cmake/gmxDetectGpu.cmake

   1 #
   2 # This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3 #
   4 # Copyright (c) 2012,2013, by the GROMACS development team, led by
   5 # David van der Spoel, Berk Hess, Erik Lindahl, and including many
   6 # others, as listed in the AUTHORS file in the top-level source
   7 # 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 # The gmx_detect_gpu() macro aims to detect GPUs available in the build machine
  36 # and provide the number, names, and compute-capabilities of these devices.
  37 #
  38 # The current version is limited to checking the availability of NVIDIA GPUs
  39 # without compute-capability information.
  40 #
  41 # The current detection relies on the following checks in the order of listing:
  42 # - output of nvidia-smi (if available);
  43 # - presence and content of of /proc/driver/nvidia/gpus/*/information (Linux)
  44 # - output of lspci (Linux)
  45 #
  46 # If any of the checks succeeds in finding devices, consecutive checks will not
  47 # be carried out. Additionally, when lspci is used and a device with unknown
  48 # PCI ID is encountered, lspci tries to check the online PCI ID database. If
  49 # this is not possible or the device is simply not recognized, no device names
  50 # will be available.
  51 #
  52 # The following advanced variables are defined:
  53 # - GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE - TRUE if any GPUs were detected, otherwise FALSE
  54 # - GMX_DETECT_GPU_COUNT     - # of GPUs detected
  55 # - GMX_DETECT_GPU_INFO      - list of information strings of the detected GPUs
  56 #
  57 # NOTE: The proper solution is to detect hardware compatible with the native
  58 # GPU acceleration. However, this requires checking the compute capability
  59 # of the device which is not possible with the current checks and requires
  60 # interfacing with the CUDA driver API.
  61 #
  62
  63 # check whether the number of GPUs machetes the number of elements in the GPU info list
  64 macro(check_num_gpu_info NGPU GPU_INFO)
  65     list(LENGTH ${GPU_INFO} _len)
  66     if (NOT NGPU EQUAL _len)
  67         list(APPEND ${GMX_DETECT_GPU_INFO} "NOTE: information about some GPU(s) missing!")
  68     endif()
  69 endmacro()
  70
  71 macro(gmx_detect_gpu)
  72
  73     if (NOT DEFINED GMX_DETECT_GPU_COUNT OR NOT DEFINED GMX_DETECT_GPU_INFO)
  74
  75         set(GMX_DETECT_GPU_COUNT 0)
  76         set(GMX_DETECT_GPU_INFO  "")
  77
  78         message(STATUS "Looking for NVIDIA GPUs present in the system")
  79
  80         # nvidia-smi-based detection.
  81         # Requires the nvidia-smi tool to be installed and available in the path
  82         # or in one of the default search locations
  83         if (NOT DEFINED GMX_DETECT_GPU_COUNT_NVIDIA_SMI)
  84             # try to find the nvidia-smi binary
  85             # TODO add location hints
  86             find_program(_nvidia_smi "nvidia-smi")
  87             if (_nvidia_smi)
  88                 set(GMX_DETECT_GPU_COUNT_NVIDIA_SMI 0)
  89                 # execute nvidia-smi -L to get a short list of GPUs available
  90                 exec_program(${_nvidia_smi_path} ARGS -L
  91                     OUTPUT_VARIABLE _nvidia_smi_out
  92                     RETURN_VALUE    _nvidia_smi_ret)
  93                 # process the stdout of nvidia-smi
  94                 if (_nvidia_smi_ret EQUAL 0)
  95                     # convert string with newlines to list of strings
  96                     string(REGEX REPLACE "\n" ";" _nvidia_smi_out "${_nvidia_smi_out}")
  97                     foreach(_line ${_nvidia_smi_out})
  98                         if (_line MATCHES "^GPU [0-9]+:")
  99                             math(EXPR GMX_DETECT_GPU_COUNT_NVIDIA_SMI "${GMX_DETECT_GPU_COUNT_NVIDIA_SMI}+1")
 100                             # the UUID is not very useful for the user, remove it
 101                             string(REGEX REPLACE " \\(UUID:.*\\)" "" _gpu_info "${_line}")
 102                             if (NOT _gpu_info STREQUAL "")
 103                                 list(APPEND GMX_DETECT_GPU_INFO "${_gpu_info}")
 104                             endif()
 105                         endif()
 106                     endforeach()
 107
 108                     check_num_gpu_info(${GMX_DETECT_GPU_COUNT_NVIDIA_SMI} GMX_DETECT_GPU_INFO)
 109                     set(GMX_DETECT_GPU_COUNT ${GMX_DETECT_GPU_COUNT_NVIDIA_SMI})
 110                 endif()
 111             endif()
 112
 113             unset(_nvidia_smi CACHE)
 114             unset(_nvidia_smi_ret)
 115             unset(_nvidia_smi_out)
 116             unset(_gpu_name)
 117             unset(_line)
 118         endif()
 119
 120         if (UNIX AND NOT (APPLE OR CYGWIN))
 121             # /proc/driver/nvidia/gpus/*/information-based detection.
 122             # Requires the NVDIA closed source driver to be installed and loaded
 123             if (NOT DEFINED GMX_DETECT_GPU_COUNT_PROC AND GMX_DETECT_GPU_COUNT EQUAL 0)
 124                 set(GMX_DETECT_GPU_COUNT_PROC 0)
 125                 file(GLOB _proc_nv_gpu_info "/proc/driver/nvidia/gpus/*/information")
 126                 foreach (_file ${_proc_nv_gpu_info})
 127                     math(EXPR GMX_DETECT_GPU_COUNT_PROC "${GMX_DETECT_GPU_COUNT_PROC}+1")
 128                     # assemble information strings similar to the nvidia-smi output
 129                     # GPU ID = directory name on /proc/driver/nvidia/gpus/
 130                     string(REGEX REPLACE "/proc/driver/nvidia/gpus.*([0-9]+).*information" "\\1" _gpu_id ${_file})
 131                     # GPU name
 132                     file(STRINGS ${_file} _gpu_name LIMIT_COUNT 1 REGEX "^Model:.*" NO_HEX_CONVERSION)
 133                     string(REGEX REPLACE "^Model:[ \t]*(.*)" "\\1" _gpu_name "${_gpu_name}")
 134                     if (NOT _gpu_id STREQUAL "" AND NOT _gpu_name STREQUAL "")
 135                         list(APPEND GMX_DETECT_GPU_INFO "GPU ${_gpu_id}: ${_gpu_name}")
 136                     endif()
 137                 endforeach()
 138
 139                 check_num_gpu_info(${GMX_DETECT_GPU_COUNT_PROC} GMX_DETECT_GPU_INFO)
 140                 set(GMX_DETECT_GPU_COUNT ${GMX_DETECT_GPU_COUNT_PROC})
 141
 142                 unset(_proc_nv_gpu_info)
 143                 unset(_gpu_name)
 144                 unset(_gpu_id)
 145                 unset(_file)
 146             endif()
 147
 148             # lspci-based detection (does not provide GPU information).
 149             # Requires lspci and for GPU names to be fetched from the central
 150             # PCI ID db if not available locally.
 151             if (NOT DEFINED GMX_DETECT_GPU_COUNT_LSPCI AND GMX_DETECT_GPU_COUNT EQUAL 0)
 152                 set(GMX_DETECT_GPU_COUNT_LSPCI 0)
 153                 exec_program(lspci ARGS -q
 154                     OUTPUT_VARIABLE _lspci_out
 155                     RETURN_VALUE    _lspci_ret)
 156                 # prehaps -q is not supported, try running without
 157                 if (NOT RETURN_VALUE EQUAL 0)
 158                     exec_program(lspci
 159                         OUTPUT_VARIABLE _lspci_out
 160                         RETURN_VALUE    _lspci_ret)
 161                 endif()
 162                 if (_lspci_ret EQUAL 0)
 163                     # convert string with newlines to list of strings
 164                     STRING(REGEX REPLACE ";" "\\\\;" _lspci_out "${_lspci_out}")
 165                     string(REGEX REPLACE "\n" ";" _lspci_out "${_lspci_out}")
 166                     foreach(_line ${_lspci_out})
 167                         string(TOUPPER "${_line}" _line_upper)
 168                         if (_line_upper MATCHES ".*VGA.*NVIDIA.*" OR _line_upper MATCHES ".*3D.*NVIDIA.*")
 169                             math(EXPR GMX_DETECT_GPU_COUNT_LSPCI "${GMX_DETECT_GPU_COUNT_LSPCI}+1")
 170                             # Try to parse out the device name which should be
 171                             # included in the lspci -q output between []-s
 172                             string(REGEX REPLACE ".*\\[(.*)\\].*" "\\1" _gpu_name "${_line}")
 173                             if (NOT _gpu_name EQUAL "")
 174                                 list(APPEND GMX_DETECT_GPU_INFO "${_gpu_name}")
 175                             endif()
 176                         endif()
 177                     endforeach()
 178
 179                     check_num_gpu_info(${GMX_DETECT_GPU_COUNT_LSPCI} GMX_DETECT_GPU_INFO)
 180                     set(GMX_DETECT_GPU_COUNT ${GMX_DETECT_GPU_COUNT_LSPCI})
 181                 endif()
 182
 183                 unset(_lspci_ret)
 184                 unset(_lspci_out)
 185                 unset(_gpu_name)
 186                 unset(_line)
 187                 unset(_line_upper)
 188             endif()
 189         endif()
 190
 191         if (GMX_DETECT_GPU_COUNT GREATER 0)
 192             set(GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE YES)
 193         else()
 194             set(GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE NO)
 195         endif()
 196         set(GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE ${GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE} CACHE BOOL "Whether any NVIDIA GPU was detected" FORCE)
 197
 198         set(GMX_DETECT_GPU_COUNT ${GMX_DETECT_GPU_COUNT}
 199             CACHE STRING "Number of NVIDIA GPUs detected")
 200         set(GMX_DETECT_GPU_INFO ${GMX_DETECT_GPU_INFO}
 201             CACHE STRING "basic information on the detected NVIDIA GPUs")
 202
 203         set(GMX_DETECT_GPU_COUNT_NVIDIA_SMI ${GMX_DETECT_GPU_COUNT_NVIDIA_SMI}
 204             CACHE INTERNAL "Number of NVIDIA GPUs detected using nvidia-smi")
 205         set(GMX_DETECT_GPU_COUNT_PROC ${GMX_DETECT_GPU_COUNT_PROC}
 206             CACHE INTERNAL "Number of NVIDIA GPUs detected in /proc/driver/nvidia/gpus")
 207         set(GMX_DETECT_GPU_COUNT_LSPCI ${GMX_DETECT_GPU_COUNT_LSPCI}
 208             CACHE INTERNAL "Number of NVIDIA GPUs detected using lspci")
 209
 210         mark_as_advanced(GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE
 211                          GMX_DETECT_GPU_COUNT
 212                          GMX_DETECT_GPU_INFO)
 213
 214         if (GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE)
 215             message(STATUS "Number of NVIDIA GPUs detected: ${GMX_DETECT_GPU_COUNT} ")
 216         else()
 217             message(STATUS "Could not detect NVIDIA GPUs")
 218         endif()
 219
 220     endif (NOT DEFINED GMX_DETECT_GPU_COUNT OR NOT DEFINED GMX_DETECT_GPU_INFO)
 221 endmacro(gmx_detect_gpu)