source: palm/trunk/SOURCE/fft_xy_mod.f90 @ 4174

Last change on this file since 4174 was 4069, checked in by Giersch, 5 years ago

Bugfix for masked output, compiler warning removed, test case for wind turbine model revised

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 55.9 KB
RevLine 
[1850]1!> @file fft_xy_mod.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[2696]3! This file is part of the PALM model system.
[1036]4!
[2000]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.
[1036]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!
[3655]17! Copyright 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
[1322]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[254]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[1683]22!
[2119]23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: fft_xy_mod.f90 4069 2019-07-01 14:05:51Z gronemeier $
[4069]27! Code added to avoid compiler warnings
28!
29! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
[3634]30! OpenACC port for SPEC
31!
32! 3241 2018-09-12 15:02:00Z raasch
[3241]33! preprocessor switches for variables that are required on NEC only
34!
35! 3045 2018-05-28 07:55:41Z Giersch
[3045]36! Error messages revised
37!
38! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
[2716]39! Corrected "Former revisions" section
40!
41! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
42! Change in file header (GPL part)
43!
44! 2300 2017-06-29 13:31:14Z raasch
[2300]45! NEC related code partly removed, host replaced by loop_optimization
46!
47! 2274 2017-06-09 13:27:48Z Giersch
[2274]48! Changed error messages
49!
50! 2119 2017-01-17 16:51:50Z raasch
[1321]51!
[2119]52! 2118 2017-01-17 16:38:49Z raasch
53! OpenACC directives and CUDA-fft related code removed
54!
[2001]55! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
56! Forced header and separation lines into 80 columns
57!
[1851]58! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
59! Module renamed
60!
[1816]61! 1815 2016-04-06 13:49:59Z raasch
62! cpp-directives for ibmy removed
63!
[1750]64! 1749 2016-02-09 12:19:56Z raasch
65! small OpenACC bugfix
66!
[1683]67! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
68! Code annotations made doxygen readable
69!
[1601]70! 1600 2015-06-11 15:50:12Z raasch
71! bugfix: openMP threadprivate statement moved after variable declaration
72!
[1483]73! 1482 2014-10-18 12:34:45Z raasch
74! cudafft workaround for data declaration of ar_tmp because of PGI 14.1 bug
75!
[1403]76! 1402 2014-05-09 14:25:13Z raasch
77! fortran bugfix for r1392
78!
[1399]79! 1398 2014-05-07 11:15:00Z heinze
80! bugfix: typo removed for KIND in CMPLX function
81!
[1393]82! 1392 2014-05-06 09:10:05Z raasch
83! bugfix: KIND attribute added to CMPLX functions
84!
[1375]85! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
86! bugfixes: missing variables added to ONLY list, dpk renamed dp
87!
[1373]88! 1372 2014-04-24 06:29:32Z raasch
89! openMP-bugfix for fftw: some arrays defined as threadprivate
90!
[1354]91! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
92! REAL constants provided with KIND-attribute
93!
[1343]94! 1342 2014-03-26 17:04:47Z kanani
95! REAL constants defined as wp-kind
96!
[1323]97! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
98! REAL functions provided with KIND-attribute
99!
[1321]100! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]101! ONLY-attribute added to USE-statements,
102! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
103! kinds are defined in new module kinds,
104! old module precision_kind is removed,
105! revision history before 2012 removed,
106! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
107! all variable declaration statements
[1]108!
[1305]109! 1304 2014-03-12 10:29:42Z raasch
110! openmp bugfix: work1 used in Temperton algorithm must be private
111!
[1258]112! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
113! openacc loop and loop vector clauses removed, declare create moved after
114! the FORTRAN declaration statement
115!
[1220]116! 1219 2013-08-30 09:33:18Z heinze
117! bugfix: use own branch for fftw
118!
[1217]119! 1216 2013-08-26 09:31:42Z raasch
120! fft_x and fft_y modified for parallel / ovverlapping execution of fft and
121! transpositions,
122! fftw implemented for 1d-decomposition (fft_x_1d, fft_y_1d)
123!
[1211]124! 1210 2013-08-14 10:58:20Z raasch
125! fftw added
126!
[1167]127! 1166 2013-05-24 13:55:44Z raasch
128! C_DOUBLE/COMPLEX reset to dpk
129!
[1154]130! 1153 2013-05-10 14:33:08Z raasch
131! code adjustment of data types for CUDA fft required by PGI 12.3 / CUDA 5.0
132!
[1112]133! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
134! further openACC statements added, CUDA branch completely runs on GPU
135! bugfix: CUDA fft plans adjusted for domain decomposition (before they always
136! used total domain)
137!
[1107]138! 1106 2013-03-04 05:31:38Z raasch
139! CUDA fft added
140! array_kind renamed precision_kind, 3D- instead of 1D-loops in fft_x and fft_y
141! old fft_x, fft_y become fft_x_1d, fft_y_1d and are used for 1D-decomposition
142!
[1093]143! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
144! variable sizw declared for NEC case only
145!
[1037]146! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
147! code put under GPL (PALM 3.9)
148!
[1]149! Revision 1.1  2002/06/11 13:00:49  raasch
150! Initial revision
151!
152!
153! Description:
154! ------------
[1682]155!> Fast Fourier transformation along x and y for 1d domain decomposition along x.
156!> Original version: Klaus Ketelsen (May 2002)
[1]157!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]158 MODULE fft_xy
159 
[1]160
[1320]161    USE control_parameters,                                                    &
162        ONLY:  fft_method, message_string
163       
[3634]164    USE cuda_fft_interfaces
165       
[1320]166    USE indices,                                                               &
167        ONLY:  nx, ny, nz
168       
[3634]169#if defined( __cuda_fft )
170    USE ISO_C_BINDING
171#elif defined( __fftw )
[1210]172    USE, INTRINSIC ::  ISO_C_BINDING
[1153]173#endif
[1320]174
175    USE kinds
176   
177    USE singleton,                                                             &
178        ONLY: fftn
179   
[1]180    USE temperton_fft
[1320]181   
182    USE transpose_indices,                                                     &
[1374]183        ONLY:  nxl_y, nxr_y, nyn_x, nys_x, nzb_x, nzb_y, nzt_x, nzt_y
[1]184
185    IMPLICIT NONE
186
187    PRIVATE
[1106]188    PUBLIC fft_x, fft_x_1d, fft_y, fft_y_1d, fft_init, fft_x_m, fft_y_m
[1]189
[1682]190    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  ifax_x  !<
191    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  ifax_y  !<
[1]192
[1682]193    LOGICAL, SAVE ::  init_fft = .FALSE.  !<
[1]194
[1682]195    REAL(wp), SAVE ::  dnx      !<
196    REAL(wp), SAVE ::  dny      !<
197    REAL(wp), SAVE ::  sqr_dnx  !<
198    REAL(wp), SAVE ::  sqr_dny  !<
[1320]199   
[1682]200    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  trigs_x  !<
201    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  trigs_y  !<
[1]202
203#if defined( __ibm )
[1682]204    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  nau1 = 20000  !<
205    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  nau2 = 22000  !<
[1]206!
207!-- The following working arrays contain tables and have to be "save" and
208!-- shared in OpenMP sense
[1682]209    REAL(wp), DIMENSION(nau1), SAVE ::  aux1  !<
210    REAL(wp), DIMENSION(nau1), SAVE ::  auy1  !<
211    REAL(wp), DIMENSION(nau1), SAVE ::  aux3  !<
212    REAL(wp), DIMENSION(nau1), SAVE ::  auy3  !<
[1320]213   
[1]214#elif defined( __nec )
[1682]215    INTEGER(iwp), SAVE ::  nz1  !<
[1320]216   
[1682]217    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  trig_xb  !<
218    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  trig_xf  !<
219    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  trig_yb  !<
220    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  trig_yf  !<
[1320]221   
[3634]222#elif defined( __cuda_fft )
223    INTEGER(C_INT), SAVE ::  plan_xf  !<
224    INTEGER(C_INT), SAVE ::  plan_xi  !<
225    INTEGER(C_INT), SAVE ::  plan_yf  !<
226    INTEGER(C_INT), SAVE ::  plan_yi  !<
227
[1219]228#endif
229
230#if defined( __fftw )
[1210]231    INCLUDE  'fftw3.f03'
[1682]232    INTEGER(KIND=C_INT) ::  nx_c  !<
233    INTEGER(KIND=C_INT) ::  ny_c  !<
[1320]234   
[1682]235    COMPLEX(KIND=C_DOUBLE_COMPLEX), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::  x_out  !<
[1320]236    COMPLEX(KIND=C_DOUBLE_COMPLEX), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::         &
[1682]237       y_out  !<
[1320]238   
239    REAL(KIND=C_DOUBLE), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::                    &
[1682]240       x_in   !<
[1320]241    REAL(KIND=C_DOUBLE), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::                    &
[1682]242       y_in   !<
[1600]243    !$OMP THREADPRIVATE( x_out, y_out, x_in, y_in )
[1320]244   
245   
[1210]246    TYPE(C_PTR), SAVE ::  plan_xf, plan_xi, plan_yf, plan_yi
[1]247#endif
248
249!
250!-- Public interfaces
251    INTERFACE fft_init
252       MODULE PROCEDURE fft_init
253    END INTERFACE fft_init
254
255    INTERFACE fft_x
256       MODULE PROCEDURE fft_x
257    END INTERFACE fft_x
258
[1106]259    INTERFACE fft_x_1d
260       MODULE PROCEDURE fft_x_1d
261    END INTERFACE fft_x_1d
262
[1]263    INTERFACE fft_y
264       MODULE PROCEDURE fft_y
265    END INTERFACE fft_y
266
[1106]267    INTERFACE fft_y_1d
268       MODULE PROCEDURE fft_y_1d
269    END INTERFACE fft_y_1d
270
[1]271    INTERFACE fft_x_m
272       MODULE PROCEDURE fft_x_m
273    END INTERFACE fft_x_m
274
275    INTERFACE fft_y_m
276       MODULE PROCEDURE fft_y_m
277    END INTERFACE fft_y_m
278
279 CONTAINS
280
281
[1682]282!------------------------------------------------------------------------------!
283! Description:
284! ------------
285!> @todo Missing subroutine description.
286!------------------------------------------------------------------------------!
[1]287    SUBROUTINE fft_init
288
289       IMPLICIT NONE
290
291!
292!--    The following temporary working arrays have to be on stack or private
293!--    in OpenMP sense
294#if defined( __ibm )
[1682]295       REAL(wp), DIMENSION(0:nx+2) ::  workx  !<
296       REAL(wp), DIMENSION(0:ny+2) ::  worky  !<
297       REAL(wp), DIMENSION(nau2)   ::  aux2   !<
298       REAL(wp), DIMENSION(nau2)   ::  auy2   !<
299       REAL(wp), DIMENSION(nau2)   ::  aux4   !<
300       REAL(wp), DIMENSION(nau2)   ::  auy4   !<
[1]301#elif defined( __nec )
[1682]302       REAL(wp), DIMENSION(0:nx+3,nz+1)   ::  work_x  !<
303       REAL(wp), DIMENSION(0:ny+3,nz+1)   ::  work_y  !<
304       REAL(wp), DIMENSION(6*(nx+3),nz+1) ::  workx   !<
305       REAL(wp), DIMENSION(6*(ny+3),nz+1) ::  worky   !<
[1]306#endif 
307
308!
309!--    Return, if already called
310       IF ( init_fft )  THEN
311          RETURN
312       ELSE
313          init_fft = .TRUE.
314       ENDIF
315
[3634]316#if defined( _OPENACC ) && defined( __cuda_fft )
317       fft_method = 'system-specific'
318#endif
319
[1]320       IF ( fft_method == 'system-specific' )  THEN
321
[1342]322          dnx = 1.0_wp / ( nx + 1.0_wp )
323          dny = 1.0_wp / ( ny + 1.0_wp )
[1106]324          sqr_dnx = SQRT( dnx )
325          sqr_dny = SQRT( dny )
[1815]326#if defined( __ibm )
[1]327!
328!--       Initialize tables for fft along x
[1106]329          CALL DRCFT( 1, workx, 1, workx, 1, nx+1, 1,  1, sqr_dnx, aux1, nau1, &
[1]330                      aux2, nau2 )
[1106]331          CALL DCRFT( 1, workx, 1, workx, 1, nx+1, 1, -1, sqr_dnx, aux3, nau1, &
[1]332                      aux4, nau2 )
333!
334!--       Initialize tables for fft along y
[1106]335          CALL DRCFT( 1, worky, 1, worky, 1, ny+1, 1,  1, sqr_dny, auy1, nau1, &
[1]336                      auy2, nau2 )
[1106]337          CALL DCRFT( 1, worky, 1, worky, 1, ny+1, 1, -1, sqr_dny, auy3, nau1, &
[1]338                      auy4, nau2 )
339#elif defined( __nec )
[254]340          message_string = 'fft method "' // TRIM( fft_method) // &
341                           '" currently does not work on NEC'
342          CALL message( 'fft_init', 'PA0187', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]343
[1320]344          ALLOCATE( trig_xb(2*(nx+1)), trig_xf(2*(nx+1)),                      &
[1]345                    trig_yb(2*(ny+1)), trig_yf(2*(ny+1)) )
346
[1342]347          work_x = 0.0_wp
348          work_y = 0.0_wp
[1]349          nz1  = nz + MOD( nz+1, 2 )  ! odd nz slows down fft significantly
350                                      ! when using the NEC ffts
351
352!
353!--       Initialize tables for fft along x (non-vector and vector case (M))
[1106]354          CALL DZFFT( 0, nx+1, sqr_dnx, work_x, work_x, trig_xf, workx, 0 )
355          CALL ZDFFT( 0, nx+1, sqr_dnx, work_x, work_x, trig_xb, workx, 0 )
[1320]356          CALL DZFFTM( 0, nx+1, nz1, sqr_dnx, work_x, nx+4, work_x, nx+4,      &
[1]357                       trig_xf, workx, 0 )
[1320]358          CALL ZDFFTM( 0, nx+1, nz1, sqr_dnx, work_x, nx+4, work_x, nx+4,      &
[1]359                       trig_xb, workx, 0 )
360!
361!--       Initialize tables for fft along y (non-vector and vector case (M))
[1106]362          CALL DZFFT( 0, ny+1, sqr_dny, work_y, work_y, trig_yf, worky, 0 )
363          CALL ZDFFT( 0, ny+1, sqr_dny, work_y, work_y, trig_yb, worky, 0 )
[1320]364          CALL DZFFTM( 0, ny+1, nz1, sqr_dny, work_y, ny+4, work_y, ny+4,      &
[1]365                       trig_yf, worky, 0 )
[1320]366          CALL ZDFFTM( 0, ny+1, nz1, sqr_dny, work_y, ny+4, work_y, ny+4,      &
[1]367                       trig_yb, worky, 0 )
[3634]368#elif defined( __cuda_fft )
369          CALL CUFFTPLAN1D( plan_xf, nx+1, CUFFT_D2Z, (nyn_x-nys_x+1) * (nzt_x-nzb_x+1) )
370          CALL CUFFTPLAN1D( plan_xi, nx+1, CUFFT_Z2D, (nyn_x-nys_x+1) * (nzt_x-nzb_x+1) )
371          CALL CUFFTPLAN1D( plan_yf, ny+1, CUFFT_D2Z, (nxr_y-nxl_y+1) * (nzt_y-nzb_y+1) )
372          CALL CUFFTPLAN1D( plan_yi, ny+1, CUFFT_Z2D, (nxr_y-nxl_y+1) * (nzt_y-nzb_y+1) )
[1]373#else
[254]374          message_string = 'no system-specific fft-call available'
375          CALL message( 'fft_init', 'PA0188', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]376#endif
377       ELSEIF ( fft_method == 'temperton-algorithm' )  THEN
378!
379!--       Temperton-algorithm
380!--       Initialize tables for fft along x and y
381          ALLOCATE( ifax_x(nx+1), ifax_y(ny+1), trigs_x(nx+1), trigs_y(ny+1) )
382
383          CALL set99( trigs_x, ifax_x, nx+1 )
384          CALL set99( trigs_y, ifax_y, ny+1 )
385
[1210]386       ELSEIF ( fft_method == 'fftw' )  THEN
387!
388!--       FFTW
389#if defined( __fftw )
390          nx_c = nx+1
391          ny_c = ny+1
[1372]392          !$OMP PARALLEL
[1320]393          ALLOCATE( x_in(0:nx+2), y_in(0:ny+2), x_out(0:(nx+1)/2),             &
[1210]394                    y_out(0:(ny+1)/2) )
[1372]395          !$OMP END PARALLEL
[1210]396          plan_xf = FFTW_PLAN_DFT_R2C_1D( nx_c, x_in, x_out, FFTW_ESTIMATE )
397          plan_xi = FFTW_PLAN_DFT_C2R_1D( nx_c, x_out, x_in, FFTW_ESTIMATE )
398          plan_yf = FFTW_PLAN_DFT_R2C_1D( ny_c, y_in, y_out, FFTW_ESTIMATE )
399          plan_yi = FFTW_PLAN_DFT_C2R_1D( ny_c, y_out, y_in, FFTW_ESTIMATE )
400#else
401          message_string = 'preprocessor switch for fftw is missing'
402          CALL message( 'fft_init', 'PA0080', 1, 2, 0, 6, 0 )
403#endif
404
[1]405       ELSEIF ( fft_method == 'singleton-algorithm' )  THEN
406
407          CONTINUE
408
409       ELSE
410
[254]411          message_string = 'fft method "' // TRIM( fft_method) // &
412                           '" not available'
413          CALL message( 'fft_init', 'PA0189', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]414       ENDIF
415
416    END SUBROUTINE fft_init
417
418
[1682]419!------------------------------------------------------------------------------!
420! Description:
421! ------------
422!> Fourier-transformation along x-direction.                 
423!> Version for 2D-decomposition.
424!> It uses internal algorithms (Singleton or Temperton) or     
425!> system-specific routines, if they are available           
426!------------------------------------------------------------------------------!
427 
[1216]428    SUBROUTINE fft_x( ar, direction, ar_2d )
[1]429
430
431       IMPLICIT NONE
432
[1682]433       CHARACTER (LEN=*) ::  direction  !<
[1320]434       
[1682]435       COMPLEX(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  cwork  !<
[1106]436
[1682]437       INTEGER(iwp) ::  i          !<
438       INTEGER(iwp) ::  ishape(1)  !<
439       INTEGER(iwp) ::  j          !<
440       INTEGER(iwp) ::  k          !<
[1106]441
[1682]442       LOGICAL ::  forward_fft !<
[1320]443       
[1682]444       REAL(wp), DIMENSION(0:nx+2) ::  work   !<
445       REAL(wp), DIMENSION(nx+2)   ::  work1  !<
[1320]446       
[1106]447#if defined( __ibm )
[1682]448       REAL(wp), DIMENSION(nau2) ::  aux2  !<
449       REAL(wp), DIMENSION(nau2) ::  aux4  !<
[1106]450#elif defined( __nec )
[1682]451       REAL(wp), DIMENSION(6*(nx+1)) ::  work2  !<
[3634]452#elif defined( __cuda_fft )
453       COMPLEX(dp), DIMENSION(0:(nx+1)/2,nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x) ::           &
454          ar_tmp  !<
455       !$ACC DECLARE CREATE(ar_tmp)
[1106]456#endif
457
[1320]458       REAL(wp), DIMENSION(0:nx,nys_x:nyn_x), OPTIONAL   ::                    &
[1682]459          ar_2d   !<
[1320]460       REAL(wp), DIMENSION(0:nx,nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x) ::                    &
[1682]461          ar      !<
[1320]462
[4069]463!
464!--    To avoid compiler warning: Unused dummy argument ‘ar_2d’
465       IF ( PRESENT( ar_2d ) )  CONTINUE
466
[1106]467       IF ( direction == 'forward' )  THEN
468          forward_fft = .TRUE.
469       ELSE
470          forward_fft = .FALSE.
471       ENDIF
472
473       IF ( fft_method == 'singleton-algorithm' )  THEN
474
475!
476!--       Performing the fft with singleton's software works on every system,
477!--       since it is part of the model
478          ALLOCATE( cwork(0:nx) )
479     
480          IF ( forward_fft )   then
481
482             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( cwork, i, ishape, j, k )
483             !$OMP DO
484             DO  k = nzb_x, nzt_x
485                DO  j = nys_x, nyn_x
486
487                   DO  i = 0, nx
[1392]488                      cwork(i) = CMPLX( ar(i,j,k), KIND=wp )
[1106]489                   ENDDO
490
491                   ishape = SHAPE( cwork )
492                   CALL FFTN( cwork, ishape )
493
494                   DO  i = 0, (nx+1)/2
[1322]495                      ar(i,j,k) = REAL( cwork(i), KIND=wp )
[1106]496                   ENDDO
497                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
498                      ar(nx+1-i,j,k) = -AIMAG( cwork(i) )
499                   ENDDO
500
501                ENDDO
502             ENDDO
503             !$OMP END PARALLEL
504
505          ELSE
506
507             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( cwork, i, ishape, j, k )
508             !$OMP DO
509             DO  k = nzb_x, nzt_x
510                DO  j = nys_x, nyn_x
511
[1392]512                   cwork(0) = CMPLX( ar(0,j,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1106]513                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
[1392]514                      cwork(i)      = CMPLX( ar(i,j,k), -ar(nx+1-i,j,k),       &
515                                             KIND=wp )
516                      cwork(nx+1-i) = CMPLX( ar(i,j,k),  ar(nx+1-i,j,k),       &
517                                             KIND=wp )
[1106]518                   ENDDO
[1392]519                   cwork((nx+1)/2) = CMPLX( ar((nx+1)/2,j,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1106]520
521                   ishape = SHAPE( cwork )
522                   CALL FFTN( cwork, ishape, inv = .TRUE. )
523
524                   DO  i = 0, nx
[1322]525                      ar(i,j,k) = REAL( cwork(i), KIND=wp )
[1106]526                   ENDDO
527
528                ENDDO
529             ENDDO
530             !$OMP END PARALLEL
531
532          ENDIF
533
534          DEALLOCATE( cwork )
535
536       ELSEIF ( fft_method == 'temperton-algorithm' )  THEN
537
538!
539!--       Performing the fft with Temperton's software works on every system,
540!--       since it is part of the model
541          IF ( forward_fft )  THEN
542
[1304]543             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, work1, i, j, k )
[1106]544             !$OMP DO
545             DO  k = nzb_x, nzt_x
546                DO  j = nys_x, nyn_x
547
548                   work(0:nx) = ar(0:nx,j,k)
549                   CALL fft991cy( work, work1, trigs_x, ifax_x, 1, nx+1, nx+1, 1, -1 )
550
551                   DO  i = 0, (nx+1)/2
552                      ar(i,j,k) = work(2*i)
553                   ENDDO
554                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
555                      ar(nx+1-i,j,k) = work(2*i+1)
556                   ENDDO
557
558                ENDDO
559             ENDDO
560             !$OMP END PARALLEL
561
562          ELSE
563
[1304]564             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, work1, i, j, k )
[1106]565             !$OMP DO
566             DO  k = nzb_x, nzt_x
567                DO  j = nys_x, nyn_x
568
569                   DO  i = 0, (nx+1)/2
570                      work(2*i) = ar(i,j,k)
571                   ENDDO
572                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
573                      work(2*i+1) = ar(nx+1-i,j,k)
574                   ENDDO
[1342]575                   work(1)    = 0.0_wp
576                   work(nx+2) = 0.0_wp
[1106]577
578                   CALL fft991cy( work, work1, trigs_x, ifax_x, 1, nx+1, nx+1, 1, 1 )
579                   ar(0:nx,j,k) = work(0:nx)
580
581                ENDDO
582             ENDDO
583             !$OMP END PARALLEL
584
585          ENDIF
586
[1210]587       ELSEIF ( fft_method == 'fftw' )  THEN
588
589#if defined( __fftw )
590          IF ( forward_fft )  THEN
591
592             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
593             !$OMP DO
594             DO  k = nzb_x, nzt_x
595                DO  j = nys_x, nyn_x
596
597                   x_in(0:nx) = ar(0:nx,j,k)
598                   CALL FFTW_EXECUTE_DFT_R2C( plan_xf, x_in, x_out )
599
[1216]600                   IF ( PRESENT( ar_2d ) )  THEN
[1210]601
[1216]602                      DO  i = 0, (nx+1)/2
[1322]603                         ar_2d(i,j) = REAL( x_out(i), KIND=wp ) / ( nx+1 )
[1216]604                      ENDDO
605                      DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
606                         ar_2d(nx+1-i,j) = AIMAG( x_out(i) ) / ( nx+1 )
607                      ENDDO
608
609                   ELSE
610
611                      DO  i = 0, (nx+1)/2
[1322]612                         ar(i,j,k) = REAL( x_out(i), KIND=wp ) / ( nx+1 )
[1216]613                      ENDDO
614                      DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
615                         ar(nx+1-i,j,k) = AIMAG( x_out(i) ) / ( nx+1 )
616                      ENDDO
617
618                   ENDIF
619
[1210]620                ENDDO
621             ENDDO
622             !$OMP END PARALLEL
623
[1216]624          ELSE
[1210]625             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
626             !$OMP DO
627             DO  k = nzb_x, nzt_x
628                DO  j = nys_x, nyn_x
629
[1216]630                   IF ( PRESENT( ar_2d ) )  THEN
[1210]631
[1392]632                      x_out(0) = CMPLX( ar_2d(0,j), 0.0_wp, KIND=wp )
[1216]633                      DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
[1392]634                         x_out(i) = CMPLX( ar_2d(i,j), ar_2d(nx+1-i,j),        &
635                                           KIND=wp )
[1216]636                      ENDDO
[1392]637                      x_out((nx+1)/2) = CMPLX( ar_2d((nx+1)/2,j), 0.0_wp,      &
638                                               KIND=wp )
[1216]639
640                   ELSE
641
[1392]642                      x_out(0) = CMPLX( ar(0,j,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1216]643                      DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
[1392]644                         x_out(i) = CMPLX( ar(i,j,k), ar(nx+1-i,j,k), KIND=wp )
[1216]645                      ENDDO
[1392]646                      x_out((nx+1)/2) = CMPLX( ar((nx+1)/2,j,k), 0.0_wp,       &
647                                               KIND=wp )
[1216]648
649                   ENDIF
650
[1210]651                   CALL FFTW_EXECUTE_DFT_C2R( plan_xi, x_out, x_in)
652                   ar(0:nx,j,k) = x_in(0:nx)
653
654                ENDDO
655             ENDDO
656             !$OMP END PARALLEL
657
[1216]658          ENDIF
[1210]659#endif
660
[1106]661       ELSEIF ( fft_method == 'system-specific' )  THEN
662
[1815]663#if defined( __ibm )
[1106]664          IF ( forward_fft )  THEN
665
666             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
667             !$OMP DO
668             DO  k = nzb_x, nzt_x
669                DO  j = nys_x, nyn_x
670
[1320]671                   CALL DRCFT( 0, ar, 1, work, 1, nx+1, 1, 1, sqr_dnx, aux1,   &
672                               nau1, aux2, nau2 )
[1106]673
674                   DO  i = 0, (nx+1)/2
675                      ar(i,j,k) = work(2*i)
676                   ENDDO
677                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
678                      ar(nx+1-i,j,k) = work(2*i+1)
679                   ENDDO
680
681                ENDDO
682             ENDDO
683             !$OMP END PARALLEL
684
685          ELSE
686
687             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
688             !$OMP DO
689             DO  k = nzb_x, nzt_x
690                DO  j = nys_x, nyn_x
691
692                   DO  i = 0, (nx+1)/2
693                      work(2*i) = ar(i,j,k)
694                   ENDDO
695                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
696                      work(2*i+1) = ar(nx+1-i,j,k)
697                   ENDDO
[1342]698                   work(1) = 0.0_wp
699                   work(nx+2) = 0.0_wp
[1106]700
[1320]701                   CALL DCRFT( 0, work, 1, work, 1, nx+1, 1, -1, sqr_dnx,      & 
702                               aux3, nau1, aux4, nau2 )
[1106]703
704                   DO  i = 0, nx
705                      ar(i,j,k) = work(i)
706                   ENDDO
707
708                ENDDO
709             ENDDO
710             !$OMP END PARALLEL
711
712          ENDIF
713
714#elif defined( __nec )
715
716          IF ( forward_fft )  THEN
717
718             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
719             !$OMP DO
720             DO  k = nzb_x, nzt_x
721                DO  j = nys_x, nyn_x
722
723                   work(0:nx) = ar(0:nx,j,k)
724
725                   CALL DZFFT( 1, nx+1, sqr_dnx, work, work, trig_xf, work2, 0 )
726     
727                   DO  i = 0, (nx+1)/2
728                      ar(i,j,k) = work(2*i)
729                   ENDDO
730                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
731                      ar(nx+1-i,j,k) = work(2*i+1)
732                   ENDDO
733
734                ENDDO
735             ENDDO
736             !$END OMP PARALLEL
737
738          ELSE
739
740             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
741             !$OMP DO
742             DO  k = nzb_x, nzt_x
743                DO  j = nys_x, nyn_x
744
745                   DO  i = 0, (nx+1)/2
746                      work(2*i) = ar(i,j,k)
747                   ENDDO
748                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
749                      work(2*i+1) = ar(nx+1-i,j,k)
750                   ENDDO
[1342]751                   work(1) = 0.0_wp
752                   work(nx+2) = 0.0_wp
[1106]753
754                   CALL ZDFFT( -1, nx+1, sqr_dnx, work, work, trig_xb, work2, 0 )
755
756                   ar(0:nx,j,k) = work(0:nx)
757
758                ENDDO
759             ENDDO
760             !$OMP END PARALLEL
761
762          ENDIF
763
[3634]764#elif defined( __cuda_fft )
765
766          IF ( forward_fft )  THEN
767
768             !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(ar, ar_tmp)
769             CALL CUFFTEXECD2Z( plan_xf, ar, ar_tmp )
770             !$ACC END HOST_DATA
771
772             !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(2) PRIVATE(i,j,k) &
773             !$ACC PRESENT(ar, ar_tmp)
774             DO  k = nzb_x, nzt_x
775                DO  j = nys_x, nyn_x
776
777                   DO  i = 0, (nx+1)/2
778                      ar(i,j,k)      = REAL( ar_tmp(i,j,k), KIND=wp )  * dnx
779                   ENDDO
780
781                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
782                      ar(nx+1-i,j,k) = AIMAG( ar_tmp(i,j,k) ) * dnx
783                   ENDDO
784
785                ENDDO
786             ENDDO
787
788          ELSE
789
790             !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(2) PRIVATE(i,j,k) &
791             !$ACC PRESENT(ar, ar_tmp)
792             DO  k = nzb_x, nzt_x
793                DO  j = nys_x, nyn_x
794
795                   ar_tmp(0,j,k) = CMPLX( ar(0,j,k), 0.0_wp, KIND=wp )
796
797                   DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
798                      ar_tmp(i,j,k) = CMPLX( ar(i,j,k), ar(nx+1-i,j,k),        &
799                                             KIND=wp )
800                   ENDDO
801                   ar_tmp((nx+1)/2,j,k) = CMPLX( ar((nx+1)/2,j,k), 0.0_wp,     &
802                                                 KIND=wp )
803
804                ENDDO
805             ENDDO
806
807             !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(ar, ar_tmp)
808             CALL CUFFTEXECZ2D( plan_xi, ar_tmp, ar )
809             !$ACC END HOST_DATA
810
811          ENDIF
812
[1106]813#endif
814
815       ENDIF
816
817    END SUBROUTINE fft_x
818
[1682]819!------------------------------------------------------------------------------!
820! Description:
821! ------------
822!> Fourier-transformation along x-direction.
823!> Version for 1D-decomposition.
824!> It uses internal algorithms (Singleton or Temperton) or
825!> system-specific routines, if they are available
826!------------------------------------------------------------------------------!
827 
[1106]828    SUBROUTINE fft_x_1d( ar, direction )
829
830
831       IMPLICIT NONE
832
[1682]833       CHARACTER (LEN=*) ::  direction  !<
[1320]834       
[1682]835       INTEGER(iwp) ::  i               !<
836       INTEGER(iwp) ::  ishape(1)       !<
[1]837
[1682]838       LOGICAL ::  forward_fft          !<
[1106]839
[1682]840       REAL(wp), DIMENSION(0:nx)   ::  ar     !<
841       REAL(wp), DIMENSION(0:nx+2) ::  work   !<
842       REAL(wp), DIMENSION(nx+2)   ::  work1  !<
[1320]843       
[1682]844       COMPLEX(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  cwork  !<
[1320]845       
[1]846#if defined( __ibm )
[1682]847       REAL(wp), DIMENSION(nau2) ::  aux2       !<
848       REAL(wp), DIMENSION(nau2) ::  aux4       !<
[1]849#elif defined( __nec )
[1682]850       REAL(wp), DIMENSION(6*(nx+1)) ::  work2  !<
[1]851#endif
852
[1106]853       IF ( direction == 'forward' )  THEN
854          forward_fft = .TRUE.
855       ELSE
856          forward_fft = .FALSE.
857       ENDIF
858
[1]859       IF ( fft_method == 'singleton-algorithm' )  THEN
860
861!
862!--       Performing the fft with singleton's software works on every system,
863!--       since it is part of the model
864          ALLOCATE( cwork(0:nx) )
865     
[1106]866          IF ( forward_fft )   then
[1]867
868             DO  i = 0, nx
[1392]869                cwork(i) = CMPLX( ar(i), KIND=wp )
[1]870             ENDDO
871             ishape = SHAPE( cwork )
872             CALL FFTN( cwork, ishape )
873             DO  i = 0, (nx+1)/2
[1322]874                ar(i) = REAL( cwork(i), KIND=wp )
[1]875             ENDDO
876             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
877                ar(nx+1-i) = -AIMAG( cwork(i) )
878             ENDDO
879
880          ELSE
881
[1392]882             cwork(0) = CMPLX( ar(0), 0.0_wp, KIND=wp )
[1]883             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
[1392]884                cwork(i)      = CMPLX( ar(i), -ar(nx+1-i), KIND=wp )
885                cwork(nx+1-i) = CMPLX( ar(i),  ar(nx+1-i), KIND=wp )
[1]886             ENDDO
[1392]887             cwork((nx+1)/2) = CMPLX( ar((nx+1)/2), 0.0_wp, KIND=wp )
[1]888
889             ishape = SHAPE( cwork )
890             CALL FFTN( cwork, ishape, inv = .TRUE. )
891
892             DO  i = 0, nx
[1322]893                ar(i) = REAL( cwork(i), KIND=wp )
[1]894             ENDDO
895
896          ENDIF
897
898          DEALLOCATE( cwork )
899
900       ELSEIF ( fft_method == 'temperton-algorithm' )  THEN
901
902!
903!--       Performing the fft with Temperton's software works on every system,
904!--       since it is part of the model
[1106]905          IF ( forward_fft )  THEN
[1]906
907             work(0:nx) = ar
908             CALL fft991cy( work, work1, trigs_x, ifax_x, 1, nx+1, nx+1, 1, -1 )
909
910             DO  i = 0, (nx+1)/2
911                ar(i) = work(2*i)
912             ENDDO
913             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
914                ar(nx+1-i) = work(2*i+1)
915             ENDDO
916
917          ELSE
918
919             DO  i = 0, (nx+1)/2
920                work(2*i) = ar(i)
921             ENDDO
922             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
923                work(2*i+1) = ar(nx+1-i)
924             ENDDO
[1342]925             work(1)    = 0.0_wp
926             work(nx+2) = 0.0_wp
[1]927
928             CALL fft991cy( work, work1, trigs_x, ifax_x, 1, nx+1, nx+1, 1, 1 )
929             ar = work(0:nx)
930
931          ENDIF
932
[1216]933       ELSEIF ( fft_method == 'fftw' )  THEN
934
935#if defined( __fftw )
936          IF ( forward_fft )  THEN
937
938             x_in(0:nx) = ar(0:nx)
939             CALL FFTW_EXECUTE_DFT_R2C( plan_xf, x_in, x_out )
940
941             DO  i = 0, (nx+1)/2
[1322]942                ar(i) = REAL( x_out(i), KIND=wp ) / ( nx+1 )
[1216]943             ENDDO
944             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
945                ar(nx+1-i) = AIMAG( x_out(i) ) / ( nx+1 )
946             ENDDO
947
948         ELSE
949
[1392]950             x_out(0) = CMPLX( ar(0), 0.0_wp, KIND=wp )
[1216]951             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
[1392]952                x_out(i) = CMPLX( ar(i), ar(nx+1-i), KIND=wp )
[1216]953             ENDDO
[1392]954             x_out((nx+1)/2) = CMPLX( ar((nx+1)/2), 0.0_wp, KIND=wp )
[1216]955
956             CALL FFTW_EXECUTE_DFT_C2R( plan_xi, x_out, x_in)
957             ar(0:nx) = x_in(0:nx)
958
959         ENDIF
960#endif
961
[1]962       ELSEIF ( fft_method == 'system-specific' )  THEN
963
[1815]964#if defined( __ibm )
[1106]965          IF ( forward_fft )  THEN
[1]966
[1320]967             CALL DRCFT( 0, ar, 1, work, 1, nx+1, 1, 1, sqr_dnx, aux1, nau1,   &
[1]968                         aux2, nau2 )
969
970             DO  i = 0, (nx+1)/2
971                ar(i) = work(2*i)
972             ENDDO
973             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
974                ar(nx+1-i) = work(2*i+1)
975             ENDDO
976
977          ELSE
978
979             DO  i = 0, (nx+1)/2
980                work(2*i) = ar(i)
981             ENDDO
982             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
983                work(2*i+1) = ar(nx+1-i)
984             ENDDO
[1342]985             work(1) = 0.0_wp
986             work(nx+2) = 0.0_wp
[1]987
[1106]988             CALL DCRFT( 0, work, 1, work, 1, nx+1, 1, -1, sqr_dnx, aux3, nau1, &
[1]989                         aux4, nau2 )
990
991             DO  i = 0, nx
992                ar(i) = work(i)
993             ENDDO
994
995          ENDIF
996#elif defined( __nec )
[1106]997          IF ( forward_fft )  THEN
[1]998
999             work(0:nx) = ar(0:nx)
1000
[1106]1001             CALL DZFFT( 1, nx+1, sqr_dnx, work, work, trig_xf, work2, 0 )
1002     
[1]1003             DO  i = 0, (nx+1)/2
1004                ar(i) = work(2*i)
1005             ENDDO
1006             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
1007                ar(nx+1-i) = work(2*i+1)
1008             ENDDO
1009
1010          ELSE
1011
1012             DO  i = 0, (nx+1)/2
1013                work(2*i) = ar(i)
1014             ENDDO
1015             DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
1016                work(2*i+1) = ar(nx+1-i)
1017             ENDDO
[1342]1018             work(1) = 0.0_wp
1019             work(nx+2) = 0.0_wp
[1]1020
[1106]1021             CALL ZDFFT( -1, nx+1, sqr_dnx, work, work, trig_xb, work2, 0 )
[1]1022
1023             ar(0:nx) = work(0:nx)
1024
1025          ENDIF
1026#endif
1027
1028       ENDIF
1029
[1106]1030    END SUBROUTINE fft_x_1d
[1]1031
[1682]1032!------------------------------------------------------------------------------!
1033! Description:
1034! ------------
1035!> Fourier-transformation along y-direction.
1036!> Version for 2D-decomposition.
1037!> It uses internal algorithms (Singleton or Temperton) or
1038!> system-specific routines, if they are available.
1039!>
1040!> direction:  'forward' or 'backward'
1041!> ar, ar_tr:  3D data arrays
1042!>             forward:   ar: before  ar_tr: after transformation
1043!>             backward:  ar_tr: before  ar: after transfosition
1044!>
1045!> In case of non-overlapping transposition/transformation:
1046!> nxl_y_bound = nxl_y_l = nxl_y
1047!> nxr_y_bound = nxr_y_l = nxr_y
1048!>
1049!> In case of overlapping transposition/transformation
1050!> - nxl_y_bound  and  nxr_y_bound have the original values of
1051!>   nxl_y, nxr_y.  ar_tr is dimensioned using these values.
1052!> - nxl_y_l = nxr_y_r.  ar is dimensioned with these values, so that
1053!>   transformation is carried out for a 2D-plane only.
1054!------------------------------------------------------------------------------!
1055 
[1216]1056    SUBROUTINE fft_y( ar, direction, ar_tr, nxl_y_bound, nxr_y_bound, nxl_y_l, &
1057                      nxr_y_l )
[1]1058
1059
1060       IMPLICIT NONE
1061
[1682]1062       CHARACTER (LEN=*) ::  direction  !<
[1320]1063       
[1682]1064       INTEGER(iwp) ::  i            !<
1065       INTEGER(iwp) ::  j            !<
1066       INTEGER(iwp) ::  jshape(1)    !<
1067       INTEGER(iwp) ::  k            !<
1068       INTEGER(iwp) ::  nxl_y_bound  !<
1069       INTEGER(iwp) ::  nxl_y_l      !<
1070       INTEGER(iwp) ::  nxr_y_bound  !<
1071       INTEGER(iwp) ::  nxr_y_l      !<
[1106]1072
[1682]1073       LOGICAL ::  forward_fft  !<
[1106]1074
[1682]1075       REAL(wp), DIMENSION(0:ny+2) ::  work   !<
1076       REAL(wp), DIMENSION(ny+2)   ::  work1  !<
[1320]1077       
[1682]1078       COMPLEX(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  cwork  !<
[1320]1079       
[1106]1080#if defined( __ibm )
[1682]1081       REAL(wp), DIMENSION(nau2) ::  auy2  !<
1082       REAL(wp), DIMENSION(nau2) ::  auy4  !<
[1106]1083#elif defined( __nec )
[1682]1084       REAL(wp), DIMENSION(6*(ny+1)) ::  work2  !<
[3634]1085#elif defined( __cuda_fft )
1086       COMPLEX(dp), DIMENSION(0:(ny+1)/2,nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y) ::           &
1087          ar_tmp  !<
1088       !$ACC DECLARE CREATE(ar_tmp)
[1106]1089#endif
1090
[1320]1091       REAL(wp), DIMENSION(0:ny,nxl_y_l:nxr_y_l,nzb_y:nzt_y)         ::        &
[1682]1092          ar     !<
[1320]1093       REAL(wp), DIMENSION(0:ny,nxl_y_bound:nxr_y_bound,nzb_y:nzt_y) ::        &
[1682]1094          ar_tr  !<
[1320]1095
[1106]1096       IF ( direction == 'forward' )  THEN
1097          forward_fft = .TRUE.
1098       ELSE
1099          forward_fft = .FALSE.
1100       ENDIF
1101
1102       IF ( fft_method == 'singleton-algorithm' )  THEN
1103
1104!
1105!--       Performing the fft with singleton's software works on every system,
1106!--       since it is part of the model
1107          ALLOCATE( cwork(0:ny) )
1108
1109          IF ( forward_fft )   then
1110
1111             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( cwork, i, jshape, j, k )
1112             !$OMP DO
1113             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1114                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1106]1115
1116                   DO  j = 0, ny
[1392]1117                      cwork(j) = CMPLX( ar(j,i,k), KIND=wp )
[1106]1118                   ENDDO
1119
1120                   jshape = SHAPE( cwork )
1121                   CALL FFTN( cwork, jshape )
1122
1123                   DO  j = 0, (ny+1)/2
[1322]1124                      ar_tr(j,i,k) = REAL( cwork(j), KIND=wp )
[1106]1125                   ENDDO
1126                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1216]1127                      ar_tr(ny+1-j,i,k) = -AIMAG( cwork(j) )
[1106]1128                   ENDDO
1129
1130                ENDDO
1131             ENDDO
1132             !$OMP END PARALLEL
1133
1134          ELSE
1135
1136             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( cwork, i, jshape, j, k )
1137             !$OMP DO
1138             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1139                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1106]1140
[1392]1141                   cwork(0) = CMPLX( ar_tr(0,i,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1106]1142                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1392]1143                      cwork(j)      = CMPLX( ar_tr(j,i,k), -ar_tr(ny+1-j,i,k), &
1144                                             KIND=wp )
1145                      cwork(ny+1-j) = CMPLX( ar_tr(j,i,k),  ar_tr(ny+1-j,i,k), &
1146                                             KIND=wp )
[1106]1147                   ENDDO
[1392]1148                   cwork((ny+1)/2) = CMPLX( ar_tr((ny+1)/2,i,k), 0.0_wp,       &
1149                                            KIND=wp )
[1106]1150
1151                   jshape = SHAPE( cwork )
1152                   CALL FFTN( cwork, jshape, inv = .TRUE. )
1153
1154                   DO  j = 0, ny
[1322]1155                      ar(j,i,k) = REAL( cwork(j), KIND=wp )
[1106]1156                   ENDDO
1157
1158                ENDDO
1159             ENDDO
1160             !$OMP END PARALLEL
1161
1162          ENDIF
1163
1164          DEALLOCATE( cwork )
1165
1166       ELSEIF ( fft_method == 'temperton-algorithm' )  THEN
1167
1168!
1169!--       Performing the fft with Temperton's software works on every system,
1170!--       since it is part of the model
1171          IF ( forward_fft )  THEN
1172
[1304]1173             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, work1, i, j, k )
[1106]1174             !$OMP DO
1175             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1176                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1106]1177
1178                   work(0:ny) = ar(0:ny,i,k)
1179                   CALL fft991cy( work, work1, trigs_y, ifax_y, 1, ny+1, ny+1, 1, -1 )
1180
1181                   DO  j = 0, (ny+1)/2
[1216]1182                      ar_tr(j,i,k) = work(2*j)
[1106]1183                   ENDDO
1184                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1216]1185                      ar_tr(ny+1-j,i,k) = work(2*j+1)
[1106]1186                   ENDDO
1187
1188                ENDDO
1189             ENDDO
1190             !$OMP END PARALLEL
1191
1192          ELSE
1193
[1304]1194             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, work1, i, j, k )
[1106]1195             !$OMP DO
1196             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1197                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1106]1198
1199                   DO  j = 0, (ny+1)/2
[1216]1200                      work(2*j) = ar_tr(j,i,k)
[1106]1201                   ENDDO
1202                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1216]1203                      work(2*j+1) = ar_tr(ny+1-j,i,k)
[1106]1204                   ENDDO
[1342]1205                   work(1)    = 0.0_wp
1206                   work(ny+2) = 0.0_wp
[1106]1207
1208                   CALL fft991cy( work, work1, trigs_y, ifax_y, 1, ny+1, ny+1, 1, 1 )
1209                   ar(0:ny,i,k) = work(0:ny)
1210
1211                ENDDO
1212             ENDDO
1213             !$OMP END PARALLEL
1214
1215          ENDIF
1216
[1210]1217       ELSEIF ( fft_method == 'fftw' )  THEN
1218
1219#if defined( __fftw )
1220          IF ( forward_fft )  THEN
1221
1222             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
1223             !$OMP DO
1224             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1225                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1210]1226
1227                   y_in(0:ny) = ar(0:ny,i,k)
1228                   CALL FFTW_EXECUTE_DFT_R2C( plan_yf, y_in, y_out )
1229
1230                   DO  j = 0, (ny+1)/2
[1322]1231                      ar_tr(j,i,k) = REAL( y_out(j), KIND=wp ) / (ny+1)
[1210]1232                   ENDDO
1233                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1216]1234                      ar_tr(ny+1-j,i,k) = AIMAG( y_out(j) ) / (ny+1)
[1210]1235                   ENDDO
1236
1237                ENDDO
1238             ENDDO
1239             !$OMP END PARALLEL
1240
1241          ELSE
1242
1243             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
1244             !$OMP DO
1245             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1246                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1210]1247
[1392]1248                   y_out(0) = CMPLX( ar_tr(0,i,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1210]1249                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1398]1250                      y_out(j) = CMPLX( ar_tr(j,i,k), ar_tr(ny+1-j,i,k),       &
1251                                        KIND=wp )
[1210]1252                   ENDDO
[1392]1253                   y_out((ny+1)/2) = CMPLX( ar_tr((ny+1)/2,i,k), 0.0_wp,       &
1254                                            KIND=wp )
[1210]1255
1256                   CALL FFTW_EXECUTE_DFT_C2R( plan_yi, y_out, y_in )
1257                   ar(0:ny,i,k) = y_in(0:ny)
1258
1259                ENDDO
1260             ENDDO
1261             !$OMP END PARALLEL
1262
1263          ENDIF
1264#endif
1265
[1106]1266       ELSEIF ( fft_method == 'system-specific' )  THEN
1267
[1815]1268#if defined( __ibm )
[1106]1269          IF ( forward_fft)  THEN
1270
1271             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
1272             !$OMP DO
1273             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1274                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1106]1275
[1320]1276                   CALL DRCFT( 0, ar, 1, work, 1, ny+1, 1, 1, sqr_dny, auy1,   & 
1277                               nau1, auy2, nau2 )
[1106]1278
1279                   DO  j = 0, (ny+1)/2
[1216]1280                      ar_tr(j,i,k) = work(2*j)
[1106]1281                   ENDDO
1282                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1216]1283                      ar_tr(ny+1-j,i,k) = work(2*j+1)
[1106]1284                   ENDDO
1285
1286                ENDDO
1287             ENDDO
1288             !$OMP END PARALLEL
1289
1290          ELSE
1291
1292             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
1293             !$OMP DO
1294             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1295                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1106]1296
1297                   DO  j = 0, (ny+1)/2
[1216]1298                      work(2*j) = ar_tr(j,i,k)
[1106]1299                   ENDDO
1300                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1216]1301                      work(2*j+1) = ar_tr(ny+1-j,i,k)
[1106]1302                   ENDDO
[1342]1303                   work(1)    = 0.0_wp
1304                   work(ny+2) = 0.0_wp
[1106]1305
[1320]1306                   CALL DCRFT( 0, work, 1, work, 1, ny+1, 1, -1, sqr_dny,      &
1307                               auy3, nau1, auy4, nau2 )
[1106]1308
1309                   DO  j = 0, ny
1310                      ar(j,i,k) = work(j)
1311                   ENDDO
1312
1313                ENDDO
1314             ENDDO
1315             !$OMP END PARALLEL
1316
1317          ENDIF
1318#elif defined( __nec )
1319          IF ( forward_fft )  THEN
1320
1321             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
1322             !$OMP DO
1323             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1324                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1106]1325
1326                   work(0:ny) = ar(0:ny,i,k)
1327
1328                   CALL DZFFT( 1, ny+1, sqr_dny, work, work, trig_yf, work2, 0 )
1329
1330                   DO  j = 0, (ny+1)/2
[1216]1331                      ar_tr(j,i,k) = work(2*j)
[1106]1332                   ENDDO
1333                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1216]1334                      ar_tr(ny+1-j,i,k) = work(2*j+1)
[1106]1335                   ENDDO
1336
1337                ENDDO
1338             ENDDO
1339             !$END OMP PARALLEL
1340
1341          ELSE
1342
1343             !$OMP PARALLEL PRIVATE ( work, i, j, k )
1344             !$OMP DO
1345             DO  k = nzb_y, nzt_y
[1216]1346                DO  i = nxl_y_l, nxr_y_l
[1106]1347
1348                   DO  j = 0, (ny+1)/2
[1216]1349                      work(2*j) = ar_tr(j,i,k)
[1106]1350                   ENDDO
1351                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1216]1352                      work(2*j+1) = ar_tr(ny+1-j,i,k)
[1106]1353                   ENDDO
[1342]1354                   work(1) = 0.0_wp
1355                   work(ny+2) = 0.0_wp
[1106]1356
1357                   CALL ZDFFT( -1, ny+1, sqr_dny, work, work, trig_yb, work2, 0 )
1358
1359                   ar(0:ny,i,k) = work(0:ny)
1360
1361                ENDDO
1362             ENDDO
1363             !$OMP END PARALLEL
1364
1365          ENDIF
[3634]1366#elif defined( __cuda_fft )
1367
1368          IF ( forward_fft )  THEN
1369
1370             !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(ar, ar_tmp)
1371             CALL CUFFTEXECD2Z( plan_yf, ar, ar_tmp )
1372             !$ACC END HOST_DATA
1373
1374             !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(2) PRIVATE(i,j,k) &
1375             !$ACC PRESENT(ar, ar_tmp)
1376             DO  k = nzb_y, nzt_y
1377                DO  i = nxl_y, nxr_y
1378
1379                   DO  j = 0, (ny+1)/2
1380                      ar(j,i,k)      = REAL( ar_tmp(j,i,k), KIND=wp )  * dny
1381                   ENDDO
1382
1383                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1384                      ar(ny+1-j,i,k) = AIMAG( ar_tmp(j,i,k) ) * dny
1385                   ENDDO
1386
1387                ENDDO
1388             ENDDO
1389
1390          ELSE
1391
1392             !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(2) PRIVATE(i,j,k) &
1393             !$ACC PRESENT(ar, ar_tmp)
1394             DO  k = nzb_y, nzt_y
1395                DO  i = nxl_y, nxr_y
1396
1397                   ar_tmp(0,i,k) = CMPLX( ar(0,i,k), 0.0_wp, KIND=wp )
1398
1399                   DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1400                      ar_tmp(j,i,k) = CMPLX( ar(j,i,k), ar(ny+1-j,i,k),        &
1401                                             KIND=wp )
1402                   ENDDO
1403                   ar_tmp((ny+1)/2,i,k) = CMPLX( ar((ny+1)/2,i,k), 0.0_wp,     &
1404                                                 KIND=wp )
1405
1406                ENDDO
1407             ENDDO
1408
1409             !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(ar, ar_tmp)
1410             CALL CUFFTEXECZ2D( plan_yi, ar_tmp, ar )
1411             !$ACC END HOST_DATA
1412
1413          ENDIF
1414
[1106]1415#endif
1416
1417       ENDIF
1418
1419    END SUBROUTINE fft_y
1420
[1682]1421!------------------------------------------------------------------------------!
1422! Description:
1423! ------------
1424!> Fourier-transformation along y-direction.
1425!> Version for 1D-decomposition.
1426!> It uses internal algorithms (Singleton or Temperton) or
1427!> system-specific routines, if they are available.
1428!------------------------------------------------------------------------------!
1429 
[1106]1430    SUBROUTINE fft_y_1d( ar, direction )
1431
1432
1433       IMPLICIT NONE
1434
1435       CHARACTER (LEN=*) ::  direction
[1320]1436       
[1682]1437       INTEGER(iwp) ::  j          !<
1438       INTEGER(iwp) ::  jshape(1)  !<
[1]1439
[1682]1440       LOGICAL ::  forward_fft  !<
[1106]1441
[1682]1442       REAL(wp), DIMENSION(0:ny)    ::  ar     !<
1443       REAL(wp), DIMENSION(0:ny+2)  ::  work   !<
1444       REAL(wp), DIMENSION(ny+2)    ::  work1  !<
[1320]1445       
[1682]1446       COMPLEX(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  cwork  !<
[1320]1447       
[1]1448#if defined( __ibm )
[1682]1449       REAL(wp), DIMENSION(nau2) ::  auy2  !<
1450       REAL(wp), DIMENSION(nau2) ::  auy4  !<
[1]1451#elif defined( __nec )
[1682]1452       REAL(wp), DIMENSION(6*(ny+1)) ::  work2  !<
[1]1453#endif
1454
[1106]1455       IF ( direction == 'forward' )  THEN
1456          forward_fft = .TRUE.
1457       ELSE
1458          forward_fft = .FALSE.
1459       ENDIF
1460
[1]1461       IF ( fft_method == 'singleton-algorithm' )  THEN
1462
1463!
1464!--       Performing the fft with singleton's software works on every system,
1465!--       since it is part of the model
1466          ALLOCATE( cwork(0:ny) )
1467
[1106]1468          IF ( forward_fft )  THEN
[1]1469
1470             DO  j = 0, ny
[1392]1471                cwork(j) = CMPLX( ar(j), KIND=wp )
[1]1472             ENDDO
1473
1474             jshape = SHAPE( cwork )
1475             CALL FFTN( cwork, jshape )
1476
1477             DO  j = 0, (ny+1)/2
[1322]1478                ar(j) = REAL( cwork(j), KIND=wp )
[1]1479             ENDDO
1480             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1481                ar(ny+1-j) = -AIMAG( cwork(j) )
1482             ENDDO
1483
1484          ELSE
1485
[1392]1486             cwork(0) = CMPLX( ar(0), 0.0_wp, KIND=wp )
[1]1487             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1392]1488                cwork(j)      = CMPLX( ar(j), -ar(ny+1-j), KIND=wp )
1489                cwork(ny+1-j) = CMPLX( ar(j),  ar(ny+1-j), KIND=wp )
[1]1490             ENDDO
[1392]1491             cwork((ny+1)/2) = CMPLX( ar((ny+1)/2), 0.0_wp, KIND=wp )
[1]1492
1493             jshape = SHAPE( cwork )
1494             CALL FFTN( cwork, jshape, inv = .TRUE. )
1495
1496             DO  j = 0, ny
[1322]1497                ar(j) = REAL( cwork(j), KIND=wp )
[1]1498             ENDDO
1499
1500          ENDIF
1501
1502          DEALLOCATE( cwork )
1503
1504       ELSEIF ( fft_method == 'temperton-algorithm' )  THEN
1505
1506!
1507!--       Performing the fft with Temperton's software works on every system,
1508!--       since it is part of the model
[1106]1509          IF ( forward_fft )  THEN
[1]1510
1511             work(0:ny) = ar
1512             CALL fft991cy( work, work1, trigs_y, ifax_y, 1, ny+1, ny+1, 1, -1 )
1513
1514             DO  j = 0, (ny+1)/2
1515                ar(j) = work(2*j)
1516             ENDDO
1517             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1518                ar(ny+1-j) = work(2*j+1)
1519             ENDDO
1520
1521          ELSE
1522
1523             DO  j = 0, (ny+1)/2
1524                work(2*j) = ar(j)
1525             ENDDO
1526             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1527                work(2*j+1) = ar(ny+1-j)
1528             ENDDO
[1342]1529             work(1)    = 0.0_wp
1530             work(ny+2) = 0.0_wp
[1]1531
1532             CALL fft991cy( work, work1, trigs_y, ifax_y, 1, ny+1, ny+1, 1, 1 )
1533             ar = work(0:ny)
1534
1535          ENDIF
1536
[1216]1537       ELSEIF ( fft_method == 'fftw' )  THEN
1538
1539#if defined( __fftw )
1540          IF ( forward_fft )  THEN
1541
1542             y_in(0:ny) = ar(0:ny)
1543             CALL FFTW_EXECUTE_DFT_R2C( plan_yf, y_in, y_out )
1544
1545             DO  j = 0, (ny+1)/2
[1322]1546                ar(j) = REAL( y_out(j), KIND=wp ) / (ny+1)
[1216]1547             ENDDO
1548             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1549                ar(ny+1-j) = AIMAG( y_out(j) ) / (ny+1)
1550             ENDDO
1551
1552          ELSE
1553
[1392]1554             y_out(0) = CMPLX( ar(0), 0.0_wp, KIND=wp )
[1216]1555             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1392]1556                y_out(j) = CMPLX( ar(j), ar(ny+1-j), KIND=wp )
[1216]1557             ENDDO
[1392]1558             y_out((ny+1)/2) = CMPLX( ar((ny+1)/2), 0.0_wp, KIND=wp )
[1216]1559
1560             CALL FFTW_EXECUTE_DFT_C2R( plan_yi, y_out, y_in )
1561             ar(0:ny) = y_in(0:ny)
1562
1563          ENDIF
1564#endif
1565
[1]1566       ELSEIF ( fft_method == 'system-specific' )  THEN
1567
[1815]1568#if defined( __ibm )
[1106]1569          IF ( forward_fft )  THEN
[1]1570
[1320]1571             CALL DRCFT( 0, ar, 1, work, 1, ny+1, 1, 1, sqr_dny, auy1, nau1,   &
[1]1572                         auy2, nau2 )
1573
1574             DO  j = 0, (ny+1)/2
1575                ar(j) = work(2*j)
1576             ENDDO
1577             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1578                ar(ny+1-j) = work(2*j+1)
1579             ENDDO
1580
1581          ELSE
1582
1583             DO  j = 0, (ny+1)/2
1584                work(2*j) = ar(j)
1585             ENDDO
1586             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1587                work(2*j+1) = ar(ny+1-j)
1588             ENDDO
[1342]1589             work(1)    = 0.0_wp
1590             work(ny+2) = 0.0_wp
[1]1591
[1320]1592             CALL DCRFT( 0, work, 1, work, 1, ny+1, 1, -1, sqr_dny, auy3,      &
1593                         nau1, auy4, nau2 )
[1]1594
1595             DO  j = 0, ny
1596                ar(j) = work(j)
1597             ENDDO
1598
1599          ENDIF
1600#elif defined( __nec )
[1106]1601          IF ( forward_fft )  THEN
[1]1602
1603             work(0:ny) = ar(0:ny)
1604
[1106]1605             CALL DZFFT( 1, ny+1, sqr_dny, work, work, trig_yf, work2, 0 )
[1]1606
1607             DO  j = 0, (ny+1)/2
1608                ar(j) = work(2*j)
1609             ENDDO
1610             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1611                ar(ny+1-j) = work(2*j+1)
1612             ENDDO
1613
1614          ELSE
1615
1616             DO  j = 0, (ny+1)/2
1617                work(2*j) = ar(j)
1618             ENDDO
1619             DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1620                work(2*j+1) = ar(ny+1-j)
1621             ENDDO
[1342]1622             work(1) = 0.0_wp
1623             work(ny+2) = 0.0_wp
[1]1624
[1106]1625             CALL ZDFFT( -1, ny+1, sqr_dny, work, work, trig_yb, work2, 0 )
[1]1626
1627             ar(0:ny) = work(0:ny)
1628
1629          ENDIF
1630#endif
1631
1632       ENDIF
1633
[1106]1634    END SUBROUTINE fft_y_1d
[1]1635
[1682]1636!------------------------------------------------------------------------------!
1637! Description:
1638! ------------
1639!> Fourier-transformation along x-direction.
1640!> Version for 1d domain decomposition
1641!> using multiple 1D FFT from Math Keisan on NEC or Temperton-algorithm
1642!> (no singleton-algorithm on NEC because it does not vectorize)
1643!------------------------------------------------------------------------------!
1644 
[1]1645    SUBROUTINE fft_x_m( ar, direction )
1646
1647
1648       IMPLICIT NONE
1649
[1682]1650       CHARACTER (LEN=*) ::  direction  !<
[1320]1651       
[1682]1652       INTEGER(iwp) ::  i     !<
1653       INTEGER(iwp) ::  k     !<
1654       INTEGER(iwp) ::  siza  !<
[3241]1655#if defined( __nec )
1656       INTEGER(iwp) ::  sizw
1657#endif
[1]1658
[1682]1659       REAL(wp), DIMENSION(0:nx,nz)       ::  ar     !<
1660       REAL(wp), DIMENSION(0:nx+3,nz+1)   ::  ai     !<
1661       REAL(wp), DIMENSION(6*(nx+4),nz+1) ::  work1  !<
[1320]1662       
[3241]1663#if defined( __nec )
1664       COMPLEX(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  work
1665#endif
[1]1666
1667       IF ( fft_method == 'temperton-algorithm' )  THEN
1668
1669          siza = SIZE( ai, 1 )
1670
1671          IF ( direction == 'forward')  THEN
1672
1673             ai(0:nx,1:nz) = ar(0:nx,1:nz)
[1342]1674             ai(nx+1:,:)   = 0.0_wp
[1]1675
1676             CALL fft991cy( ai, work1, trigs_x, ifax_x, 1, siza, nx+1, nz, -1 )
1677
1678             DO  k = 1, nz
1679                DO  i = 0, (nx+1)/2
1680                   ar(i,k) = ai(2*i,k)
1681                ENDDO
1682                DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
1683                   ar(nx+1-i,k) = ai(2*i+1,k)
1684                ENDDO
1685             ENDDO
1686
1687          ELSE
1688
1689             DO  k = 1, nz
1690                DO  i = 0, (nx+1)/2
1691                   ai(2*i,k) = ar(i,k)
1692                ENDDO
1693                DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
1694                   ai(2*i+1,k) = ar(nx+1-i,k)
1695                ENDDO
[1342]1696                ai(1,k) = 0.0_wp
1697                ai(nx+2,k) = 0.0_wp
[1]1698             ENDDO
1699
1700             CALL fft991cy( ai, work1, trigs_x, ifax_x, 1, siza, nx+1, nz, 1 )
1701
1702             ar(0:nx,1:nz) = ai(0:nx,1:nz)
1703
1704          ENDIF
1705
1706       ELSEIF ( fft_method == 'system-specific' )  THEN
1707
1708#if defined( __nec )
[2300]1709          ALLOCATE( work((nx+4)/2+1,nz+1) )
[1]1710          siza = SIZE( ai, 1 )
1711          sizw = SIZE( work, 1 )
1712
1713          IF ( direction == 'forward')  THEN
1714
1715!
1716!--          Tables are initialized once more. This call should not be
1717!--          necessary, but otherwise program aborts in asymmetric case
[1320]1718             CALL DZFFTM( 0, nx+1, nz1, sqr_dnx, work, nx+4, work, nx+4,       &
[1]1719                          trig_xf, work1, 0 )
1720
1721             ai(0:nx,1:nz) = ar(0:nx,1:nz)
1722             IF ( nz1 > nz )  THEN
[1342]1723                ai(:,nz1) = 0.0_wp
[1]1724             ENDIF
1725
[1320]1726             CALL DZFFTM( 1, nx+1, nz1, sqr_dnx, ai, siza, work, sizw,         &
[1]1727                          trig_xf, work1, 0 )
1728
1729             DO  k = 1, nz
1730                DO  i = 0, (nx+1)/2
[1322]1731                   ar(i,k) = REAL( work(i+1,k), KIND=wp )
[1]1732                ENDDO
1733                DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
1734                   ar(nx+1-i,k) = AIMAG( work(i+1,k) )
1735                ENDDO
1736             ENDDO
1737
1738          ELSE
1739
1740!
1741!--          Tables are initialized once more. This call should not be
1742!--          necessary, but otherwise program aborts in asymmetric case
[1320]1743             CALL ZDFFTM( 0, nx+1, nz1, sqr_dnx, work, nx+4, work, nx+4,       &
[1]1744                          trig_xb, work1, 0 )
1745
1746             IF ( nz1 > nz )  THEN
[1342]1747                work(:,nz1) = 0.0_wp
[1]1748             ENDIF
1749             DO  k = 1, nz
[1392]1750                work(1,k) = CMPLX( ar(0,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1]1751                DO  i = 1, (nx+1)/2 - 1
[1392]1752                   work(i+1,k) = CMPLX( ar(i,k), ar(nx+1-i,k), KIND=wp )
[1]1753                ENDDO
[1392]1754                work(((nx+1)/2)+1,k) = CMPLX( ar((nx+1)/2,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1]1755             ENDDO
1756
[1106]1757             CALL ZDFFTM( -1, nx+1, nz1, sqr_dnx, work, sizw, ai, siza, &
[1]1758                          trig_xb, work1, 0 )
1759
1760             ar(0:nx,1:nz) = ai(0:nx,1:nz)
1761
1762          ENDIF
1763
[2300]1764          DEALLOCATE( work )
[1]1765#endif
1766
1767       ENDIF
1768
1769    END SUBROUTINE fft_x_m
1770
[1682]1771!------------------------------------------------------------------------------!
1772! Description:
1773! ------------
1774!> Fourier-transformation along y-direction.
1775!> Version for 1d domain decomposition
1776!> using multiple 1D FFT from Math Keisan on NEC or Temperton-algorithm
1777!> (no singleton-algorithm on NEC because it does not vectorize)
1778!------------------------------------------------------------------------------!
1779 
[1]1780    SUBROUTINE fft_y_m( ar, ny1, direction )
1781
1782
1783       IMPLICIT NONE
1784
[1682]1785       CHARACTER (LEN=*) ::  direction  !<
[1320]1786       
[1682]1787       INTEGER(iwp) ::  j     !<
1788       INTEGER(iwp) ::  k     !<
1789       INTEGER(iwp) ::  ny1   !<
1790       INTEGER(iwp) ::  siza  !<
[3241]1791#if defined( __nec )
1792       INTEGER(iwp) ::  sizw
1793#endif
[1]1794
[1682]1795       REAL(wp), DIMENSION(0:ny1,nz)      ::  ar     !<
1796       REAL(wp), DIMENSION(0:ny+3,nz+1)   ::  ai     !<
1797       REAL(wp), DIMENSION(6*(ny+4),nz+1) ::  work1  !<
[1]1798
[3241]1799#if defined( __nec )
1800       COMPLEX(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  work
1801#endif
[2300]1802
[3241]1803
[1]1804       IF ( fft_method == 'temperton-algorithm' )  THEN
1805
1806          siza = SIZE( ai, 1 )
1807
1808          IF ( direction == 'forward')  THEN
1809
1810             ai(0:ny,1:nz) = ar(0:ny,1:nz)
[1342]1811             ai(ny+1:,:)   = 0.0_wp
[1]1812
1813             CALL fft991cy( ai, work1, trigs_y, ifax_y, 1, siza, ny+1, nz, -1 )
1814
1815             DO  k = 1, nz
1816                DO  j = 0, (ny+1)/2
1817                   ar(j,k) = ai(2*j,k)
1818                ENDDO
1819                DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1820                   ar(ny+1-j,k) = ai(2*j+1,k)
1821                ENDDO
1822             ENDDO
1823
1824          ELSE
1825
1826             DO  k = 1, nz
1827                DO  j = 0, (ny+1)/2
1828                   ai(2*j,k) = ar(j,k)
1829                ENDDO
1830                DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1831                   ai(2*j+1,k) = ar(ny+1-j,k)
1832                ENDDO
[1342]1833                ai(1,k) = 0.0_wp
1834                ai(ny+2,k) = 0.0_wp
[1]1835             ENDDO
1836
1837             CALL fft991cy( ai, work1, trigs_y, ifax_y, 1, siza, ny+1, nz, 1 )
1838
1839             ar(0:ny,1:nz) = ai(0:ny,1:nz)
1840
1841          ENDIF
1842
1843       ELSEIF ( fft_method == 'system-specific' )  THEN
1844
1845#if defined( __nec )
[2300]1846          ALLOCATE( work((ny+4)/2+1,nz+1) )
[1]1847          siza = SIZE( ai, 1 )
1848          sizw = SIZE( work, 1 )
1849
1850          IF ( direction == 'forward')  THEN
1851
1852!
1853!--          Tables are initialized once more. This call should not be
1854!--          necessary, but otherwise program aborts in asymmetric case
[1106]1855             CALL DZFFTM( 0, ny+1, nz1, sqr_dny, work, ny+4, work, ny+4, &
[1]1856                          trig_yf, work1, 0 )
1857
1858             ai(0:ny,1:nz) = ar(0:ny,1:nz)
1859             IF ( nz1 > nz )  THEN
[1342]1860                ai(:,nz1) = 0.0_wp
[1]1861             ENDIF
1862
[1106]1863             CALL DZFFTM( 1, ny+1, nz1, sqr_dny, ai, siza, work, sizw, &
[1]1864                          trig_yf, work1, 0 )
1865
1866             DO  k = 1, nz
1867                DO  j = 0, (ny+1)/2
[1322]1868                   ar(j,k) = REAL( work(j+1,k), KIND=wp )
[1]1869                ENDDO
1870                DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
1871                   ar(ny+1-j,k) = AIMAG( work(j+1,k) )
1872                ENDDO
1873             ENDDO
1874
1875          ELSE
1876
1877!
1878!--          Tables are initialized once more. This call should not be
1879!--          necessary, but otherwise program aborts in asymmetric case
[1106]1880             CALL ZDFFTM( 0, ny+1, nz1, sqr_dny, work, ny+4, work, ny+4, &
[1]1881                          trig_yb, work1, 0 )
1882
1883             IF ( nz1 > nz )  THEN
[1342]1884                work(:,nz1) = 0.0_wp
[1]1885             ENDIF
1886             DO  k = 1, nz
[1392]1887                work(1,k) = CMPLX( ar(0,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1]1888                DO  j = 1, (ny+1)/2 - 1
[1392]1889                   work(j+1,k) = CMPLX( ar(j,k), ar(ny+1-j,k), KIND=wp )
[1]1890                ENDDO
[1392]1891                work(((ny+1)/2)+1,k) = CMPLX( ar((ny+1)/2,k), 0.0_wp, KIND=wp )
[1]1892             ENDDO
1893
[1106]1894             CALL ZDFFTM( -1, ny+1, nz1, sqr_dny, work, sizw, ai, siza, &
[1]1895                          trig_yb, work1, 0 )
1896
1897             ar(0:ny,1:nz) = ai(0:ny,1:nz)
1898
1899          ENDIF
1900
[2300]1901          DEALLOCATE( work )
[1]1902#endif
1903
1904       ENDIF
1905
1906    END SUBROUTINE fft_y_m
1907
[1106]1908
[1]1909 END MODULE fft_xy
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.