13de4cd12SGeorge Rokos //===----RTLs/cuda/src/rtl.cpp - Target RTLs Implementation ------- C++ -*-===//
23de4cd12SGeorge Rokos //
357b08b09SChandler Carruth // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
457b08b09SChandler Carruth // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
557b08b09SChandler Carruth // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
63de4cd12SGeorge Rokos //
73de4cd12SGeorge Rokos //===----------------------------------------------------------------------===//
83de4cd12SGeorge Rokos //
93de4cd12SGeorge Rokos // RTL for CUDA machine
103de4cd12SGeorge Rokos //
113de4cd12SGeorge Rokos //===----------------------------------------------------------------------===//
123de4cd12SGeorge Rokos 
133de4cd12SGeorge Rokos #include <cassert>
143de4cd12SGeorge Rokos #include <cstddef>
153de4cd12SGeorge Rokos #include <cuda.h>
163de4cd12SGeorge Rokos #include <list>
173de4cd12SGeorge Rokos #include <string>
183de4cd12SGeorge Rokos #include <vector>
193de4cd12SGeorge Rokos 
201546d319SGeorge Rokos #include "omptargetplugin.h"
213de4cd12SGeorge Rokos 
223de4cd12SGeorge Rokos #ifndef TARGET_NAME
233de4cd12SGeorge Rokos #define TARGET_NAME CUDA
243de4cd12SGeorge Rokos #endif
253de4cd12SGeorge Rokos 
26b305d26bSSergey Dmitriev #ifdef OMPTARGET_DEBUG
27b305d26bSSergey Dmitriev static int DebugLevel = 0;
28b305d26bSSergey Dmitriev 
293de4cd12SGeorge Rokos #define GETNAME2(name) #name
303de4cd12SGeorge Rokos #define GETNAME(name) GETNAME2(name)
31b305d26bSSergey Dmitriev #define DP(...) \
32b305d26bSSergey Dmitriev   do { \
33b305d26bSSergey Dmitriev     if (DebugLevel > 0) { \
34b305d26bSSergey Dmitriev       DEBUGP("Target " GETNAME(TARGET_NAME) " RTL", __VA_ARGS__); \
35b305d26bSSergey Dmitriev     } \
36b305d26bSSergey Dmitriev   } while (false)
37b305d26bSSergey Dmitriev #else // OMPTARGET_DEBUG
38b305d26bSSergey Dmitriev #define DP(...) {}
39b305d26bSSergey Dmitriev #endif // OMPTARGET_DEBUG
403de4cd12SGeorge Rokos 
413de4cd12SGeorge Rokos #include "../../common/elf_common.c"
423de4cd12SGeorge Rokos 
433de4cd12SGeorge Rokos // Utility for retrieving and printing CUDA error string.
443de4cd12SGeorge Rokos #ifdef CUDA_ERROR_REPORT
453de4cd12SGeorge Rokos #define CUDA_ERR_STRING(err)                                                   \
463de4cd12SGeorge Rokos   do {                                                                         \
473de4cd12SGeorge Rokos     const char *errStr;                                                        \
483de4cd12SGeorge Rokos     cuGetErrorString(err, &errStr);                                            \
493de4cd12SGeorge Rokos     DP("CUDA error is: %s\n", errStr);                                         \
503de4cd12SGeorge Rokos   } while (0)
513de4cd12SGeorge Rokos #else
523de4cd12SGeorge Rokos #define CUDA_ERR_STRING(err)                                                   \
533de4cd12SGeorge Rokos   {}
543de4cd12SGeorge Rokos #endif
553de4cd12SGeorge Rokos 
563de4cd12SGeorge Rokos /// Keep entries table per device.
573de4cd12SGeorge Rokos struct FuncOrGblEntryTy {
583de4cd12SGeorge Rokos   __tgt_target_table Table;
593de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<__tgt_offload_entry> Entries;
603de4cd12SGeorge Rokos };
613de4cd12SGeorge Rokos 
623de4cd12SGeorge Rokos enum ExecutionModeType {
63c13df8e5SGeorge Rokos   SPMD, // constructors, destructors,
64c13df8e5SGeorge Rokos         // combined constructs (`teams distribute parallel for [simd]`)
65c13df8e5SGeorge Rokos   GENERIC, // everything else
663de4cd12SGeorge Rokos   NONE
673de4cd12SGeorge Rokos };
683de4cd12SGeorge Rokos 
693de4cd12SGeorge Rokos /// Use a single entity to encode a kernel and a set of flags
703de4cd12SGeorge Rokos struct KernelTy {
713de4cd12SGeorge Rokos   CUfunction Func;
723de4cd12SGeorge Rokos 
733de4cd12SGeorge Rokos   // execution mode of kernel
743de4cd12SGeorge Rokos   // 0 - SPMD mode (without master warp)
753de4cd12SGeorge Rokos   // 1 - Generic mode (with master warp)
763de4cd12SGeorge Rokos   int8_t ExecutionMode;
773de4cd12SGeorge Rokos 
783de4cd12SGeorge Rokos   KernelTy(CUfunction _Func, int8_t _ExecutionMode)
793de4cd12SGeorge Rokos       : Func(_Func), ExecutionMode(_ExecutionMode) {}
803de4cd12SGeorge Rokos };
813de4cd12SGeorge Rokos 
82e1c7a46dSGuansong Zhang /// Device envrionment data
83e1c7a46dSGuansong Zhang /// Manually sync with the deviceRTL side for now, move to a dedicated header file later.
84e1c7a46dSGuansong Zhang struct omptarget_device_environmentTy {
85e1c7a46dSGuansong Zhang   int32_t debug_level;
86e1c7a46dSGuansong Zhang };
87e1c7a46dSGuansong Zhang 
883de4cd12SGeorge Rokos /// List that contains all the kernels.
893de4cd12SGeorge Rokos /// FIXME: we may need this to be per device and per library.
903de4cd12SGeorge Rokos std::list<KernelTy> KernelsList;
913de4cd12SGeorge Rokos 
923de4cd12SGeorge Rokos /// Class containing all the device information.
933de4cd12SGeorge Rokos class RTLDeviceInfoTy {
942622e9e5SAlexey Bataev   std::vector<std::list<FuncOrGblEntryTy>> FuncGblEntries;
953de4cd12SGeorge Rokos 
963de4cd12SGeorge Rokos public:
973de4cd12SGeorge Rokos   int NumberOfDevices;
983de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<CUmodule> Modules;
993de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<CUcontext> Contexts;
1003de4cd12SGeorge Rokos 
1013de4cd12SGeorge Rokos   // Device properties
1023de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<int> ThreadsPerBlock;
1033de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<int> BlocksPerGrid;
1043de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<int> WarpSize;
1053de4cd12SGeorge Rokos 
1063de4cd12SGeorge Rokos   // OpenMP properties
1073de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<int> NumTeams;
1083de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<int> NumThreads;
1093de4cd12SGeorge Rokos 
1103de4cd12SGeorge Rokos   // OpenMP Environment properties
1113de4cd12SGeorge Rokos   int EnvNumTeams;
1123de4cd12SGeorge Rokos   int EnvTeamLimit;
1133de4cd12SGeorge Rokos 
114c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea   // OpenMP Requires Flags
115c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea   int64_t RequiresFlags;
116c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea 
1173de4cd12SGeorge Rokos   //static int EnvNumThreads;
1183de4cd12SGeorge Rokos   static const int HardTeamLimit = 1<<16; // 64k
1193de4cd12SGeorge Rokos   static const int HardThreadLimit = 1024;
1203de4cd12SGeorge Rokos   static const int DefaultNumTeams = 128;
121c13df8e5SGeorge Rokos   static const int DefaultNumThreads = 128;
1223de4cd12SGeorge Rokos 
1233de4cd12SGeorge Rokos   // Record entry point associated with device
1243de4cd12SGeorge Rokos   void addOffloadEntry(int32_t device_id, __tgt_offload_entry entry) {
1253de4cd12SGeorge Rokos     assert(device_id < (int32_t)FuncGblEntries.size() &&
1263de4cd12SGeorge Rokos            "Unexpected device id!");
1272622e9e5SAlexey Bataev     FuncOrGblEntryTy &E = FuncGblEntries[device_id].back();
1283de4cd12SGeorge Rokos 
1293de4cd12SGeorge Rokos     E.Entries.push_back(entry);
1303de4cd12SGeorge Rokos   }
1313de4cd12SGeorge Rokos 
1323de4cd12SGeorge Rokos   // Return true if the entry is associated with device
1333de4cd12SGeorge Rokos   bool findOffloadEntry(int32_t device_id, void *addr) {
1343de4cd12SGeorge Rokos     assert(device_id < (int32_t)FuncGblEntries.size() &&
1353de4cd12SGeorge Rokos            "Unexpected device id!");
1362622e9e5SAlexey Bataev     FuncOrGblEntryTy &E = FuncGblEntries[device_id].back();
1373de4cd12SGeorge Rokos 
1383de4cd12SGeorge Rokos     for (auto &it : E.Entries) {
1393de4cd12SGeorge Rokos       if (it.addr == addr)
1403de4cd12SGeorge Rokos         return true;
1413de4cd12SGeorge Rokos     }
1423de4cd12SGeorge Rokos 
1433de4cd12SGeorge Rokos     return false;
1443de4cd12SGeorge Rokos   }
1453de4cd12SGeorge Rokos 
1463de4cd12SGeorge Rokos   // Return the pointer to the target entries table
1473de4cd12SGeorge Rokos   __tgt_target_table *getOffloadEntriesTable(int32_t device_id) {
1483de4cd12SGeorge Rokos     assert(device_id < (int32_t)FuncGblEntries.size() &&
1493de4cd12SGeorge Rokos            "Unexpected device id!");
1502622e9e5SAlexey Bataev     FuncOrGblEntryTy &E = FuncGblEntries[device_id].back();
1513de4cd12SGeorge Rokos 
1523de4cd12SGeorge Rokos     int32_t size = E.Entries.size();
1533de4cd12SGeorge Rokos 
1543de4cd12SGeorge Rokos     // Table is empty
1553de4cd12SGeorge Rokos     if (!size)
1563de4cd12SGeorge Rokos       return 0;
1573de4cd12SGeorge Rokos 
1583de4cd12SGeorge Rokos     __tgt_offload_entry *begin = &E.Entries[0];
1593de4cd12SGeorge Rokos     __tgt_offload_entry *end = &E.Entries[size - 1];
1603de4cd12SGeorge Rokos 
1613de4cd12SGeorge Rokos     // Update table info according to the entries and return the pointer
1623de4cd12SGeorge Rokos     E.Table.EntriesBegin = begin;
1633de4cd12SGeorge Rokos     E.Table.EntriesEnd = ++end;
1643de4cd12SGeorge Rokos 
1653de4cd12SGeorge Rokos     return &E.Table;
1663de4cd12SGeorge Rokos   }
1673de4cd12SGeorge Rokos 
1683de4cd12SGeorge Rokos   // Clear entries table for a device
1693de4cd12SGeorge Rokos   void clearOffloadEntriesTable(int32_t device_id) {
1703de4cd12SGeorge Rokos     assert(device_id < (int32_t)FuncGblEntries.size() &&
1713de4cd12SGeorge Rokos            "Unexpected device id!");
1722622e9e5SAlexey Bataev     FuncGblEntries[device_id].emplace_back();
1732622e9e5SAlexey Bataev     FuncOrGblEntryTy &E = FuncGblEntries[device_id].back();
1743de4cd12SGeorge Rokos     E.Entries.clear();
1753de4cd12SGeorge Rokos     E.Table.EntriesBegin = E.Table.EntriesEnd = 0;
1763de4cd12SGeorge Rokos   }
1773de4cd12SGeorge Rokos 
1783de4cd12SGeorge Rokos   RTLDeviceInfoTy() {
179b305d26bSSergey Dmitriev #ifdef OMPTARGET_DEBUG
180b305d26bSSergey Dmitriev     if (char *envStr = getenv("LIBOMPTARGET_DEBUG")) {
181b305d26bSSergey Dmitriev       DebugLevel = std::stoi(envStr);
182b305d26bSSergey Dmitriev     }
183b305d26bSSergey Dmitriev #endif // OMPTARGET_DEBUG
184b305d26bSSergey Dmitriev 
1853de4cd12SGeorge Rokos     DP("Start initializing CUDA\n");
1863de4cd12SGeorge Rokos 
1873de4cd12SGeorge Rokos     CUresult err = cuInit(0);
1883de4cd12SGeorge Rokos     if (err != CUDA_SUCCESS) {
1893de4cd12SGeorge Rokos       DP("Error when initializing CUDA\n");
1903de4cd12SGeorge Rokos       CUDA_ERR_STRING(err);
1913de4cd12SGeorge Rokos       return;
1923de4cd12SGeorge Rokos     }
1933de4cd12SGeorge Rokos 
1943de4cd12SGeorge Rokos     NumberOfDevices = 0;
1953de4cd12SGeorge Rokos 
1963de4cd12SGeorge Rokos     err = cuDeviceGetCount(&NumberOfDevices);
1973de4cd12SGeorge Rokos     if (err != CUDA_SUCCESS) {
1983de4cd12SGeorge Rokos       DP("Error when getting CUDA device count\n");
1993de4cd12SGeorge Rokos       CUDA_ERR_STRING(err);
2003de4cd12SGeorge Rokos       return;
2013de4cd12SGeorge Rokos     }
2023de4cd12SGeorge Rokos 
2033de4cd12SGeorge Rokos     if (NumberOfDevices == 0) {
2043de4cd12SGeorge Rokos       DP("There are no devices supporting CUDA.\n");
2053de4cd12SGeorge Rokos       return;
2063de4cd12SGeorge Rokos     }
2073de4cd12SGeorge Rokos 
2083de4cd12SGeorge Rokos     FuncGblEntries.resize(NumberOfDevices);
2093de4cd12SGeorge Rokos     Contexts.resize(NumberOfDevices);
2103de4cd12SGeorge Rokos     ThreadsPerBlock.resize(NumberOfDevices);
2113de4cd12SGeorge Rokos     BlocksPerGrid.resize(NumberOfDevices);
2123de4cd12SGeorge Rokos     WarpSize.resize(NumberOfDevices);
2133de4cd12SGeorge Rokos     NumTeams.resize(NumberOfDevices);
2143de4cd12SGeorge Rokos     NumThreads.resize(NumberOfDevices);
2153de4cd12SGeorge Rokos 
2163de4cd12SGeorge Rokos     // Get environment variables regarding teams
2173de4cd12SGeorge Rokos     char *envStr = getenv("OMP_TEAM_LIMIT");
2183de4cd12SGeorge Rokos     if (envStr) {
2193de4cd12SGeorge Rokos       // OMP_TEAM_LIMIT has been set
2203de4cd12SGeorge Rokos       EnvTeamLimit = std::stoi(envStr);
2213de4cd12SGeorge Rokos       DP("Parsed OMP_TEAM_LIMIT=%d\n", EnvTeamLimit);
2223de4cd12SGeorge Rokos     } else {
2233de4cd12SGeorge Rokos       EnvTeamLimit = -1;
2243de4cd12SGeorge Rokos     }
2253de4cd12SGeorge Rokos     envStr = getenv("OMP_NUM_TEAMS");
2263de4cd12SGeorge Rokos     if (envStr) {
2273de4cd12SGeorge Rokos       // OMP_NUM_TEAMS has been set
2283de4cd12SGeorge Rokos       EnvNumTeams = std::stoi(envStr);
2293de4cd12SGeorge Rokos       DP("Parsed OMP_NUM_TEAMS=%d\n", EnvNumTeams);
2303de4cd12SGeorge Rokos     } else {
2313de4cd12SGeorge Rokos       EnvNumTeams = -1;
2323de4cd12SGeorge Rokos     }
233c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea 
234c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea     // Default state.
235c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea     RequiresFlags = OMP_REQ_UNDEFINED;
2363de4cd12SGeorge Rokos   }
2373de4cd12SGeorge Rokos 
2383de4cd12SGeorge Rokos   ~RTLDeviceInfoTy() {
2393de4cd12SGeorge Rokos     // Close modules
2403de4cd12SGeorge Rokos     for (auto &module : Modules)
2413de4cd12SGeorge Rokos       if (module) {
2423de4cd12SGeorge Rokos         CUresult err = cuModuleUnload(module);
2433de4cd12SGeorge Rokos         if (err != CUDA_SUCCESS) {
2443de4cd12SGeorge Rokos           DP("Error when unloading CUDA module\n");
2453de4cd12SGeorge Rokos           CUDA_ERR_STRING(err);
2463de4cd12SGeorge Rokos         }
2473de4cd12SGeorge Rokos       }
2483de4cd12SGeorge Rokos 
2493de4cd12SGeorge Rokos     // Destroy contexts
2503de4cd12SGeorge Rokos     for (auto &ctx : Contexts)
2513de4cd12SGeorge Rokos       if (ctx) {
2523de4cd12SGeorge Rokos         CUresult err = cuCtxDestroy(ctx);
2533de4cd12SGeorge Rokos         if (err != CUDA_SUCCESS) {
2543de4cd12SGeorge Rokos           DP("Error when destroying CUDA context\n");
2553de4cd12SGeorge Rokos           CUDA_ERR_STRING(err);
2563de4cd12SGeorge Rokos         }
2573de4cd12SGeorge Rokos       }
2583de4cd12SGeorge Rokos   }
2593de4cd12SGeorge Rokos };
2603de4cd12SGeorge Rokos 
2613de4cd12SGeorge Rokos static RTLDeviceInfoTy DeviceInfo;
2623de4cd12SGeorge Rokos 
2633de4cd12SGeorge Rokos #ifdef __cplusplus
2643de4cd12SGeorge Rokos extern "C" {
2653de4cd12SGeorge Rokos #endif
2663de4cd12SGeorge Rokos 
2673de4cd12SGeorge Rokos int32_t __tgt_rtl_is_valid_binary(__tgt_device_image *image) {
2683de4cd12SGeorge Rokos   return elf_check_machine(image, 190); // EM_CUDA = 190.
2693de4cd12SGeorge Rokos }
2703de4cd12SGeorge Rokos 
2713de4cd12SGeorge Rokos int32_t __tgt_rtl_number_of_devices() { return DeviceInfo.NumberOfDevices; }
2723de4cd12SGeorge Rokos 
273c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea int64_t __tgt_rtl_init_requires(int64_t RequiresFlags) {
274c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea   DP("Init requires flags to %ld\n", RequiresFlags);
275c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea   DeviceInfo.RequiresFlags = RequiresFlags;
276c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea   return RequiresFlags;
277c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea }
278c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea 
2793de4cd12SGeorge Rokos int32_t __tgt_rtl_init_device(int32_t device_id) {
2803de4cd12SGeorge Rokos 
2813de4cd12SGeorge Rokos   CUdevice cuDevice;
2823de4cd12SGeorge Rokos   DP("Getting device %d\n", device_id);
2833de4cd12SGeorge Rokos   CUresult err = cuDeviceGet(&cuDevice, device_id);
2843de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
2853de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when getting CUDA device with id = %d\n", device_id);
2863de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
2873de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
2883de4cd12SGeorge Rokos   }
2893de4cd12SGeorge Rokos 
2903de4cd12SGeorge Rokos   // Create the context and save it to use whenever this device is selected.
2913de4cd12SGeorge Rokos   err = cuCtxCreate(&DeviceInfo.Contexts[device_id], CU_CTX_SCHED_BLOCKING_SYNC,
2923de4cd12SGeorge Rokos                     cuDevice);
2933de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
2943de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when creating a CUDA context\n");
2953de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
2963de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
2973de4cd12SGeorge Rokos   }
2983de4cd12SGeorge Rokos 
299bb51d398SJonas Hahnfeld   // Query attributes to determine number of threads/block and blocks/grid.
300bb51d398SJonas Hahnfeld   int maxGridDimX;
301bb51d398SJonas Hahnfeld   err = cuDeviceGetAttribute(&maxGridDimX, CU_DEVICE_ATTRIBUTE_MAX_GRID_DIM_X,
302bb51d398SJonas Hahnfeld                              cuDevice);
303c1895235SJonas Hahnfeld   if (err != CUDA_SUCCESS) {
304bb51d398SJonas Hahnfeld     DP("Error getting max grid dimension, use default\n");
3053de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id] = RTLDeviceInfoTy::DefaultNumTeams;
306bb51d398SJonas Hahnfeld   } else if (maxGridDimX <= RTLDeviceInfoTy::HardTeamLimit) {
307bb51d398SJonas Hahnfeld     DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id] = maxGridDimX;
308bb51d398SJonas Hahnfeld     DP("Using %d CUDA blocks per grid\n", maxGridDimX);
3093de4cd12SGeorge Rokos   } else {
3103de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id] = RTLDeviceInfoTy::HardTeamLimit;
3113de4cd12SGeorge Rokos     DP("Max CUDA blocks per grid %d exceeds the hard team limit %d, capping "
312bb51d398SJonas Hahnfeld        "at the hard limit\n",
313bb51d398SJonas Hahnfeld        maxGridDimX, RTLDeviceInfoTy::HardTeamLimit);
3143de4cd12SGeorge Rokos   }
3153de4cd12SGeorge Rokos 
316bb51d398SJonas Hahnfeld   // We are only exploiting threads along the x axis.
317bb51d398SJonas Hahnfeld   int maxBlockDimX;
318bb51d398SJonas Hahnfeld   err = cuDeviceGetAttribute(&maxBlockDimX, CU_DEVICE_ATTRIBUTE_MAX_BLOCK_DIM_X,
319bb51d398SJonas Hahnfeld                              cuDevice);
320bb51d398SJonas Hahnfeld   if (err != CUDA_SUCCESS) {
321bb51d398SJonas Hahnfeld     DP("Error getting max block dimension, use default\n");
322bb51d398SJonas Hahnfeld     DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id] = RTLDeviceInfoTy::DefaultNumThreads;
323bb51d398SJonas Hahnfeld   } else if (maxBlockDimX <= RTLDeviceInfoTy::HardThreadLimit) {
324bb51d398SJonas Hahnfeld     DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id] = maxBlockDimX;
325bb51d398SJonas Hahnfeld     DP("Using %d CUDA threads per block\n", maxBlockDimX);
3263de4cd12SGeorge Rokos   } else {
3273de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id] = RTLDeviceInfoTy::HardThreadLimit;
328bb51d398SJonas Hahnfeld     DP("Max CUDA threads per block %d exceeds the hard thread limit %d, capping"
329bb51d398SJonas Hahnfeld        "at the hard limit\n",
330bb51d398SJonas Hahnfeld        maxBlockDimX, RTLDeviceInfoTy::HardThreadLimit);
3313de4cd12SGeorge Rokos   }
3323de4cd12SGeorge Rokos 
333bb51d398SJonas Hahnfeld   int warpSize;
334bb51d398SJonas Hahnfeld   err =
335bb51d398SJonas Hahnfeld       cuDeviceGetAttribute(&warpSize, CU_DEVICE_ATTRIBUTE_WARP_SIZE, cuDevice);
336bb51d398SJonas Hahnfeld   if (err != CUDA_SUCCESS) {
337bb51d398SJonas Hahnfeld     DP("Error getting warp size, assume default\n");
338bb51d398SJonas Hahnfeld     DeviceInfo.WarpSize[device_id] = 32;
339bb51d398SJonas Hahnfeld   } else {
340bb51d398SJonas Hahnfeld     DeviceInfo.WarpSize[device_id] = warpSize;
3413de4cd12SGeorge Rokos   }
3423de4cd12SGeorge Rokos 
3433de4cd12SGeorge Rokos   // Adjust teams to the env variables
3443de4cd12SGeorge Rokos   if (DeviceInfo.EnvTeamLimit > 0 &&
3453de4cd12SGeorge Rokos       DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id] > DeviceInfo.EnvTeamLimit) {
3463de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id] = DeviceInfo.EnvTeamLimit;
3473de4cd12SGeorge Rokos     DP("Capping max CUDA blocks per grid to OMP_TEAM_LIMIT=%d\n",
3483de4cd12SGeorge Rokos         DeviceInfo.EnvTeamLimit);
3493de4cd12SGeorge Rokos   }
3503de4cd12SGeorge Rokos 
3513de4cd12SGeorge Rokos   DP("Max number of CUDA blocks %d, threads %d & warp size %d\n",
3523de4cd12SGeorge Rokos      DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id], DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id],
3533de4cd12SGeorge Rokos      DeviceInfo.WarpSize[device_id]);
3543de4cd12SGeorge Rokos 
3553de4cd12SGeorge Rokos   // Set default number of teams
3563de4cd12SGeorge Rokos   if (DeviceInfo.EnvNumTeams > 0) {
3573de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.NumTeams[device_id] = DeviceInfo.EnvNumTeams;
3583de4cd12SGeorge Rokos     DP("Default number of teams set according to environment %d\n",
3593de4cd12SGeorge Rokos         DeviceInfo.EnvNumTeams);
3603de4cd12SGeorge Rokos   } else {
3613de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.NumTeams[device_id] = RTLDeviceInfoTy::DefaultNumTeams;
3623de4cd12SGeorge Rokos     DP("Default number of teams set according to library's default %d\n",
3633de4cd12SGeorge Rokos         RTLDeviceInfoTy::DefaultNumTeams);
3643de4cd12SGeorge Rokos   }
3653de4cd12SGeorge Rokos   if (DeviceInfo.NumTeams[device_id] > DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id]) {
3663de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.NumTeams[device_id] = DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id];
3673de4cd12SGeorge Rokos     DP("Default number of teams exceeds device limit, capping at %d\n",
3683de4cd12SGeorge Rokos         DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id]);
3693de4cd12SGeorge Rokos   }
3703de4cd12SGeorge Rokos 
3713de4cd12SGeorge Rokos   // Set default number of threads
3723de4cd12SGeorge Rokos   DeviceInfo.NumThreads[device_id] = RTLDeviceInfoTy::DefaultNumThreads;
3733de4cd12SGeorge Rokos   DP("Default number of threads set according to library's default %d\n",
3743de4cd12SGeorge Rokos           RTLDeviceInfoTy::DefaultNumThreads);
3753de4cd12SGeorge Rokos   if (DeviceInfo.NumThreads[device_id] >
3763de4cd12SGeorge Rokos       DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id]) {
3773de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.NumTeams[device_id] = DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id];
3783de4cd12SGeorge Rokos     DP("Default number of threads exceeds device limit, capping at %d\n",
3793de4cd12SGeorge Rokos         DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id]);
3803de4cd12SGeorge Rokos   }
3813de4cd12SGeorge Rokos 
3823de4cd12SGeorge Rokos   return OFFLOAD_SUCCESS;
3833de4cd12SGeorge Rokos }
3843de4cd12SGeorge Rokos 
3853de4cd12SGeorge Rokos __tgt_target_table *__tgt_rtl_load_binary(int32_t device_id,
3863de4cd12SGeorge Rokos     __tgt_device_image *image) {
3873de4cd12SGeorge Rokos 
3883de4cd12SGeorge Rokos   // Set the context we are using.
3893de4cd12SGeorge Rokos   CUresult err = cuCtxSetCurrent(DeviceInfo.Contexts[device_id]);
3903de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
3913de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when setting a CUDA context for device %d\n", device_id);
3923de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
3933de4cd12SGeorge Rokos     return NULL;
3943de4cd12SGeorge Rokos   }
3953de4cd12SGeorge Rokos 
3963de4cd12SGeorge Rokos   // Clear the offload table as we are going to create a new one.
3973de4cd12SGeorge Rokos   DeviceInfo.clearOffloadEntriesTable(device_id);
3983de4cd12SGeorge Rokos 
3993de4cd12SGeorge Rokos   // Create the module and extract the function pointers.
4003de4cd12SGeorge Rokos 
4013de4cd12SGeorge Rokos   CUmodule cumod;
4023de4cd12SGeorge Rokos   DP("Load data from image " DPxMOD "\n", DPxPTR(image->ImageStart));
4033de4cd12SGeorge Rokos   err = cuModuleLoadDataEx(&cumod, image->ImageStart, 0, NULL, NULL);
4043de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
4053de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when loading CUDA module\n");
4063de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
4073de4cd12SGeorge Rokos     return NULL;
4083de4cd12SGeorge Rokos   }
4093de4cd12SGeorge Rokos 
4103de4cd12SGeorge Rokos   DP("CUDA module successfully loaded!\n");
4113de4cd12SGeorge Rokos   DeviceInfo.Modules.push_back(cumod);
4123de4cd12SGeorge Rokos 
4133de4cd12SGeorge Rokos   // Find the symbols in the module by name.
4143de4cd12SGeorge Rokos   __tgt_offload_entry *HostBegin = image->EntriesBegin;
4153de4cd12SGeorge Rokos   __tgt_offload_entry *HostEnd = image->EntriesEnd;
4163de4cd12SGeorge Rokos 
4173de4cd12SGeorge Rokos   for (__tgt_offload_entry *e = HostBegin; e != HostEnd; ++e) {
4183de4cd12SGeorge Rokos 
4193de4cd12SGeorge Rokos     if (!e->addr) {
4203de4cd12SGeorge Rokos       // We return NULL when something like this happens, the host should have
4213de4cd12SGeorge Rokos       // always something in the address to uniquely identify the target region.
4223de4cd12SGeorge Rokos       DP("Invalid binary: host entry '<null>' (size = %zd)...\n", e->size);
4233de4cd12SGeorge Rokos 
4243de4cd12SGeorge Rokos       return NULL;
4253de4cd12SGeorge Rokos     }
4263de4cd12SGeorge Rokos 
4273de4cd12SGeorge Rokos     if (e->size) {
4283de4cd12SGeorge Rokos       __tgt_offload_entry entry = *e;
4293de4cd12SGeorge Rokos 
4303de4cd12SGeorge Rokos       CUdeviceptr cuptr;
4313de4cd12SGeorge Rokos       size_t cusize;
4323de4cd12SGeorge Rokos       err = cuModuleGetGlobal(&cuptr, &cusize, cumod, e->name);
4333de4cd12SGeorge Rokos 
4343de4cd12SGeorge Rokos       if (err != CUDA_SUCCESS) {
4353de4cd12SGeorge Rokos         DP("Loading global '%s' (Failed)\n", e->name);
4363de4cd12SGeorge Rokos         CUDA_ERR_STRING(err);
4373de4cd12SGeorge Rokos         return NULL;
4383de4cd12SGeorge Rokos       }
4393de4cd12SGeorge Rokos 
4403de4cd12SGeorge Rokos       if (cusize != e->size) {
4413de4cd12SGeorge Rokos         DP("Loading global '%s' - size mismatch (%zd != %zd)\n", e->name,
4423de4cd12SGeorge Rokos             cusize, e->size);
4433de4cd12SGeorge Rokos         CUDA_ERR_STRING(err);
4443de4cd12SGeorge Rokos         return NULL;
4453de4cd12SGeorge Rokos       }
4463de4cd12SGeorge Rokos 
4473de4cd12SGeorge Rokos       DP("Entry point " DPxMOD " maps to global %s (" DPxMOD ")\n",
4483de4cd12SGeorge Rokos           DPxPTR(e - HostBegin), e->name, DPxPTR(cuptr));
4493de4cd12SGeorge Rokos       entry.addr = (void *)cuptr;
4503de4cd12SGeorge Rokos 
451*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       // Note: In the current implementation declare target variables
452*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       // can either be link or to. This means that once unified
453*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       // memory is activated via the requires directive, the variable
454*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       // can be used directly from the host in both cases.
455*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       // TODO: when variables types other than to or link are added,
456*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       // the below condition should be changed to explicitely
457*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       // check for to and link variables types:
458*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       //  (DeviceInfo.RequiresFlags & OMP_REQ_UNIFIED_SHARED_MEMORY &&
459*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       //   (e->flags & OMP_DECLARE_TARGET_LINK ||
460*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       //    e->flags == OMP_DECLARE_TARGET_TO))
461*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea       if (DeviceInfo.RequiresFlags & OMP_REQ_UNIFIED_SHARED_MEMORY) {
462*aace6d28SGheorghe-Teodor Bercea         // If unified memory is present any target link or to variables
463c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea         // can access host addresses directly. There is no longer a
464c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea         // need for device copies.
465c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea         cuMemcpyHtoD(cuptr, e->addr, sizeof(void *));
466c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea         DP("Copy linked variable host address (" DPxMOD ")"
467c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea            "to device address (" DPxMOD ")\n",
468c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea           DPxPTR(*((void**)e->addr)), DPxPTR(cuptr));
469c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea       }
470c5fe030cSGheorghe-Teodor Bercea 
4713de4cd12SGeorge Rokos       DeviceInfo.addOffloadEntry(device_id, entry);
4723de4cd12SGeorge Rokos 
4733de4cd12SGeorge Rokos       continue;
4743de4cd12SGeorge Rokos     }
4753de4cd12SGeorge Rokos 
4763de4cd12SGeorge Rokos     CUfunction fun;
4773de4cd12SGeorge Rokos     err = cuModuleGetFunction(&fun, cumod, e->name);
4783de4cd12SGeorge Rokos 
4793de4cd12SGeorge Rokos     if (err != CUDA_SUCCESS) {
4803de4cd12SGeorge Rokos       DP("Loading '%s' (Failed)\n", e->name);
4813de4cd12SGeorge Rokos       CUDA_ERR_STRING(err);
4823de4cd12SGeorge Rokos       return NULL;
4833de4cd12SGeorge Rokos     }
4843de4cd12SGeorge Rokos 
4853de4cd12SGeorge Rokos     DP("Entry point " DPxMOD " maps to %s (" DPxMOD ")\n",
4863de4cd12SGeorge Rokos         DPxPTR(e - HostBegin), e->name, DPxPTR(fun));
4873de4cd12SGeorge Rokos 
4883de4cd12SGeorge Rokos     // default value GENERIC (in case symbol is missing from cubin file)
4893de4cd12SGeorge Rokos     int8_t ExecModeVal = ExecutionModeType::GENERIC;
4903de4cd12SGeorge Rokos     std::string ExecModeNameStr (e->name);
4913de4cd12SGeorge Rokos     ExecModeNameStr += "_exec_mode";
4923de4cd12SGeorge Rokos     const char *ExecModeName = ExecModeNameStr.c_str();
4933de4cd12SGeorge Rokos 
4943de4cd12SGeorge Rokos     CUdeviceptr ExecModePtr;
4953de4cd12SGeorge Rokos     size_t cusize;
4963de4cd12SGeorge Rokos     err = cuModuleGetGlobal(&ExecModePtr, &cusize, cumod, ExecModeName);
4973de4cd12SGeorge Rokos     if (err == CUDA_SUCCESS) {
4983de4cd12SGeorge Rokos       if ((size_t)cusize != sizeof(int8_t)) {
4993de4cd12SGeorge Rokos         DP("Loading global exec_mode '%s' - size mismatch (%zd != %zd)\n",
5003de4cd12SGeorge Rokos            ExecModeName, cusize, sizeof(int8_t));
5013de4cd12SGeorge Rokos         CUDA_ERR_STRING(err);
5023de4cd12SGeorge Rokos         return NULL;
5033de4cd12SGeorge Rokos       }
5043de4cd12SGeorge Rokos 
5053de4cd12SGeorge Rokos       err = cuMemcpyDtoH(&ExecModeVal, ExecModePtr, cusize);
5063de4cd12SGeorge Rokos       if (err != CUDA_SUCCESS) {
5073de4cd12SGeorge Rokos         DP("Error when copying data from device to host. Pointers: "
5083de4cd12SGeorge Rokos            "host = " DPxMOD ", device = " DPxMOD ", size = %zd\n",
5093de4cd12SGeorge Rokos            DPxPTR(&ExecModeVal), DPxPTR(ExecModePtr), cusize);
5103de4cd12SGeorge Rokos         CUDA_ERR_STRING(err);
5113de4cd12SGeorge Rokos         return NULL;
5123de4cd12SGeorge Rokos       }
5133de4cd12SGeorge Rokos 
5143de4cd12SGeorge Rokos       if (ExecModeVal < 0 || ExecModeVal > 1) {
5153de4cd12SGeorge Rokos         DP("Error wrong exec_mode value specified in cubin file: %d\n",
5163de4cd12SGeorge Rokos            ExecModeVal);
5173de4cd12SGeorge Rokos         return NULL;
5183de4cd12SGeorge Rokos       }
5193de4cd12SGeorge Rokos     } else {
5203de4cd12SGeorge Rokos       DP("Loading global exec_mode '%s' - symbol missing, using default value "
5213de4cd12SGeorge Rokos           "GENERIC (1)\n", ExecModeName);
5223de4cd12SGeorge Rokos       CUDA_ERR_STRING(err);
5233de4cd12SGeorge Rokos     }
5243de4cd12SGeorge Rokos 
5253de4cd12SGeorge Rokos     KernelsList.push_back(KernelTy(fun, ExecModeVal));
5263de4cd12SGeorge Rokos 
5273de4cd12SGeorge Rokos     __tgt_offload_entry entry = *e;
5283de4cd12SGeorge Rokos     entry.addr = (void *)&KernelsList.back();
5293de4cd12SGeorge Rokos     DeviceInfo.addOffloadEntry(device_id, entry);
5303de4cd12SGeorge Rokos   }
5313de4cd12SGeorge Rokos 
532e1c7a46dSGuansong Zhang   // send device environment data to the device
533e1c7a46dSGuansong Zhang   {
534e1c7a46dSGuansong Zhang     omptarget_device_environmentTy device_env;
535e1c7a46dSGuansong Zhang 
536e1c7a46dSGuansong Zhang     device_env.debug_level = 0;
537e1c7a46dSGuansong Zhang 
538e1c7a46dSGuansong Zhang #ifdef OMPTARGET_DEBUG
539e1c7a46dSGuansong Zhang     if (char *envStr = getenv("LIBOMPTARGET_DEVICE_RTL_DEBUG")) {
540e1c7a46dSGuansong Zhang       device_env.debug_level = std::stoi(envStr);
541e1c7a46dSGuansong Zhang     }
542e1c7a46dSGuansong Zhang #endif
543e1c7a46dSGuansong Zhang 
544e1c7a46dSGuansong Zhang     const char * device_env_Name="omptarget_device_environment";
545e1c7a46dSGuansong Zhang     CUdeviceptr device_env_Ptr;
546e1c7a46dSGuansong Zhang     size_t cusize;
547e1c7a46dSGuansong Zhang 
548e1c7a46dSGuansong Zhang     err = cuModuleGetGlobal(&device_env_Ptr, &cusize, cumod, device_env_Name);
549e1c7a46dSGuansong Zhang 
550e1c7a46dSGuansong Zhang     if (err == CUDA_SUCCESS) {
551e1c7a46dSGuansong Zhang       if ((size_t)cusize != sizeof(device_env)) {
552e1c7a46dSGuansong Zhang         DP("Global device_environment '%s' - size mismatch (%zu != %zu)\n",
553e1c7a46dSGuansong Zhang             device_env_Name, cusize, sizeof(int32_t));
554e1c7a46dSGuansong Zhang         CUDA_ERR_STRING(err);
555e1c7a46dSGuansong Zhang         return NULL;
556e1c7a46dSGuansong Zhang       }
557e1c7a46dSGuansong Zhang 
558e1c7a46dSGuansong Zhang       err = cuMemcpyHtoD(device_env_Ptr, &device_env, cusize);
559e1c7a46dSGuansong Zhang       if (err != CUDA_SUCCESS) {
560e1c7a46dSGuansong Zhang         DP("Error when copying data from host to device. Pointers: "
561e1c7a46dSGuansong Zhang             "host = " DPxMOD ", device = " DPxMOD ", size = %zu\n",
562e1c7a46dSGuansong Zhang             DPxPTR(&device_env), DPxPTR(device_env_Ptr), cusize);
563e1c7a46dSGuansong Zhang         CUDA_ERR_STRING(err);
564e1c7a46dSGuansong Zhang         return NULL;
565e1c7a46dSGuansong Zhang       }
566e1c7a46dSGuansong Zhang 
567e1c7a46dSGuansong Zhang       DP("Sending global device environment data %zu bytes\n", (size_t)cusize);
568e1c7a46dSGuansong Zhang     } else {
569e1c7a46dSGuansong Zhang       DP("Finding global device environment '%s' - symbol missing.\n", device_env_Name);
570e1c7a46dSGuansong Zhang       DP("Continue, considering this is a device RTL which does not accept envrionment setting.\n");
571e1c7a46dSGuansong Zhang     }
572e1c7a46dSGuansong Zhang   }
573e1c7a46dSGuansong Zhang 
5743de4cd12SGeorge Rokos   return DeviceInfo.getOffloadEntriesTable(device_id);
5753de4cd12SGeorge Rokos }
5763de4cd12SGeorge Rokos 
5771546d319SGeorge Rokos void *__tgt_rtl_data_alloc(int32_t device_id, int64_t size, void *hst_ptr) {
5783de4cd12SGeorge Rokos   if (size == 0) {
5793de4cd12SGeorge Rokos     return NULL;
5803de4cd12SGeorge Rokos   }
5813de4cd12SGeorge Rokos 
5823de4cd12SGeorge Rokos   // Set the context we are using.
5833de4cd12SGeorge Rokos   CUresult err = cuCtxSetCurrent(DeviceInfo.Contexts[device_id]);
5843de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
5853de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error while trying to set CUDA current context\n");
5863de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
5873de4cd12SGeorge Rokos     return NULL;
5883de4cd12SGeorge Rokos   }
5893de4cd12SGeorge Rokos 
5903de4cd12SGeorge Rokos   CUdeviceptr ptr;
5913de4cd12SGeorge Rokos   err = cuMemAlloc(&ptr, size);
5923de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
5933de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error while trying to allocate %d\n", err);
5943de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
5953de4cd12SGeorge Rokos     return NULL;
5963de4cd12SGeorge Rokos   }
5973de4cd12SGeorge Rokos 
5983de4cd12SGeorge Rokos   void *vptr = (void *)ptr;
5993de4cd12SGeorge Rokos   return vptr;
6003de4cd12SGeorge Rokos }
6013de4cd12SGeorge Rokos 
6023de4cd12SGeorge Rokos int32_t __tgt_rtl_data_submit(int32_t device_id, void *tgt_ptr, void *hst_ptr,
6033de4cd12SGeorge Rokos     int64_t size) {
6043de4cd12SGeorge Rokos   // Set the context we are using.
6053de4cd12SGeorge Rokos   CUresult err = cuCtxSetCurrent(DeviceInfo.Contexts[device_id]);
6063de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
6073de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when setting CUDA context\n");
6083de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
6093de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
6103de4cd12SGeorge Rokos   }
6113de4cd12SGeorge Rokos 
6123de4cd12SGeorge Rokos   err = cuMemcpyHtoD((CUdeviceptr)tgt_ptr, hst_ptr, size);
6133de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
6143de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when copying data from host to device. Pointers: host = " DPxMOD
6153de4cd12SGeorge Rokos        ", device = " DPxMOD ", size = %" PRId64 "\n", DPxPTR(hst_ptr),
6163de4cd12SGeorge Rokos        DPxPTR(tgt_ptr), size);
6173de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
6183de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
6193de4cd12SGeorge Rokos   }
6203de4cd12SGeorge Rokos   return OFFLOAD_SUCCESS;
6213de4cd12SGeorge Rokos }
6223de4cd12SGeorge Rokos 
6233de4cd12SGeorge Rokos int32_t __tgt_rtl_data_retrieve(int32_t device_id, void *hst_ptr, void *tgt_ptr,
6243de4cd12SGeorge Rokos     int64_t size) {
6253de4cd12SGeorge Rokos   // Set the context we are using.
6263de4cd12SGeorge Rokos   CUresult err = cuCtxSetCurrent(DeviceInfo.Contexts[device_id]);
6273de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
6283de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when setting CUDA context\n");
6293de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
6303de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
6313de4cd12SGeorge Rokos   }
6323de4cd12SGeorge Rokos 
6333de4cd12SGeorge Rokos   err = cuMemcpyDtoH(hst_ptr, (CUdeviceptr)tgt_ptr, size);
6343de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
6353de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when copying data from device to host. Pointers: host = " DPxMOD
6363de4cd12SGeorge Rokos         ", device = " DPxMOD ", size = %" PRId64 "\n", DPxPTR(hst_ptr),
6373de4cd12SGeorge Rokos         DPxPTR(tgt_ptr), size);
6383de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
6393de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
6403de4cd12SGeorge Rokos   }
6413de4cd12SGeorge Rokos   return OFFLOAD_SUCCESS;
6423de4cd12SGeorge Rokos }
6433de4cd12SGeorge Rokos 
6443de4cd12SGeorge Rokos int32_t __tgt_rtl_data_delete(int32_t device_id, void *tgt_ptr) {
6453de4cd12SGeorge Rokos   // Set the context we are using.
6463de4cd12SGeorge Rokos   CUresult err = cuCtxSetCurrent(DeviceInfo.Contexts[device_id]);
6473de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
6483de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when setting CUDA context\n");
6493de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
6503de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
6513de4cd12SGeorge Rokos   }
6523de4cd12SGeorge Rokos 
6533de4cd12SGeorge Rokos   err = cuMemFree((CUdeviceptr)tgt_ptr);
6543de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
6553de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when freeing CUDA memory\n");
6563de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
6573de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
6583de4cd12SGeorge Rokos   }
6593de4cd12SGeorge Rokos   return OFFLOAD_SUCCESS;
6603de4cd12SGeorge Rokos }
6613de4cd12SGeorge Rokos 
6623de4cd12SGeorge Rokos int32_t __tgt_rtl_run_target_team_region(int32_t device_id, void *tgt_entry_ptr,
6631546d319SGeorge Rokos     void **tgt_args, ptrdiff_t *tgt_offsets, int32_t arg_num, int32_t team_num,
6641546d319SGeorge Rokos     int32_t thread_limit, uint64_t loop_tripcount) {
6653de4cd12SGeorge Rokos   // Set the context we are using.
6663de4cd12SGeorge Rokos   CUresult err = cuCtxSetCurrent(DeviceInfo.Contexts[device_id]);
6673de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
6683de4cd12SGeorge Rokos     DP("Error when setting CUDA context\n");
6693de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
6703de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
6713de4cd12SGeorge Rokos   }
6723de4cd12SGeorge Rokos 
6733de4cd12SGeorge Rokos   // All args are references.
6743de4cd12SGeorge Rokos   std::vector<void *> args(arg_num);
6751546d319SGeorge Rokos   std::vector<void *> ptrs(arg_num);
6763de4cd12SGeorge Rokos 
6771546d319SGeorge Rokos   for (int32_t i = 0; i < arg_num; ++i) {
6781546d319SGeorge Rokos     ptrs[i] = (void *)((intptr_t)tgt_args[i] + tgt_offsets[i]);
6791546d319SGeorge Rokos     args[i] = &ptrs[i];
6801546d319SGeorge Rokos   }
6813de4cd12SGeorge Rokos 
6823de4cd12SGeorge Rokos   KernelTy *KernelInfo = (KernelTy *)tgt_entry_ptr;
6833de4cd12SGeorge Rokos 
6843de4cd12SGeorge Rokos   int cudaThreadsPerBlock;
6853de4cd12SGeorge Rokos 
6863de4cd12SGeorge Rokos   if (thread_limit > 0) {
6873de4cd12SGeorge Rokos     cudaThreadsPerBlock = thread_limit;
6883de4cd12SGeorge Rokos     DP("Setting CUDA threads per block to requested %d\n", thread_limit);
6893de4cd12SGeorge Rokos     // Add master warp if necessary
6903de4cd12SGeorge Rokos     if (KernelInfo->ExecutionMode == GENERIC) {
6913de4cd12SGeorge Rokos       cudaThreadsPerBlock += DeviceInfo.WarpSize[device_id];
6923de4cd12SGeorge Rokos       DP("Adding master warp: +%d threads\n", DeviceInfo.WarpSize[device_id]);
6933de4cd12SGeorge Rokos     }
694c13df8e5SGeorge Rokos   } else {
695c13df8e5SGeorge Rokos     cudaThreadsPerBlock = DeviceInfo.NumThreads[device_id];
696c13df8e5SGeorge Rokos     DP("Setting CUDA threads per block to default %d\n",
697c13df8e5SGeorge Rokos         DeviceInfo.NumThreads[device_id]);
698c13df8e5SGeorge Rokos   }
6993de4cd12SGeorge Rokos 
7003de4cd12SGeorge Rokos   if (cudaThreadsPerBlock > DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id]) {
7013de4cd12SGeorge Rokos     cudaThreadsPerBlock = DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id];
7023de4cd12SGeorge Rokos     DP("Threads per block capped at device limit %d\n",
7033de4cd12SGeorge Rokos         DeviceInfo.ThreadsPerBlock[device_id]);
7043de4cd12SGeorge Rokos   }
7053de4cd12SGeorge Rokos 
7063de4cd12SGeorge Rokos   int kernel_limit;
7073de4cd12SGeorge Rokos   err = cuFuncGetAttribute(&kernel_limit,
7083de4cd12SGeorge Rokos       CU_FUNC_ATTRIBUTE_MAX_THREADS_PER_BLOCK, KernelInfo->Func);
7093de4cd12SGeorge Rokos   if (err == CUDA_SUCCESS) {
7103de4cd12SGeorge Rokos     if (kernel_limit < cudaThreadsPerBlock) {
7113de4cd12SGeorge Rokos       cudaThreadsPerBlock = kernel_limit;
7123de4cd12SGeorge Rokos       DP("Threads per block capped at kernel limit %d\n", kernel_limit);
7133de4cd12SGeorge Rokos     }
7143de4cd12SGeorge Rokos   }
7153de4cd12SGeorge Rokos 
7163de4cd12SGeorge Rokos   int cudaBlocksPerGrid;
7173de4cd12SGeorge Rokos   if (team_num <= 0) {
7183de4cd12SGeorge Rokos     if (loop_tripcount > 0 && DeviceInfo.EnvNumTeams < 0) {
719c13df8e5SGeorge Rokos       if (KernelInfo->ExecutionMode == SPMD) {
720c13df8e5SGeorge Rokos         // We have a combined construct, i.e. `target teams distribute parallel
721c13df8e5SGeorge Rokos         // for [simd]`. We launch so many teams so that each thread will
722c13df8e5SGeorge Rokos         // execute one iteration of the loop.
7233de4cd12SGeorge Rokos         // round up to the nearest integer
7243de4cd12SGeorge Rokos         cudaBlocksPerGrid = ((loop_tripcount - 1) / cudaThreadsPerBlock) + 1;
725c13df8e5SGeorge Rokos       } else {
726c13df8e5SGeorge Rokos         // If we reach this point, then we have a non-combined construct, i.e.
727c13df8e5SGeorge Rokos         // `teams distribute` with a nested `parallel for` and each team is
728c13df8e5SGeorge Rokos         // assigned one iteration of the `distribute` loop. E.g.:
729c13df8e5SGeorge Rokos         //
730c13df8e5SGeorge Rokos         // #pragma omp target teams distribute
731c13df8e5SGeorge Rokos         // for(...loop_tripcount...) {
732c13df8e5SGeorge Rokos         //   #pragma omp parallel for
733c13df8e5SGeorge Rokos         //   for(...) {}
734c13df8e5SGeorge Rokos         // }
735c13df8e5SGeorge Rokos         //
736c13df8e5SGeorge Rokos         // Threads within a team will execute the iterations of the `parallel`
737c13df8e5SGeorge Rokos         // loop.
738c13df8e5SGeorge Rokos         cudaBlocksPerGrid = loop_tripcount;
739c13df8e5SGeorge Rokos       }
7403de4cd12SGeorge Rokos       DP("Using %d teams due to loop trip count %" PRIu64 " and number of "
7413de4cd12SGeorge Rokos           "threads per block %d\n", cudaBlocksPerGrid, loop_tripcount,
7423de4cd12SGeorge Rokos           cudaThreadsPerBlock);
7433de4cd12SGeorge Rokos     } else {
7443de4cd12SGeorge Rokos       cudaBlocksPerGrid = DeviceInfo.NumTeams[device_id];
7453de4cd12SGeorge Rokos       DP("Using default number of teams %d\n", DeviceInfo.NumTeams[device_id]);
7463de4cd12SGeorge Rokos     }
7473de4cd12SGeorge Rokos   } else if (team_num > DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id]) {
7483de4cd12SGeorge Rokos     cudaBlocksPerGrid = DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id];
7493de4cd12SGeorge Rokos     DP("Capping number of teams to team limit %d\n",
7503de4cd12SGeorge Rokos         DeviceInfo.BlocksPerGrid[device_id]);
7513de4cd12SGeorge Rokos   } else {
7523de4cd12SGeorge Rokos     cudaBlocksPerGrid = team_num;
7533de4cd12SGeorge Rokos     DP("Using requested number of teams %d\n", team_num);
7543de4cd12SGeorge Rokos   }
7553de4cd12SGeorge Rokos 
7563de4cd12SGeorge Rokos   // Run on the device.
7573de4cd12SGeorge Rokos   DP("Launch kernel with %d blocks and %d threads\n", cudaBlocksPerGrid,
7583de4cd12SGeorge Rokos      cudaThreadsPerBlock);
7593de4cd12SGeorge Rokos 
7603de4cd12SGeorge Rokos   err = cuLaunchKernel(KernelInfo->Func, cudaBlocksPerGrid, 1, 1,
7613de4cd12SGeorge Rokos       cudaThreadsPerBlock, 1, 1, 0 /*bytes of shared memory*/, 0, &args[0], 0);
7623de4cd12SGeorge Rokos   if (err != CUDA_SUCCESS) {
7633de4cd12SGeorge Rokos     DP("Device kernel launch failed!\n");
7643de4cd12SGeorge Rokos     CUDA_ERR_STRING(err);
7653de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
7663de4cd12SGeorge Rokos   }
7673de4cd12SGeorge Rokos 
7683de4cd12SGeorge Rokos   DP("Launch of entry point at " DPxMOD " successful!\n",
7693de4cd12SGeorge Rokos       DPxPTR(tgt_entry_ptr));
7703de4cd12SGeorge Rokos 
771c1895235SJonas Hahnfeld   CUresult sync_err = cuCtxSynchronize();
772c1895235SJonas Hahnfeld   if (sync_err != CUDA_SUCCESS) {
773c1895235SJonas Hahnfeld     DP("Kernel execution error at " DPxMOD "!\n", DPxPTR(tgt_entry_ptr));
774c1895235SJonas Hahnfeld     CUDA_ERR_STRING(sync_err);
7753de4cd12SGeorge Rokos     return OFFLOAD_FAIL;
7763de4cd12SGeorge Rokos   } else {
7773de4cd12SGeorge Rokos     DP("Kernel execution at " DPxMOD " successful!\n", DPxPTR(tgt_entry_ptr));
7783de4cd12SGeorge Rokos   }
7793de4cd12SGeorge Rokos 
7803de4cd12SGeorge Rokos   return OFFLOAD_SUCCESS;
7813de4cd12SGeorge Rokos }
7823de4cd12SGeorge Rokos 
7833de4cd12SGeorge Rokos int32_t __tgt_rtl_run_target_region(int32_t device_id, void *tgt_entry_ptr,
7841546d319SGeorge Rokos     void **tgt_args, ptrdiff_t *tgt_offsets, int32_t arg_num) {
7853de4cd12SGeorge Rokos   // use one team and the default number of threads.
7863de4cd12SGeorge Rokos   const int32_t team_num = 1;
7873de4cd12SGeorge Rokos   const int32_t thread_limit = 0;
7883de4cd12SGeorge Rokos   return __tgt_rtl_run_target_team_region(device_id, tgt_entry_ptr, tgt_args,
7891546d319SGeorge Rokos       tgt_offsets, arg_num, team_num, thread_limit, 0);
7903de4cd12SGeorge Rokos }
7913de4cd12SGeorge Rokos 
7923de4cd12SGeorge Rokos #ifdef __cplusplus
7933de4cd12SGeorge Rokos }
7943de4cd12SGeorge Rokos #endif
795