src/contrib/testfft.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team,
   6  * check out http://www.gromacs.org for more information.
   7  * Copyright (c) 2012, by the GROMACS development team, led by
   8  * David van der Spoel, Berk Hess, Erik Lindahl, and including many
   9  * others, as listed in the AUTHORS file in the top-level source
  10  * directory and at http://www.gromacs.org.
  11  *
  12  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  14  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  15  * of the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20  * Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  23  * License along with GROMACS; if not, see
  24  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  25  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  26  *
  27  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  28  * consider that scientific software is very special. Version
  29  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  30  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  31  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  32  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  33  * official version at http://www.gromacs.org.
  34  *
  35  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  36  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  37  */
  38 #include <math.h>
  39 #include <stdio.h>
  40 #include "typedefs.h"
  41 #include "macros.h"
  42 #include "smalloc.h"
  43 #include "xvgr.h"
  44 #include "complex.h"
  45 #include "fftgrid.h"
  46 #include "mdrun.h"
  47
  48 void testfft(FILE *fp,t_complex ***grid,int nx,int ny,int nz,gmx_bool bFirst)
  49 {
  50 #ifdef USE_SGI_FFT
  51 #ifdef GMX_DOUBLE
  52   static    zomplex   *coeff;
  53 #else
  54   static    complex   *coeff;
  55 #endif
  56   static    int la1,la2;
  57 #endif
  58   t_complex *cptr;
  59   real      *gptr,*fqqq,fg,fac;
  60   int       ntot,i,j,k,m,n,ndim[4];
  61   int       npppm;
  62
  63   ndim[0] = 0;
  64   ndim[1] = nx;
  65   ndim[2] = ny;
  66   ndim[3] = nz;
  67
  68   ntot    = nx*ny*nz;
  69   cptr    = grid[0][0];
  70   fqqq    = &(grid[0][0][0].re);
  71
  72 #ifdef USE_SGI_FFT
  73   if (bFirst) {
  74     fprintf(fp,"Going to use SGI optimized FFT routines.\n");
  75 #ifdef GMX_DOUBLE
  76     coeff  = zfft3di(nx,ny,nz,NULL);
  77 #else
  78     coeff  = cfft3di(nx,ny,nz,NULL);
  79 #endif
  80     bFirst = FALSE;
  81   }
  82   la1 = nx;
  83   la2 = ny;
  84 #ifdef GMX_DOUBLE
  85   zfft3d(1,nx,ny,nz,(zomplex *)cptr,la1,la2,coeff);
  86 #else
  87   cfft3d(1,nx,ny,nz,(complex *)cptr,la1,la2,coeff);
  88 #endif
  89 #else
  90   fourn(fqqq-1,ndim,3,1);
  91 #endif
  92
  93 #ifdef USE_SGI_FFT
  94 #ifdef GMX_DOUBLE
  95   zfft3d(-1,nx,ny,nz,(zomplex *)cptr,la1,la2,coeff);
  96 #else
  97   cfft3d(-1,nx,ny,nz,(complex *)cptr,la1,la2,coeff);
  98 #endif
  99 #else
 100   fourn(fqqq-1,ndim,3,-1);
 101 #endif
 102 }
 103
 104 void testrft(FILE *fp,real ***grid,int nx,int ny,int nz,gmx_bool bFirst)
 105 {
 106 #ifdef USE_SGI_FFT
 107 #ifdef GMX_DOUBLE
 108   static    double *coeff;
 109 #else
 110   static    float *coeff;
 111 #endif
 112   static    int la1,la2;
 113 #endif
 114   real      *cptr;
 115   real      *gptr,*fqqq,fg,fac;
 116   int       ntot,i,j,k,m,n,ndim[4];
 117   int       npppm,job;
 118
 119   ndim[0] = 0;
 120   ndim[1] = nx;
 121   ndim[2] = ny;
 122   ndim[3] = nz;
 123
 124   ntot    = nx*ny*nz;
 125   cptr    = grid[0][0];
 126   fqqq    = &(grid[0][0][0]);
 127
 128 #ifdef USE_SGI_FFT
 129   if (bFirst) {
 130     fprintf(fp,"Going to use SGI optimized FFT routines.\n");
 131 #ifdef GMX_DOUBLE
 132     coeff  = dfft3di(nx,ny,nz,NULL);
 133 #else
 134     coeff  = sfft3di(nx,ny,nz,NULL);
 135 #endif
 136     bFirst = FALSE;
 137   }
 138   job = 1;
 139   la1 = nx+2;
 140   la2 = ny;
 141 #ifdef GMX_DOUBLE
 142   dzfft3d(job,nx,ny,nz,cptr,la1,la2,coeff);
 143 #else
 144   scfft3d(job,nx,ny,nz,cptr,la1,la2,coeff);
 145 #endif
 146 #else
 147   fourn(fqqq-1,ndim,3,1);
 148 #endif
 149
 150   job = -1;
 151
 152 #ifdef USE_SGI_FFT
 153 #ifdef GMX_DOUBLE
 154   zdfft3d(job,nx,ny,nz,cptr,la1,la2,coeff);
 155 #else
 156   csfft3d(job,nx,ny,nz,cptr,la1,la2,coeff);
 157 #endif
 158 #else
 159   fourn(fqqq-1,ndim,3,-1);
 160 #endif
 161 }
 162
 163 int main(int argc,char *argv[])
 164 {
 165   FILE      *fp;
 166   int       nnn[] = { 8, 10, 12, 15, 16, 18, 20, 24, 25, 27, 30, 32, 36, 40,
 167                       45, 48, 50, 54, 60, 64, 72, 75, 80, 81, 90, 100 };
 168 #define NNN asize(nnn)
 169   int       *niter;
 170   int       i,j,n,nit,ntot,n3;
 171   double    t,nflop;
 172   double    *rt,*ct;
 173   t_complex ***g;
 174   real      ***h;
 175
 176   snew(rt,NNN);
 177   snew(ct,NNN);
 178   snew(niter,NNN);
 179
 180   for(i=0; (i<NNN); i++) {
 181     n = nnn[i];
 182     fprintf(stderr,"\rReal %d     ",n);
 183     if (n < 16)
 184       niter[i] = 100;
 185     else if (n < 26)
 186       niter[i] = 50;
 187     else if (n < 51)
 188       niter[i] = 10;
 189     else
 190       niter[i] = 5;
 191     nit = niter[i];
 192
 193     h   = mk_rgrid(n+2,n,n);
 194     start_time();
 195     for(j=0; (j<nit); j++) {
 196       testrft(stdout,h,n,n,n,(j==0));
 197     }
 198     update_time();
 199     rt[i] = node_time();
 200     free_rgrid(h,n,n);
 201
 202     fprintf(stderr,"\rComplex %d     ",n);
 203     g   = mk_cgrid(n,n,n);
 204     start_time();
 205     for(j=0; (j<nit); j++) {
 206       testfft(stdout,g,n,n,n,(j==0));
 207     }
 208     update_time();
 209     ct[i] = node_time();
 210     free_cgrid(g,n,n);
 211   }
 212   fprintf(stderr,"\n");
 213   fp=xvgropen("timing.xvg","FFT timings per grid point","n","t (s)");
 214   for(i=0; (i<NNN); i++) {
 215     n3 = 2*niter[i]*nnn[i]*nnn[i]*nnn[i];
 216     fprintf(fp,"%10d  %10g  %10g\n",nnn[i],rt[i]/n3,ct[i]/n3);
 217   }
 218   gmx_fio_fclose(fp);
 219
 220   return 0;
 221 }