src/gromacs/ewald/pme_coordinate_receiver_gpu_impl.cu

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2019, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*! \internal \file
  36  *
  37  * \brief Implements class which recieves coordinates to GPU memory on PME task using CUDA
  38  *
  39  *
  40  * \author Alan Gray <alang@nvidia.com>
  41  *
  42  * \ingroup module_ewald
  43  */
  44 #include "gmxpre.h"
  45
  46 #include "pme_coordinate_receiver_gpu_impl.h"
  47
  48 #include "config.h"
  49
  50 #include <assert.h>
  51 #include <stdio.h>
  52
  53 #include "gromacs/ewald/pme.h"
  54 #include "gromacs/gpu_utils/cudautils.cuh"
  55 #include "gromacs/gpu_utils/gpueventsynchronizer.cuh"
  56 #include "gromacs/utility/gmxmpi.h"
  57
  58 namespace gmx
  59 {
  60
  61 PmeCoordinateReceiverGpu::Impl::Impl(void* pmeStream, MPI_Comm comm, gmx::ArrayRef<PpRanks> ppRanks) :
  62     pmeStream_(*static_cast<cudaStream_t*>(pmeStream)),
  63     comm_(comm),
  64     ppRanks_(ppRanks)
  65 {
  66     GMX_RELEASE_ASSERT(
  67             GMX_THREAD_MPI,
  68             "PME-PP GPU Communication is currently only supported with thread-MPI enabled");
  69 }
  70
  71 PmeCoordinateReceiverGpu::Impl::~Impl() = default;
  72
  73 void PmeCoordinateReceiverGpu::Impl::sendCoordinateBufferAddressToPpRanks(rvec* d_x)
  74 {
  75
  76     int ind_start = 0;
  77     int ind_end   = 0;
  78     for (const auto& receiver : ppRanks_)
  79     {
  80         ind_start = ind_end;
  81         ind_end   = ind_start + receiver.numAtoms;
  82
  83         // Data will be transferred directly from GPU.
  84         void* sendBuf = reinterpret_cast<void*>(&d_x[ind_start]);
  85
  86 #if GMX_MPI
  87         MPI_Send(&sendBuf, sizeof(void**), MPI_BYTE, receiver.rankId, 0, comm_);
  88 #endif
  89     }
  90 }
  91
  92 /*! \brief Receive coordinate data directly using CUDA memory copy */
  93 void PmeCoordinateReceiverGpu::Impl::receiveCoordinatesFromPpCudaDirect(int ppRank)
  94 {
  95     // Data will be pushed directly from PP task
  96
  97 #if GMX_MPI
  98     // Receive event from PP task and add to PME stream, to ensure PME calculation doesn't
  99     // commence until coordinate data has been transferred
 100     GpuEventSynchronizer* ppSync;
 101     MPI_Recv(&ppSync, sizeof(GpuEventSynchronizer*), MPI_BYTE, ppRank, 0, comm_, MPI_STATUS_IGNORE);
 102     ppSync->enqueueWaitEvent(pmeStream_);
 103 #endif
 104 }
 105
 106 PmeCoordinateReceiverGpu::PmeCoordinateReceiverGpu(void*                  pmeStream,
 107                                                    MPI_Comm               comm,
 108                                                    gmx::ArrayRef<PpRanks> ppRanks) :
 109     impl_(new Impl(pmeStream, comm, ppRanks))
 110 {
 111 }
 112
 113 PmeCoordinateReceiverGpu::~PmeCoordinateReceiverGpu() = default;
 114
 115 void PmeCoordinateReceiverGpu::sendCoordinateBufferAddressToPpRanks(rvec* d_x)
 116 {
 117     impl_->sendCoordinateBufferAddressToPpRanks(d_x);
 118 }
 119
 120 void PmeCoordinateReceiverGpu::receiveCoordinatesFromPpCudaDirect(int ppRank)
 121 {
 122     impl_->receiveCoordinatesFromPpCudaDirect(ppRank);
 123 }
 124
 125 } // namespace gmx