На GPU вычисления
This commit is contained in:
2
Makefile
2
Makefile
@@ -2,7 +2,7 @@ CXX = mpic++
|
|||||||
CXXFLAGS = -std=c++17 -O2 -Wall -Wextra -Wno-cast-function-type
|
CXXFLAGS = -std=c++17 -O2 -Wall -Wextra -Wno-cast-function-type
|
||||||
|
|
||||||
NVCC = nvcc
|
NVCC = nvcc
|
||||||
NVCCFLAGS = -O2 -Xcompiler -fPIC
|
NVCCFLAGS = -O3 -std=c++17 -arch=sm_86 -Xcompiler -fPIC
|
||||||
|
|
||||||
SRC_DIR = src
|
SRC_DIR = src
|
||||||
BUILD_DIR = build
|
BUILD_DIR = build
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,12 +1,116 @@
|
|||||||
#include "gpu_loader.hpp"
|
#include "gpu_loader.hpp"
|
||||||
#include <dlfcn.h>
|
#include <dlfcn.h>
|
||||||
|
#include <map>
|
||||||
|
#include <algorithm>
|
||||||
|
|
||||||
|
static void* get_gpu_lib_handle() {
|
||||||
|
static void* h = dlopen("./libgpu_compute.so", RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);
|
||||||
|
return h;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
gpu_is_available_fn load_gpu_is_available() {
|
gpu_is_available_fn load_gpu_is_available() {
|
||||||
void* h = dlopen("./libgpu_compute.so", RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);
|
void* h = get_gpu_lib_handle();
|
||||||
if (!h) return nullptr;
|
if (!h) return nullptr;
|
||||||
|
|
||||||
auto fn = (gpu_is_available_fn)dlsym(h, "gpu_is_available");
|
auto fn = (gpu_is_available_fn)dlsym(h, "gpu_is_available");
|
||||||
if (!fn) return nullptr;
|
|
||||||
|
|
||||||
return fn;
|
return fn;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
gpu_aggregate_days_fn load_gpu_aggregate_days() {
|
||||||
|
void* h = get_gpu_lib_handle();
|
||||||
|
if (!h) return nullptr;
|
||||||
|
|
||||||
|
auto fn = (gpu_aggregate_days_fn)dlsym(h, "gpu_aggregate_days");
|
||||||
|
return fn;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool aggregate_days_gpu(
|
||||||
|
const std::vector<Record>& records,
|
||||||
|
std::vector<DayStats>& out_stats,
|
||||||
|
gpu_aggregate_days_fn gpu_fn)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (!gpu_fn || records.empty()) {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Группируем записи по дням и подготавливаем данные для GPU
|
||||||
|
std::map<DayIndex, std::vector<size_t>> day_record_indices;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < records.size(); i++) {
|
||||||
|
DayIndex day = static_cast<DayIndex>(records[i].timestamp) / 86400;
|
||||||
|
day_record_indices[day].push_back(i);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int num_days = static_cast<int>(day_record_indices.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
// Подготавливаем массивы для GPU
|
||||||
|
std::vector<GpuRecord> gpu_records;
|
||||||
|
std::vector<int> day_offsets;
|
||||||
|
std::vector<int> day_counts;
|
||||||
|
std::vector<long long> day_indices;
|
||||||
|
|
||||||
|
gpu_records.reserve(records.size());
|
||||||
|
day_offsets.reserve(num_days);
|
||||||
|
day_counts.reserve(num_days);
|
||||||
|
day_indices.reserve(num_days);
|
||||||
|
|
||||||
|
int current_offset = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (auto& [day, indices] : day_record_indices) {
|
||||||
|
day_indices.push_back(day);
|
||||||
|
day_offsets.push_back(current_offset);
|
||||||
|
day_counts.push_back(static_cast<int>(indices.size()));
|
||||||
|
|
||||||
|
// Добавляем записи этого дня
|
||||||
|
for (size_t idx : indices) {
|
||||||
|
const auto& r = records[idx];
|
||||||
|
GpuRecord gr;
|
||||||
|
gr.timestamp = r.timestamp;
|
||||||
|
gr.open = r.open;
|
||||||
|
gr.high = r.high;
|
||||||
|
gr.low = r.low;
|
||||||
|
gr.close = r.close;
|
||||||
|
gr.volume = r.volume;
|
||||||
|
gpu_records.push_back(gr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
current_offset += static_cast<int>(indices.size());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Выделяем память для результата
|
||||||
|
std::vector<GpuDayStats> gpu_stats(num_days);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Вызываем GPU функцию
|
||||||
|
int result = gpu_fn(
|
||||||
|
gpu_records.data(),
|
||||||
|
static_cast<int>(gpu_records.size()),
|
||||||
|
day_offsets.data(),
|
||||||
|
day_counts.data(),
|
||||||
|
day_indices.data(),
|
||||||
|
num_days,
|
||||||
|
gpu_stats.data()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (result != 0) {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Конвертируем результат в DayStats
|
||||||
|
out_stats.clear();
|
||||||
|
out_stats.reserve(num_days);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const auto& gs : gpu_stats) {
|
||||||
|
DayStats ds;
|
||||||
|
ds.day = gs.day;
|
||||||
|
ds.low = gs.low;
|
||||||
|
ds.high = gs.high;
|
||||||
|
ds.open = gs.open;
|
||||||
|
ds.close = gs.close;
|
||||||
|
ds.avg = gs.avg;
|
||||||
|
ds.first_ts = gs.first_ts;
|
||||||
|
ds.last_ts = gs.last_ts;
|
||||||
|
out_stats.push_back(ds);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,4 +1,49 @@
|
|||||||
#pragma once
|
#pragma once
|
||||||
|
#include "day_stats.hpp"
|
||||||
|
#include "record.hpp"
|
||||||
|
#include <vector>
|
||||||
|
|
||||||
|
// Типы функций из GPU плагина
|
||||||
using gpu_is_available_fn = int (*)();
|
using gpu_is_available_fn = int (*)();
|
||||||
|
|
||||||
|
// Структуры для GPU (должны совпадать с gpu_plugin.cu)
|
||||||
|
struct GpuRecord {
|
||||||
|
double timestamp;
|
||||||
|
double open;
|
||||||
|
double high;
|
||||||
|
double low;
|
||||||
|
double close;
|
||||||
|
double volume;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct GpuDayStats {
|
||||||
|
long long day;
|
||||||
|
double low;
|
||||||
|
double high;
|
||||||
|
double open;
|
||||||
|
double close;
|
||||||
|
double avg;
|
||||||
|
double first_ts;
|
||||||
|
double last_ts;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
using gpu_aggregate_days_fn = int (*)(
|
||||||
|
const GpuRecord* h_records,
|
||||||
|
int num_records,
|
||||||
|
const int* h_day_offsets,
|
||||||
|
const int* h_day_counts,
|
||||||
|
const long long* h_day_indices,
|
||||||
|
int num_days,
|
||||||
|
GpuDayStats* h_out_stats
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Загрузка функций из плагина
|
||||||
gpu_is_available_fn load_gpu_is_available();
|
gpu_is_available_fn load_gpu_is_available();
|
||||||
|
gpu_aggregate_days_fn load_gpu_aggregate_days();
|
||||||
|
|
||||||
|
// Обёртка для агрегации на GPU (возвращает true если успешно)
|
||||||
|
bool aggregate_days_gpu(
|
||||||
|
const std::vector<Record>& records,
|
||||||
|
std::vector<DayStats>& out_stats,
|
||||||
|
gpu_aggregate_days_fn gpu_fn
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,4 +1,27 @@
|
|||||||
#include <cuda_runtime.h>
|
#include <cuda_runtime.h>
|
||||||
|
#include <cstdint>
|
||||||
|
#include <cfloat>
|
||||||
|
|
||||||
|
// Структуры данных (должны совпадать с C++ кодом)
|
||||||
|
struct GpuRecord {
|
||||||
|
double timestamp;
|
||||||
|
double open;
|
||||||
|
double high;
|
||||||
|
double low;
|
||||||
|
double close;
|
||||||
|
double volume;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct GpuDayStats {
|
||||||
|
long long day;
|
||||||
|
double low;
|
||||||
|
double high;
|
||||||
|
double open;
|
||||||
|
double close;
|
||||||
|
double avg;
|
||||||
|
double first_ts;
|
||||||
|
double last_ts;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
extern "C" int gpu_is_available() {
|
extern "C" int gpu_is_available() {
|
||||||
int n = 0;
|
int n = 0;
|
||||||
@@ -6,3 +29,139 @@ extern "C" int gpu_is_available() {
|
|||||||
if (err != cudaSuccess) return 0;
|
if (err != cudaSuccess) return 0;
|
||||||
return (n > 0) ? 1 : 0;
|
return (n > 0) ? 1 : 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Kernel для агрегации (один поток обрабатывает все данные)
|
||||||
|
__global__ void aggregate_kernel(
|
||||||
|
const GpuRecord* records,
|
||||||
|
int num_records,
|
||||||
|
const int* day_offsets, // начало каждого дня в массиве records
|
||||||
|
const int* day_counts, // количество записей в каждом дне
|
||||||
|
const long long* day_indices, // индексы дней
|
||||||
|
int num_days,
|
||||||
|
GpuDayStats* out_stats)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Один поток обрабатывает все дни последовательно
|
||||||
|
for (int d = 0; d < num_days; d++) {
|
||||||
|
int offset = day_offsets[d];
|
||||||
|
int count = day_counts[d];
|
||||||
|
|
||||||
|
GpuDayStats stats;
|
||||||
|
stats.day = day_indices[d];
|
||||||
|
stats.low = DBL_MAX;
|
||||||
|
stats.high = -DBL_MAX;
|
||||||
|
stats.first_ts = DBL_MAX;
|
||||||
|
stats.last_ts = -DBL_MAX;
|
||||||
|
stats.open = 0;
|
||||||
|
stats.close = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < count; i++) {
|
||||||
|
const GpuRecord& r = records[offset + i];
|
||||||
|
|
||||||
|
// min/max
|
||||||
|
if (r.low < stats.low) stats.low = r.low;
|
||||||
|
if (r.high > stats.high) stats.high = r.high;
|
||||||
|
|
||||||
|
// first/last по timestamp
|
||||||
|
if (r.timestamp < stats.first_ts) {
|
||||||
|
stats.first_ts = r.timestamp;
|
||||||
|
stats.open = r.open;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (r.timestamp > stats.last_ts) {
|
||||||
|
stats.last_ts = r.timestamp;
|
||||||
|
stats.close = r.close;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
stats.avg = (stats.low + stats.high) / 2.0;
|
||||||
|
out_stats[d] = stats;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Функция агрегации, вызываемая из C++
|
||||||
|
extern "C" int gpu_aggregate_days(
|
||||||
|
const GpuRecord* h_records,
|
||||||
|
int num_records,
|
||||||
|
const int* h_day_offsets,
|
||||||
|
const int* h_day_counts,
|
||||||
|
const long long* h_day_indices,
|
||||||
|
int num_days,
|
||||||
|
GpuDayStats* h_out_stats)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Выделяем память на GPU
|
||||||
|
GpuRecord* d_records = nullptr;
|
||||||
|
int* d_day_offsets = nullptr;
|
||||||
|
int* d_day_counts = nullptr;
|
||||||
|
long long* d_day_indices = nullptr;
|
||||||
|
GpuDayStats* d_out_stats = nullptr;
|
||||||
|
|
||||||
|
cudaError_t err;
|
||||||
|
|
||||||
|
err = cudaMalloc(&d_records, num_records * sizeof(GpuRecord));
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) return -1;
|
||||||
|
|
||||||
|
err = cudaMalloc(&d_day_offsets, num_days * sizeof(int));
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) { cudaFree(d_records); return -2; }
|
||||||
|
|
||||||
|
err = cudaMalloc(&d_day_counts, num_days * sizeof(int));
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) { cudaFree(d_records); cudaFree(d_day_offsets); return -3; }
|
||||||
|
|
||||||
|
err = cudaMalloc(&d_day_indices, num_days * sizeof(long long));
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) { cudaFree(d_records); cudaFree(d_day_offsets); cudaFree(d_day_counts); return -4; }
|
||||||
|
|
||||||
|
err = cudaMalloc(&d_out_stats, num_days * sizeof(GpuDayStats));
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) { cudaFree(d_records); cudaFree(d_day_offsets); cudaFree(d_day_counts); cudaFree(d_day_indices); return -5; }
|
||||||
|
|
||||||
|
// Копируем данные на GPU
|
||||||
|
err = cudaMemcpy(d_records, h_records, num_records * sizeof(GpuRecord), cudaMemcpyHostToDevice);
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) return -10;
|
||||||
|
|
||||||
|
err = cudaMemcpy(d_day_offsets, h_day_offsets, num_days * sizeof(int), cudaMemcpyHostToDevice);
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) return -11;
|
||||||
|
|
||||||
|
err = cudaMemcpy(d_day_counts, h_day_counts, num_days * sizeof(int), cudaMemcpyHostToDevice);
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) return -12;
|
||||||
|
|
||||||
|
err = cudaMemcpy(d_day_indices, h_day_indices, num_days * sizeof(long long), cudaMemcpyHostToDevice);
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) return -13;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Запускаем kernel (1 блок, 1 поток)
|
||||||
|
aggregate_kernel<<<1, 1>>>(
|
||||||
|
d_records, num_records,
|
||||||
|
d_day_offsets, d_day_counts, d_day_indices,
|
||||||
|
num_days, d_out_stats
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Проверяем ошибку запуска kernel
|
||||||
|
err = cudaGetLastError();
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) {
|
||||||
|
cudaFree(d_records);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_offsets);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_counts);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_indices);
|
||||||
|
cudaFree(d_out_stats);
|
||||||
|
return -7;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Ждём завершения
|
||||||
|
err = cudaDeviceSynchronize();
|
||||||
|
if (err != cudaSuccess) {
|
||||||
|
cudaFree(d_records);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_offsets);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_counts);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_indices);
|
||||||
|
cudaFree(d_out_stats);
|
||||||
|
return -6;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Копируем результат обратно
|
||||||
|
cudaMemcpy(h_out_stats, d_out_stats, num_days * sizeof(GpuDayStats), cudaMemcpyDeviceToHost);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Освобождаем память
|
||||||
|
cudaFree(d_records);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_offsets);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_counts);
|
||||||
|
cudaFree(d_day_indices);
|
||||||
|
cudaFree(d_out_stats);
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|||||||
45
src/main.cpp
45
src/main.cpp
@@ -34,6 +34,18 @@ int main(int argc, char** argv) {
|
|||||||
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
|
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
|
||||||
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
|
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
|
||||||
|
|
||||||
|
// ====== ЗАГРУЗКА GPU ФУНКЦИЙ ======
|
||||||
|
auto gpu_is_available = load_gpu_is_available();
|
||||||
|
auto gpu_aggregate = load_gpu_aggregate_days();
|
||||||
|
|
||||||
|
bool have_gpu = false;
|
||||||
|
if (gpu_is_available && gpu_is_available()) {
|
||||||
|
have_gpu = true;
|
||||||
|
std::cout << "Rank " << rank << ": GPU available" << std::endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
std::cout << "Rank " << rank << ": GPU not available, using CPU" << std::endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
std::vector<Record> local_records;
|
std::vector<Record> local_records;
|
||||||
|
|
||||||
if (rank == 0) {
|
if (rank == 0) {
|
||||||
@@ -75,10 +87,26 @@ int main(int argc, char** argv) {
|
|||||||
std::cout << "Rank " << rank << " received "
|
std::cout << "Rank " << rank << " received "
|
||||||
<< local_records.size() << " records" << std::endl;
|
<< local_records.size() << " records" << std::endl;
|
||||||
|
|
||||||
// ====== АГРЕГАЦИЯ НА КАЖДОМ УЗЛЕ ======
|
// ====== АГРЕГАЦИЯ НА КАЖДОМ УЗЛЕ (GPU или CPU) ======
|
||||||
auto local_stats = aggregate_days(local_records);
|
std::vector<DayStats> local_stats;
|
||||||
std::cout << "Rank " << rank << " aggregated "
|
|
||||||
<< local_stats.size() << " days" << std::endl;
|
if (have_gpu && gpu_aggregate) {
|
||||||
|
bool gpu_success = aggregate_days_gpu(local_records, local_stats, gpu_aggregate);
|
||||||
|
if (gpu_success) {
|
||||||
|
std::cout << "Rank " << rank << " aggregated "
|
||||||
|
<< local_stats.size() << " days (GPU)" << std::endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// Fallback на CPU при ошибке GPU
|
||||||
|
std::cout << "Rank " << rank << ": GPU aggregation failed, falling back to CPU" << std::endl;
|
||||||
|
local_stats = aggregate_days(local_records);
|
||||||
|
std::cout << "Rank " << rank << " aggregated "
|
||||||
|
<< local_stats.size() << " days (CPU)" << std::endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
local_stats = aggregate_days(local_records);
|
||||||
|
std::cout << "Rank " << rank << " aggregated "
|
||||||
|
<< local_stats.size() << " days (CPU)" << std::endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// ====== СБОР АГРЕГИРОВАННЫХ ДАННЫХ НА RANK 0 ======
|
// ====== СБОР АГРЕГИРОВАННЫХ ДАННЫХ НА RANK 0 ======
|
||||||
std::vector<DayStats> all_stats;
|
std::vector<DayStats> all_stats;
|
||||||
@@ -134,15 +162,6 @@ int main(int argc, char** argv) {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Проверка GPU (оставляем как есть)
|
|
||||||
auto gpu_is_available = load_gpu_is_available();
|
|
||||||
int have_gpu = 0;
|
|
||||||
if (gpu_is_available) {
|
|
||||||
std::cout << "Rank " << rank << " dll loaded" << std::endl;
|
|
||||||
have_gpu = gpu_is_available();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
std::cout << "Rank " << rank << ": gpu_available=" << have_gpu << "\n";
|
|
||||||
|
|
||||||
MPI_Finalize();
|
MPI_Finalize();
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user