src/gromacs/nbnxm/opencl/nbnxm_ocl_data_mgmt.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013,2014,2015,2016 by the GROMACS development team.
   5  * Copyright (c) 2017,2018,2019,2020, by the GROMACS development team, led by
   6  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   7  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   8  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   9  *
  10  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  12  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  13  * of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with GROMACS; if not, see
  22  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  23  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  24  *
  25  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  26  * consider that scientific software is very special. Version
  27  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  28  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  29  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  30  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  31  * official version at http://www.gromacs.org.
  32  *
  33  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  34  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  35  */
  36 /*! \internal \file
  37  *  \brief Define OpenCL implementation of nbnxm_gpu_data_mgmt.h
  38  *
  39  *  \author Anca Hamuraru <anca@streamcomputing.eu>
  40  *  \author Dimitrios Karkoulis <dimitris.karkoulis@gmail.com>
  41  *  \author Teemu Virolainen <teemu@streamcomputing.eu>
  42  *  \author Szilárd Páll <pall.szilard@gmail.com>
  43  *  \ingroup module_nbnxm
  44  */
  45 #include "gmxpre.h"
  46
  47 #include <assert.h>
  48 #include <stdarg.h>
  49 #include <stdio.h>
  50 #include <stdlib.h>
  51 #include <string.h>
  52
  53 #include <cmath>
  54
  55 #include "gromacs/gpu_utils/device_stream_manager.h"
  56 #include "gromacs/gpu_utils/oclutils.h"
  57 #include "gromacs/hardware/device_information.h"
  58 #include "gromacs/hardware/device_management.h"
  59 #include "gromacs/math/vectypes.h"
  60 #include "gromacs/mdlib/force_flags.h"
  61 #include "gromacs/mdtypes/interaction_const.h"
  62 #include "gromacs/mdtypes/md_enums.h"
  63 #include "gromacs/nbnxm/atomdata.h"
  64 #include "gromacs/nbnxm/gpu_data_mgmt.h"
  65 #include "gromacs/nbnxm/gpu_jit_support.h"
  66 #include "gromacs/nbnxm/nbnxm.h"
  67 #include "gromacs/nbnxm/nbnxm_gpu.h"
  68 #include "gromacs/nbnxm/nbnxm_gpu_data_mgmt.h"
  69 #include "gromacs/nbnxm/pairlistsets.h"
  70 #include "gromacs/pbcutil/ishift.h"
  71 #include "gromacs/timing/gpu_timing.h"
  72 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  73 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  74 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  75 #include "gromacs/utility/real.h"
  76 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  77
  78 #include "nbnxm_ocl_types.h"
  79
  80 namespace Nbnxm
  81 {
  82
  83 /*! \brief Copies of values from cl_driver_diagnostics_intel.h,
  84  * which isn't guaranteed to be available. */
  85 /**@{*/
  86 #define CL_CONTEXT_SHOW_DIAGNOSTICS_INTEL 0x4106
  87 #define CL_CONTEXT_DIAGNOSTICS_LEVEL_GOOD_INTEL 0x1
  88 #define CL_CONTEXT_DIAGNOSTICS_LEVEL_BAD_INTEL 0x2
  89 #define CL_CONTEXT_DIAGNOSTICS_LEVEL_NEUTRAL_INTEL 0x4
  90 /**@}*/
  91
  92 /*! \brief This parameter should be determined heuristically from the
  93  * kernel execution times
  94  *
  95  * This value is best for small systems on a single AMD Radeon R9 290X
  96  * (and about 5% faster than 40, which is the default for CUDA
  97  * devices). Larger simulation systems were quite insensitive to the
  98  * value of this parameter.
  99  */
 100 static unsigned int gpu_min_ci_balanced_factor = 50;
 101
 102
 103 /*! \brief Initializes the atomdata structure first time, it only gets filled at
 104     pair-search.
 105  */
 106 static void init_atomdata_first(cl_atomdata_t* ad, int ntypes, const DeviceContext& deviceContext)
 107 {
 108     ad->ntypes = ntypes;
 109
 110     allocateDeviceBuffer(&ad->shift_vec, SHIFTS * DIM, deviceContext);
 111     ad->bShiftVecUploaded = CL_FALSE;
 112
 113     allocateDeviceBuffer(&ad->fshift, SHIFTS * DIM, deviceContext);
 114     allocateDeviceBuffer(&ad->e_lj, 1, deviceContext);
 115     allocateDeviceBuffer(&ad->e_el, 1, deviceContext);
 116
 117     /* initialize to nullptr pointers to data that is not allocated here and will
 118        need reallocation in nbnxn_gpu_init_atomdata */
 119     ad->xq = nullptr;
 120     ad->f  = nullptr;
 121
 122     /* size -1 indicates that the respective array hasn't been initialized yet */
 123     ad->natoms = -1;
 124     ad->nalloc = -1;
 125 }
 126
 127
 128 /*! \brief Initializes the nonbonded parameter data structure.
 129  */
 130 static void init_nbparam(NBParamGpu*                     nbp,
 131                          const interaction_const_t*      ic,
 132                          const PairlistParams&           listParams,
 133                          const nbnxn_atomdata_t::Params& nbatParams,
 134                          const DeviceContext&            deviceContext)
 135 {
 136     set_cutoff_parameters(nbp, ic, listParams);
 137
 138     nbp->vdwType  = nbnxmGpuPickVdwKernelType(ic, nbatParams.comb_rule);
 139     nbp->elecType = nbnxmGpuPickElectrostaticsKernelType(ic);
 140
 141     if (ic->vdwtype == evdwPME)
 142     {
 143         if (ic->ljpme_comb_rule == ljcrGEOM)
 144         {
 145             GMX_ASSERT(nbatParams.comb_rule == ljcrGEOM, "Combination rule mismatch!");
 146         }
 147         else
 148         {
 149             GMX_ASSERT(nbatParams.comb_rule == ljcrLB, "Combination rule mismatch!");
 150         }
 151     }
 152     /* generate table for PME */
 153     nbp->coulomb_tab = nullptr;
 154     if (nbp->elecType == ElecType::EwaldTab || nbp->elecType == ElecType::EwaldTabTwin)
 155     {
 156         GMX_RELEASE_ASSERT(ic->coulombEwaldTables, "Need valid Coulomb Ewald correction tables");
 157         init_ewald_coulomb_force_table(*ic->coulombEwaldTables, nbp, deviceContext);
 158     }
 159     else
 160     {
 161         allocateDeviceBuffer(&nbp->coulomb_tab, 1, deviceContext);
 162     }
 163
 164     const int nnbfp      = 2 * nbatParams.numTypes * nbatParams.numTypes;
 165     const int nnbfp_comb = 2 * nbatParams.numTypes;
 166
 167     {
 168         /* set up LJ parameter lookup table */
 169         DeviceBuffer<real> nbfp;
 170         initParamLookupTable(&nbfp, nullptr, nbatParams.nbfp.data(), nnbfp, deviceContext);
 171         nbp->nbfp = nbfp;
 172
 173         if (ic->vdwtype == evdwPME)
 174         {
 175             DeviceBuffer<float> nbfp_comb;
 176             initParamLookupTable(&nbfp_comb, nullptr, nbatParams.nbfp_comb.data(), nnbfp_comb, deviceContext);
 177             nbp->nbfp_comb = nbfp_comb;
 178         }
 179     }
 180 }
 181
 182 /*! \brief Initializes the OpenCL kernel pointers of the nbnxn_ocl_ptr_t input data structure. */
 183 static cl_kernel nbnxn_gpu_create_kernel(NbnxmGpu* nb, const char* kernel_name)
 184 {
 185     cl_kernel kernel;
 186     cl_int    cl_error;
 187
 188     kernel = clCreateKernel(nb->dev_rundata->program, kernel_name, &cl_error);
 189     if (CL_SUCCESS != cl_error)
 190     {
 191         gmx_fatal(FARGS, "Failed to create kernel '%s' for GPU #%s: OpenCL error %d", kernel_name,
 192                   nb->deviceContext_->deviceInfo().device_name, cl_error);
 193     }
 194
 195     return kernel;
 196 }
 197
 198 /*! \brief Clears nonbonded shift force output array and energy outputs on the GPU.
 199  */
 200 static void nbnxn_ocl_clear_e_fshift(NbnxmGpu* nb)
 201 {
 202
 203     cl_int           cl_error;
 204     cl_atomdata_t*   adat = nb->atdat;
 205     cl_command_queue ls   = nb->deviceStreams[InteractionLocality::Local]->stream();
 206
 207     size_t local_work_size[3]  = { 1, 1, 1 };
 208     size_t global_work_size[3] = { 1, 1, 1 };
 209
 210     cl_int shifts = SHIFTS * 3;
 211
 212     cl_int arg_no;
 213
 214     cl_kernel zero_e_fshift = nb->kernel_zero_e_fshift;
 215
 216     local_work_size[0] = 64;
 217     // Round the total number of threads up from the array size
 218     global_work_size[0] = ((shifts + local_work_size[0] - 1) / local_work_size[0]) * local_work_size[0];
 219
 220     arg_no   = 0;
 221     cl_error = clSetKernelArg(zero_e_fshift, arg_no++, sizeof(cl_mem), &(adat->fshift));
 222     cl_error |= clSetKernelArg(zero_e_fshift, arg_no++, sizeof(cl_mem), &(adat->e_lj));
 223     cl_error |= clSetKernelArg(zero_e_fshift, arg_no++, sizeof(cl_mem), &(adat->e_el));
 224     cl_error |= clSetKernelArg(zero_e_fshift, arg_no++, sizeof(cl_uint), &shifts);
 225     GMX_ASSERT(cl_error == CL_SUCCESS, ocl_get_error_string(cl_error).c_str());
 226
 227     cl_error = clEnqueueNDRangeKernel(ls, zero_e_fshift, 3, nullptr, global_work_size,
 228                                       local_work_size, 0, nullptr, nullptr);
 229     GMX_ASSERT(cl_error == CL_SUCCESS, ocl_get_error_string(cl_error).c_str());
 230 }
 231
 232 /*! \brief Initializes the OpenCL kernel pointers of the nbnxn_ocl_ptr_t input data structure. */
 233 static void nbnxn_gpu_init_kernels(NbnxmGpu* nb)
 234 {
 235     /* Init to 0 main kernel arrays */
 236     /* They will be later on initialized in select_nbnxn_kernel */
 237     // TODO: consider always creating all variants of the kernels here so that there is no
 238     // need for late call to clCreateKernel -- if that gives any advantage?
 239     memset(nb->kernel_ener_noprune_ptr, 0, sizeof(nb->kernel_ener_noprune_ptr));
 240     memset(nb->kernel_ener_prune_ptr, 0, sizeof(nb->kernel_ener_prune_ptr));
 241     memset(nb->kernel_noener_noprune_ptr, 0, sizeof(nb->kernel_noener_noprune_ptr));
 242     memset(nb->kernel_noener_prune_ptr, 0, sizeof(nb->kernel_noener_prune_ptr));
 243
 244     /* Init pruning kernels
 245      *
 246      * TODO: we could avoid creating kernels if dynamic pruning is turned off,
 247      * but ATM that depends on force flags not passed into the initialization.
 248      */
 249     nb->kernel_pruneonly[epruneFirst] = nbnxn_gpu_create_kernel(nb, "nbnxn_kernel_prune_opencl");
 250     nb->kernel_pruneonly[epruneRolling] =
 251             nbnxn_gpu_create_kernel(nb, "nbnxn_kernel_prune_rolling_opencl");
 252
 253     /* Init auxiliary kernels */
 254     nb->kernel_zero_e_fshift = nbnxn_gpu_create_kernel(nb, "zero_e_fshift");
 255 }
 256
 257 /*! \brief Initializes simulation constant data.
 258  *
 259  *  Initializes members of the atomdata and nbparam structs and
 260  *  clears e/fshift output buffers.
 261  */
 262 static void nbnxn_ocl_init_const(cl_atomdata_t*                  atomData,
 263                                  NBParamGpu*                     nbParams,
 264                                  const interaction_const_t*      ic,
 265                                  const PairlistParams&           listParams,
 266                                  const nbnxn_atomdata_t::Params& nbatParams,
 267                                  const DeviceContext&            deviceContext)
 268 {
 269     init_atomdata_first(atomData, nbatParams.numTypes, deviceContext);
 270     init_nbparam(nbParams, ic, listParams, nbatParams, deviceContext);
 271 }
 272
 273
 274 //! This function is documented in the header file
 275 NbnxmGpu* gpu_init(const gmx::DeviceStreamManager& deviceStreamManager,
 276                    const interaction_const_t*      ic,
 277                    const PairlistParams&           listParams,
 278                    const nbnxn_atomdata_t*         nbat,
 279                    const bool                      bLocalAndNonlocal)
 280 {
 281     GMX_ASSERT(ic, "Need a valid interaction constants object");
 282
 283     auto nb            = new NbnxmGpu();
 284     nb->deviceContext_ = &deviceStreamManager.context();
 285     snew(nb->atdat, 1);
 286     snew(nb->nbparam, 1);
 287     snew(nb->plist[InteractionLocality::Local], 1);
 288     if (bLocalAndNonlocal)
 289     {
 290         snew(nb->plist[InteractionLocality::NonLocal], 1);
 291     }
 292
 293     nb->bUseTwoStreams = bLocalAndNonlocal;
 294
 295     nb->timers = new cl_timers_t();
 296     snew(nb->timings, 1);
 297
 298     /* set device info, just point it to the right GPU among the detected ones */
 299     nb->dev_rundata = new gmx_device_runtime_data_t();
 300
 301     /* init nbst */
 302     pmalloc(reinterpret_cast<void**>(&nb->nbst.e_lj), sizeof(*nb->nbst.e_lj));
 303     pmalloc(reinterpret_cast<void**>(&nb->nbst.e_el), sizeof(*nb->nbst.e_el));
 304     pmalloc(reinterpret_cast<void**>(&nb->nbst.fshift), SHIFTS * sizeof(*nb->nbst.fshift));
 305
 306     init_plist(nb->plist[InteractionLocality::Local]);
 307
 308     /* OpenCL timing disabled if GMX_DISABLE_GPU_TIMING is defined. */
 309     nb->bDoTime = (getenv("GMX_DISABLE_GPU_TIMING") == nullptr);
 310
 311     /* local/non-local GPU streams */
 312     GMX_RELEASE_ASSERT(deviceStreamManager.streamIsValid(gmx::DeviceStreamType::NonBondedLocal),
 313                        "Local non-bonded stream should be initialized to use GPU for non-bonded.");
 314     nb->deviceStreams[InteractionLocality::Local] =
 315             &deviceStreamManager.stream(gmx::DeviceStreamType::NonBondedLocal);
 316
 317     if (nb->bUseTwoStreams)
 318     {
 319         init_plist(nb->plist[InteractionLocality::NonLocal]);
 320
 321         GMX_RELEASE_ASSERT(deviceStreamManager.streamIsValid(gmx::DeviceStreamType::NonBondedNonLocal),
 322                            "Non-local non-bonded stream should be initialized to use GPU for "
 323                            "non-bonded with domain decomposition.");
 324         nb->deviceStreams[InteractionLocality::NonLocal] =
 325                 &deviceStreamManager.stream(gmx::DeviceStreamType::NonBondedNonLocal);
 326     }
 327
 328     if (nb->bDoTime)
 329     {
 330         init_timings(nb->timings);
 331     }
 332
 333     nbnxn_ocl_init_const(nb->atdat, nb->nbparam, ic, listParams, nbat->params(), *nb->deviceContext_);
 334
 335     /* Enable LJ param manual prefetch for AMD or Intel or if we request through env. var.
 336      * TODO: decide about NVIDIA
 337      */
 338     nb->bPrefetchLjParam = (getenv("GMX_OCL_DISABLE_I_PREFETCH") == nullptr)
 339                            && ((nb->deviceContext_->deviceInfo().deviceVendor == DeviceVendor::Amd)
 340                                || (nb->deviceContext_->deviceInfo().deviceVendor == DeviceVendor::Intel)
 341                                || (getenv("GMX_OCL_ENABLE_I_PREFETCH") != nullptr));
 342
 343     /* NOTE: in CUDA we pick L1 cache configuration for the nbnxn kernels here,
 344      * but sadly this is not supported in OpenCL (yet?). Consider adding it if
 345      * it becomes supported.
 346      */
 347     nbnxn_gpu_compile_kernels(nb);
 348     nbnxn_gpu_init_kernels(nb);
 349
 350     /* clear energy and shift force outputs */
 351     nbnxn_ocl_clear_e_fshift(nb);
 352
 353     if (debug)
 354     {
 355         fprintf(debug, "Initialized OpenCL data structures.\n");
 356     }
 357
 358     return nb;
 359 }
 360
 361 /*! \brief Clears the first natoms_clear elements of the GPU nonbonded force output array.
 362  */
 363 static void nbnxn_ocl_clear_f(NbnxmGpu* nb, int natoms_clear)
 364 {
 365     if (natoms_clear == 0)
 366     {
 367         return;
 368     }
 369
 370     cl_atomdata_t*      atomData    = nb->atdat;
 371     const DeviceStream& localStream = *nb->deviceStreams[InteractionLocality::Local];
 372
 373     clearDeviceBufferAsync(&atomData->f, 0, natoms_clear * DIM, localStream);
 374 }
 375
 376 //! This function is documented in the header file
 377 void gpu_clear_outputs(NbnxmGpu* nb, bool computeVirial)
 378 {
 379     nbnxn_ocl_clear_f(nb, nb->atdat->natoms);
 380     /* clear shift force array and energies if the outputs were
 381        used in the current step */
 382     if (computeVirial)
 383     {
 384         nbnxn_ocl_clear_e_fshift(nb);
 385     }
 386
 387     /* kick off buffer clearing kernel to ensure concurrency with constraints/update */
 388     cl_int gmx_unused cl_error;
 389     cl_error = clFlush(nb->deviceStreams[InteractionLocality::Local]->stream());
 390     GMX_ASSERT(cl_error == CL_SUCCESS, ("clFlush failed: " + ocl_get_error_string(cl_error)).c_str());
 391 }
 392
 393 //! This function is documented in the header file
 394 void gpu_upload_shiftvec(NbnxmGpu* nb, const nbnxn_atomdata_t* nbatom)
 395 {
 396     cl_atomdata_t*      adat         = nb->atdat;
 397     const DeviceStream& deviceStream = *nb->deviceStreams[InteractionLocality::Local];
 398
 399     /* only if we have a dynamic box */
 400     if (nbatom->bDynamicBox || !adat->bShiftVecUploaded)
 401     {
 402         GMX_ASSERT(sizeof(float) * DIM == sizeof(*nbatom->shift_vec.data()),
 403                    "Sizes of host- and device-side shift vectors should be the same.");
 404         copyToDeviceBuffer(&adat->shift_vec, reinterpret_cast<const float*>(nbatom->shift_vec.data()),
 405                            0, SHIFTS * DIM, deviceStream, GpuApiCallBehavior::Async, nullptr);
 406         adat->bShiftVecUploaded = CL_TRUE;
 407     }
 408 }
 409
 410 //! This function is documented in the header file
 411 void gpu_init_atomdata(NbnxmGpu* nb, const nbnxn_atomdata_t* nbat)
 412 {
 413     cl_int               cl_error;
 414     int                  nalloc, natoms;
 415     bool                 realloced;
 416     bool                 bDoTime       = nb->bDoTime;
 417     cl_timers_t*         timers        = nb->timers;
 418     cl_atomdata_t*       d_atdat       = nb->atdat;
 419     const DeviceContext& deviceContext = *nb->deviceContext_;
 420     const DeviceStream&  deviceStream  = *nb->deviceStreams[InteractionLocality::Local];
 421
 422     natoms    = nbat->numAtoms();
 423     realloced = false;
 424
 425     if (bDoTime)
 426     {
 427         /* time async copy */
 428         timers->atdat.openTimingRegion(deviceStream);
 429     }
 430
 431     /* need to reallocate if we have to copy more atoms than the amount of space
 432        available and only allocate if we haven't initialized yet, i.e d_atdat->natoms == -1 */
 433     if (natoms > d_atdat->nalloc)
 434     {
 435         nalloc = over_alloc_small(natoms);
 436
 437         /* free up first if the arrays have already been initialized */
 438         if (d_atdat->nalloc != -1)
 439         {
 440             freeDeviceBuffer(&d_atdat->f);
 441             freeDeviceBuffer(&d_atdat->xq);
 442             freeDeviceBuffer(&d_atdat->lj_comb);
 443             freeDeviceBuffer(&d_atdat->atom_types);
 444         }
 445
 446
 447         allocateDeviceBuffer(&d_atdat->f, nalloc * DIM, deviceContext);
 448         allocateDeviceBuffer(&d_atdat->xq, nalloc * (DIM + 1), deviceContext);
 449
 450         if (useLjCombRule(nb->nbparam->vdwType))
 451         {
 452             // Two Lennard-Jones parameters per atom
 453             allocateDeviceBuffer(&d_atdat->lj_comb, nalloc * 2, deviceContext);
 454         }
 455         else
 456         {
 457             allocateDeviceBuffer(&d_atdat->atom_types, nalloc, deviceContext);
 458         }
 459
 460         d_atdat->nalloc = nalloc;
 461         realloced       = true;
 462     }
 463
 464     d_atdat->natoms       = natoms;
 465     d_atdat->natoms_local = nbat->natoms_local;
 466
 467     /* need to clear GPU f output if realloc happened */
 468     if (realloced)
 469     {
 470         nbnxn_ocl_clear_f(nb, nalloc);
 471     }
 472
 473     if (useLjCombRule(nb->nbparam->vdwType))
 474     {
 475         GMX_ASSERT(sizeof(float) == sizeof(*nbat->params().lj_comb.data()),
 476                    "Size of the LJ parameters element should be equal to the size of float2.");
 477         copyToDeviceBuffer(&d_atdat->lj_comb, nbat->params().lj_comb.data(), 0, 2 * natoms,
 478                            deviceStream, GpuApiCallBehavior::Async,
 479                            bDoTime ? timers->atdat.fetchNextEvent() : nullptr);
 480     }
 481     else
 482     {
 483         GMX_ASSERT(sizeof(int) == sizeof(*nbat->params().type.data()),
 484                    "Sizes of host- and device-side atom types should be the same.");
 485         copyToDeviceBuffer(&d_atdat->atom_types, nbat->params().type.data(), 0, natoms, deviceStream,
 486                            GpuApiCallBehavior::Async, bDoTime ? timers->atdat.fetchNextEvent() : nullptr);
 487     }
 488
 489     if (bDoTime)
 490     {
 491         timers->atdat.closeTimingRegion(deviceStream);
 492     }
 493
 494     /* kick off the tasks enqueued above to ensure concurrency with the search */
 495     cl_error = clFlush(deviceStream.stream());
 496     GMX_RELEASE_ASSERT(cl_error == CL_SUCCESS,
 497                        ("clFlush failed: " + ocl_get_error_string(cl_error)).c_str());
 498 }
 499
 500 /*! \brief Releases an OpenCL kernel pointer */
 501 static void free_kernel(cl_kernel* kernel_ptr)
 502 {
 503     cl_int gmx_unused cl_error;
 504
 505     GMX_ASSERT(kernel_ptr, "Need a valid kernel pointer");
 506
 507     if (*kernel_ptr)
 508     {
 509         cl_error = clReleaseKernel(*kernel_ptr);
 510         GMX_RELEASE_ASSERT(cl_error == CL_SUCCESS,
 511                            ("clReleaseKernel failed: " + ocl_get_error_string(cl_error)).c_str());
 512
 513         *kernel_ptr = nullptr;
 514     }
 515 }
 516
 517 /*! \brief Releases a list of OpenCL kernel pointers */
 518 static void free_kernels(cl_kernel* kernels, int count)
 519 {
 520     int i;
 521
 522     for (i = 0; i < count; i++)
 523     {
 524         free_kernel(kernels + i);
 525     }
 526 }
 527
 528 /*! \brief Free the OpenCL program.
 529  *
 530  *  The function releases the OpenCL program assuciated with the
 531  *  device that the calling PP rank is running on.
 532  *
 533  *  \param program [in]  OpenCL program to release.
 534  */
 535 static void freeGpuProgram(cl_program program)
 536 {
 537     if (program)
 538     {
 539         cl_int cl_error = clReleaseProgram(program);
 540         GMX_RELEASE_ASSERT(cl_error == CL_SUCCESS,
 541                            ("clReleaseProgram failed: " + ocl_get_error_string(cl_error)).c_str());
 542         program = nullptr;
 543     }
 544 }
 545
 546 //! This function is documented in the header file
 547 void gpu_free(NbnxmGpu* nb)
 548 {
 549     if (nb == nullptr)
 550     {
 551         return;
 552     }
 553
 554     /* Free kernels */
 555     // NOLINTNEXTLINE(bugprone-sizeof-expression)
 556     int kernel_count = sizeof(nb->kernel_ener_noprune_ptr) / sizeof(nb->kernel_ener_noprune_ptr[0][0]);
 557     free_kernels(nb->kernel_ener_noprune_ptr[0], kernel_count);
 558
 559     // NOLINTNEXTLINE(bugprone-sizeof-expression)
 560     kernel_count = sizeof(nb->kernel_ener_prune_ptr) / sizeof(nb->kernel_ener_prune_ptr[0][0]);
 561     free_kernels(nb->kernel_ener_prune_ptr[0], kernel_count);
 562
 563     // NOLINTNEXTLINE(bugprone-sizeof-expression)
 564     kernel_count = sizeof(nb->kernel_noener_noprune_ptr) / sizeof(nb->kernel_noener_noprune_ptr[0][0]);
 565     free_kernels(nb->kernel_noener_noprune_ptr[0], kernel_count);
 566
 567     // NOLINTNEXTLINE(bugprone-sizeof-expression)
 568     kernel_count = sizeof(nb->kernel_noener_prune_ptr) / sizeof(nb->kernel_noener_prune_ptr[0][0]);
 569     free_kernels(nb->kernel_noener_prune_ptr[0], kernel_count);
 570
 571     free_kernel(&(nb->kernel_zero_e_fshift));
 572
 573     /* Free atdat */
 574     freeDeviceBuffer(&(nb->atdat->xq));
 575     freeDeviceBuffer(&(nb->atdat->f));
 576     freeDeviceBuffer(&(nb->atdat->e_lj));
 577     freeDeviceBuffer(&(nb->atdat->e_el));
 578     freeDeviceBuffer(&(nb->atdat->fshift));
 579     freeDeviceBuffer(&(nb->atdat->lj_comb));
 580     freeDeviceBuffer(&(nb->atdat->atom_types));
 581     freeDeviceBuffer(&(nb->atdat->shift_vec));
 582     sfree(nb->atdat);
 583
 584     /* Free nbparam */
 585     freeDeviceBuffer(&(nb->nbparam->nbfp));
 586     freeDeviceBuffer(&(nb->nbparam->nbfp_comb));
 587     freeDeviceBuffer(&(nb->nbparam->coulomb_tab));
 588     sfree(nb->nbparam);
 589
 590     /* Free plist */
 591     auto* plist = nb->plist[InteractionLocality::Local];
 592     freeDeviceBuffer(&plist->sci);
 593     freeDeviceBuffer(&plist->cj4);
 594     freeDeviceBuffer(&plist->imask);
 595     freeDeviceBuffer(&plist->excl);
 596     sfree(plist);
 597     if (nb->bUseTwoStreams)
 598     {
 599         auto* plist_nl = nb->plist[InteractionLocality::NonLocal];
 600         freeDeviceBuffer(&plist_nl->sci);
 601         freeDeviceBuffer(&plist_nl->cj4);
 602         freeDeviceBuffer(&plist_nl->imask);
 603         freeDeviceBuffer(&plist_nl->excl);
 604         sfree(plist_nl);
 605     }
 606
 607     /* Free nbst */
 608     pfree(nb->nbst.e_lj);
 609     nb->nbst.e_lj = nullptr;
 610
 611     pfree(nb->nbst.e_el);
 612     nb->nbst.e_el = nullptr;
 613
 614     pfree(nb->nbst.fshift);
 615     nb->nbst.fshift = nullptr;
 616
 617     /* Free other events */
 618     if (nb->nonlocal_done)
 619     {
 620         clReleaseEvent(nb->nonlocal_done);
 621         nb->nonlocal_done = nullptr;
 622     }
 623     if (nb->misc_ops_and_local_H2D_done)
 624     {
 625         clReleaseEvent(nb->misc_ops_and_local_H2D_done);
 626         nb->misc_ops_and_local_H2D_done = nullptr;
 627     }
 628
 629     freeGpuProgram(nb->dev_rundata->program);
 630     delete nb->dev_rundata;
 631
 632     /* Free timers and timings */
 633     delete nb->timers;
 634     sfree(nb->timings);
 635     delete nb;
 636
 637     if (debug)
 638     {
 639         fprintf(debug, "Cleaned up OpenCL data structures.\n");
 640     }
 641 }
 642
 643 //! This function is documented in the header file
 644 int gpu_min_ci_balanced(NbnxmGpu* nb)
 645 {
 646     return nb != nullptr ? gpu_min_ci_balanced_factor * nb->deviceContext_->deviceInfo().compute_units : 0;
 647 }
 648
 649 } // namespace Nbnxm