source: sasmodels/sasmodels/kernel_iq.cl @ 98ba1fc

core_shell_microgelscostrafo411magnetic_modelrelease_v0.94release_v0.95ticket-1257-vesicle-productticket_1156ticket_1265_superballticket_822_more_unit_tests
Last change on this file since 98ba1fc was ae2b6b5, checked in by Paul Kienzle <pkienzle@…>, 8 years ago

increase code correspondance between iq.c and iq.cl

  • Property mode set to 100644
File size: 8.5 KB
Line 
1
2/*
3    ##########################################################
4    #                                                        #
5    #   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!   #
6    #   !!                                              !!   #
7    #   !!  KEEP THIS CODE CONSISTENT WITH KERNELPY.PY  !!   #
8    #   !!                                              !!   #
9    #   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!   #
10    #                                                        #
11    ##########################################################
12*/
13
14#ifndef _PAR_BLOCK_ // protected block so we can include this code twice.
15#define _PAR_BLOCK_
16
17typedef struct {
18#if MAX_PD > 0
19    int32_t pd_par[MAX_PD];     // id of the nth polydispersity variable
20    int32_t pd_length[MAX_PD];  // length of the nth polydispersity weight vector
21    int32_t pd_offset[MAX_PD];  // offset of pd weights in the value & weight vector
22    int32_t pd_stride[MAX_PD];  // stride to move to the next index at this level
23#endif // MAX_PD > 0
24    int32_t par_offset[NPARS];  // offset of par value blocks in the value & weight vector
25    int32_t par_coord[NPARS];   // ids of the coordination parameters
26    int32_t pd_coord[NPARS];    // polydispersity coordination bitvector
27    int32_t num_active;         // number of non-trivial pd loops
28    int32_t total_pd;           // total number of voxels in hypercube
29    int32_t num_coord;          // number of coordinated parameters
30    int32_t theta_par;          // id of spherical correction variable
31} ProblemDetails;
32
33typedef struct {
34    PARAMETER_TABLE;
35} ParameterBlock;
36#endif
37
38
39kernel
40void KERNEL_NAME(
41    int32_t nq,                 // number of q values
42    const int32_t pd_start,     // where we are in the polydispersity loop
43    const int32_t pd_stop,      // where we are stopping in the polydispersity loop
44    global const ProblemDetails *details,
45    global const double *weights,
46    global const double *values,
47    global const double *q, // nq q values, with padding to boundary
48    global double *result,  // nq+3 return values, again with padding
49    const double cutoff     // cutoff in the polydispersity weight product
50    )
51{
52  // Storage for the current parameter values.  These will be updated as we
53  // walk the polydispersity cube.
54  ParameterBlock local_values;  // current parameter values
55  double *pvec = (double *)(&local_values);  // Alias named parameters with a vector
56  double norm;
57
58  // who we are and what element we are working with
59  const int q_index = get_global_id(0);
60
61  // number of active loops
62  const int num_active = details->num_active;
63
64  // Fill in the initial variables
65  for (int k=0; k < NPARS; k++) {
66    pvec[k] = values[details->par_offset[k]];
67  }
68
69  // Monodisperse computation
70  if (num_active == 0) {
71    #ifdef INVALID
72    if (INVALID(local_values)) { return; }
73    #endif
74    norm = CALL_VOLUME(local_values);
75
76    double scale, background;
77    scale = values[0];
78    background = values[1];
79
80    if (q_index < nq) {
81      double scattering = CALL_IQ(q, q_index, local_values);
82      result[q_index] = (norm>0. ? scale*scattering/norm + background : background);
83    }
84    return;
85  }
86
87#if MAX_PD > 0
88
89  double this_result;
90
91  //printf("Entering polydispersity from %d to %d\n", pd_start, pd_stop);
92  // norm will be shared across all threads.
93
94  // need product of weights at every Iq calc, so keep product of
95  // weights from the outer loops so that weight = partial_weight * fast_weight
96  double partial_weight; // product of weight w4*w3*w2 but not w1
97  double spherical_correction; // cosine correction for latitude variation
98  double weight; // product of partial_weight*w1*spherical_correction
99
100  // Location in the polydispersity hypercube, one index per dimension.
101  int pd_index[MAX_PD];
102
103  // Location of the coordinated parameters in their own sub-cubes.
104  int offset[NPARS];
105
106  // Number of coordinated indices
107  const int num_coord = details->num_coord;
108
109  // Number of elements in the longest polydispersity loop
110  const int fast_length = details->pd_length[0];
111
112  // Trigger the reset behaviour that happens at the end the fast loop
113  // by setting the initial index >= weight vector length.
114  pd_index[0] = fast_length;
115
116  // Default the spherical correction to 1.0 in case it is not otherwise set
117  spherical_correction = 1.0;
118
119  // Since we are no longer looping over the entire polydispersity hypercube
120  // for each q, we need to track the result and normalization values between
121  // calls.  This means initializing them to 0 at the start and accumulating
122  // them between calls.
123  norm = pd_start == 0 ? 0.0 : result[nq];
124  if (q_index < nq) {
125    this_result = pd_start == 0 ? 0.0 : result[q_index];
126  }
127
128  // Loop over the weights then loop over q, accumulating values
129  for (int loop_index=pd_start; loop_index < pd_stop; loop_index++) {
130    // check if fast loop needs to be reset
131    if (pd_index[0] == fast_length) {
132      //printf("should be here with %d active\n", num_active);
133
134      // Compute position in polydispersity hypercube
135      for (int k=0; k < num_active; k++) {
136        pd_index[k] = (loop_index/details->pd_stride[k])%details->pd_length[k];
137        //printf("pd_index[%d] = %d\n",k,pd_index[k]);
138      }
139
140      // need to compute the product of the weights.  If the vector were really
141      // long, we could split the work into groups, with each thread taking
142      // every nth weight, but there really is no call for it here.  We could
143      // also do some clever pair-wise multiplication similar to parallel
144      // prefix, but again simpler is probably faster since n is likely small.
145      // Compute partial weights
146      partial_weight = 1.0;
147      //printf("partial weight %d: ", loop_index);
148      for (int k=1; k < num_active; k++) {
149        double wi = weights[details->pd_offset[k] + pd_index[k]];
150        //printf("pd[%d]=par[%d]=%g ", k, details->pd_par[k], wi);
151        partial_weight *= wi;
152      }
153      //printf("\n");
154
155      // Update parameter offsets in weight vector
156      //printf("slow %d: ", loop_index);
157      for (int k=0; k < num_coord; k++) {
158        int par = details->par_coord[k];
159        int coord = details->pd_coord[k];
160        int this_offset = details->par_offset[par];
161        int block_size = 1;
162        for (int bit=0; coord != 0; bit++) {
163          if (coord&1) {
164              this_offset += block_size * pd_index[bit];
165              block_size *= details->pd_length[bit];
166          }
167          coord >>= 1;
168        }
169        offset[par] = this_offset;
170        pvec[par] = values[this_offset];
171        //printf("par[%d]=v[%d]=%g \n", k, offset[k], pvec[k]);
172        // if theta is not coordinated with fast index, precompute spherical correction
173        if (par == details->theta_par && !(details->par_coord[k]&1)) {
174          spherical_correction = fmax(fabs(cos(M_PI_180*pvec[details->theta_par])), 1.e-6);
175        }
176      }
177      //printf("\n");
178    }
179
180    // Update fast parameters
181    //printf("fast %d: ", loop_index);
182    for (int k=0; k < num_coord; k++) {
183      if (details->pd_coord[k]&1) {
184        const int par = details->par_coord[k];
185        pvec[par] = values[offset[par]++];
186        //printf("p[%d]=v[%d]=%g ", par, offset[par]-1, pvec[par]);
187        // if theta is coordinated with fast index, compute spherical correction each time
188        if (par == details->theta_par) {
189          spherical_correction = fmax(fabs(cos(M_PI_180*pvec[details->theta_par])), 1.e-6);
190        }
191      }
192    }
193    //printf("\n");
194
195    // Increment fast index
196    const double wi = weights[details->pd_offset[0] + pd_index[0]];
197    weight = partial_weight*wi;
198    pd_index[0]++;
199
200    #ifdef INVALID
201    if (INVALID(local_values)) continue;
202    #endif
203
204    // Accumulate I(q)
205    // Note: weight==0 must always be excluded
206    if (weight > cutoff) {
207      // spherical correction has some nasty effects when theta is +90 or -90
208      // where it becomes zero.  If the entirety of the correction
209      weight *= spherical_correction;
210      norm += weight * CALL_VOLUME(local_values);
211
212      const double scattering = CALL_IQ(q, q_index, local_values);
213      this_result += weight*scattering;
214    }
215  }
216
217  if (q_index < nq) {
218    if (pd_stop >= details->total_pd) {
219      // End of the PD loop we can normalize
220      double scale, background;
221      scale = values[0];
222      background = values[1];
223      result[q_index] = (norm>0. ? scale*this_result/norm + background : background);
224    } else {
225      // Partial result, so remember it but don't normalize it.
226      result[q_index] = this_result;
227    }
228
229    // Remember the updated norm.
230    if (q_index == 0) result[nq] = norm;
231  }
232
233#endif // MAX_PD > 0
234}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.