10e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include <petsc/private/cpp/memory.hpp> // make_unique 20e6b6b59SJacob Faibussowitsch 30e6b6b59SJacob Faibussowitsch #include "cupmdevice.hpp" 40e6b6b59SJacob Faibussowitsch 5a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <algorithm> 6a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <csetjmp> // for cuda mpi awareness 7a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <csignal> // SIGSEGV 8a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <iterator> 9a4af0ceeSJacob Faibussowitsch #include <type_traits> 10030f984aSJacob Faibussowitsch 11d71ae5a4SJacob Faibussowitsch namespace Petsc 12d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 13030f984aSJacob Faibussowitsch 14d71ae5a4SJacob Faibussowitsch namespace device 15d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 1617f48955SJacob Faibussowitsch 17d71ae5a4SJacob Faibussowitsch namespace cupm 18d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 1917f48955SJacob Faibussowitsch 2017f48955SJacob Faibussowitsch // internal "impls" class for CUPMDevice. Each instance represents a single cupm device 2117f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 229371c9d4SSatish Balay class Device<T>::DeviceInternal { 2317f48955SJacob Faibussowitsch const int id_; 2417f48955SJacob Faibussowitsch bool devInitialized_ = false; 250e6b6b59SJacob Faibussowitsch cupmDeviceProp_t dprop_{}; // cudaDeviceProp appears to be an actual struct, i.e. you can't 26a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // initialize it with nullptr or NULL (i've tried) 27a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 28f3146f24SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode CUPMAwareMPI_(bool *) noexcept; 29030f984aSJacob Faibussowitsch 30030f984aSJacob Faibussowitsch public: 31030f984aSJacob Faibussowitsch // default constructor 3217f48955SJacob Faibussowitsch explicit constexpr DeviceInternal(int dev) noexcept : id_(dev) { } 33030f984aSJacob Faibussowitsch 34030f984aSJacob Faibussowitsch // gather all relevant information for a particular device, a cupmDeviceProp_t is 35030f984aSJacob Faibussowitsch // usually sufficient here 36089fb57cSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode initialize() noexcept; 37089fb57cSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode configure() noexcept; 38089fb57cSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode view(PetscViewer) const noexcept; 39089fb57cSJacob Faibussowitsch PetscErrorCode getattribute(PetscDeviceAttribute, void *) const noexcept; 40*5268dc8aSHong Zhang PetscErrorCode shutdown() noexcept; 41a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 4217f48955SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD auto id() const -> decltype(id_) { return id_; } 4317f48955SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD auto initialized() const -> decltype(devInitialized_) { return devInitialized_; } 4417f48955SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD auto prop() const -> const decltype(dprop_) & { return dprop_; } 45030f984aSJacob Faibussowitsch }; 46030f984aSJacob Faibussowitsch 47a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // the goal here is simply to get the cupm backend to create its context, not to do any type of 48a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // modification of it, or create objects (since these may be affected by subsequent 49a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // configuration changes) 5017f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 51d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::DeviceInternal::initialize() noexcept 52d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 53030f984aSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 543ba16761SJacob Faibussowitsch if (initialized()) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 5517f48955SJacob Faibussowitsch devInitialized_ = true; 56a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // need to do this BEFORE device has been set, although if the user 57a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // has already done this then we just ignore it 58a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (cupmSetDeviceFlags(cupmDeviceMapHost) == cupmErrorSetOnActiveProcess) { 59a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // reset the error if it was cupmErrorSetOnActiveProcess 60a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto PETSC_UNUSED unused = cupmGetLastError(); 610e6b6b59SJacob Faibussowitsch } else PetscCallCUPM(cupmGetLastError()); 62a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // cuda 5.0+ will create a context when cupmSetDevice is called 6348b2874dSJacob Faibussowitsch if (cupmSetDevice(id()) != cupmErrorDeviceAlreadyInUse) PetscCallCUPM(cupmGetLastError()); 6448b2874dSJacob Faibussowitsch // and in case it doesn't, explicitly call init here 6548b2874dSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmInit(0)); 66*5268dc8aSHong Zhang #if PetscDefined(HAVE_CUDA) 67*5268dc8aSHong Zhang // nvmlInit() deprecated in NVML 5.319 68*5268dc8aSHong Zhang PetscCallNVML(nvmlInit_v2()); 69*5268dc8aSHong Zhang #endif 70a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // where is this variable defined and when is it set? who knows! but it is defined and set 71a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // at this point. either way, each device must make this check since I guess MPI might not be 72a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // aware of all of them? 73a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (use_gpu_aware_mpi) { 740e6b6b59SJacob Faibussowitsch bool aware; 750e6b6b59SJacob Faibussowitsch 760e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCall(CUPMAwareMPI_(&aware)); 77a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // For Open MPI, we could do a compile time check with 78100ffedbSJunchao Zhang // "defined(PETSC_HAVE_OPENMPI) && defined(MPIX_CUDA_AWARE_SUPPORT) && 79a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // MPIX_CUDA_AWARE_SUPPORT" to see if it is CUDA-aware. However, recent versions of IBM 80a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // Spectrum MPI (e.g., 10.3.1) on Summit meet above conditions, but one has to use jsrun 81a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // --smpiargs=-gpu to really enable GPU-aware MPI. So we do the check at runtime with a 82a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // code that works only with GPU-aware MPI. 830e6b6b59SJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikely(!aware)) { 843ba16761SJacob Faibussowitsch PetscCall((*PetscErrorPrintf)("PETSc is configured with GPU support, but your MPI is not GPU-aware. For better performance, please use a GPU-aware MPI.\n")); 853ba16761SJacob Faibussowitsch PetscCall((*PetscErrorPrintf)("If you do not care, add option -use_gpu_aware_mpi 0. To not see the message again, add the option to your .petscrc, OR add it to the env var PETSC_OPTIONS.\n")); 863ba16761SJacob Faibussowitsch PetscCall((*PetscErrorPrintf)("If you do care, for IBM Spectrum MPI on OLCF Summit, you may need jsrun --smpiargs=-gpu.\n")); 873ba16761SJacob Faibussowitsch PetscCall((*PetscErrorPrintf)("For Open MPI, you need to configure it --with-cuda (https://www.open-mpi.org/faq/?category=buildcuda)\n")); 883ba16761SJacob Faibussowitsch PetscCall((*PetscErrorPrintf)("For MVAPICH2-GDR, you need to set MV2_USE_CUDA=1 (http://mvapich.cse.ohio-state.edu/userguide/gdr/)\n")); 893ba16761SJacob Faibussowitsch PetscCall((*PetscErrorPrintf)("For Cray-MPICH, you need to set MPICH_GPU_SUPPORT_ENABLED=1 (man mpi to see manual of cray-mpich)\n")); 90a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PETSCABORT(PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_LIB); 91a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 92a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 933ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 94a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 95a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 9617f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 97d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::DeviceInternal::configure() noexcept 98d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 99a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 1000e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscAssert(initialized(), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_COR, "Device %d being configured before it was initialized", id()); 101030f984aSJacob Faibussowitsch // why on EARTH nvidia insists on making otherwise informational states into 102030f984aSJacob Faibussowitsch // fully-fledged error codes is beyond me. Why couldn't a pointer to bool argument have 103030f984aSJacob Faibussowitsch // sufficed?!?!?! 1049566063dSJacob Faibussowitsch if (cupmSetDevice(id_) != cupmErrorDeviceAlreadyInUse) PetscCallCUPM(cupmGetLastError()); 105a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // need to update the device properties 1069566063dSJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmGetDeviceProperties(&dprop_, id_)); 107456dbbcdSJunchao Zhang PetscDeviceCUPMRuntimeArch = dprop_.major * 10 + dprop_.minor; 1089566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscInfo(nullptr, "Configured device %d\n", id_)); 1093ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 110a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 111a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 11217f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 113d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::DeviceInternal::view(PetscViewer viewer) const noexcept 114d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 1159f196a02SMartin Diehl PetscBool isascii; 116a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 117a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 1180e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscAssert(initialized(), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_COR, "Device %d being viewed before it was initialized or configured", id()); 1190e6b6b59SJacob Faibussowitsch // we don't print device-specific info in CI-mode 1203ba16761SJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikely(PetscCIEnabled)) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 1219f196a02SMartin Diehl PetscCall(PetscObjectTypeCompare(PetscObjectCast(viewer), PETSCVIEWERASCII, &isascii)); 1229f196a02SMartin Diehl if (isascii) { 12317f48955SJacob Faibussowitsch MPI_Comm comm; 12417f48955SJacob Faibussowitsch PetscMPIInt rank; 125c0b02e83SStefano Zampini PetscViewer sviewer; 12617f48955SJacob Faibussowitsch 127b547d71cSNuno Nobre int clock, memclock; 128b547d71cSNuno Nobre PetscCallCUPM(cupmDeviceGetAttribute(&clock, cupmDevAttrClockRate, id_)); 129b547d71cSNuno Nobre PetscCallCUPM(cupmDeviceGetAttribute(&memclock, cupmDevAttrMemoryClockRate, id_)); 130b547d71cSNuno Nobre 1319566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscObjectGetComm(PetscObjectCast(viewer), &comm)); 1329566063dSJacob Faibussowitsch PetscCallMPI(MPI_Comm_rank(comm, &rank)); 1339566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerGetSubViewer(viewer, PETSC_COMM_SELF, &sviewer)); 1340e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "[%d] name: %s\n", rank, dprop_.name)); 1359566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPushTab(sviewer)); 1369566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Compute capability: %d.%d\n", dprop_.major, dprop_.minor)); 1379566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Multiprocessor Count: %d\n", dprop_.multiProcessorCount)); 1389566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Maximum Grid Dimensions: %d x %d x %d\n", dprop_.maxGridSize[0], dprop_.maxGridSize[1], dprop_.maxGridSize[2])); 1399566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Maximum Block Dimensions: %d x %d x %d\n", dprop_.maxThreadsDim[0], dprop_.maxThreadsDim[1], dprop_.maxThreadsDim[2])); 1409566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Maximum Threads Per Block: %d\n", dprop_.maxThreadsPerBlock)); 1419566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Warp Size: %d\n", dprop_.warpSize)); 1429566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Total Global Memory (bytes): %zu\n", dprop_.totalGlobalMem)); 1439566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Total Constant Memory (bytes): %zu\n", dprop_.totalConstMem)); 1449566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Shared Memory Per Block (bytes): %zu\n", dprop_.sharedMemPerBlock)); 145b547d71cSNuno Nobre PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Multiprocessor Clock Rate (kHz): %d\n", clock)); 146b547d71cSNuno Nobre PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Memory Clock Rate (kHz): %d\n", memclock)); 1479566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Memory Bus Width (bits): %d\n", dprop_.memoryBusWidth)); 148b547d71cSNuno Nobre PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Peak Memory Bandwidth (GB/s): %f\n", 2.0 * memclock * (dprop_.memoryBusWidth / 8) / 1.0e6)); 1499566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Can map host memory: %s\n", dprop_.canMapHostMemory ? "PETSC_TRUE" : "PETSC_FALSE")); 1509566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPrintf(sviewer, "Can execute multiple kernels concurrently: %s\n", dprop_.concurrentKernels ? "PETSC_TRUE" : "PETSC_FALSE")); 1519566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerASCIIPopTab(sviewer)); 1529566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscViewerRestoreSubViewer(viewer, PETSC_COMM_SELF, &sviewer)); 15317f48955SJacob Faibussowitsch } 1543ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 155a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 156a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 157a16fd2c9SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 158d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::DeviceInternal::getattribute(PetscDeviceAttribute attr, void *value) const noexcept 159d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 160a16fd2c9SJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 161a16fd2c9SJacob Faibussowitsch PetscAssert(initialized(), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_COR, "Device %d was not initialized", id()); 162a16fd2c9SJacob Faibussowitsch switch (attr) { 163d71ae5a4SJacob Faibussowitsch case PETSC_DEVICE_ATTR_SIZE_T_SHARED_MEM_PER_BLOCK: 164d71ae5a4SJacob Faibussowitsch *static_cast<std::size_t *>(value) = prop().sharedMemPerBlock; 165d71ae5a4SJacob Faibussowitsch case PETSC_DEVICE_ATTR_MAX: 166d71ae5a4SJacob Faibussowitsch break; 167a16fd2c9SJacob Faibussowitsch } 1683ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 169a16fd2c9SJacob Faibussowitsch } 170a16fd2c9SJacob Faibussowitsch 171*5268dc8aSHong Zhang template <DeviceType T> 172*5268dc8aSHong Zhang PetscErrorCode Device<T>::DeviceInternal::shutdown() noexcept 173*5268dc8aSHong Zhang { 174*5268dc8aSHong Zhang PetscFunctionBegin; 175*5268dc8aSHong Zhang if (!initialized()) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 176*5268dc8aSHong Zhang #if PetscDefined(HAVE_CUDA) 177*5268dc8aSHong Zhang PetscCallNVML(nvmlShutdown()); 178*5268dc8aSHong Zhang #endif 179*5268dc8aSHong Zhang PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 180*5268dc8aSHong Zhang } 181*5268dc8aSHong Zhang 182a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static std::jmp_buf cupmMPIAwareJumpBuffer; 183a4af0ceeSJacob Faibussowitsch static bool cupmMPIAwareJumpBufferSet; 184a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 185a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // godspeed to anyone that attempts to call this function 186d71ae5a4SJacob Faibussowitsch void SilenceVariableIsNotNeededAndWillNotBeEmittedWarning_ThisFunctionShouldNeverBeCalled() 187d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 1883ba16761SJacob Faibussowitsch PETSCABORT(MPI_COMM_NULL, (PetscErrorCode)INT_MAX); 189a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (cupmMPIAwareJumpBufferSet) (void)cupmMPIAwareJumpBuffer; 190a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 191a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 19217f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 193f3146f24SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::DeviceInternal::CUPMAwareMPI_(bool *awareness) noexcept 194d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 19582488018SJacob Faibussowitsch constexpr int hbuf[] = {1, 0}; 196a4af0ceeSJacob Faibussowitsch int *dbuf = nullptr; 197a4af0ceeSJacob Faibussowitsch const auto cupmSignalHandler = [](int signal, void *ptr) -> PetscErrorCode { 198a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if ((signal == SIGSEGV) && cupmMPIAwareJumpBufferSet) std::longjmp(cupmMPIAwareJumpBuffer, 1); 199a4af0ceeSJacob Faibussowitsch return PetscSignalHandlerDefault(signal, ptr); 200a4af0ceeSJacob Faibussowitsch }; 201a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 202a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 2030e6b6b59SJacob Faibussowitsch *awareness = false; 20482488018SJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmMalloc(reinterpret_cast<void **>(&dbuf), sizeof(hbuf))); 20582488018SJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmMemcpy(dbuf, hbuf, sizeof(hbuf), cupmMemcpyHostToDevice)); 2060e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmDeviceSynchronize()); 2070e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscPushSignalHandler(cupmSignalHandler, nullptr)); 208a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmMPIAwareJumpBufferSet = true; 209aa16454fSStefano Zampini if (!setjmp(cupmMPIAwareJumpBuffer) && !MPI_Allreduce(dbuf, dbuf + 1, 1, MPI_INT, MPI_SUM, PETSC_COMM_SELF)) *awareness = true; 210a4af0ceeSJacob Faibussowitsch cupmMPIAwareJumpBufferSet = false; 2110e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscPopSignalHandler()); 2120e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCallCUPM(cupmFree(dbuf)); 2133ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 214a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 215a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 21617f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 217d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::finalize_() noexcept 218d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 219a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 2203ba16761SJacob Faibussowitsch if (PetscUnlikely(!initialized_)) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 221*5268dc8aSHong Zhang for (auto &&device : devices_) { 222*5268dc8aSHong Zhang if (device) PetscCall(device->shutdown()); 223*5268dc8aSHong Zhang device.reset(); 224*5268dc8aSHong Zhang } 22517f48955SJacob Faibussowitsch defaultDevice_ = PETSC_CUPM_DEVICE_NONE; // disabled by default 22617f48955SJacob Faibussowitsch initialized_ = false; 2273ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 228a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 229a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 23017f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 231f3146f24SJacob Faibussowitsch PETSC_NODISCARD static PETSC_CONSTEXPR_14 const char *CUPM_VISIBLE_DEVICES() noexcept 232d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 233e5265fafSJacob Faibussowitsch switch (T) { 234d71ae5a4SJacob Faibussowitsch case DeviceType::CUDA: 235d71ae5a4SJacob Faibussowitsch return "CUDA_VISIBLE_DEVICES"; 236d71ae5a4SJacob Faibussowitsch case DeviceType::HIP: 237d71ae5a4SJacob Faibussowitsch return "HIP_VISIBLE_DEVICES"; 238e5265fafSJacob Faibussowitsch } 239e5265fafSJacob Faibussowitsch PetscUnreachable(); 240e5265fafSJacob Faibussowitsch return "PETSC_ERROR_PLIB"; 241e5265fafSJacob Faibussowitsch } 242e5265fafSJacob Faibussowitsch 2438c2ff9f7SBarry Smith /* 2448c2ff9f7SBarry Smith The default device ID is 2458c2ff9f7SBarry Smith MPI -- rank % number_local_devices 2468c2ff9f7SBarry Smith PyTorch -- getenv("LOCAL_RANK") 2478c2ff9f7SBarry Smith */ 248e5265fafSJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 249d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::initialize(MPI_Comm comm, PetscInt *defaultDeviceId, PetscBool *defaultView, PetscDeviceInitType *defaultInitType) noexcept 250d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 2510e6b6b59SJacob Faibussowitsch auto initId = std::make_pair(*defaultDeviceId, PETSC_FALSE); 2520e6b6b59SJacob Faibussowitsch auto initView = std::make_pair(*defaultView, PETSC_FALSE); 2530e6b6b59SJacob Faibussowitsch auto initType = std::make_pair(*defaultInitType, PETSC_FALSE); 2541c06a947SJacob Faibussowitsch int ndev = 0; 255a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 256a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 2573ba16761SJacob Faibussowitsch if (initialized_) PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 25817f48955SJacob Faibussowitsch initialized_ = true; 2599566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscRegisterFinalize(finalize_)); 2600e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCall(base_type::PetscOptionDeviceAll(comm, initType, initId, initView)); 261a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 2620e6b6b59SJacob Faibussowitsch if (initType.first == PETSC_DEVICE_INIT_NONE) { 2630e6b6b59SJacob Faibussowitsch initId.first = PETSC_CUPM_DEVICE_NONE; 2640e6b6b59SJacob Faibussowitsch } else if (const auto cerr = cupmGetDeviceCount(&ndev)) { 2656d70ba19SJacob Faibussowitsch auto PETSC_UNUSED ignored = cupmGetLastError(); 2661015a2a4SJacob Faibussowitsch 2671015a2a4SJacob Faibussowitsch PetscCheck((initType.first != PETSC_DEVICE_INIT_EAGER) && !initView.first, comm, PETSC_ERR_USER_INPUT, "Cannot eagerly initialize %s, as doing so results in %s error %d (%s) : %s", cupmName(), cupmName(), static_cast<PetscErrorCode>(cerr), cupmGetErrorName(cerr), cupmGetErrorString(cerr)); 2681c06a947SJacob Faibussowitsch // we won't be initializing anything anyways 2690e6b6b59SJacob Faibussowitsch initType.first = PETSC_DEVICE_INIT_NONE; 2701c06a947SJacob Faibussowitsch // save the error code for later 2710e6b6b59SJacob Faibussowitsch initId.first = -static_cast<decltype(initId.first)>(cerr); 272e5265fafSJacob Faibussowitsch } 273a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 2741c06a947SJacob Faibussowitsch // check again for init type, since the device count may have changed it 2750e6b6b59SJacob Faibussowitsch if (initType.first == PETSC_DEVICE_INIT_NONE) { 2761c06a947SJacob Faibussowitsch // id < 0 (excluding PETSC_DECIDE) indicates an error has occurred during setup 2770e6b6b59SJacob Faibussowitsch if ((initId.first > 0) || (initId.first == PETSC_DECIDE)) initId.first = PETSC_CUPM_DEVICE_NONE; 2780e6b6b59SJacob Faibussowitsch // initType overrides initView 2790e6b6b59SJacob Faibussowitsch initView.first = PETSC_FALSE; 280b2f36b75SJacob Faibussowitsch } else { 2819566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscDeviceCheckDeviceCount_Internal(ndev)); 2820e6b6b59SJacob Faibussowitsch if (initId.first == PETSC_DECIDE) { 283a4af0ceeSJacob Faibussowitsch if (ndev) { 284a3754205SBarry Smith /* TORCHELASTIC_RUN_ID is used as a proxy to determine if the current process was launched with torchrun */ 285a3754205SBarry Smith char *pytorch_exists = (char *)getenv("TORCHELASTIC_RUN_ID"); 2868c2ff9f7SBarry Smith char *pytorch_rank = (char *)getenv("LOCAL_RANK"); 287a3754205SBarry Smith 288a3754205SBarry Smith if (pytorch_exists && pytorch_rank) { 2898c2ff9f7SBarry Smith char *endptr; 2908c2ff9f7SBarry Smith 2918c2ff9f7SBarry Smith initId.first = (PetscInt)strtol(pytorch_rank, &endptr, 10); 2928c2ff9f7SBarry Smith PetscCheck(initId.first < ndev, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_LIB, "PyTorch environmental variable LOCAL_RANK %s > number devices %d", pytorch_rank, ndev); 2938c2ff9f7SBarry Smith } else { 294a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscMPIInt rank; 295a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 2969566063dSJacob Faibussowitsch PetscCallMPI(MPI_Comm_rank(comm, &rank)); 2970e6b6b59SJacob Faibussowitsch initId.first = rank % ndev; 2988c2ff9f7SBarry Smith } 2990e6b6b59SJacob Faibussowitsch } else initId.first = 0; 300a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 3010e6b6b59SJacob Faibussowitsch if (initView.first) initType.first = PETSC_DEVICE_INIT_EAGER; 302a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 303a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 30417f48955SJacob Faibussowitsch static_assert(std::is_same<PetscMPIInt, decltype(defaultDevice_)>::value, ""); 3050e6b6b59SJacob Faibussowitsch // initId.first is PetscInt, _defaultDevice is int 3060e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCall(PetscMPIIntCast(initId.first, &defaultDevice_)); 307a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // record the results of the initialization 3080e6b6b59SJacob Faibussowitsch *defaultDeviceId = initId.first; 3090e6b6b59SJacob Faibussowitsch *defaultView = initView.first; 3100e6b6b59SJacob Faibussowitsch *defaultInitType = initType.first; 3113ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 312a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 313a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 31417f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 315d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::init_device_id_(PetscInt *inid) const noexcept 316d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 3174acaeda9SJunchao Zhang const auto id = *inid == PETSC_DECIDE ? defaultDevice_ : (int)*inid; 318bf025ffbSJacob Faibussowitsch const auto cerr = static_cast<cupmError_t>(-defaultDevice_); 319a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 320a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 321bf025ffbSJacob Faibussowitsch PetscCheck(defaultDevice_ != PETSC_CUPM_DEVICE_NONE, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_WRONGSTATE, "Trying to retrieve a %s PetscDevice when it has been disabled", cupmName()); 322bf025ffbSJacob Faibussowitsch PetscCheck(defaultDevice_ >= 0, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_GPU, "Cannot lazily initialize PetscDevice: %s error %d (%s) : %s", cupmName(), static_cast<PetscErrorCode>(cerr), cupmGetErrorName(cerr), cupmGetErrorString(cerr)); 3234acaeda9SJunchao Zhang PetscAssert(static_cast<decltype(devices_.size())>(id) < devices_.size(), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_ARG_OUTOFRANGE, "Only supports %zu number of devices but trying to get device with id %d", devices_.size(), id); 3240e6b6b59SJacob Faibussowitsch 3250e6b6b59SJacob Faibussowitsch if (!devices_[id]) devices_[id] = util::make_unique<DeviceInternal>(id); 3264acaeda9SJunchao Zhang PetscAssert(id == devices_[id]->id(), PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Entry %d contains device with mismatching id %d", id, devices_[id]->id()); 3279566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(devices_[id]->initialize()); 3280e6b6b59SJacob Faibussowitsch *inid = id; 3293ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 330a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 331a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 33217f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 333d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::configure_device_(PetscDevice device) noexcept 334d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 335a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 3369566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(devices_[device->deviceId]->configure()); 3373ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 338a4af0ceeSJacob Faibussowitsch } 339a4af0ceeSJacob Faibussowitsch 34017f48955SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 341d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::view_device_(PetscDevice device, PetscViewer viewer) noexcept 342d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 343a4af0ceeSJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 344a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // now this __shouldn't__ reconfigure the device, but there is a petscinfo call to indicate 345a4af0ceeSJacob Faibussowitsch // it is being reconfigured 3469566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(devices_[device->deviceId]->configure()); 3479566063dSJacob Faibussowitsch PetscCall(devices_[device->deviceId]->view(viewer)); 3483ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 349030f984aSJacob Faibussowitsch } 350030f984aSJacob Faibussowitsch 351a16fd2c9SJacob Faibussowitsch template <DeviceType T> 352d71ae5a4SJacob Faibussowitsch PetscErrorCode Device<T>::get_attribute_(PetscInt id, PetscDeviceAttribute attr, void *value) noexcept 353d71ae5a4SJacob Faibussowitsch { 354a16fd2c9SJacob Faibussowitsch PetscFunctionBegin; 3550e6b6b59SJacob Faibussowitsch PetscCall(devices_[id]->getattribute(attr, value)); 3563ba16761SJacob Faibussowitsch PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS); 357a16fd2c9SJacob Faibussowitsch } 358a16fd2c9SJacob Faibussowitsch 359030f984aSJacob Faibussowitsch // explicitly instantiate the classes 360030f984aSJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_CUDA) 36117f48955SJacob Faibussowitsch template class Device<DeviceType::CUDA>; 362030f984aSJacob Faibussowitsch #endif 363030f984aSJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_HIP) 36417f48955SJacob Faibussowitsch template class Device<DeviceType::HIP>; 365030f984aSJacob Faibussowitsch #endif 366030f984aSJacob Faibussowitsch 3670e6b6b59SJacob Faibussowitsch } // namespace cupm 36817f48955SJacob Faibussowitsch 3690e6b6b59SJacob Faibussowitsch } // namespace device 37017f48955SJacob Faibussowitsch 371030f984aSJacob Faibussowitsch } // namespace Petsc 372