src/gromacs/gmxlib/gmx_detect_hardware.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013,2014,2015, 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 #include "gmxpre.h"
  36
  37 #include "gromacs/legacyheaders/gmx_detect_hardware.h"
  38
  39 #include "config.h"
  40
  41 #include <assert.h>
  42 #include <errno.h>
  43 #include <stdlib.h>
  44 #include <string.h>
  45
  46 #include <string>
  47 #include <vector>
  48
  49 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  50 /* For sysconf */
  51 #include <unistd.h>
  52 #endif
  53 #ifdef GMX_NATIVE_WINDOWS
  54 #include <windows.h>
  55 #endif
  56
  57 #include "thread_mpi/threads.h"
  58
  59 #include "gromacs/gmxlib/gpu_utils/gpu_utils.h"
  60 #include "gromacs/legacyheaders/copyrite.h"
  61 #include "gromacs/legacyheaders/gmx_cpuid.h"
  62 #include "gromacs/legacyheaders/md_logging.h"
  63 #include "gromacs/legacyheaders/network.h"
  64 #include "gromacs/legacyheaders/types/commrec.h"
  65 #include "gromacs/legacyheaders/types/enums.h"
  66 #include "gromacs/legacyheaders/types/hw_info.h"
  67 #include "gromacs/utility/arrayref.h"
  68 #include "gromacs/utility/basenetwork.h"
  69 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  70 #include "gromacs/utility/exceptions.h"
  71 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  72 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  73 #include "gromacs/utility/gmxomp.h"
  74 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  75 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  76 #include "gromacs/utility/sysinfo.h"
  77
  78
  79 #ifdef GMX_GPU
  80 const gmx_bool bGPUBinary = TRUE;
  81 #else
  82 const gmx_bool bGPUBinary = FALSE;
  83 #endif
  84
  85 static const char * invalid_gpuid_hint =
  86     "A delimiter-free sequence of valid numeric IDs of available GPUs is expected.";
  87
  88 /* The globally shared hwinfo structure. */
  89 static gmx_hw_info_t      *hwinfo_g;
  90 /* A reference counter for the hwinfo structure */
  91 static int                 n_hwinfo = 0;
  92 /* A lock to protect the hwinfo structure */
  93 static tMPI_Thread_mutex_t hw_info_lock = TMPI_THREAD_MUTEX_INITIALIZER;
  94
  95 #define HOSTNAMELEN 80
  96
  97 /* FW decl. */
  98 static void set_gpu_ids(gmx_gpu_opt_t *gpu_opt, int nrank, int rank);
  99 static int gmx_count_gpu_dev_unique(const gmx_gpu_info_t *gpu_info,
 100                                     const gmx_gpu_opt_t  *gpu_opt);
 101
 102 static void sprint_gpus(char *sbuf, const gmx_gpu_info_t *gpu_info)
 103 {
 104     int      i, ndev;
 105     char     stmp[STRLEN];
 106
 107     ndev = gpu_info->n_dev;
 108
 109     sbuf[0] = '\0';
 110     for (i = 0; i < ndev; i++)
 111     {
 112         get_gpu_device_info_string(stmp, gpu_info, i);
 113         strcat(sbuf, "    ");
 114         strcat(sbuf, stmp);
 115         if (i < ndev - 1)
 116         {
 117             strcat(sbuf, "\n");
 118         }
 119     }
 120 }
 121
 122 static void print_gpu_detection_stats(FILE                 *fplog,
 123                                       const gmx_gpu_info_t *gpu_info,
 124                                       const t_commrec      *cr)
 125 {
 126     char onhost[HOSTNAMELEN+10], stmp[STRLEN];
 127     int  ngpu;
 128
 129     if (!gpu_info->bDetectGPUs)
 130     {
 131         /* We skipped the detection, so don't print detection stats */
 132         return;
 133     }
 134
 135     ngpu = gpu_info->n_dev;
 136
 137 #if defined GMX_MPI && !defined GMX_THREAD_MPI
 138     /* We only print the detection on one, of possibly multiple, nodes */
 139     strncpy(onhost, " on host ", 10);
 140     gmx_gethostname(onhost + 9, HOSTNAMELEN);
 141 #else
 142     /* We detect all relevant GPUs */
 143     strncpy(onhost, "", 1);
 144 #endif
 145
 146     if (ngpu > 0)
 147     {
 148         sprint_gpus(stmp, gpu_info);
 149         md_print_warn(cr, fplog, "%d GPU%s detected%s:\n%s\n",
 150                       ngpu, (ngpu > 1) ? "s" : "", onhost, stmp);
 151     }
 152     else
 153     {
 154         md_print_warn(cr, fplog, "No GPUs detected%s\n", onhost);
 155     }
 156 }
 157
 158 /*! \brief Helper function for reporting GPU usage information
 159  * in the mdrun log file
 160  *
 161  * \param[in] gpu_info       Pointer to per-node GPU info struct
 162  * \param[in] gpu_opt        Pointer to per-node GPU options struct
 163  * \param[in] numPpRanks     Number of PP ranks per node
 164  * \param[in] bPrintHostName Print the hostname in the usage information
 165  * \return                   String to write to the log file
 166  * \throws                   std::bad_alloc if out of memory */
 167 static std::string
 168 makeGpuUsageReport(const gmx_gpu_info_t *gpu_info,
 169                    const gmx_gpu_opt_t  *gpu_opt,
 170                    size_t                numPpRanks,
 171                    bool                  bPrintHostName)
 172 {
 173     int  ngpu_use  = gpu_opt->n_dev_use;
 174     int  ngpu_comp = gpu_info->n_dev_compatible;
 175     char host[HOSTNAMELEN];
 176
 177     if (bPrintHostName)
 178     {
 179         gmx_gethostname(host, HOSTNAMELEN);
 180     }
 181
 182     /* Issue a note if GPUs are available but not used */
 183     if (ngpu_comp > 0 && ngpu_use < 1)
 184     {
 185         return gmx::formatString("%d compatible GPU%s detected in the system, but none will be used.\n"
 186                                  "Consider trying GPU acceleration with the Verlet scheme!\n",
 187                                  ngpu_comp, (ngpu_comp > 1) ? "s" : "");
 188     }
 189
 190     std::string output;
 191     if (!gpu_opt->bUserSet)
 192     {
 193         // gpu_opt->dev_compatible is only populated during auto-selection
 194         std::string gpuIdsString =
 195             formatAndJoin(gmx::constArrayRefFromArray(gpu_opt->dev_compatible,
 196                                                       gpu_opt->n_dev_compatible),
 197                           ",", gmx::StringFormatter("%d"));
 198         bool bPluralGpus = gpu_opt->n_dev_compatible > 1;
 199
 200         if (bPrintHostName)
 201         {
 202             output += gmx::formatString("On host %s ", host);
 203         }
 204         output += gmx::formatString("%d compatible GPU%s %s present, with ID%s %s\n",
 205                                     gpu_opt->n_dev_compatible,
 206                                     bPluralGpus ? "s" : "",
 207                                     bPluralGpus ? "are" : "is",
 208                                     bPluralGpus ? "s" : "",
 209                                     gpuIdsString.c_str());
 210     }
 211
 212     {
 213         std::vector<int>   gpuIdsInUse;
 214         for (int i = 0; i < ngpu_use; i++)
 215         {
 216             gpuIdsInUse.push_back(get_cuda_gpu_device_id(gpu_info, gpu_opt, i));
 217         }
 218         std::string gpuIdsString =
 219             formatAndJoin(gpuIdsInUse, ",", gmx::StringFormatter("%d"));
 220         int         numGpusInUse = gmx_count_gpu_dev_unique(gpu_info, gpu_opt);
 221         bool        bPluralGpus  = numGpusInUse > 1;
 222
 223         if (bPrintHostName)
 224         {
 225             output += gmx::formatString("On host %s ", host);
 226         }
 227         output += gmx::formatString("%d GPU%s %sselected for this run.\n"
 228                                     "Mapping of GPU ID%s to the %d PP rank%s in this node: %s\n",
 229                                     numGpusInUse, bPluralGpus ? "s" : "",
 230                                     gpu_opt->bUserSet ? "user-" : "auto-",
 231                                     bPluralGpus ? "s" : "",
 232                                     numPpRanks,
 233                                     (numPpRanks > 1) ? "s" : "",
 234                                     gpuIdsString.c_str());
 235     }
 236
 237     return output;
 238 }
 239
 240 /* Give a suitable fatal error or warning if the build configuration
 241    and runtime CPU do not match. */
 242 static void
 243 check_use_of_rdtscp_on_this_cpu(FILE                *fplog,
 244                                 const t_commrec     *cr,
 245                                 const gmx_hw_info_t *hwinfo)
 246 {
 247     gmx_bool bCpuHasRdtscp, bBinaryUsesRdtscp;
 248 #ifdef HAVE_RDTSCP
 249     bBinaryUsesRdtscp = TRUE;
 250 #else
 251     bBinaryUsesRdtscp = FALSE;
 252 #endif
 253
 254     bCpuHasRdtscp = gmx_cpuid_feature(hwinfo->cpuid_info, GMX_CPUID_FEATURE_X86_RDTSCP);
 255
 256     if (!bCpuHasRdtscp && bBinaryUsesRdtscp)
 257     {
 258         gmx_fatal(FARGS, "The %s executable was compiled to use the rdtscp CPU instruction. "
 259                   "However, this is not supported by the current hardware and continuing would lead to a crash. "
 260                   "Please rebuild GROMACS with the GMX_USE_RDTSCP=OFF CMake option.",
 261                   ShortProgram());
 262     }
 263
 264     if (bCpuHasRdtscp && !bBinaryUsesRdtscp)
 265     {
 266         md_print_warn(cr, fplog, "The current CPU can measure timings more accurately than the code in\n"
 267                       "%s was configured to use. This might affect your simulation\n"
 268                       "speed as accurate timings are needed for load-balancing.\n"
 269                       "Please consider rebuilding %s with the GMX_USE_RDTSCP=ON CMake option.\n",
 270                       ShortProgram(), ShortProgram());
 271     }
 272 }
 273
 274 void gmx_check_hw_runconf_consistency(FILE                *fplog,
 275                                       const gmx_hw_info_t *hwinfo,
 276                                       const t_commrec     *cr,
 277                                       const gmx_hw_opt_t  *hw_opt,
 278                                       gmx_bool             bUseGPU)
 279 {
 280     int      npppn;
 281     char     th_or_proc[STRLEN], th_or_proc_plural[STRLEN], pernode[STRLEN];
 282     gmx_bool btMPI, bMPI, bNthreadsAuto, bEmulateGPU;
 283
 284     assert(hwinfo);
 285     assert(cr);
 286
 287     /* Below we only do consistency checks for PP and GPUs,
 288      * this is irrelevant for PME only nodes, so in that case we return
 289      * here.
 290      */
 291     if (!(cr->duty & DUTY_PP))
 292     {
 293         return;
 294     }
 295
 296 #if defined(GMX_THREAD_MPI)
 297     bMPI          = FALSE;
 298     btMPI         = TRUE;
 299     bNthreadsAuto = (hw_opt->nthreads_tmpi < 1);
 300 #elif defined(GMX_LIB_MPI)
 301     bMPI          = TRUE;
 302     btMPI         = FALSE;
 303     bNthreadsAuto = FALSE;
 304 #else
 305     bMPI          = FALSE;
 306     btMPI         = FALSE;
 307     bNthreadsAuto = FALSE;
 308 #endif
 309
 310     /* GPU emulation detection is done later, but we need here as well
 311      * -- uncool, but there's no elegant workaround */
 312     bEmulateGPU       = (getenv("GMX_EMULATE_GPU") != NULL);
 313
 314     if (hwinfo->gpu_info.n_dev_compatible > 0)
 315     {
 316         std::string gpuUseageReport;
 317         try
 318         {
 319             gpuUseageReport = makeGpuUsageReport(&hwinfo->gpu_info,
 320                                                  &hw_opt->gpu_opt,
 321                                                  cr->nrank_pp_intranode,
 322                                                  bMPI && cr->nnodes > 1);
 323         }
 324         GMX_CATCH_ALL_AND_EXIT_WITH_FATAL_ERROR;
 325
 326         /* NOTE: this print is only for and on one physical node */
 327         md_print_info(cr, fplog, "%s\n", gpuUseageReport.c_str());
 328     }
 329
 330     /* Need to ensure that we have enough GPUs:
 331      * - need one GPU per PP node
 332      * - no GPU oversubscription with tMPI
 333      * */
 334     /* number of PP processes per node */
 335     npppn = cr->nrank_pp_intranode;
 336
 337     pernode[0]           = '\0';
 338     th_or_proc_plural[0] = '\0';
 339     if (btMPI)
 340     {
 341         sprintf(th_or_proc, "thread-MPI thread");
 342         if (npppn > 1)
 343         {
 344             sprintf(th_or_proc_plural, "s");
 345         }
 346     }
 347     else if (bMPI)
 348     {
 349         sprintf(th_or_proc, "MPI process");
 350         if (npppn > 1)
 351         {
 352             sprintf(th_or_proc_plural, "es");
 353         }
 354         sprintf(pernode, " per node");
 355     }
 356     else
 357     {
 358         /* neither MPI nor tMPI */
 359         sprintf(th_or_proc, "process");
 360     }
 361
 362     if (bUseGPU && hwinfo->gpu_info.n_dev_compatible > 0 &&
 363         !bEmulateGPU)
 364     {
 365         int  ngpu_comp, ngpu_use;
 366         char gpu_comp_plural[2], gpu_use_plural[2];
 367
 368         ngpu_comp = hwinfo->gpu_info.n_dev_compatible;
 369         ngpu_use  = hw_opt->gpu_opt.n_dev_use;
 370
 371         sprintf(gpu_comp_plural, "%s", (ngpu_comp > 1) ? "s" : "");
 372         sprintf(gpu_use_plural,  "%s", (ngpu_use > 1) ? "s" : "");
 373
 374         /* number of tMPI threads auto-adjusted */
 375         if (btMPI && bNthreadsAuto)
 376         {
 377             if (hw_opt->gpu_opt.bUserSet && npppn < ngpu_use)
 378             {
 379                 /* The user manually provided more GPUs than threads we
 380                    could automatically start. */
 381                 gmx_fatal(FARGS,
 382                           "%d GPU%s provided, but only %d PP thread-MPI thread%s coud be started.\n"
 383                           "%s requires one PP tread-MPI thread per GPU; use fewer GPUs.",
 384                           ngpu_use, gpu_use_plural,
 385                           npppn, th_or_proc_plural,
 386                           ShortProgram());
 387             }
 388
 389             if (!hw_opt->gpu_opt.bUserSet && npppn < ngpu_comp)
 390             {
 391                 /* There are more GPUs than tMPI threads; we have
 392                    limited the number GPUs used. */
 393                 md_print_warn(cr, fplog,
 394                               "NOTE: %d GPU%s were detected, but only %d PP thread-MPI thread%s can be started.\n"
 395                               "      %s can use one GPU per PP tread-MPI thread, so only %d GPU%s will be used.\n",
 396                               ngpu_comp, gpu_comp_plural,
 397                               npppn, th_or_proc_plural,
 398                               ShortProgram(), npppn,
 399                               npppn > 1 ? "s" : "");
 400             }
 401         }
 402
 403         if (hw_opt->gpu_opt.bUserSet)
 404         {
 405             if (ngpu_use != npppn)
 406             {
 407                 gmx_fatal(FARGS,
 408                           "Incorrect launch configuration: mismatching number of PP %s%s and GPUs%s.\n"
 409                           "%s was started with %d PP %s%s%s, but you provided %d GPU%s.",
 410                           th_or_proc, btMPI ? "s" : "es", pernode,
 411                           ShortProgram(), npppn, th_or_proc,
 412                           th_or_proc_plural, pernode,
 413                           ngpu_use, gpu_use_plural);
 414             }
 415         }
 416         else
 417         {
 418             if (ngpu_comp > npppn)
 419             {
 420                 md_print_warn(cr, fplog,
 421                               "NOTE: potentially sub-optimal launch configuration, %s started with less\n"
 422                               "      PP %s%s%s than GPU%s available.\n"
 423                               "      Each PP %s can use only one GPU, %d GPU%s%s will be used.\n",
 424                               ShortProgram(), th_or_proc,
 425                               th_or_proc_plural, pernode, gpu_comp_plural,
 426                               th_or_proc, npppn, gpu_use_plural, pernode);
 427             }
 428
 429             if (ngpu_use != npppn)
 430             {
 431                 /* Avoid duplicate error messages.
 432                  * Unfortunately we can only do this at the physical node
 433                  * level, since the hardware setup and MPI process count
 434                  * might differ between physical nodes.
 435                  */
 436                 if (cr->rank_pp_intranode == 0)
 437                 {
 438                     gmx_fatal(FARGS,
 439                               "Incorrect launch configuration: mismatching number of PP %s%s and GPUs%s.\n"
 440                               "%s was started with %d PP %s%s%s, but only %d GPU%s were detected.",
 441                               th_or_proc, btMPI ? "s" : "es", pernode,
 442                               ShortProgram(), npppn, th_or_proc,
 443                               th_or_proc_plural, pernode,
 444                               ngpu_use, gpu_use_plural);
 445                 }
 446             }
 447         }
 448
 449         {
 450             int      same_count;
 451
 452             same_count = gmx_count_gpu_dev_shared(&hw_opt->gpu_opt);
 453
 454             if (same_count > 0)
 455             {
 456                 md_print_info(cr, fplog,
 457                               "NOTE: You assigned %s to multiple %s%s.\n",
 458                               same_count > 1 ? "GPUs" : "a GPU", th_or_proc, btMPI ? "s" : "es");
 459             }
 460         }
 461     }
 462
 463 #ifdef GMX_MPI
 464     if (PAR(cr))
 465     {
 466         /* Avoid other ranks to continue after
 467            inconsistency */
 468         MPI_Barrier(cr->mpi_comm_mygroup);
 469     }
 470 #endif
 471
 472 }
 473
 474 /* Return 0 if none of the GPU (per node) are shared among PP ranks.
 475  *
 476  * Sharing GPUs among multiple PP ranks is possible when the user passes
 477  * GPU IDs. Here we check for sharing and return a non-zero value when
 478  * this is detected. Note that the return value represents the number of
 479  * PP rank pairs that share a device.
 480  */
 481 int gmx_count_gpu_dev_shared(const gmx_gpu_opt_t *gpu_opt)
 482 {
 483     int      same_count    = 0;
 484     int      ngpu          = gpu_opt->n_dev_use;
 485
 486     if (gpu_opt->bUserSet)
 487     {
 488         int      i, j;
 489
 490         for (i = 0; i < ngpu - 1; i++)
 491         {
 492             for (j = i + 1; j < ngpu; j++)
 493             {
 494                 same_count      += (gpu_opt->dev_use[i] ==
 495                                     gpu_opt->dev_use[j]);
 496             }
 497         }
 498     }
 499
 500     return same_count;
 501 }
 502
 503 /* Count and return the number of unique GPUs (per node) selected.
 504  *
 505  * As sharing GPUs among multiple PP ranks is possible when the user passes
 506  * GPU IDs, the number of GPUs user (per node) can be different from the
 507  * number of GPU IDs selected.
 508  */
 509 static int gmx_count_gpu_dev_unique(const gmx_gpu_info_t *gpu_info,
 510                                     const gmx_gpu_opt_t  *gpu_opt)
 511 {
 512     int  i, uniq_count, ngpu;
 513     int *uniq_ids;
 514
 515     assert(gpu_info);
 516     assert(gpu_opt);
 517
 518     ngpu = gpu_info->n_dev;
 519
 520     uniq_count  = 0;
 521
 522     snew(uniq_ids, ngpu);
 523
 524     /* Each element in uniq_ids will be set to 0 or 1. The n-th element set
 525      * to 1 indicates that the respective GPU was selected to be used. */
 526     for (i = 0; i < gpu_opt->n_dev_use; i++)
 527     {
 528         uniq_ids[get_cuda_gpu_device_id(gpu_info, gpu_opt, i)] = 1;
 529     }
 530     /* Count the devices used. */
 531     for (i = 0; i < ngpu; i++)
 532     {
 533         uniq_count += uniq_ids[i];
 534     }
 535
 536     sfree(uniq_ids);
 537
 538     return uniq_count;
 539 }
 540
 541 static int get_ncores(gmx_cpuid_t cpuid)
 542 {
 543     int        nprocessors, npackages, ncores_per_package, nhwthreads_per_core;
 544     const int *package_id, *core_id, *hwthread_id, *locality_order;
 545     int        rc;
 546
 547     rc = gmx_cpuid_topology(cpuid,
 548                             &nprocessors, &npackages,
 549                             &ncores_per_package, &nhwthreads_per_core,
 550                             &package_id, &core_id,
 551                             &hwthread_id, &locality_order);
 552
 553     if (rc == 0)
 554     {
 555         return npackages*ncores_per_package;
 556     }
 557     else
 558     {
 559         /* We don't have cpuid topology info, return 0 core count */
 560         return 0;
 561     }
 562 }
 563
 564 /* Return the number of hardware threads supported by the current CPU.
 565  * We assume that this is equal with the number of "processors"
 566  * reported to be online by the OS at the time of the call. The
 567  * definition of "processor" is according to an old POSIX standard.
 568  *
 569  * Note that the number of hardware threads is generally greater than
 570  * the number of cores (e.g. x86 hyper-threading, Power). Managing the
 571  * mapping of software threads to hardware threads is managed
 572  * elsewhere. */
 573 static int get_nthreads_hw_avail(FILE gmx_unused *fplog, const t_commrec gmx_unused *cr)
 574 {
 575     int ret = 0;
 576
 577 #if ((defined(WIN32) || defined( _WIN32 ) || defined(WIN64) || defined( _WIN64 )) && !(defined (__CYGWIN__) || defined (__CYGWIN32__)))
 578     /* Windows */
 579     SYSTEM_INFO sysinfo;
 580     GetSystemInfo( &sysinfo );
 581     ret = sysinfo.dwNumberOfProcessors;
 582 #elif defined HAVE_SYSCONF
 583     /* We are probably on Unix.
 584      * Now check if we have the argument to use before executing the call
 585      */
 586 #if defined(_SC_NPROCESSORS_ONLN)
 587     ret = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
 588 #elif defined(_SC_NPROC_ONLN)
 589     ret = sysconf(_SC_NPROC_ONLN);
 590 #elif defined(_SC_NPROCESSORS_CONF)
 591     ret = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
 592 #elif defined(_SC_NPROC_CONF)
 593     ret = sysconf(_SC_NPROC_CONF);
 594 #else
 595 #warning "No valid sysconf argument value found. Executables will not be able to determine the number of logical cores: mdrun will use 1 thread by default!"
 596 #endif /* End of check for sysconf argument values */
 597
 598 #else
 599     /* Neither windows nor Unix. No fscking idea how many hardware threads we have! */
 600     ret = -1;
 601 #endif
 602
 603     if (debug)
 604     {
 605         fprintf(debug, "Detected %d hardware threads to use.\n", ret);
 606     }
 607
 608 #ifdef GMX_OPENMP
 609     if (ret != gmx_omp_get_num_procs())
 610     {
 611         md_print_warn(cr, fplog,
 612                       "Number of logical cores detected (%d) does not match the number reported by OpenMP (%d).\n"
 613                       "Consider setting the launch configuration manually!",
 614                       ret, gmx_omp_get_num_procs());
 615     }
 616 #endif
 617
 618     return ret;
 619 }
 620
 621 static void gmx_detect_gpus(FILE *fplog, const t_commrec *cr)
 622 {
 623 #ifdef GMX_LIB_MPI
 624     int              rank_world;
 625     MPI_Comm         physicalnode_comm;
 626 #endif
 627     int              rank_local;
 628
 629     /* Under certain circumstances MPI ranks on the same physical node
 630      * can not simultaneously access the same GPU(s). Therefore we run
 631      * the detection only on one MPI rank per node and broadcast the info.
 632      * Note that with thread-MPI only a single thread runs this code.
 633      *
 634      * TODO: We should also do CPU hardware detection only once on each
 635      * physical node and broadcast it, instead of do it on every MPI rank.
 636      */
 637 #ifdef GMX_LIB_MPI
 638     /* A split of MPI_COMM_WORLD over physical nodes is only required here,
 639      * so we create and destroy it locally.
 640      */
 641     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank_world);
 642     MPI_Comm_split(MPI_COMM_WORLD, gmx_physicalnode_id_hash(),
 643                    rank_world, &physicalnode_comm);
 644     MPI_Comm_rank(physicalnode_comm, &rank_local);
 645 #else
 646     /* Here there should be only one process, check this */
 647     assert(cr->nnodes == 1 && cr->sim_nodeid == 0);
 648
 649     rank_local = 0;
 650 #endif
 651
 652     if (rank_local == 0)
 653     {
 654         char detection_error[STRLEN] = "", sbuf[STRLEN];
 655
 656         if (detect_gpus(&hwinfo_g->gpu_info, detection_error) != 0)
 657         {
 658             if (detection_error[0] != '\0')
 659             {
 660                 sprintf(sbuf, ":\n      %s\n", detection_error);
 661             }
 662             else
 663             {
 664                 sprintf(sbuf, ".");
 665             }
 666             md_print_warn(cr, fplog,
 667                           "NOTE: Error occurred during GPU detection%s"
 668                           "      Can not use GPU acceleration, will fall back to CPU kernels.\n",
 669                           sbuf);
 670         }
 671     }
 672
 673 #ifdef GMX_LIB_MPI
 674     /* Broadcast the GPU info to the other ranks within this node */
 675     MPI_Bcast(&hwinfo_g->gpu_info.n_dev, 1, MPI_INT, 0, physicalnode_comm);
 676
 677     if (hwinfo_g->gpu_info.n_dev > 0)
 678     {
 679         int dev_size;
 680
 681         dev_size = hwinfo_g->gpu_info.n_dev*sizeof_gpu_dev_info();
 682
 683         if (rank_local > 0)
 684         {
 685             hwinfo_g->gpu_info.gpu_dev =
 686                 (struct gmx_device_info_t *)malloc(dev_size);
 687         }
 688         MPI_Bcast(hwinfo_g->gpu_info.gpu_dev, dev_size, MPI_BYTE,
 689                   0, physicalnode_comm);
 690         MPI_Bcast(&hwinfo_g->gpu_info.n_dev_compatible, 1, MPI_INT,
 691                   0, physicalnode_comm);
 692     }
 693
 694     MPI_Comm_free(&physicalnode_comm);
 695 #endif
 696 }
 697
 698 static void gmx_collect_hardware_mpi()
 699 {
 700 #ifdef GMX_LIB_MPI
 701     int  rank_id;
 702     int  nrank, rank, ncore, nhwthread, ngpu, i;
 703     int  gpu_hash;
 704     int *buf, *all;
 705
 706     rank_id   = gmx_physicalnode_id_hash();
 707     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
 708     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nrank);
 709     ncore     = hwinfo_g->ncore;
 710     nhwthread = hwinfo_g->nthreads_hw_avail;
 711     ngpu      = hwinfo_g->gpu_info.n_dev_compatible;
 712     /* Create a unique hash of the GPU type(s) in this node */
 713     gpu_hash  = 0;
 714     /* Here it might be better to only loop over the compatible GPU, but we
 715      * don't have that information available and it would also require
 716      * removing the device ID from the device info string.
 717      */
 718     for (i = 0; i < hwinfo_g->gpu_info.n_dev; i++)
 719     {
 720         char stmp[STRLEN];
 721
 722         /* Since the device ID is incorporated in the hash, the order of
 723          * the GPUs affects the hash. Also two identical GPUs won't give
 724          * a gpu_hash of zero after XORing.
 725          */
 726         get_gpu_device_info_string(stmp, &hwinfo_g->gpu_info, i);
 727         gpu_hash ^= gmx_string_fullhash_func(stmp, gmx_string_hash_init);
 728     }
 729
 730     snew(buf, nrank);
 731     snew(all, nrank);
 732     buf[rank] = rank_id;
 733
 734     MPI_Allreduce(buf, all, nrank, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 735
 736     gmx_bool bFound;
 737     int      nnode0, ncore0, nhwthread0, ngpu0, r;
 738
 739     bFound     = FALSE;
 740     ncore0     = 0;
 741     nnode0     = 0;
 742     nhwthread0 = 0;
 743     ngpu0      = 0;
 744     for (r = 0; r < nrank; r++)
 745     {
 746         if (all[r] == rank_id)
 747         {
 748             if (!bFound && r == rank)
 749             {
 750                 /* We are the first rank in this physical node */
 751                 nnode0     = 1;
 752                 ncore0     = ncore;
 753                 nhwthread0 = nhwthread;
 754                 ngpu0      = ngpu;
 755             }
 756             bFound = TRUE;
 757         }
 758     }
 759
 760     sfree(buf);
 761     sfree(all);
 762
 763     int sum[4], maxmin[10];
 764
 765     {
 766         int buf[4];
 767
 768         /* Sum values from only intra-rank 0 so we get the sum over all nodes */
 769         buf[0] = nnode0;
 770         buf[1] = ncore0;
 771         buf[2] = nhwthread0;
 772         buf[3] = ngpu0;
 773
 774         MPI_Allreduce(buf, sum, 4, MPI_INT, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
 775     }
 776
 777     {
 778         int buf[10];
 779
 780         /* Store + and - values for all ranks,
 781          * so we can get max+min with one MPI call.
 782          */
 783         buf[0] = ncore;
 784         buf[1] = nhwthread;
 785         buf[2] = ngpu;
 786         buf[3] = gmx_cpuid_simd_suggest(hwinfo_g->cpuid_info);
 787         buf[4] = gpu_hash;
 788         buf[5] = -buf[0];
 789         buf[6] = -buf[1];
 790         buf[7] = -buf[2];
 791         buf[8] = -buf[3];
 792         buf[9] = -buf[4];
 793
 794         MPI_Allreduce(buf, maxmin, 10, MPI_INT, MPI_MAX, MPI_COMM_WORLD);
 795     }
 796
 797     hwinfo_g->nphysicalnode       = sum[0];
 798     hwinfo_g->ncore_tot           = sum[1];
 799     hwinfo_g->ncore_min           = -maxmin[5];
 800     hwinfo_g->ncore_max           = maxmin[0];
 801     hwinfo_g->nhwthread_tot       = sum[2];
 802     hwinfo_g->nhwthread_min       = -maxmin[6];
 803     hwinfo_g->nhwthread_max       = maxmin[1];
 804     hwinfo_g->ngpu_compatible_tot = sum[3];
 805     hwinfo_g->ngpu_compatible_min = -maxmin[7];
 806     hwinfo_g->ngpu_compatible_max = maxmin[2];
 807     hwinfo_g->simd_suggest_min    = static_cast<enum gmx_cpuid_simd>(-maxmin[8]);
 808     hwinfo_g->simd_suggest_max    = static_cast<enum gmx_cpuid_simd>(maxmin[3]);
 809     hwinfo_g->bIdenticalGPUs      = (maxmin[4] == -maxmin[9]);
 810 #else
 811     /* All ranks use the same pointer, protect it with a mutex */
 812     tMPI_Thread_mutex_lock(&hw_info_lock);
 813     hwinfo_g->nphysicalnode       = 1;
 814     hwinfo_g->ncore_tot           = hwinfo_g->ncore;
 815     hwinfo_g->ncore_min           = hwinfo_g->ncore;
 816     hwinfo_g->ncore_max           = hwinfo_g->ncore;
 817     hwinfo_g->nhwthread_tot       = hwinfo_g->nthreads_hw_avail;
 818     hwinfo_g->nhwthread_min       = hwinfo_g->nthreads_hw_avail;
 819     hwinfo_g->nhwthread_max       = hwinfo_g->nthreads_hw_avail;
 820     hwinfo_g->ngpu_compatible_tot = hwinfo_g->gpu_info.n_dev_compatible;
 821     hwinfo_g->ngpu_compatible_min = hwinfo_g->gpu_info.n_dev_compatible;
 822     hwinfo_g->ngpu_compatible_max = hwinfo_g->gpu_info.n_dev_compatible;
 823     hwinfo_g->simd_suggest_min    = gmx_cpuid_simd_suggest(hwinfo_g->cpuid_info);
 824     hwinfo_g->simd_suggest_max    = gmx_cpuid_simd_suggest(hwinfo_g->cpuid_info);
 825     hwinfo_g->bIdenticalGPUs      = TRUE;
 826     tMPI_Thread_mutex_unlock(&hw_info_lock);
 827 #endif
 828 }
 829
 830 gmx_hw_info_t *gmx_detect_hardware(FILE *fplog, const t_commrec *cr,
 831                                    gmx_bool bDetectGPUs)
 832 {
 833     int ret;
 834
 835     /* make sure no one else is doing the same thing */
 836     ret = tMPI_Thread_mutex_lock(&hw_info_lock);
 837     if (ret != 0)
 838     {
 839         gmx_fatal(FARGS, "Error locking hwinfo mutex: %s", strerror(errno));
 840     }
 841
 842     /* only initialize the hwinfo structure if it is not already initalized */
 843     if (n_hwinfo == 0)
 844     {
 845         snew(hwinfo_g, 1);
 846
 847         /* detect CPUID info; no fuss, we don't detect system-wide
 848          * -- sloppy, but that's it for now */
 849         if (gmx_cpuid_init(&hwinfo_g->cpuid_info) != 0)
 850         {
 851             gmx_fatal_collective(FARGS, cr, NULL, "CPUID detection failed!");
 852         }
 853
 854         /* get the number of cores, will be 0 when not detected */
 855         hwinfo_g->ncore             = get_ncores(hwinfo_g->cpuid_info);
 856
 857         /* detect number of hardware threads */
 858         hwinfo_g->nthreads_hw_avail = get_nthreads_hw_avail(fplog, cr);
 859
 860         /* detect GPUs */
 861         hwinfo_g->gpu_info.n_dev            = 0;
 862         hwinfo_g->gpu_info.n_dev_compatible = 0;
 863         hwinfo_g->gpu_info.gpu_dev          = NULL;
 864
 865         /* Run the detection if the binary was compiled with GPU support
 866          * and we requested detection.
 867          */
 868         hwinfo_g->gpu_info.bDetectGPUs =
 869             (bGPUBinary && bDetectGPUs &&
 870              getenv("GMX_DISABLE_GPU_DETECTION") == NULL);
 871         if (hwinfo_g->gpu_info.bDetectGPUs)
 872         {
 873             gmx_detect_gpus(fplog, cr);
 874         }
 875     }
 876     /* increase the reference counter */
 877     n_hwinfo++;
 878
 879     ret = tMPI_Thread_mutex_unlock(&hw_info_lock);
 880     if (ret != 0)
 881     {
 882         gmx_fatal(FARGS, "Error unlocking hwinfo mutex: %s", strerror(errno));
 883     }
 884
 885     gmx_collect_hardware_mpi();
 886
 887     return hwinfo_g;
 888 }
 889
 890 static std::string detected_hardware_string(const gmx_hw_info_t *hwinfo,
 891                                             bool                 bFullCpuInfo)
 892 {
 893     std::string s;
 894
 895     s  = gmx::formatString("\n");
 896     s += gmx::formatString("Running on %d node%s with total",
 897                            hwinfo->nphysicalnode,
 898                            hwinfo->nphysicalnode == 1 ? "" : "s");
 899     if (hwinfo->ncore_tot > 0)
 900     {
 901         s += gmx::formatString(" %d cores,", hwinfo->ncore_tot);
 902     }
 903     s += gmx::formatString(" %d logical cores", hwinfo->nhwthread_tot);
 904     if (hwinfo->gpu_info.bDetectGPUs)
 905     {
 906         s += gmx::formatString(", %d compatible GPU%s",
 907                                hwinfo->ngpu_compatible_tot,
 908                                hwinfo->ngpu_compatible_tot == 1 ? "" : "s");
 909     }
 910     else if (bGPUBinary)
 911     {
 912         s += gmx::formatString(" (GPU detection deactivated)");
 913     }
 914     s += gmx::formatString("\n");
 915
 916     if (hwinfo->nphysicalnode > 1)
 917     {
 918         /* Print per node hardware feature counts */
 919         if (hwinfo->ncore_max > 0)
 920         {
 921             s += gmx::formatString("  Cores per node:           %2d", hwinfo->ncore_min);
 922             if (hwinfo->ncore_max > hwinfo->ncore_min)
 923             {
 924                 s += gmx::formatString(" - %2d", hwinfo->ncore_max);
 925             }
 926             s += gmx::formatString("\n");
 927         }
 928         s += gmx::formatString("  Logical cores per node:   %2d", hwinfo->nhwthread_min);
 929         if (hwinfo->nhwthread_max > hwinfo->nhwthread_min)
 930         {
 931             s += gmx::formatString(" - %2d", hwinfo->nhwthread_max);
 932         }
 933         s += gmx::formatString("\n");
 934         if (bGPUBinary)
 935         {
 936             s += gmx::formatString("  Compatible GPUs per node: %2d",
 937                                    hwinfo->ngpu_compatible_min);
 938             if (hwinfo->ngpu_compatible_max > hwinfo->ngpu_compatible_min)
 939             {
 940                 s += gmx::formatString(" - %2d", hwinfo->ngpu_compatible_max);
 941             }
 942             s += gmx::formatString("\n");
 943             if (hwinfo->ngpu_compatible_tot > 0)
 944             {
 945                 if (hwinfo->bIdenticalGPUs)
 946                 {
 947                     s += gmx::formatString("  All nodes have identical type(s) of GPUs\n");
 948                 }
 949                 else
 950                 {
 951                     /* This message will also appear with identical GPU types
 952                      * when at least one node has no GPU.
 953                      */
 954                     s += gmx::formatString("  Different nodes have different type(s) and/or order of GPUs\n");
 955                 }
 956             }
 957         }
 958     }
 959
 960 #ifdef GMX_LIB_MPI
 961     char host[HOSTNAMELEN];
 962     int  rank;
 963
 964     gmx_gethostname(host, HOSTNAMELEN);
 965     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
 966
 967     s += gmx::formatString("Hardware detected on host %s (the node of MPI rank %d):\n",
 968                            host, rank);
 969 #else
 970     s += gmx::formatString("Hardware detected:\n");
 971 #endif
 972     s += gmx::formatString("  CPU info:\n");
 973     if (bFullCpuInfo)
 974     {
 975         char buf[1024];
 976
 977         gmx_cpuid_formatstring(hwinfo->cpuid_info, buf, 1023);
 978         buf[1023] = '\0';
 979
 980         s += gmx::formatString("%s", buf);
 981     }
 982     else
 983     {
 984         s += gmx::formatString("    Vendor: %s\n",
 985                                gmx_cpuid_vendor_string[gmx_cpuid_vendor(hwinfo->cpuid_info)]);
 986         s += gmx::formatString("    Brand:  %s\n",
 987                                gmx_cpuid_brand(hwinfo->cpuid_info));
 988     }
 989     s += gmx::formatString("    SIMD instructions most likely to fit this hardware: %s",
 990                            gmx_cpuid_simd_string[hwinfo->simd_suggest_min]);
 991     if (hwinfo->simd_suggest_max > hwinfo->simd_suggest_min)
 992     {
 993         s += gmx::formatString(" - %s",
 994                                gmx_cpuid_simd_string[hwinfo->simd_suggest_max]);
 995     }
 996     s += gmx::formatString("\n");
 997     s += gmx::formatString("    SIMD instructions selected at GROMACS compile time: %s\n",
 998                            gmx_cpuid_simd_string[gmx_compiled_simd()]);
 999     if (bGPUBinary && (hwinfo->ngpu_compatible_tot > 0 ||
1000                        hwinfo->gpu_info.n_dev > 0))
1001     {
1002         s += gmx::formatString("  GPU info:\n");
1003         s += gmx::formatString("    Number of GPUs detected: %d\n",
1004                                hwinfo->gpu_info.n_dev);
1005         if (hwinfo->gpu_info.n_dev > 0)
1006         {
1007             char buf[STRLEN];
1008
1009             sprint_gpus(buf, &hwinfo->gpu_info);
1010             s += gmx::formatString("%s\n", buf);
1011         }
1012     }
1013
1014     return s;
1015 }
1016
1017 void gmx_print_detected_hardware(FILE *fplog, const t_commrec *cr,
1018                                  const gmx_hw_info_t *hwinfo)
1019 {
1020     if (fplog != NULL)
1021     {
1022         std::string detected;
1023
1024         detected = detected_hardware_string(hwinfo, TRUE);
1025
1026         fprintf(fplog, "%s\n", detected.c_str());
1027     }
1028
1029     if (MULTIMASTER(cr))
1030     {
1031         std::string detected;
1032
1033         detected = detected_hardware_string(hwinfo, FALSE);
1034
1035         fprintf(stderr, "%s\n", detected.c_str());
1036     }
1037
1038     /* Check the compiled SIMD instruction set against that of the node
1039      * with the lowest SIMD level support.
1040      */
1041     gmx_cpuid_simd_check(hwinfo->simd_suggest_min, fplog, MULTIMASTER(cr));
1042
1043     /* For RDTSCP we only check on our local node and skip the MPI reduction */
1044     check_use_of_rdtscp_on_this_cpu(fplog, cr, hwinfo);
1045 }
1046
1047 void gmx_parse_gpu_ids(gmx_gpu_opt_t *gpu_opt)
1048 {
1049     char *env;
1050
1051     if (gpu_opt->gpu_id != NULL && !bGPUBinary)
1052     {
1053         gmx_fatal(FARGS, "GPU ID string set, but %s was compiled without GPU support!", ShortProgram());
1054     }
1055
1056     env = getenv("GMX_GPU_ID");
1057     if (env != NULL && gpu_opt->gpu_id != NULL)
1058     {
1059         gmx_fatal(FARGS, "GMX_GPU_ID and -gpu_id can not be used at the same time");
1060     }
1061     if (env == NULL)
1062     {
1063         env = gpu_opt->gpu_id;
1064     }
1065
1066     /* parse GPU IDs if the user passed any */
1067     if (env != NULL)
1068     {
1069         /* Parse a "plain" GPU ID string which contains a sequence of
1070          * digits corresponding to GPU IDs; the order will indicate
1071          * the process/tMPI thread - GPU assignment. */
1072         parse_digits_from_plain_string(env,
1073                                        &gpu_opt->n_dev_use,
1074                                        &gpu_opt->dev_use);
1075
1076         if (gpu_opt->n_dev_use == 0)
1077         {
1078             gmx_fatal(FARGS, "Empty GPU ID string encountered.\n%s\n",
1079                       invalid_gpuid_hint);
1080         }
1081
1082         gpu_opt->bUserSet = TRUE;
1083     }
1084 }
1085
1086 void gmx_select_gpu_ids(FILE *fplog, const t_commrec *cr,
1087                         const gmx_gpu_info_t *gpu_info,
1088                         gmx_bool bForceUseGPU,
1089                         gmx_gpu_opt_t *gpu_opt)
1090 {
1091     int              i;
1092     char             sbuf[STRLEN], stmp[STRLEN];
1093
1094     /* Bail if binary is not compiled with GPU acceleration, but this is either
1095      * explicitly (-nb gpu) or implicitly (gpu ID passed) requested. */
1096     if (bForceUseGPU && !bGPUBinary)
1097     {
1098         gmx_fatal(FARGS, "GPU acceleration requested, but %s was compiled without GPU support!", ShortProgram());
1099     }
1100
1101     if (!(cr->duty & DUTY_PP))
1102     {
1103         /* Our rank is not doing PP, we don't use a GPU */
1104         return;
1105     }
1106
1107     if (gpu_opt->bUserSet)
1108     {
1109         /* Check the GPU IDs passed by the user.
1110          * (GPU IDs have been parsed by gmx_parse_gpu_ids before)
1111          */
1112         int *checkres;
1113         int  res;
1114
1115         snew(checkres, gpu_opt->n_dev_use);
1116
1117         res = check_selected_gpus(checkres, gpu_info, gpu_opt);
1118
1119         if (!res)
1120         {
1121             print_gpu_detection_stats(fplog, gpu_info, cr);
1122
1123             sprintf(sbuf, "Some of the requested GPUs do not exist, behave strangely, or are not compatible:\n");
1124             for (i = 0; i < gpu_opt->n_dev_use; i++)
1125             {
1126                 if (checkres[i] != egpuCompatible)
1127                 {
1128                     sprintf(stmp, "    GPU #%d: %s\n",
1129                             gpu_opt->dev_use[i],
1130                             gpu_detect_res_str[checkres[i]]);
1131                     strcat(sbuf, stmp);
1132                 }
1133             }
1134             gmx_fatal(FARGS, "%s", sbuf);
1135         }
1136
1137         sfree(checkres);
1138     }
1139     else if (getenv("GMX_EMULATE_GPU") == NULL)
1140     {
1141         pick_compatible_gpus(&hwinfo_g->gpu_info, gpu_opt);
1142         set_gpu_ids(gpu_opt, cr->nrank_pp_intranode, cr->rank_pp_intranode);
1143     }
1144
1145     /* If the user asked for a GPU, check whether we have a GPU */
1146     if (bForceUseGPU && gpu_info->n_dev_compatible == 0)
1147     {
1148         gmx_fatal(FARGS, "GPU acceleration requested, but no compatible GPUs were detected.");
1149     }
1150 }
1151
1152 /* Select the GPUs we will use. This is an operation local to each physical
1153  * node. If we have less MPI ranks than GPUs, we will waste some GPUs.
1154  * nrank and rank are the rank count and id for PP processes in our node.
1155  */
1156 static void set_gpu_ids(gmx_gpu_opt_t *gpu_opt, int nrank, int rank)
1157 {
1158     GMX_RELEASE_ASSERT(gpu_opt, "Invalid gpu_opt pointer passed");
1159     GMX_RELEASE_ASSERT(nrank >= 1,
1160                        gmx::formatString("Invalid limit (%d) for the number of GPUs (detected %d compatible GPUs)",
1161                                          rank, gpu_opt->n_dev_compatible).c_str());
1162
1163     if (gpu_opt->n_dev_compatible == 0)
1164     {
1165         char host[HOSTNAMELEN];
1166
1167         gmx_gethostname(host, HOSTNAMELEN);
1168         gmx_fatal(FARGS, "A GPU was requested on host %s, but no compatible GPUs were detected. All nodes with PP ranks need to have GPUs. If you intended to use GPU acceleration in a parallel run, you can either avoid using the nodes that don't have GPUs or place PME ranks on these nodes.", host);
1169     }
1170
1171     int nshare;
1172
1173     nshare = 1;
1174     if (nrank > gpu_opt->n_dev_compatible)
1175     {
1176         if (nrank % gpu_opt->n_dev_compatible == 0)
1177         {
1178             nshare = nrank/gpu_opt->n_dev_compatible;
1179         }
1180         else
1181         {
1182             if (rank == 0)
1183             {
1184                 gmx_fatal(FARGS, "The number of MPI ranks (%d) in a physical node is not a multiple of the number of GPUs (%d). Select a different number of MPI ranks or use the -gpu_id option to manually specify the GPU to be used.",
1185                           nrank, gpu_opt->n_dev_compatible);
1186             }
1187
1188 #ifdef GMX_MPI
1189             /* We use a global barrier to prevent ranks from continuing with
1190              * an invalid setup.
1191              */
1192             MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
1193 #endif
1194         }
1195     }
1196
1197     /* Here we will waste GPUs when nrank < gpu_opt->n_dev_compatible */
1198     gpu_opt->n_dev_use = std::min(gpu_opt->n_dev_compatible*nshare, nrank);
1199     snew(gpu_opt->dev_use, gpu_opt->n_dev_use);
1200     for (int i = 0; i != gpu_opt->n_dev_use; ++i)
1201     {
1202         /* TODO: improve this implementation: either sort GPUs or remove the weakest here */
1203         gpu_opt->dev_use[i] = gpu_opt->dev_compatible[i/nshare];
1204     }
1205 }
1206
1207 void gmx_hardware_info_free(gmx_hw_info_t *hwinfo)
1208 {
1209     int ret;
1210
1211     ret = tMPI_Thread_mutex_lock(&hw_info_lock);
1212     if (ret != 0)
1213     {
1214         gmx_fatal(FARGS, "Error locking hwinfo mutex: %s", strerror(errno));
1215     }
1216
1217     /* decrease the reference counter */
1218     n_hwinfo--;
1219
1220
1221     if (hwinfo != hwinfo_g)
1222     {
1223         gmx_incons("hwinfo < hwinfo_g");
1224     }
1225
1226     if (n_hwinfo < 0)
1227     {
1228         gmx_incons("n_hwinfo < 0");
1229     }
1230
1231     if (n_hwinfo == 0)
1232     {
1233         gmx_cpuid_done(hwinfo_g->cpuid_info);
1234         free_gpu_info(&hwinfo_g->gpu_info);
1235         sfree(hwinfo_g);
1236     }
1237
1238     ret = tMPI_Thread_mutex_unlock(&hw_info_lock);
1239     if (ret != 0)
1240     {
1241         gmx_fatal(FARGS, "Error unlocking hwinfo mutex: %s", strerror(errno));
1242     }
1243 }