src/gromacs/mdrunutility/tests/threadaffinity_mpi.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2016,2017,2019, 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 #include "gmxpre.h"
  36
  37 #include <array>
  38
  39 #include <gtest/gtest.h>
  40
  41 #include "gromacs/utility/basenetwork.h"
  42
  43 #include "testutils/mpitest.h"
  44
  45 #include "threadaffinitytest.h"
  46
  47 namespace
  48 {
  49
  50 using gmx::test::ThreadAffinityTestHelper;
  51
  52 TEST(ThreadAffinityMultiRankTest, PinsWholeNode)
  53 {
  54     GMX_MPI_TEST(4);
  55     ThreadAffinityTestHelper helper;
  56     helper.setLogicalProcessorCount(4);
  57     helper.expectPinningMessage(false, 1);
  58     helper.expectAffinitySet(gmx_node_rank());
  59     helper.setAffinity(1);
  60 }
  61
  62 TEST(ThreadAffinityMultiRankTest, PinsWithOffsetAndStride)
  63 {
  64     GMX_MPI_TEST(4);
  65     ThreadAffinityTestHelper helper;
  66     helper.setAffinityOption(threadaffON);
  67     helper.setOffsetAndStride(1, 2);
  68     helper.setLogicalProcessorCount(8);
  69     helper.expectWarningMatchingRegex("Applying core pinning offset 1");
  70     helper.expectPinningMessage(true, 2);
  71     helper.expectAffinitySet(1 + 2*gmx_node_rank());
  72     helper.setAffinity(1);
  73 }
  74
  75 TEST(ThreadAffinityMultiRankTest, PinsTwoNodes)
  76 {
  77     GMX_MPI_TEST(4);
  78     ThreadAffinityTestHelper helper;
  79     helper.setPhysicalNodeId(gmx_node_rank()/2);
  80     helper.setLogicalProcessorCount(2);
  81     helper.expectPinningMessage(false, 1);
  82     helper.expectAffinitySet(gmx_node_rank()%2);
  83     helper.setAffinity(1);
  84 }
  85
  86 TEST(ThreadAffinityMultiRankTest, DoesNothingWhenDisabled)
  87 {
  88     GMX_MPI_TEST(4);
  89     ThreadAffinityTestHelper helper;
  90     helper.setAffinityOption(threadaffOFF);
  91     helper.setLogicalProcessorCount(4);
  92     helper.setAffinity(1);
  93 }
  94
  95 TEST(ThreadAffinityMultiRankTest, HandlesTooManyThreadsWithAuto)
  96 {
  97     GMX_MPI_TEST(4);
  98     ThreadAffinityTestHelper helper;
  99     helper.setLogicalProcessorCount(6);
 100     helper.expectWarningMatchingRegex("Oversubscribing the CPU");
 101     helper.setAffinity(2);
 102 }
 103
 104 TEST(ThreadAffinityMultiRankTest, HandlesTooManyThreadsWithForce)
 105 {
 106     GMX_MPI_TEST(4);
 107     ThreadAffinityTestHelper helper;
 108     helper.setAffinityOption(threadaffON);
 109     helper.setLogicalProcessorCount(6);
 110     helper.expectWarningMatchingRegex("Oversubscribing the CPU");
 111     helper.setAffinity(2);
 112 }
 113
 114 class ThreadAffinityHeterogeneousNodesTest : public ::testing::Test
 115 {
 116     public:
 117         int currentNode() const { return gmx_node_rank() / 2; }
 118         int indexInNode() const { return gmx_node_rank() % 2; }
 119         bool isMaster() const { return gmx_node_rank() == 0; }
 120
 121         void setupNodes(ThreadAffinityTestHelper *helper, std::array<int, 2> cores)
 122         {
 123             const int node = currentNode();
 124             helper->setPhysicalNodeId(node);
 125             helper->setLogicalProcessorCount(cores[node]);
 126         }
 127         void expectNodeAffinitySet(ThreadAffinityTestHelper *helper, int node, int core)
 128         {
 129             if (currentNode() == node)
 130             {
 131                 helper->expectAffinitySet(core);
 132             }
 133         }
 134 };
 135
 136 TEST_F(ThreadAffinityHeterogeneousNodesTest, PinsOnMasterOnly)
 137 {
 138     GMX_MPI_TEST(4);
 139     ThreadAffinityTestHelper helper;
 140     helper.setAffinityOption(threadaffON);
 141     setupNodes(&helper, {{2, 1}});
 142     helper.expectWarningMatchingRegexIf("Oversubscribing the CPU", isMaster() || currentNode() == 1);
 143     if (currentNode() == 0)
 144     {
 145         helper.expectPinningMessage(false, 1);
 146     }
 147     expectNodeAffinitySet(&helper, 0, indexInNode());
 148     helper.setAffinity(1);
 149 }
 150
 151 TEST_F(ThreadAffinityHeterogeneousNodesTest, PinsOnNonMasterOnly)
 152 {
 153     GMX_MPI_TEST(4);
 154     ThreadAffinityTestHelper helper;
 155     helper.setAffinityOption(threadaffON);
 156     setupNodes(&helper, {{1, 2}});
 157     helper.expectWarningMatchingRegexIf("Oversubscribing the CPU", currentNode() == 0);
 158     if (currentNode() == 1)
 159     {
 160         helper.expectPinningMessage(false, 1);
 161     }
 162     expectNodeAffinitySet(&helper, 1, indexInNode());
 163     helper.setAffinity(1);
 164 }
 165
 166 TEST_F(ThreadAffinityHeterogeneousNodesTest, HandlesUnknownHardwareOnNonMaster)
 167 {
 168     GMX_MPI_TEST(4);
 169     ThreadAffinityTestHelper helper;
 170     helper.setAffinityOption(threadaffON);
 171     setupNodes(&helper, {{2, 0}});
 172     helper.expectWarningMatchingRegexIf("No information on available cores", isMaster() || currentNode() == 1);
 173     if (currentNode() == 0)
 174     {
 175         helper.expectPinningMessage(false, 1);
 176     }
 177     expectNodeAffinitySet(&helper, 0, indexInNode());
 178     helper.setAffinity(1);
 179 }
 180
 181 TEST_F(ThreadAffinityHeterogeneousNodesTest, PinsAutomaticallyOnMasterOnly)
 182 {
 183     GMX_MPI_TEST(4);
 184     ThreadAffinityTestHelper helper;
 185     setupNodes(&helper, {{2, 1}});
 186     helper.expectWarningMatchingRegexIf("Oversubscribing the CPU", isMaster() || currentNode() == 1);
 187     if (currentNode() == 0)
 188     {
 189         helper.expectPinningMessage(false, 1);
 190     }
 191     expectNodeAffinitySet(&helper, 0, indexInNode());
 192     helper.setAffinity(1);
 193 }
 194
 195 TEST_F(ThreadAffinityHeterogeneousNodesTest, PinsAutomaticallyOnNonMasterOnly)
 196 {
 197     GMX_MPI_TEST(4);
 198     ThreadAffinityTestHelper helper;
 199     setupNodes(&helper, {{1, 2}});
 200     helper.expectWarningMatchingRegexIf("Oversubscribing the CPU", currentNode() == 0);
 201     if (currentNode() == 1)
 202     {
 203         helper.expectPinningMessage(false, 1);
 204     }
 205     expectNodeAffinitySet(&helper, 1, indexInNode());
 206     helper.setAffinity(1);
 207 }
 208
 209 TEST_F(ThreadAffinityHeterogeneousNodesTest, HandlesInvalidOffsetOnNonMasterOnly)
 210 {
 211     GMX_MPI_TEST(4);
 212     ThreadAffinityTestHelper helper;
 213     helper.setAffinityOption(threadaffON);
 214     helper.setOffsetAndStride(2, 0);
 215     setupNodes(&helper, {{4, 2}});
 216     helper.expectWarningMatchingRegex("Applying core pinning offset 2");
 217     helper.expectWarningMatchingRegexIf("Requested offset too large", isMaster() || currentNode() == 1);
 218     if (currentNode() == 0)
 219     {
 220         helper.expectPinningMessage(false, 1);
 221     }
 222     expectNodeAffinitySet(&helper, 0, indexInNode()+2);
 223     helper.setAffinity(1);
 224 }
 225
 226 TEST_F(ThreadAffinityHeterogeneousNodesTest, HandlesInvalidStrideOnNonMasterOnly)
 227 {
 228     GMX_MPI_TEST(4);
 229     ThreadAffinityTestHelper helper;
 230     helper.setAffinityOption(threadaffON);
 231     helper.setOffsetAndStride(0, 2);
 232     setupNodes(&helper, {{4, 2}});
 233     helper.expectWarningMatchingRegexIf("Requested stride too large", isMaster() || currentNode() == 1);
 234     if (currentNode() == 0)
 235     {
 236         helper.expectPinningMessage(true, 2);
 237     }
 238     expectNodeAffinitySet(&helper, 0, 2*indexInNode());
 239     helper.setAffinity(1);
 240 }
 241
 242 } // namespace