src/gromacs/mdlib/tests/settletestrunners.cu

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2018,2019,2020, 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  * \brief Defines the runner for CUDA version of SETTLE.
  37  *
  38  * \author Artem Zhmurov <zhmurov@gmail.com>
  39  * \ingroup module_mdlib
  40  */
  41 #include "gmxpre.h"
  42
  43 #include "settletestrunners.h"
  44
  45 #include "config.h"
  46
  47 #include <assert.h>
  48
  49 #include <cmath>
  50
  51 #include <algorithm>
  52 #include <vector>
  53
  54 #include "gromacs/gpu_utils/devicebuffer.cuh"
  55 #include "gromacs/hardware/device_management.h"
  56 #include "gromacs/mdlib/settle_gpu.cuh"
  57 #include "gromacs/utility/unique_cptr.h"
  58
  59 namespace gmx
  60 {
  61 namespace test
  62 {
  63
  64 /*! \brief Apply SETTLE using GPU version of the algorithm.
  65  *
  66  * Initializes SETTLE object, copied data to the GPU, applies algorithm, copies the data back,
  67  * destroys the object. The coordinates, velocities and virial are updated in the testData object.
  68  *
  69  * \param[in,out] testData          An object, containing all the data structures needed by SETTLE.
  70  * \param[in]     pbc               Periodic boundary setup.
  71  * \param[in]     updateVelocities  If the velocities should be updated.
  72  * \param[in]     calcVirial        If the virial should be computed.
  73  * \param[in]     testDescription   Brief description that will be printed in case of test failure.
  74  */
  75 void applySettleGpu(SettleTestData*  testData,
  76                     const t_pbc      pbc,
  77                     const bool       updateVelocities,
  78                     const bool       calcVirial,
  79                     gmx_unused const std::string& testDescription)
  80 {
  81     // These should never fail since this function should only be called if CUDA is enabled and
  82     // there is a CUDA-capable device available.
  83     GMX_RELEASE_ASSERT(GMX_GPU_CUDA, "CUDA version of SETTLE was called from non-CUDA build.");
  84
  85     // TODO: Here we should check that at least 1 suitable GPU is available
  86     GMX_RELEASE_ASSERT(canPerformGpuDetection(), "Can't detect CUDA-capable GPUs.");
  87
  88     DeviceInformation   deviceInfo;
  89     const DeviceContext deviceContext(deviceInfo);
  90     const DeviceStream  deviceStream(deviceContext, DeviceStreamPriority::Normal, false);
  91
  92     auto settleGpu = std::make_unique<SettleGpu>(testData->mtop_, deviceContext, deviceStream);
  93
  94     settleGpu->set(*testData->idef_);
  95     PbcAiuc pbcAiuc;
  96     setPbcAiuc(pbc.ndim_ePBC, pbc.box, &pbcAiuc);
  97
  98     int numAtoms = testData->numAtoms_;
  99
 100     float3 *d_x, *d_xp, *d_v;
 101
 102     float3* h_x  = (float3*)(as_rvec_array(testData->x_.data()));
 103     float3* h_xp = (float3*)(as_rvec_array(testData->xPrime_.data()));
 104     float3* h_v  = (float3*)(as_rvec_array(testData->v_.data()));
 105
 106     allocateDeviceBuffer(&d_x, numAtoms, deviceContext);
 107     allocateDeviceBuffer(&d_xp, numAtoms, deviceContext);
 108     allocateDeviceBuffer(&d_v, numAtoms, deviceContext);
 109
 110     copyToDeviceBuffer(&d_x, (float3*)h_x, 0, numAtoms, deviceStream, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
 111     copyToDeviceBuffer(&d_xp, (float3*)h_xp, 0, numAtoms, deviceStream, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
 112     if (updateVelocities)
 113     {
 114         copyToDeviceBuffer(&d_v, (float3*)h_v, 0, numAtoms, deviceStream, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
 115     }
 116     settleGpu->apply(d_x, d_xp, updateVelocities, d_v, testData->reciprocalTimeStep_, calcVirial,
 117                      testData->virial_, pbcAiuc);
 118
 119     copyFromDeviceBuffer((float3*)h_xp, &d_xp, 0, numAtoms, deviceStream, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
 120     if (updateVelocities)
 121     {
 122         copyFromDeviceBuffer((float3*)h_v, &d_v, 0, numAtoms, deviceStream,
 123                              GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
 124     }
 125
 126     freeDeviceBuffer(&d_x);
 127     freeDeviceBuffer(&d_xp);
 128     freeDeviceBuffer(&d_v);
 129 }
 130
 131 } // namespace test
 132 } // namespace gmx