source: palm/trunk/SOURCE/exchange_horiz.f90 @ 2118

Last change on this file since 2118 was 2118, checked in by raasch, 5 years ago

all OpenACC directives and related parts removed from the code

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.0 KB
Line 
1!> @file exchange_horiz.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22! OpenACC directives and related code removed
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: exchange_horiz.f90 2118 2017-01-17 16:38:49Z raasch $
27!
28! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
29! Forced header and separation lines into 80 columns
30!
31! 1804 2016-04-05 16:30:18Z maronga
32! Removed code for parameter file check (__check)
33!
34! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
35! Code annotations made doxygen readable
36!
37! 1677 2015-10-02 13:25:23Z boeske
38! Added new routine for exchange of three-dimensional integer arrays
39!
40! 1569 2015-03-12 07:54:38Z raasch
41! bugfix in background communication part
42!
43! 1348 2014-03-27 18:01:03Z raasch
44! bugfix: on_device added to ONLY-list
45!
46! 1344 2014-03-26 17:33:09Z kanani
47! Added missing parameters to ONLY-attribute
48!
49! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
50! ONLY-attribute added to USE-statements,
51! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
52! kinds are defined in new module kinds,
53! revision history before 2012 removed,
54! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
55! all variable declaration statements
56!
57! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
58! openacc loop and loop vector clauses removed
59!
60! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
61! modifications for asynchronous transfer,
62! local variables req, wait_stat are global now, and have been moved to module
63! pegrid
64!
65! 1113 2013-03-10 02:48:14Z raasch
66! GPU-porting for single-core (1PE) mode
67!
68! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
69! code put under GPL (PALM 3.9)
70!
71! 841 2012-02-28 12:29:49Z maronga
72! Excluded routine from compilation of namelist_file_check
73!
74! Revision 1.1  1997/07/24 11:13:29  raasch
75! Initial revision
76!
77!
78! Description:
79! ------------
80!> Exchange of lateral boundary values (parallel computers) and cyclic
81!> lateral boundary conditions, respectively.
82!------------------------------------------------------------------------------!
83 SUBROUTINE exchange_horiz( ar, nbgp_local)
84 
85
86    USE control_parameters,                                                    &
87        ONLY:  bc_lr, bc_lr_cyc, bc_ns, bc_ns_cyc, grid_level,                 &
88               mg_switch_to_pe0, synchronous_exchange
89               
90    USE cpulog,                                                                &
91        ONLY:  cpu_log, log_point_s
92       
93    USE indices,                                                               &
94        ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
95       
96    USE kinds
97   
98    USE pegrid
99
100    IMPLICIT NONE
101
102
103    INTEGER(iwp) ::  i           !<
104    INTEGER(iwp) ::  j           !<
105    INTEGER(iwp) ::  k           !<
106    INTEGER(iwp) ::  nbgp_local  !<
107   
108    REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nys-nbgp_local:nyn+nbgp_local,               &
109                        nxl-nbgp_local:nxr+nbgp_local) ::  ar  !<
110                       
111
112    CALL cpu_log( log_point_s(2), 'exchange_horiz', 'start' )
113
114#if defined( __parallel )
115
116!
117!-- Exchange in x-direction of lateral boundaries
118    IF ( pdims(1) == 1  .OR.  mg_switch_to_pe0 )  THEN
119!
120!--    One-dimensional decomposition along y, boundary values can be exchanged
121!--    within the PE memory
122       IF ( bc_lr_cyc )  THEN
123          ar(:,:,nxl-nbgp_local:nxl-1) = ar(:,:,nxr-nbgp_local+1:nxr)
124          ar(:,:,nxr+1:nxr+nbgp_local) = ar(:,:,nxl:nxl+nbgp_local-1)
125       ENDIF
126
127    ELSE
128
129       IF ( synchronous_exchange )  THEN
130!
131!--       Send left boundary, receive right one (synchronous)
132          CALL MPI_SENDRECV(                                                   &
133              ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl),   1, type_yz(grid_level), pleft,  0, &
134              ar(nzb,nys-nbgp_local,nxr+1), 1, type_yz(grid_level), pright, 0, &
135              comm2d, status, ierr )
136!
137!--       Send right boundary, receive left one (synchronous)
138          CALL MPI_SENDRECV( ar(nzb,nys-nbgp_local,nxr+1-nbgp_local), 1,       &
139                             type_yz(grid_level), pright, 1,                   &
140                             ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl-nbgp_local), 1,         &
141                             type_yz(grid_level), pleft,  1,                   &
142                             comm2d, status, ierr )
143
144       ELSE
145
146!
147!--       In case of background communication switched on, exchange is done
148!--       either along x or along y
149          IF ( send_receive == 'lr'  .OR.  send_receive == 'al' )  THEN
150
151             IF ( .NOT. sendrecv_in_background )  THEN
152                req(1:4)  = 0
153                req_count = 0
154             ENDIF
155!
156!--          Send left boundary, receive right one (asynchronous)
157             CALL MPI_ISEND( ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl),   1, type_yz(grid_level), &
158                             pleft, req_count, comm2d, req(req_count+1), ierr )
159             CALL MPI_IRECV( ar(nzb,nys-nbgp_local,nxr+1), 1, type_yz(grid_level), &
160                             pright, req_count, comm2d, req(req_count+2), ierr )
161!
162!--          Send right boundary, receive left one (asynchronous)
163             CALL MPI_ISEND( ar(nzb,nys-nbgp_local,nxr+1-nbgp_local), 1,       &
164                             type_yz(grid_level), pright, req_count+1, comm2d, &
165                             req(req_count+3), ierr )
166             CALL MPI_IRECV( ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl-nbgp_local),   1,       &
167                             type_yz(grid_level), pleft,  req_count+1, comm2d, &
168                             req(req_count+4), ierr )
169
170             IF ( .NOT. sendrecv_in_background )  THEN
171                CALL MPI_WAITALL( 4, req, wait_stat, ierr )
172             ELSE
173                req_count = req_count + 4
174             ENDIF
175
176          ENDIF
177
178       ENDIF
179
180    ENDIF
181
182
183    IF ( pdims(2) == 1  .OR.  mg_switch_to_pe0 )  THEN
184!
185!--    One-dimensional decomposition along x, boundary values can be exchanged
186!--    within the PE memory
187       IF ( bc_ns_cyc )  THEN
188          ar(:,nys-nbgp_local:nys-1,:) = ar(:,nyn-nbgp_local+1:nyn,:)
189          ar(:,nyn+1:nyn+nbgp_local,:) = ar(:,nys:nys+nbgp_local-1,:)
190       ENDIF
191
192    ELSE
193
194       IF ( synchronous_exchange )  THEN
195!
196!--       Send front boundary, receive rear one (synchronous)
197          CALL MPI_SENDRECV(                                                   &
198              ar(nzb,nys,nxl-nbgp_local),   1, type_xz(grid_level), psouth, 0, &
199              ar(nzb,nyn+1,nxl-nbgp_local), 1, type_xz(grid_level), pnorth, 0, &
200              comm2d, status, ierr )
201!
202!--       Send rear boundary, receive front one (synchronous)
203          CALL MPI_SENDRECV( ar(nzb,nyn-nbgp_local+1,nxl-nbgp_local), 1,       &
204                             type_xz(grid_level), pnorth, 1,                   &
205                             ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl-nbgp_local),   1,       &
206                             type_xz(grid_level), psouth, 1,                   &
207                             comm2d, status, ierr )
208
209       ELSE
210
211!
212!--       In case of background communication switched on, exchange is done
213!--       either along x or along y
214          IF ( send_receive == 'ns'  .OR.  send_receive == 'al' )  THEN
215
216             IF ( .NOT. sendrecv_in_background )  THEN
217                req(1:4)  = 0
218                req_count = 0
219             ENDIF
220
221!
222!--          Send front boundary, receive rear one (asynchronous)
223             CALL MPI_ISEND( ar(nzb,nys,nxl-nbgp_local),   1, type_xz(grid_level), &
224                             psouth, req_count, comm2d, req(req_count+1), ierr )
225             CALL MPI_IRECV( ar(nzb,nyn+1,nxl-nbgp_local), 1, type_xz(grid_level), &
226                             pnorth, req_count, comm2d, req(req_count+2), ierr )
227!
228!--          Send rear boundary, receive front one (asynchronous)
229             CALL MPI_ISEND( ar(nzb,nyn-nbgp_local+1,nxl-nbgp_local), 1,       &
230                             type_xz(grid_level), pnorth, req_count+1, comm2d, &
231                             req(req_count+3), ierr )
232             CALL MPI_IRECV( ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl-nbgp_local),   1,       &
233                             type_xz(grid_level), psouth, req_count+1, comm2d, &
234                             req(req_count+4), ierr )
235
236             IF ( .NOT. sendrecv_in_background )  THEN
237                CALL MPI_WAITALL( 4, req, wait_stat, ierr )
238             ELSE
239                req_count = req_count + 4
240             ENDIF
241
242          ENDIF
243
244       ENDIF
245
246    ENDIF
247
248#else
249
250!
251!-- Lateral boundary conditions in the non-parallel case.
252!-- Case dependent, because in GPU mode still not all arrays are on device. This
253!-- workaround has to be removed later. Also, since PGI compiler 12.5 has problems
254!-- with array syntax, explicit loops are used.
255    IF ( bc_lr == 'cyclic' )  THEN
256       ar(:,:,nxl-nbgp_local:nxl-1) = ar(:,:,nxr-nbgp_local+1:nxr)
257       ar(:,:,nxr+1:nxr+nbgp_local) = ar(:,:,nxl:nxl+nbgp_local-1)
258    ENDIF
259
260    IF ( bc_ns == 'cyclic' )  THEN
261       ar(:,nys-nbgp_local:nys-1,:) = ar(:,nyn-nbgp_local+1:nyn,:)
262       ar(:,nyn+1:nyn+nbgp_local,:) = ar(:,nys:nys+nbgp_local-1,:)
263    ENDIF
264
265#endif
266    CALL cpu_log( log_point_s(2), 'exchange_horiz', 'stop' )
267
268 END SUBROUTINE exchange_horiz
269
270
271!------------------------------------------------------------------------------!
272! Description:
273! ------------
274!> @todo Missing subroutine description.
275!------------------------------------------------------------------------------!
276 SUBROUTINE exchange_horiz_int( ar, nbgp_local)
277
278    USE control_parameters,                                                    &
279        ONLY:  bc_lr, bc_lr_cyc, bc_ns, bc_ns_cyc
280                       
281    USE indices,                                                               &
282        ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
283       
284    USE kinds
285   
286    USE pegrid
287
288    IMPLICIT NONE
289
290
291    INTEGER(iwp) ::  nbgp_local  !< number of ghost points
292   
293    INTEGER(iwp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nys-nbgp_local:nyn+nbgp_local,           &
294                        nxl-nbgp_local:nxr+nbgp_local) ::  ar  !< treated array
295
296
297#if defined( __parallel )
298    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
299!
300!--    One-dimensional decomposition along y, boundary values can be exchanged
301!--    within the PE memory
302       IF ( bc_lr_cyc )  THEN
303          ar(:,:,nxl-nbgp_local:nxl-1) = ar(:,:,nxr-nbgp_local+1:nxr)
304          ar(:,:,nxr+1:nxr+nbgp_local) = ar(:,:,nxl:nxl+nbgp_local-1)
305       ENDIF
306    ELSE
307!
308!--    Send left boundary, receive right one (synchronous)
309       CALL MPI_SENDRECV(                                                      &
310           ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl),   1, type_yz_int, pleft,  0,            &
311           ar(nzb,nys-nbgp_local,nxr+1), 1, type_yz_int, pright, 0,            &
312           comm2d, status, ierr )
313!
314!--    Send right boundary, receive left one (synchronous)
315       CALL MPI_SENDRECV(                                                      &
316           ar(nzb,nys-nbgp_local,nxr+1-nbgp_local), 1, type_yz_int, pright, 1, &
317           ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl-nbgp_local),   1, type_yz_int, pleft,  1, &
318           comm2d, status, ierr )
319    ENDIF
320
321
322    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
323!
324!--    One-dimensional decomposition along x, boundary values can be exchanged
325!--    within the PE memory
326       IF ( bc_ns_cyc )  THEN
327          ar(:,nys-nbgp_local:nys-1,:) = ar(:,nyn-nbgp_local+1:nyn,:)
328          ar(:,nyn+1:nyn+nbgp_local,:) = ar(:,nys:nys+nbgp_local-1,:)
329       ENDIF
330
331    ELSE
332
333!
334!--    Send front boundary, receive rear one (synchronous)
335       CALL MPI_SENDRECV(                                                      &
336           ar(nzb,nys,nxl-nbgp_local),   1, type_xz_int, psouth, 0,            &
337           ar(nzb,nyn+1,nxl-nbgp_local), 1, type_xz_int, pnorth, 0,            &
338           comm2d, status, ierr )
339!
340!--    Send rear boundary, receive front one (synchronous)
341       CALL MPI_SENDRECV( ar(nzb,nyn-nbgp_local+1,nxl-nbgp_local), 1,          &
342                          type_xz_int, pnorth, 1,                              &
343                          ar(nzb,nys-nbgp_local,nxl-nbgp_local),   1,          &
344                          type_xz_int, psouth, 1,                              &
345                          comm2d, status, ierr )
346
347    ENDIF
348
349#else
350
351    IF ( bc_lr == 'cyclic' )  THEN
352       ar(:,:,nxl-nbgp_local:nxl-1) = ar(:,:,nxr-nbgp_local+1:nxr)
353       ar(:,:,nxr+1:nxr+nbgp_local) = ar(:,:,nxl:nxl+nbgp_local-1)
354    ENDIF
355
356    IF ( bc_ns == 'cyclic' )  THEN
357       ar(:,nys-nbgp_local:nys-1,:) = ar(:,nyn-nbgp_local+1:nyn,:)
358       ar(:,nyn+1:nyn+nbgp_local,:) = ar(:,nys:nys+nbgp_local-1,:)
359    ENDIF
360
361#endif
362
363
364 END SUBROUTINE exchange_horiz_int
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.