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 14694742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(Y, "Performing AXPY %" PetscInt_FMT " x %" PetscInt_FMT " on backend\n", m_y, n_y)); 1470025e0618SJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 14714742e46bSJacob Faibussowitsch { 14724742e46bSJacob Faibussowitsch const auto dx = DeviceArrayRead(dctx, X); 1473025e0618SJacob Faibussowitsch const auto dy = DeviceArrayReadWrite(dctx, Y); 1474025e0618SJacob Faibussowitsch const auto lda_x = MatIMPLCast(X)->lda; 1475025e0618SJacob Faibussowitsch const auto lda_y = MatIMPLCast(Y)->lda; 14764742e46bSJacob Faibussowitsch 1477025e0618SJacob Faibussowitsch if (lda_x > m_x || lda_y > m_x) { 1478025e0618SJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 1479025e0618SJacob Faibussowitsch 1480025e0618SJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &stream)); 1481025e0618SJacob Faibussowitsch // clang-format off 1482025e0618SJacob Faibussowitsch PetscCallThrust( 1483025e0618SJacob Faibussowitsch const auto sub_mat_y = detail::make_submat_iterator(0, m_y, 0, n_y, lda_y, dy.data()); 1484025e0618SJacob Faibussowitsch const auto sub_mat_x = detail::make_submat_iterator(0, m_x, 0, n_x, lda_x, dx.data()); 1485025e0618SJacob Faibussowitsch 1486025e0618SJacob Faibussowitsch THRUST_CALL( 1487025e0618SJacob Faibussowitsch thrust::transform, 1488025e0618SJacob Faibussowitsch stream, 1489025e0618SJacob Faibussowitsch sub_mat_x.begin(), sub_mat_x.end(), sub_mat_y.begin(), sub_mat_y.begin(), 1490025e0618SJacob Faibussowitsch device::cupm::functors::make_axpy(alpha) 1491025e0618SJacob Faibussowitsch ); 1492025e0618SJacob Faibussowitsch ); 1493025e0618SJacob Faibussowitsch // clang-format on 14944742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 1495025e0618SJacob Faibussowitsch const auto cu_alpha = cupmScalarCast(alpha); 1496025e0618SJacob Faibussowitsch cupmBlasHandle_t handle; 1497025e0618SJacob Faibussowitsch 1498025e0618SJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandlesFrom_(dctx, &handle)); 1499025e0618SJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 1500025e0618SJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMBLAS(cupmBlasXaxpy(handle, N, &cu_alpha, dx.cupmdata(), 1, dy.cupmdata(), 1)); 15014742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 15024742e46bSJacob Faibussowitsch } 1503025e0618SJacob Faibussowitsch } 1504025e0618SJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(PetscMax(2 * N - 1, 0))); 15054742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 15064742e46bSJacob Faibussowitsch } 15074742e46bSJacob Faibussowitsch 15084742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 15094742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::Duplicate(Mat A, MatDuplicateOption opt, Mat *B) noexcept 15104742e46bSJacob Faibussowitsch { 15114742e46bSJacob Faibussowitsch const auto hopt = (opt == MAT_COPY_VALUES && A->offloadmask != PETSC_OFFLOAD_CPU) ? MAT_DO_NOT_COPY_VALUES : opt; 15124742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 15134742e46bSJacob Faibussowitsch 15144742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 15154742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 15164742e46bSJacob Faibussowitsch // do not call SetPreallocation() yet, we call it afterwards?? 15174742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatCreateSeqDenseCUPM<T>(PetscObjectComm(PetscObjectCast(A)), A->rmap->n, A->cmap->n, nullptr, B, dctx, /* preallocate */ false)); 15184742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDuplicateNoCreate_SeqDense(*B, A, hopt)); 15194742e46bSJacob Faibussowitsch if (opt == MAT_COPY_VALUES && hopt != MAT_COPY_VALUES) PetscCall(Copy(A, *B, SAME_NONZERO_PATTERN)); 15204742e46bSJacob Faibussowitsch // allocate memory if needed 15213d9668e3SJacob Faibussowitsch if (opt != MAT_COPY_VALUES && !MatCUPMCast(*B)->d_v) PetscCall(SetPreallocation(*B, dctx, nullptr)); 15224742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 15234742e46bSJacob Faibussowitsch } 15244742e46bSJacob Faibussowitsch 15254742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 15264742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::SetRandom(Mat A, PetscRandom rng) noexcept 15274742e46bSJacob Faibussowitsch { 15284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscBool device; 15294742e46bSJacob Faibussowitsch 15304742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 15314742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(rng), PETSCDEVICERAND(), &device)); 15324742e46bSJacob Faibussowitsch if (device) { 15334742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m = A->rmap->n; 15344742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n = A->cmap->n; 15354742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 15364742e46bSJacob Faibussowitsch 15374742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 15384742e46bSJacob Faibussowitsch { 15394742e46bSJacob Faibussowitsch const auto a = DeviceArrayWrite(dctx, A); 15404742e46bSJacob Faibussowitsch PetscInt lda; 15414742e46bSJacob Faibussowitsch 15424742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseGetLDA(A, &lda)); 15434742e46bSJacob Faibussowitsch if (lda > m) { 15444742e46bSJacob Faibussowitsch for (PetscInt i = 0; i < n; i++) PetscCall(PetscRandomGetValues(rng, m, a.data() + i * lda)); 15454742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 15464742e46bSJacob Faibussowitsch PetscInt mn; 15474742e46bSJacob Faibussowitsch 15484742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscIntMultError(m, n, &mn)); 15494742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscRandomGetValues(rng, mn, a)); 15504742e46bSJacob Faibussowitsch } 15514742e46bSJacob Faibussowitsch } 15524742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 15534742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatSetRandom_SeqDense(A, rng)); 15544742e46bSJacob Faibussowitsch } 15554742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 15564742e46bSJacob Faibussowitsch } 15574742e46bSJacob Faibussowitsch 15584742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 15594742e46bSJacob Faibussowitsch 15604742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 15614742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::GetColumnVector(Mat A, Vec v, PetscInt col) noexcept 15624742e46bSJacob Faibussowitsch { 15634742e46bSJacob Faibussowitsch const auto offloadmask = A->offloadmask; 15644742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n = A->rmap->n; 15654742e46bSJacob Faibussowitsch const auto col_offset = [&](const PetscScalar *ptr) { return ptr + col * MatIMPLCast(A)->lda; }; 15664742e46bSJacob Faibussowitsch PetscBool viscupm; 15674742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 15684742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 15694742e46bSJacob Faibussowitsch 15704742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 15714742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectTypeCompareAny(PetscObjectCast(v), &viscupm, VecSeq_CUPM::VECSEQCUPM(), VecSeq_CUPM::VECMPICUPM(), VecSeq_CUPM::VECCUPM(), "")); 15724742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &stream)); 15734742e46bSJacob Faibussowitsch if (viscupm && !v->boundtocpu) { 15744742e46bSJacob Faibussowitsch const auto x = VecSeq_CUPM::DeviceArrayWrite(dctx, v); 15754742e46bSJacob Faibussowitsch 15764742e46bSJacob Faibussowitsch // update device data 15774742e46bSJacob Faibussowitsch if (PetscOffloadDevice(offloadmask)) { 15784742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(x.data(), col_offset(DeviceArrayRead(dctx, A)), n, cupmMemcpyDeviceToDevice, stream)); 15794742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 15804742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(x.data(), col_offset(HostArrayRead(dctx, A)), n, cupmMemcpyHostToDevice, stream)); 15814742e46bSJacob Faibussowitsch } 15824742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 15834742e46bSJacob Faibussowitsch PetscScalar *x; 15844742e46bSJacob Faibussowitsch 15854742e46bSJacob Faibussowitsch // update host data 15864742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecGetArrayWrite(v, &x)); 15874742e46bSJacob Faibussowitsch if (PetscOffloadUnallocated(offloadmask) || PetscOffloadHost(offloadmask)) { 15884742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscArraycpy(x, col_offset(HostArrayRead(dctx, A)), n)); 15894742e46bSJacob Faibussowitsch } else if (PetscOffloadDevice(offloadmask)) { 15904742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMemcpyAsync(x, col_offset(DeviceArrayRead(dctx, A)), n, cupmMemcpyDeviceToHost, stream)); 15914742e46bSJacob Faibussowitsch } 15924742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecRestoreArrayWrite(v, &x)); 15934742e46bSJacob Faibussowitsch } 15944742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 15954742e46bSJacob Faibussowitsch } 15964742e46bSJacob Faibussowitsch 15974742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 15984742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode access> 15994742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::GetColumnVec(Mat A, PetscInt col, Vec *v) noexcept 16004742e46bSJacob Faibussowitsch { 16014742e46bSJacob Faibussowitsch using namespace vec::cupm; 16024742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 16034742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 16044742e46bSJacob Faibussowitsch 16054742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 16064742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->vecinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreColumnVec() first"); 16074742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->matinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreSubMatrix() first"); 16084742e46bSJacob Faibussowitsch mimpl->vecinuse = col + 1; 1609d16ceb75SStefano Zampini if (!mimpl->cvec) PetscCall(MatDenseCreateColumnVec_Private(A, &mimpl->cvec)); 16104742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 16114742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetArray<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, access>(A, const_cast<PetscScalar **>(&mimpl->ptrinuse), dctx)); 16124742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMPlaceArrayAsync<T>(mimpl->cvec, mimpl->ptrinuse + static_cast<std::size_t>(col) * static_cast<std::size_t>(mimpl->lda))); 16134742e46bSJacob Faibussowitsch if (access == PETSC_MEMORY_ACCESS_READ) PetscCall(VecLockReadPush(mimpl->cvec)); 16144742e46bSJacob Faibussowitsch *v = mimpl->cvec; 16154742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 16164742e46bSJacob Faibussowitsch } 16174742e46bSJacob Faibussowitsch 16184742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 16194742e46bSJacob Faibussowitsch template <PetscMemoryAccessMode access> 16204742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::RestoreColumnVec(Mat A, PetscInt, Vec *v) noexcept 16214742e46bSJacob Faibussowitsch { 16224742e46bSJacob Faibussowitsch using namespace vec::cupm; 16234742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 16244742e46bSJacob Faibussowitsch const auto cvec = mimpl->cvec; 16254742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 16264742e46bSJacob Faibussowitsch 16274742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 16284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(mimpl->vecinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseGetColumnVec() first"); 16294742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(cvec, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Missing internal column vector"); 16304742e46bSJacob Faibussowitsch mimpl->vecinuse = 0; 16314742e46bSJacob Faibussowitsch if (access == PETSC_MEMORY_ACCESS_READ) PetscCall(VecLockReadPop(cvec)); 16324742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(VecCUPMResetArrayAsync<T>(cvec)); 16334742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 16344742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(RestoreArray<PETSC_MEMTYPE_DEVICE, access>(A, const_cast<PetscScalar **>(&mimpl->ptrinuse), dctx)); 16354742e46bSJacob Faibussowitsch if (v) *v = nullptr; 16364742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 16374742e46bSJacob Faibussowitsch } 16384742e46bSJacob Faibussowitsch 16394742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 16404742e46bSJacob Faibussowitsch 16414742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 16424742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::GetFactor(Mat A, MatFactorType ftype, Mat *fact_out) noexcept 16434742e46bSJacob Faibussowitsch { 1644c72d0b4cSJacob Faibussowitsch Mat fact = nullptr; 16454742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 16464742e46bSJacob Faibussowitsch 16474742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 16484742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 16494742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatCreateSeqDenseCUPM<T>(PetscObjectComm(PetscObjectCast(A)), A->rmap->n, A->cmap->n, nullptr, &fact, dctx, /* preallocate */ false)); 16504742e46bSJacob Faibussowitsch fact->factortype = ftype; 16514742e46bSJacob Faibussowitsch switch (ftype) { 16524742e46bSJacob Faibussowitsch case MAT_FACTOR_LU: 16534742e46bSJacob Faibussowitsch case MAT_FACTOR_ILU: // fall-through 16544742e46bSJacob Faibussowitsch fact->ops->lufactorsymbolic = MatLUFactorSymbolic_SeqDense; 16554742e46bSJacob Faibussowitsch fact->ops->ilufactorsymbolic = MatLUFactorSymbolic_SeqDense; 16564742e46bSJacob Faibussowitsch break; 16574742e46bSJacob Faibussowitsch case MAT_FACTOR_CHOLESKY: 16584742e46bSJacob Faibussowitsch case MAT_FACTOR_ICC: // fall-through 16594742e46bSJacob Faibussowitsch fact->ops->choleskyfactorsymbolic = MatCholeskyFactorSymbolic_SeqDense; 16604742e46bSJacob Faibussowitsch break; 16614742e46bSJacob Faibussowitsch case MAT_FACTOR_QR: { 16624742e46bSJacob Faibussowitsch const auto pobj = PetscObjectCast(fact); 16634742e46bSJacob Faibussowitsch 16644742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectComposeFunction(pobj, "MatQRFactor_C", MatQRFactor_SeqDense)); 16654742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectComposeFunction(pobj, "MatQRFactorSymbolic_C", MatQRFactorSymbolic_SeqDense)); 16664742e46bSJacob Faibussowitsch } break; 16674742e46bSJacob Faibussowitsch case MAT_FACTOR_NONE: 16684742e46bSJacob Faibussowitsch case MAT_FACTOR_ILUDT: // fall-through 16694742e46bSJacob Faibussowitsch case MAT_FACTOR_NUM_TYPES: // fall-through 16704742e46bSJacob Faibussowitsch SETERRQ(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_SUP, "MatFactorType %s not supported", MatFactorTypes[ftype]); 16714742e46bSJacob Faibussowitsch } 16724742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscStrFreeAllocpy(MATSOLVERCUPM(), &fact->solvertype)); 16734742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscStrallocpy(MATORDERINGEXTERNAL, const_cast<char **>(fact->preferredordering) + MAT_FACTOR_LU)); 16744742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscStrallocpy(MATORDERINGEXTERNAL, const_cast<char **>(fact->preferredordering) + MAT_FACTOR_ILU)); 16754742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscStrallocpy(MATORDERINGEXTERNAL, const_cast<char **>(fact->preferredordering) + MAT_FACTOR_CHOLESKY)); 16764742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscStrallocpy(MATORDERINGEXTERNAL, const_cast<char **>(fact->preferredordering) + MAT_FACTOR_ICC)); 16774742e46bSJacob Faibussowitsch *fact_out = fact; 16784742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 16794742e46bSJacob Faibussowitsch } 16804742e46bSJacob Faibussowitsch 16814742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 16824742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::InvertFactors(Mat A) noexcept 16834742e46bSJacob Faibussowitsch { 16844742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 16854742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mcu = MatCUPMCast(A); 16864742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n = static_cast<cupmBlasInt_t>(A->cmap->n); 16874742e46bSJacob Faibussowitsch cupmSolverHandle_t handle; 16884742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 16894742e46bSJacob Faibussowitsch cupmStream_t stream; 16904742e46bSJacob Faibussowitsch 16914742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 16924742e46bSJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_CUDA) && PetscDefined(USING_NVCC) 16934742e46bSJacob Faibussowitsch // HIP appears to have this by default?? 16944742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(PETSC_PKG_CUDA_VERSION_GE(10, 1, 0), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_SUP, "Upgrade to CUDA version 10.1.0 or higher"); 16954742e46bSJacob Faibussowitsch #endif 16964742e46bSJacob Faibussowitsch if (!n || !A->rmap->n) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 16974742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(A->factortype == MAT_FACTOR_CHOLESKY, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_LIB, "Factor type %s not implemented", MatFactorTypes[A->factortype]); 16984742e46bSJacob Faibussowitsch // spd 16994742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mcu->d_fact_ipiv, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_LIB, "%sDnsytri not implemented", cupmSolverName()); 17004742e46bSJacob Faibussowitsch 17014742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx, &handle, &stream)); 17024742e46bSJacob Faibussowitsch { 17034742e46bSJacob Faibussowitsch const auto da = DeviceArrayReadWrite(dctx, A); 17044742e46bSJacob Faibussowitsch const auto lda = static_cast<cupmBlasInt_t>(mimpl->lda); 17054742e46bSJacob Faibussowitsch cupmBlasInt_t il; 17064742e46bSJacob Faibussowitsch 17074742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXpotri_bufferSize(handle, CUPMSOLVER_FILL_MODE_LOWER, n, da.cupmdata(), lda, &il)); 17084742e46bSJacob Faibussowitsch if (il > mcu->d_fact_lwork) { 17094742e46bSJacob Faibussowitsch mcu->d_fact_lwork = il; 17104742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFreeAsync(mcu->d_fact_work, stream)); 17114742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscCUPMMallocAsync(&mcu->d_fact_work, il, stream)); 17124742e46bSJacob Faibussowitsch } 17134742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeBegin()); 17144742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPMSOLVER(cupmSolverXpotri(handle, CUPMSOLVER_FILL_MODE_LOWER, n, da.cupmdata(), lda, mcu->d_fact_work, mcu->d_fact_lwork, mcu->d_fact_info)); 17154742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuTimeEnd()); 17164742e46bSJacob Faibussowitsch } 17174742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(CheckCUPMSolverInfo_(mcu->d_fact_info, stream)); 17184742e46bSJacob Faibussowitsch // TODO (write cuda kernel) 17194742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatSeqDenseSymmetrize_Private(A, PETSC_TRUE)); 17204742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscLogGpuFlops(1.0 * n * n * n / 3.0)); 17214742e46bSJacob Faibussowitsch 17224742e46bSJacob Faibussowitsch A->ops->solve = nullptr; 17234742e46bSJacob Faibussowitsch A->ops->solvetranspose = nullptr; 17244742e46bSJacob Faibussowitsch A->ops->matsolve = nullptr; 17254742e46bSJacob Faibussowitsch A->factortype = MAT_FACTOR_NONE; 17264742e46bSJacob Faibussowitsch 17274742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscFree(A->solvertype)); 17284742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 17294742e46bSJacob Faibussowitsch } 17304742e46bSJacob Faibussowitsch 17314742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 17324742e46bSJacob Faibussowitsch 17334742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 17344742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::GetSubMatrix(Mat A, PetscInt rbegin, PetscInt rend, PetscInt cbegin, PetscInt cend, Mat *mat) noexcept 17354742e46bSJacob Faibussowitsch { 17364742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 17374742e46bSJacob Faibussowitsch const auto array_offset = [&](PetscScalar *ptr) { return ptr + rbegin + static_cast<std::size_t>(cbegin) * mimpl->lda; }; 17384742e46bSJacob Faibussowitsch const auto n = rend - rbegin; 17394742e46bSJacob Faibussowitsch const auto m = cend - cbegin; 17404742e46bSJacob Faibussowitsch auto &cmat = mimpl->cmat; 17414742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 17424742e46bSJacob Faibussowitsch 17434742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 17444742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->vecinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreColumnVec() first"); 17454742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(!mimpl->matinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseRestoreSubMatrix() first"); 17464742e46bSJacob Faibussowitsch mimpl->matinuse = cbegin + 1; 17474742e46bSJacob Faibussowitsch 17484742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 17494742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(HostToDevice_(A, dctx)); 17504742e46bSJacob Faibussowitsch 17514742e46bSJacob Faibussowitsch if (cmat && ((m != cmat->cmap->N) || (n != cmat->rmap->N))) PetscCall(MatDestroy(&cmat)); 17524742e46bSJacob Faibussowitsch { 17534742e46bSJacob Faibussowitsch const auto device_array = array_offset(MatCUPMCast(A)->d_v); 17544742e46bSJacob Faibussowitsch 17554742e46bSJacob Faibussowitsch if (cmat) { 17564742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(PlaceArray(cmat, device_array)); 17574742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 17584742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatCreateSeqDenseCUPM<T>(PetscObjectComm(PetscObjectCast(A)), n, m, device_array, &cmat, dctx)); 17594742e46bSJacob Faibussowitsch } 17604742e46bSJacob Faibussowitsch } 17614742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDenseSetLDA(cmat, mimpl->lda)); 17624742e46bSJacob Faibussowitsch // place CPU array if present but do not copy any data 17634742e46bSJacob Faibussowitsch if (const auto host_array = mimpl->v) { 17644742e46bSJacob Faibussowitsch cmat->offloadmask = PETSC_OFFLOAD_GPU; 17654742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDensePlaceArray(cmat, array_offset(host_array))); 17664742e46bSJacob Faibussowitsch } 17674742e46bSJacob Faibussowitsch 17684742e46bSJacob Faibussowitsch cmat->offloadmask = A->offloadmask; 17694742e46bSJacob Faibussowitsch *mat = cmat; 17704742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 17714742e46bSJacob Faibussowitsch } 17724742e46bSJacob Faibussowitsch 17734742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 17744742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatDense_Seq_CUPM<T>::RestoreSubMatrix(Mat A, Mat *m) noexcept 17754742e46bSJacob Faibussowitsch { 17764742e46bSJacob Faibussowitsch const auto mimpl = MatIMPLCast(A); 17774742e46bSJacob Faibussowitsch const auto cmat = mimpl->cmat; 17784742e46bSJacob Faibussowitsch const auto reset = static_cast<bool>(mimpl->v); 17794742e46bSJacob Faibussowitsch bool copy, was_offload_host; 17804742e46bSJacob Faibussowitsch 17814742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 17824742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(mimpl->matinuse, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ORDER, "Need to call MatDenseGetSubMatrix() first"); 17834742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(cmat, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Missing internal column matrix"); 17844742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCheck(*m == cmat, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_WRONG, "Not the matrix obtained from MatDenseGetSubMatrix()"); 17854742e46bSJacob Faibussowitsch mimpl->matinuse = 0; 17864742e46bSJacob Faibussowitsch 17874742e46bSJacob Faibussowitsch // calls to ResetArray may change it, so save it here 17884742e46bSJacob Faibussowitsch was_offload_host = cmat->offloadmask == PETSC_OFFLOAD_CPU; 17894742e46bSJacob Faibussowitsch if (was_offload_host && !reset) { 17904742e46bSJacob Faibussowitsch copy = true; 17914742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatSeqDenseSetPreallocation(A, nullptr)); 17924742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 17934742e46bSJacob Faibussowitsch copy = false; 17944742e46bSJacob Faibussowitsch } 17954742e46bSJacob Faibussowitsch 17964742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(ResetArray(cmat)); 17974742e46bSJacob Faibussowitsch if (reset) PetscCall(MatDenseResetArray(cmat)); 17984742e46bSJacob Faibussowitsch if (copy) { 17994742e46bSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContext dctx; 18004742e46bSJacob Faibussowitsch 18014742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(GetHandles_(&dctx)); 18024742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(DeviceToHost_(A, dctx)); 18034742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 18044742e46bSJacob Faibussowitsch A->offloadmask = was_offload_host ? PETSC_OFFLOAD_CPU : PETSC_OFFLOAD_GPU; 18054742e46bSJacob Faibussowitsch } 18064742e46bSJacob Faibussowitsch 18074742e46bSJacob Faibussowitsch cmat->offloadmask = PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED; 18084742e46bSJacob Faibussowitsch *m = nullptr; 18094742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 18104742e46bSJacob Faibussowitsch } 18114742e46bSJacob Faibussowitsch 18124742e46bSJacob Faibussowitsch // ========================================================================================== 18134742e46bSJacob Faibussowitsch 18144742e46bSJacob Faibussowitsch namespace 18154742e46bSJacob Faibussowitsch { 18164742e46bSJacob Faibussowitsch 18174742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 18184742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatMatMultNumeric_SeqDenseCUPM_SeqDenseCUPM(Mat A, Mat B, Mat C, PetscBool TA, PetscBool TB) noexcept 18194742e46bSJacob Faibussowitsch { 18204742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 18214742e46bSJacob Faibussowitsch if (TA) { 18224742e46bSJacob Faibussowitsch if (TB) { 18234742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDense_Seq_CUPM<T>::template MatMatMult_Numeric_Dispatch<true, true>(A, B, C)); 18244742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 18254742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDense_Seq_CUPM<T>::template MatMatMult_Numeric_Dispatch<true, false>(A, B, C)); 18264742e46bSJacob Faibussowitsch } 18274742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 18284742e46bSJacob Faibussowitsch if (TB) { 18294742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDense_Seq_CUPM<T>::template MatMatMult_Numeric_Dispatch<false, true>(A, B, C)); 18304742e46bSJacob Faibussowitsch } else { 18314742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatDense_Seq_CUPM<T>::template MatMatMult_Numeric_Dispatch<false, false>(A, B, C)); 18324742e46bSJacob Faibussowitsch } 18334742e46bSJacob Faibussowitsch } 18344742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 18354742e46bSJacob Faibussowitsch } 18364742e46bSJacob Faibussowitsch 18374742e46bSJacob Faibussowitsch template <device::cupm::DeviceType T> 18384742e46bSJacob Faibussowitsch inline PetscErrorCode MatSolverTypeRegister_DENSECUPM() noexcept 18394742e46bSJacob Faibussowitsch { 18404742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 18414742e46bSJacob Faibussowitsch for (auto ftype : util::make_array(MAT_FACTOR_LU, MAT_FACTOR_CHOLESKY, MAT_FACTOR_QR)) { 18424742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatSolverTypeRegister(MatDense_Seq_CUPM<T>::MATSOLVERCUPM(), MATSEQDENSE, ftype, MatDense_Seq_CUPM<T>::GetFactor)); 18434742e46bSJacob Faibussowitsch PetscCall(MatSolverTypeRegister(MatDense_Seq_CUPM<T>::MATSOLVERCUPM(), MatDense_Seq_CUPM<T>::MATSEQDENSECUPM(), ftype, MatDense_Seq_CUPM<T>::GetFactor)); 18444742e46bSJacob Faibussowitsch } 18454742e46bSJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 18464742e46bSJacob Faibussowitsch } 18474742e46bSJacob Faibussowitsch 18484742e46bSJacob Faibussowitsch } // anonymous namespace 18494742e46bSJacob Faibussowitsch 18504742e46bSJacob Faibussowitsch } // namespace impl 18514742e46bSJacob Faibussowitsch 18524742e46bSJacob Faibussowitsch } // namespace cupm 18534742e46bSJacob Faibussowitsch 18544742e46bSJacob Faibussowitsch } // namespace mat 18554742e46bSJacob Faibussowitsch 18564742e46bSJacob Faibussowitsch } // namespace Petsc 1857