← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/precise/boinc/precise

« back to all changes in this revision

Viewing changes to samples/nvcuda/cuda.cpp

Tags: 6.12.8+dfsg-1
* New upstream release.
* Simplified debian/rules

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
samples/nvcuda/cuda.cpp
 
1
// This file is part of BOINC.
 
2
// http://boinc.berkeley.edu
 
3
// Copyright (C) 2008 University of California
 
4
//
 
5
// BOINC is free software; you can redistribute it and/or modify it
 
6
// under the terms of the GNU Lesser General Public License
 
7
// as published by the Free Software Foundation,
 
8
// either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
 
9
//
 
10
// BOINC is distributed in the hope that it will be useful,
 
11
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
12
// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
 
13
// See the GNU Lesser General Public License for more details.
 
14
//
 
15
// You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
 
16
// along with BOINC.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
17
//
 
18
// This program serves as both
 
19
// - An example BOINC-CUDA application, illustrating the use of the BOINC API
 
20
//   and CUDA API.
 
21
// - A program for testing various features of BOINC.
 
22
//
 
23
// The program reads the input nxn matrix from the "input" file, inverts the
 
24
// matrix NUM_ITERATIONS times and write to "output" file.
 
25
//
 
26
// command line options
 
27
// -run_slow: sleep 1 second after each character
 
28
// -cpu_time N: use about N CPU seconds after copying files
 
29
// -early_exit: exit(10) after 30 chars
 
30
// -early_crash: crash after 30 chars
 
31
//
 
32
// See http://boinc.berkeley.edu/trac/wiki/GPUApp for any compiling issues
 
33
// Contributor: Tuan Le (tuanle86@berkeley.edu)
 
34
 
 
35
#include "cuda.h"
 
36
#include "cuda_config.h"
 
37
 
 
38
using std::string;
 
39
 
 
40
/*** GLOBALS ***/
 
41
bool run_slow = false;
 
42
bool early_exit = false;
 
43
bool early_crash = false;
 
44
bool early_sleep = false;
 
45
double cpu_time = 20, comp_result;
 
46
 
 
47
int main(int argc, char** argv) {
 
48
    int i, retval, lastInversion=0, checkpointExists=0, dimension=0;
 
49
    double fd;
 
50
    char input_path[512], output_path[512], chkpt_path[512], buf[256];
 
51
    REAL* h_idata;
 
52
    MFILE out;
 
53
    FILE* state, *infile;
 
54
    
 
55
    generate_random_input_file(MATRIX_SIZE); //call this if you don't want to
 
56
                                             //construct the input file manually
 
57
        
 
58
    for (i=0; i<argc; i++) {
 
59
        if (!strcmp(argv[i], "-early_exit")) early_exit = true;
 
60
        if (!strcmp(argv[i], "-early_crash")) early_crash = true;
 
61
        if (!strcmp(argv[i], "-early_sleep")) early_sleep = true;
 
62
        if (!strcmp(argv[i], "-run_slow")) run_slow = true;
 
63
        if (!strcmp(argv[i], "-cpu_time")) {
 
64
            cpu_time = atof(argv[++i]);
 
65
        }
 
66
    }
 
67
        
 
68
    retval = boinc_init();
 
69
    if (retval) {
 
70
        fprintf(stderr,
 
71
            "%s boinc_init returned %d\n",
 
72
            boinc_msg_prefix(buf, sizeof(buf)), retval
 
73
        );
 
74
        exit(retval);
 
75
    }
 
76
    
 
77
    // open the input file (resolve logical name first)
 
78
    //
 
79
    boinc_resolve_filename(INPUT_FILENAME, input_path, sizeof(input_path));
 
80
    infile = boinc_fopen(input_path, "r");
 
81
    if (!infile) {
 
82
        fprintf(stderr,
 
83
            "%s Couldn't find input file, resolved name %s.\n",
 
84
            boinc_msg_prefix(buf, sizeof(buf)), input_path
 
85
        );
 
86
        getchar();
 
87
        exit(-1);
 
88
    }
 
89
    
 
90
    boinc_resolve_filename(OUTPUT_FILENAME, output_path, sizeof(output_path));
 
91
    
 
92
    // See if there's a valid checkpoint file.
 
93
    // If so retrieve the current matrix and inversion number
 
94
    //
 
95
    boinc_resolve_filename(CHECKPOINT_FILE, chkpt_path, sizeof(chkpt_path));
 
96
    state = boinc_fopen(chkpt_path, "r");
 
97
    if (state) {
 
98
        printf("Checkpoint file is detected. Read from checkpoint file ... \n");
 
99
        checkpointExists=fscanf(state, "%d", &lastInversion); 
 
100
        if (checkpointExists == 1) {
 
101
            printf("Last inversion # is : %d\n",lastInversion); 
 
102
            fscanf(state,"%d",&dimension);
 
103
            cudaMallocHost((void **)&h_idata,dimension*dimension*sizeof(REAL));
 
104
            for (int i=0;i<dimension*dimension;++i) {
 
105
                fscanf(state, "%f", &h_idata[i]);
 
106
                        }
 
107
        }
 
108
        fclose(state);
 
109
    } else {
 
110
        printf("There's no valid checkpoint file!\n");
 
111
    }
 
112
    
 
113
    retval = out.open(output_path, "wb");
 
114
    
 
115
    if (retval) {
 
116
        fprintf(stderr,
 
117
            "%s APP: matrix_inversion output open failed:\n",
 
118
            boinc_msg_prefix(buf, sizeof(buf))
 
119
        );
 
120
        fprintf(stderr,
 
121
            "%s resolved name %s, retval %d\n",
 
122
            boinc_msg_prefix(buf, sizeof(buf)), output_path, retval
 
123
        );
 
124
        perror("open");
 
125
        exit(1);
 
126
    }
 
127
        
 
128
#ifdef APP_GRAPHICS
 
129
    // create shared mem segment for graphics, and arrange to update it
 
130
    //
 
131
    shmem = (UC_SHMEM*)boinc_graphics_make_shmem("matrix_inversion", sizeof(UC_SHMEM));
 
132
    if (!shmem) {
 
133
        fprintf(stderr,
 
134
            "%s failed to create shared mem segment\n",
 
135
            boinc_msg_prefix(buf, sizeof(buf))
 
136
        );
 
137
    }
 
138
    update_shmem();
 
139
    boinc_register_timer_callback(update_shmem);
 
140
#endif
 
141
 
 
142
    if (checkpointExists != 1) {
 
143
        dimension=get_matrix_dimension(infile);
 
144
        printf("Matrix dimension: %d\n",dimension);
 
145
        cudaMallocHost((void **)&h_idata,dimension*dimension*sizeof(REAL));
 
146
        fetch_elements_into_host_memory(infile,h_idata);
 
147
        out.printf("\n----------------- Before being inversed ----------------\n\n");
 
148
        printf("Computation is running ... Inverse the matrix %d times. Start at inversion #1\n",
 
149
                           NUM_ITERATIONS);
 
150
    } else {
 
151
        out.printf("\n----------------- Last checkpointed inversion #%d ----------------\n\n",
 
152
                               lastInversion);
 
153
        printf("Computation is resumed ... Inverse the matrix %d more times. Start at inversion #%d\n",
 
154
                           NUM_ITERATIONS-lastInversion,lastInversion+1);
 
155
    }
 
156
    print_to_file(&out,h_idata,dimension);
 
157
 
 
158
    for (int i=lastInversion+1;i<=NUM_ITERATIONS;++i) {
 
159
        invert(h_idata,dimension);
 
160
        printf("Finish inversion #%d\n",i);
 
161
        if (run_slow) {
 
162
            boinc_sleep(1.);
 
163
        }
 
164
        if (early_exit && i>30) {
 
165
            exit(-10);
 
166
        }
 
167
        if (early_crash && i>30) {
 
168
            boinc_crash();
 
169
        }
 
170
        if (early_sleep && i>30) {
 
171
            g_sleep = true;
 
172
            while (1) boinc_sleep(1);
 
173
        }
 
174
 
 
175
        if (boinc_time_to_checkpoint()) {
 
176
            //if (i==7) {
 
177
            printf("Perform checkpointing at inversion # %d\n",i);
 
178
            //we'll need to write the current matrix to the state file.
 
179
            retval = do_checkpoint(out, i, h_idata, dimension); 
 
180
            if (retval) {
 
181
                fprintf(stderr,
 
182
                    "%s APP: matrix_inversion checkpoint failed %d\n",
 
183
                    boinc_msg_prefix(buf, sizeof(buf)), retval
 
184
                );
 
185
                exit(retval);
 
186
            }
 
187
            boinc_checkpoint_completed();
 
188
        }
 
189
 
 
190
        fd = i/NUM_ITERATIONS;
 
191
        if (cpu_time) fd /= 2;
 
192
        boinc_fraction_done(fd);
 
193
    }
 
194
 
 
195
    out.printf("\n\n----------------- Final inversion #%d----------------\n\n",
 
196
                       NUM_ITERATIONS);
 
197
    print_to_file(&out,h_idata,dimension);
 
198
    cudaFreeHost( h_idata );
 
199
    retval = out.flush(); //force the output file to be closed.
 
200
    if (retval) {
 
201
        fprintf(stderr,
 
202
            "%s APP: matrix_inversion flush failed %d\n",
 
203
            boinc_msg_prefix(buf, sizeof(buf)), retval
 
204
        );
 
205
        exit(1);
 
206
    }
 
207
 
 
208
    // burn up some CPU time if needed
 
209
    //
 
210
    if (cpu_time) {
 
211
        printf("\nBurning up some CPU time ... \n");
 
212
        double start = dtime();
 
213
        for (int i=0; ; i++) {
 
214
            double e = dtime()-start;
 
215
            if (e > cpu_time) break;
 
216
            fd = .5 + .5*(e/cpu_time);
 
217
            boinc_fraction_done(fd);
 
218
                        
 
219
            if (boinc_time_to_checkpoint()) {
 
220
                retval = do_checkpoint(out, NUM_ITERATIONS, h_idata, dimension);
 
221
                if (retval) {
 
222
                    fprintf(stderr,
 
223
                        "%s APP: maxtrix_inversion checkpoint failed %d\n",
 
224
                        boinc_msg_prefix(buf, sizeof(buf)), retval
 
225
                    );
 
226
                    exit(1);
 
227
                }
 
228
                boinc_checkpoint_completed();
 
229
            }
 
230
            comp_result = do_a_giga_flop(i);
 
231
        }
 
232
    }
 
233
    boinc_fraction_done(1);
 
234
#ifdef APP_GRAPHICS
 
235
    update_shmem();
 
236
#endif
 
237
 
 
238
    printf("\nDone! Please press ENTER to exit. ");
 
239
    getchar();
 
240
    boinc_finish(0);
 
241
}
 
242
 
 
243
#ifdef _WIN32
 
244
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInst, HINSTANCE hPrevInst, LPSTR Args, int WinMode) {
 
245
    LPSTR command_line;
 
246
    char* argv[100];
 
247
    int argc;
 
248
        
 
249
    command_line = GetCommandLine();
 
250
    argc = parse_command_line( command_line, argv );
 
251
    return main(argc, argv);
 
252
}
 
253
#endif
 
254
 
 
255
/*** BOINC FUNCTION DEFINITIONS ***/
 
256
 
 
257
/* Do a billion floating-point ops */
 
258
static double do_a_giga_flop(int foo) {
 
259
    double x = 3.14159*foo;
 
260
    int i;
 
261
    for (i=0; i<500000000; i++) {
 
262
        x += 5.12313123;
 
263
        x *= 0.5398394834;
 
264
    }
 
265
    return x;
 
266
}
 
267
 
 
268
/* Save the computation state into checkpoint file */
 
269
int do_checkpoint(MFILE& mf, int n, REAL *h_idata, int dimension) {
 
270
    int retval;
 
271
    string resolved_name;
 
272
        
 
273
    FILE* f = fopen("temp", "w");
 
274
        if (!f) {
 
275
        return 1;
 
276
    }
 
277
    fprintf(f, "%d", n); //write inversion number
 
278
    fprintf(f, " ");
 
279
    fprintf(f, "%d", dimension); //write dimension
 
280
    fprintf(f, " ");
 
281
    for (int i=0;i<dimension*dimension;++i) {
 
282
        fprintf(f, " ");
 
283
        fprintf(f, "%f", h_idata[i]);
 
284
    }
 
285
    fclose(f);
 
286
    retval = mf.flush();
 
287
        if (retval) {
 
288
        return retval;
 
289
        }
 
290
    boinc_resolve_filename_s(CHECKPOINT_FILE, resolved_name);
 
291
    retval = boinc_rename("temp", resolved_name.c_str());
 
292
    
 
293
        if (retval) {
 
294
        return retval;
 
295
    }
 
296
    return 0; //return 0 to indicate success.
 
297
}
 
298
 
 
299
/*** FUNCTION DEFINITIONS ***/
 
300
 
 
301
/* Create an input file filled with random data of type cl_float. */
 
302
void generate_random_input_file(int n) {
 
303
    FILE *infile;
 
304
    infile=fopen(INPUT_FILENAME,"w");
 
305
    REAL *h_idata = (REAL *)malloc(sizeof(REAL)*n*n);
 
306
    srand(n);
 
307
    for( int i = 0; i < n; i++ ) {
 
308
        for (int j = 0; j < n; j++) {
 
309
            h_idata[i*n+j] = 2.0*(rand()%32768)/32768.0 - 1.0;
 
310
        }
 
311
        h_idata[i*n+i] += sqrt((float)n);
 
312
    }
 
313
    int j=0;
 
314
    for (int i=0;i<n*n;++i) {
 
315
        fprintf(infile,"%15f",h_idata[i]);
 
316
        if (j+1==n) {
 
317
            fprintf(infile,"\n");
 
318
            j=0;
 
319
        } else {
 
320
            ++j;
 
321
        }
 
322
    }
 
323
    fclose(infile);
 
324
    free(h_idata);
 
325
}
 
326
 
 
327
/*
 
328
 * Parse the input file and determine the size of the matrix.
 
329
 * This is an nxn matrix. Note: if width <> height, the matrix is
 
330
 * non-invertible.
 
331
 */
 
332
int get_matrix_dimension(FILE *infile) {
 
333
    int w=0;
 
334
    char c;
 
335
 
 
336
    fseek(infile,0,SEEK_SET);
 
337
    while (true) {
 
338
        do {
 
339
            c=fgetc(infile);
 
340
            if (c == EOF || c == '\n') {
 
341
                goto exitLoop;
 
342
            }
 
343
        } while (isspace(c));
 
344
 
 
345
        if (isdigit(c) || c=='.' || c=='-') {
 
346
            ++w;
 
347
        }
 
348
 
 
349
        do {
 
350
            c=fgetc(infile);
 
351
            if (c == EOF || c == '\n') {
 
352
                goto exitLoop;
 
353
            }
 
354
        } while (isdigit(c) || c=='.' || c=='-');
 
355
 
 
356
        if (c==EOF || c == '\n') {
 
357
            break;
 
358
        }
 
359
    }
 
360
    exitLoop:
 
361
    return w;
 
362
}
 
363
 
 
364
/* Read the REAL values from input file into host array. */
 
365
void fetch_elements_into_host_memory(FILE *infile, REAL *h_idata) {
 
366
    float num=0;
 
367
    int i=0;
 
368
    fseek(infile,0,SEEK_SET);
 
369
    while (fscanf(infile,"%f",&num)==1) {
 
370
        h_idata[i]=num;
 
371
        ++i;
 
372
    }
 
373
}
 
374
 
 
375
/* Write the result to output file */
 
376
void print_to_file(MFILE *out, float *h_odata, int dimension) {
 
377
    int count=0;
 
378
    int move=0;
 
379
    int num_elements=dimension*dimension;
 
380
    while (num_elements>0) {
 
381
        out->printf("%15f    ",h_odata[move]);
 
382
        ++count;
 
383
        ++move;
 
384
        if (count==dimension) {
 
385
            out->printf("\n");
 
386
            count=0;
 
387
        }
 
388
        --num_elements;
 
389
    }
 
390
}