ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | View Changeset | Root Listing
root/OpenMD/branches/devel_omp/src/brains/ForceManager.cpp
(Generate patch)

Comparing branches/devel_omp/src/brains/ForceManager.cpp (file contents):
Revision 1608 by mciznick, Tue Aug 9 01:58:56 2011 UTC vs.
Revision 1614 by mciznick, Tue Aug 23 20:55:51 2011 UTC

# Line 63 | Line 63
63   #include <iomanip>
64  
65   #include <omp.h>
66 + //#include <time.h>
67 + #include <sys/time.h>
68  
69   using namespace std;
70   namespace OpenMD {
71 +
72 + //long int elapsedTime = 0;
73  
74   ForceManager::ForceManager(SimInfo * info) :
75          info_(info) {
# Line 582 | Line 586 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
586          RealType sw, dswdr, swderiv;
587          vector<int> atomListColumn, atomListRow, atomListLocal;
588  
589 +        /* Defines local interaction data to each thread */
590          InteractionDataPrv idatPrv;
591  
592          SelfData sdat;
# Line 623 | Line 628 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
628                                  neighborMatW = fDecomp_->buildLayerBasedNeighborList();
629                  }
630  
631 +                /* Eager initialization */
632 +                /* Initializes InteractionManager before force calculations */
633 +                interactionMan_->initializeOMP();
634 +                /* Initializes forces used in simulation before force calculations */
635 +                interactionMan_->initNonbondedForces();
636 +
637                  vector<CutoffGroup *>::iterator cg1;
638                  vector<CutoffGroup *>::iterator cg2;
639  
640 < //              int nThreads = 2;
641 <                int chunkSize = cgs.size() / (omp_get_num_threads() * 20);
640 >                /* Defines local accumulators for each thread */
641 >                vector<Vector3d> forceLcl;
642 >                Vector3d fatom1Lcl;
643 >                Mat3x3d tauLcl;
644 >                potVec potLcl;
645  
646 <                //              printf("before omp loop\n");
647 < #pragma omp parallel /*num_threads(nThreads)*/ default(none) shared(curSnapshot, iLoop, cgs, chunkSize) \
648 <        private(cg1, cg2, cuts, d_grp, rgrpsq, rCutSq, idatPrv, vij, fij, in_switching_region, dswdr, rgrp, \
649 <                        atomListRow, atomListColumn, atom1, atom2, topoDist, d, r2, swderiv, fg, mf, dag)
646 >                /* Defines the size of chunks into which the loop iterations will be split */
647 >                int chunkSize = cgs.size() / (omp_get_max_threads() * 5);
648 >
649 >                /*struct timeval tv, tv2;
650 >
651 >                gettimeofday(&tv, NULL);*/
652 >
653 >                /* Defines the parallel region and the list of variables that should be shared and private to each thread */
654 >                #pragma omp parallel default(none) shared(curSnapshot, iLoop, cgs, chunkSize, config) \
655 >                        private(cg1, cg2, cuts, d_grp, rgrpsq, rCutSq, idatPrv, vij, fij, in_switching_region, \
656 >                        dswdr, rgrp, atomListRow, atomListColumn, atom1, atom2, topoDist, d, r2, swderiv, fg, mf, \
657 >                        dag, tauLcl, forceLcl, fatom1Lcl, potLcl)
658                  {
659                          idatPrv.shiftedPot = (cutoffMethod_ == SHIFTED_POTENTIAL) ? true : false;
660                          idatPrv.shiftedForce = (cutoffMethod_ == SHIFTED_FORCE) ? true : false;
661 +                        forceLcl = vector<Vector3d>(config->force.size());
662 +                        tauLcl *= 0;
663  
664 < //                      printf("Thread %d\n", omp_get_thread_num());
665 < #pragma omp for schedule(dynamic, chunkSize)
664 >                        /* Spreads force calculations between threads. Each thread receives chunkSize portion of the CutoffGroups. */
665 >                        #pragma omp for schedule(dynamic, chunkSize)
666                          for (cg1 = cgs.begin(); cg1 < cgs.end(); ++cg1)
667                          {
668 +                                /* Iterates between neighbors of the CutoffGroup */
669                                  for (cg2 = neighborMatW[(*cg1)->getGlobalIndex()].begin(); cg2 < neighborMatW[(*cg1)->getGlobalIndex()].end(); ++cg2)
670                                  {
671  
# Line 663 | Line 688 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
688                                                          fij = V3Zero;
689                                                  }
690  
691 <                                                in_switching_region = switcher_->getSwitch(rgrpsq, /*sw*/idatPrv.sw, dswdr, rgrp);
691 >                                                in_switching_region = switcher_->getSwitch(rgrpsq, idatPrv.sw, dswdr, rgrp);
692  
693   //                                              printf("in_switching_region:%d\trgrpsq:%f\t*idatPrv.sw:%f\tdswdr:%f\trgrp:%f\n", (in_switching_region == false ? 0 : 1), rgrpsq, idatPrv.sw, dswdr, rgrp);
694  
# Line 673 | Line 698 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
698                                                  for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin(); ia != atomListRow.end(); ++ia)
699                                                  {
700                                                          atom1 = (*ia);
701 +                                                        fatom1Lcl = V3Zero;
702  
703                                                          for (vector<int>::iterator jb = atomListColumn.begin(); jb != atomListColumn.end(); ++jb)
704                                                          {
705                                                                  atom2 = (*jb);
706  
681 – //                                                              printf("atom1:%d atom2:%d\n", atom1, atom2);
707                                                                  if (!fDecomp_->skipAtomPair(atom1, atom2))
708                                                                  {
709                                                                          idatPrv.vpair = 0.0;
# Line 697 | Line 722 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
722                                                                          {
723                                                                                  idatPrv.d = d_grp;
724                                                                                  idatPrv.r2 = rgrpsq;
725 <                                                                                //                                                                              cerr << "dgrp = " << d_grp << ":" << __LINE__ << "\n";
725 >                                                                                //cerr << "dgrp = " << d_grp << ":" << __LINE__ << "\n";
726                                                                          } else
727                                                                          {
728                                                                                  d = fDecomp_->getInteratomicVector(atom1, atom2);
729                                                                                  curSnapshot->wrapVector(d);
730                                                                                  r2 = d.lengthSquare();
731 <                                                                                //                                                                              cerr << "datm = " << d << ":" << __LINE__ << "\n";
731 >                                                                                //cerr << "datm = " << d << ":" << __LINE__ << "\n";
732                                                                                  idatPrv.d = d;
733                                                                                  idatPrv.r2 = r2;
734                                                                          }
735  
736 < //                                                                      printf("idatPrv.d x:%f\ty:%f\tz:%f\tidatPrv.r2:%f\n", (idatPrv.d).x(), (idatPrv.d).y(), (idatPrv.d).z(), idatPrv.r2);
737 <
713 <                                                                        //                                                                      cerr << "idat.d = " << *(idat.d) << ":" << __LINE__ << "\n";
736 >                                                                        //printf("idatPrv.d x:%f\ty:%f\tz:%f\tidatPrv.r2:%f\n", (idatPrv.d).x(), (idatPrv.d).y(), (idatPrv.d).z(), idatPrv.r2);
737 >                                                                        //cerr << "idat.d = " << *(idat.d) << ":" << __LINE__ << "\n";
738                                                                          idatPrv.rij = sqrt((idatPrv.r2));
739 <                                                                        //                                                                      cerr << "idat.rij = " << *(idat.rij) << "\n";
739 >                                                                        //cerr << "idat.rij = " << *(idat.rij) << "\n";
740  
717 –                                                                        #pragma omp critical
718 –                                                                        {
719 –                                                                                interactionMan_->initializeOMP();
720 –                                                                        }
721 –
741                                                                          if (iLoop == PREPAIR_LOOP)
742                                                                          {
743                                                                                  interactionMan_->doPrePairOMP(idatPrv);
744                                                                          } else
745                                                                          {
746                                                                                  interactionMan_->doPairOMP(idatPrv);
728 –                                                                                fDecomp_->unpackInteractionDataOMP(idatPrv, atom1, atom2);
747  
748 <                                                                                //                                                                              cerr << "d = " << *(idat.d) << "\tv=" << vpair << "\tf=" << f1 << ":" << __LINE__ << "\n";
749 < //                                                                              printf("d x:%f y:%f z:%f vpair:%f f1 x:%f y:%f z:%f\n", idatPrv.d.x(), idatPrv.d.y(), idatPrv.d.z(), idatPrv.vpair, idatPrv.f1.x(), idatPrv.f1.y(), idatPrv.f1.z());
750 <                                                                                #pragma omp critical
751 <                                                                                {
752 <                                                                                        vij += idatPrv.vpair;
753 <                                                                                        fij += idatPrv.f1;
754 <                                                                                        tau -= outProduct(idatPrv.d, idatPrv.f1);
755 <
756 < //                                                                                      printf("vij:%f fij x:%f y:%f z:%f\n", vij, fij.x(), fij.y(), fij.z());
757 <                                                                                }
748 >                                                                                /* Accumulates potential and forces in local arrays */
749 >                                                                                potLcl += idatPrv.pot;
750 >                                                                                fatom1Lcl += idatPrv.f1;
751 >                                                                                forceLcl[atom2] -= idatPrv.f1;
752 >                                                                                //cerr << "d = " << *(idat.d) << "\tv=" << vpair << "\tf=" << f1 << ":" << __LINE__ << "\n";
753 >                                                                                //printf("d x:%f y:%f z:%f vpair:%f f1 x:%f y:%f z:%f\n", idatPrv.d.x(), idatPrv.d.y(), idatPrv.d.z(), idatPrv.vpair, idatPrv.f1.x(), idatPrv.f1.y(), idatPrv.f1.z());
754 >                                                                                vij += idatPrv.vpair;
755 >                                                                                fij += idatPrv.f1;
756 >                                                                                tauLcl -= outProduct(idatPrv.d, idatPrv.f1);
757 >                                                                                //printf("vij:%f fij x:%f y:%f z:%f\n", vij, fij.x(), fij.y(), fij.z());
758                                                                          }
759                                                                  }
760                                                          }
761 +                                                        /* We can accumulate force for current CutoffGroup in shared memory without worring about read after write bugs*/
762 +                                                        config->force[atom1] += fatom1Lcl;
763                                                  }
764  
765                                                  if (iLoop == PAIR_LOOP)
# Line 752 | Line 772 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
772  
773                                                                  if (atomListRow.size() == 1 && atomListColumn.size() == 1)
774                                                                  {
775 <                                                                        #pragma omp critical
756 <                                                                        {
757 <                                                                                tau -= outProduct(idatPrv.d, fg);
758 <                                                                        }
775 >                                                                                tauLcl -= outProduct(idatPrv.d, fg);
776                                                                  }
777  
778                                                                  for (vector<int>::iterator ia = atomListRow.begin(); ia != atomListRow.end(); ++ia)
# Line 765 | Line 782 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
782                                                                          // fg is the force on atom ia due to cutoff group's
783                                                                          // presence in switching region
784                                                                          fg = swderiv * d_grp * mf;
785 <                                                                        fDecomp_->addForceToAtomRowOMP(atom1, fg);
785 >                                                                        #pragma omp critical (forceLck)
786 >                                                                        {
787 >                                                                                fDecomp_->addForceToAtomRow(atom1, fg);
788 >                                                                        }
789  
790                                                                          if (atomListRow.size() > 1)
791                                                                          {
# Line 774 | Line 794 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
794                                                                                          // find the distance between the atom
795                                                                                          // and the center of the cutoff group:
796                                                                                          dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorRow(atom1, (*cg1)->getGlobalIndex());
797 <                                                                                        #pragma omp critical
778 <                                                                                        {
779 <                                                                                                tau -= outProduct(dag, fg);
780 <                                                                                        }
797 >                                                                                        tauLcl -= outProduct(dag, fg);
798                                                                                  }
799                                                                          }
800                                                                  }
# Line 788 | Line 805 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
805                                                                          // fg is the force on atom jb due to cutoff group's
806                                                                          // presence in switching region
807                                                                          fg = -swderiv * d_grp * mf;
808 <                                                                        fDecomp_->addForceToAtomColumn(atom2, fg);
808 >                                                                        #pragma omp critical (forceLck)
809 >                                                                        {
810 >                                                                                fDecomp_->addForceToAtomColumn(atom2, fg);
811 >                                                                        }
812  
813                                                                          if (atomListColumn.size() > 1)
814                                                                          {
# Line 797 | Line 817 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
817                                                                                          // find the distance between the atom
818                                                                                          // and the center of the cutoff group:
819                                                                                          dag = fDecomp_->getAtomToGroupVectorColumn(atom2, (*cg2)->getGlobalIndex());
820 <                                                                                        #pragma omp critical
801 <                                                                                        {
802 <                                                                                                tau -= outProduct(dag, fg);
803 <                                                                                        }
820 >                                                                                        tauLcl -= outProduct(dag, fg);
821                                                                                  }
822                                                                          }
823                                                                  }
# Line 812 | Line 829 | void ForceManager::longRangeInteractionsParallel() {
829                                          }
830                                  }
831                          }// END: omp for loop
832 <                        //              printf("after omp loop\n");
833 <                }
832 >                        /* Critical region which accumulates forces from local to shared arrays  */
833 >                        #pragma omp critical (forceAdd)
834 >                        {
835 >                                for (int currAtom = 0; currAtom < config->force.size(); ++currAtom)
836 >                                {
837 >                                        config->force[currAtom] += forceLcl[currAtom];
838 >                                }
839  
840 +                                tau -= tauLcl;
841 +                                *(fDecomp_->getPairwisePotential()) += potLcl;
842 +                        }
843 +                }// END: omp parallel region
844 +
845 +                /*gettimeofday(&tv2, NULL);
846 +
847 +                elapsedTime += 1000000 * (tv2.tv_sec - tv.tv_sec)
848 +                                                + (tv2.tv_usec - tv.tv_usec);
849 +
850 +                Globals *simParams_ = info_->getSimParams();
851 +
852 +                if(curSnapshot->getTime() >= simParams_->getRunTime() - 1)
853 +                {
854 +                        printf("Force calculation time: %ld [us]\n", elapsedTime);
855 +                }*/
856 +
857                  if (iLoop == PREPAIR_LOOP)
858                  {
859                          if (info_->requiresPrepair())

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines