source: palm/trunk/SOURCE/global_min_max.f90 @ 1060

Last change on this file since 1060 was 1037, checked in by raasch, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 10.0 KB
RevLine 
[866]1 SUBROUTINE global_min_max( i1, i2, j1, j2, k1, k2, ar, mode, offset, value, &
[1]2                            value_ijk, value1, value1_ijk )
3
[1036]4!--------------------------------------------------------------------------------!
5! This file is part of PALM.
6!
7! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
8! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
9! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
10!
11! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
13! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
14!
15! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17!
18! Copyright 1997-2012  Leibniz University Hannover
19!--------------------------------------------------------------------------------!
20!
[484]21! Current revisions:
[866]22! ------------------
[867]23!
[1]24!
25! Former revisions:
26! -----------------
[3]27! $Id: global_min_max.f90 1037 2012-10-22 14:10:22Z raasch $
[623]28!
[1037]29! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
30! code put under GPL (PALM 3.9)
31!
[867]32! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
33! new mode "absoff" accounts for an offset in the respective array
34!
[668]35! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
36! Adapting of the index arrays, because MINLOC assumes lowerbound at 1 and not
37! at nbgp.
38!
[623]39! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
40! optional barriers included in order to speed up collective operations
41!
42! Feb. 2007
[3]43! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
44!
[1]45! Revision 1.11  2003/04/16 12:56:58  raasch
46! Index values of the extrema are limited to the range 0..nx, 0..ny
47!
48! Revision 1.1  1997/07/24 11:14:03  raasch
49! Initial revision
50!
51!
52! Description:
53! ------------
54! Determine the array minimum/maximum and the corresponding indices.
[623]55!------------------------------------------------------------------------------!
[1]56
57    USE indices
58    USE pegrid
59
60    IMPLICIT NONE
61
62    CHARACTER (LEN=*) ::  mode
63
64    INTEGER           ::  i, i1, i2, id_fmax, id_fmin, j, j1, j2, k, k1, k2, &
65                          fmax_ijk(3), fmax_ijk_l(3), fmin_ijk(3), &
66                          fmin_ijk_l(3), value_ijk(3)
67    INTEGER, OPTIONAL ::  value1_ijk(3)
[866]68    REAL              ::  offset, value, &
[1]69                          ar(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
70#if defined( __ibm )
71    REAL (KIND=4)     ::  fmax(2), fmax_l(2), fmin(2), fmin_l(2)  ! on 32bit-
72                          ! machines MPI_2REAL must not be replaced by
73                          ! MPI_2DOUBLE_PRECISION
74#else
75    REAL              ::  fmax(2), fmax_l(2), fmin(2), fmin_l(2)
76#endif
77    REAL, OPTIONAL    ::  value1
78
79
80!
81!-- Determine array minimum
82    IF ( mode == 'min'  .OR.  mode == 'minmax' )  THEN
83
84!
85!--    Determine the local minimum
86       fmin_ijk_l = MINLOC( ar )
[866]87       fmin_ijk_l(1) = i1 + fmin_ijk_l(1) - nbgp ! MINLOC assumes lowerbound = 1
[667]88       fmin_ijk_l(2) = j1 + fmin_ijk_l(2) - nbgp
[1]89       fmin_ijk_l(3) = k1 + fmin_ijk_l(3) - 1
90       fmin_l(1)  = ar(fmin_ijk_l(1),fmin_ijk_l(2),fmin_ijk_l(3))
91
92#if defined( __parallel )
93       fmin_l(2)  = myid
[622]94       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[623]95       CALL MPI_ALLREDUCE( fmin_l, fmin, 1, MPI_2REAL, MPI_MINLOC, comm2d, &
96                           ierr )
[1]97
98!
99!--    Determine the global minimum. Result stored on PE0.
100       id_fmin = fmin(2)
101       IF ( id_fmin /= 0 )  THEN
102          IF ( myid == 0 )  THEN
103             CALL MPI_RECV( fmin_ijk, 3, MPI_INTEGER, id_fmin, 0, comm2d, &
104                            status, ierr )
105          ELSEIF ( myid == id_fmin )  THEN
106             CALL MPI_SEND( fmin_ijk_l, 3, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
107          ENDIF
108       ELSE
109          fmin_ijk = fmin_ijk_l
110       ENDIF
111!
112!--    Send the indices of the just determined array minimum to other PEs
113       CALL MPI_BCAST( fmin_ijk, 3, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
114#else
115       fmin(1)  = fmin_l(1)
116       fmin_ijk = fmin_ijk_l
117#endif
118
119    ENDIF
120
121!
122!-- Determine array maximum
123    IF ( mode == 'max'  .OR.  mode == 'minmax' )  THEN
124
125!
126!--    Determine the local maximum
127       fmax_ijk_l = MAXLOC( ar )
[866]128       fmax_ijk_l(1) = i1 + fmax_ijk_l(1) - nbgp ! MAXLOC assumes lowerbound = 1
[667]129       fmax_ijk_l(2) = j1 + fmax_ijk_l(2) - nbgp
[1]130       fmax_ijk_l(3) = k1 + fmax_ijk_l(3) - 1
131       fmax_l(1) = ar(fmax_ijk_l(1),fmax_ijk_l(2),fmax_ijk_l(3))
132
133#if defined( __parallel )
134       fmax_l(2)  = myid
[622]135       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[623]136       CALL MPI_ALLREDUCE( fmax_l, fmax, 1, MPI_2REAL, MPI_MAXLOC, comm2d, &
137                           ierr )
[1]138
139!
140!--    Determine the global maximum. Result stored on PE0.
141       id_fmax = fmax(2)
142       IF ( id_fmax /= 0 )  THEN
143          IF ( myid == 0 )  THEN
144             CALL MPI_RECV( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, id_fmax, 0, comm2d, &
145                            status, ierr )
146          ELSEIF ( myid == id_fmax )  THEN
147             CALL MPI_SEND( fmax_ijk_l, 3, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
148          ENDIF
149       ELSE
150          fmax_ijk = fmax_ijk_l
151       ENDIF
152!
153!--    send the indices of the just determined array maximum to other PEs
154       CALL MPI_BCAST( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
155#else
156       fmax(1)  = fmax_l(1)
157       fmax_ijk = fmax_ijk_l
158#endif
159
160    ENDIF
161
162!
163!-- Determine absolute array maximum
164    IF ( mode == 'abs' )  THEN
165
166!
167!--    Determine the local absolut maximum
168       fmax_l(1)     = 0.0
169       fmax_ijk_l(1) =  i1
170       fmax_ijk_l(2) =  j1
171       fmax_ijk_l(3) =  k1
172       DO  k = k1, k2
173          DO  j = j1, j2
174             DO  i = i1, i2
175                IF ( ABS( ar(i,j,k) ) > fmax_l(1) )  THEN
176                   fmax_l(1) = ABS( ar(i,j,k) )
177                   fmax_ijk_l(1) = i
178                   fmax_ijk_l(2) = j
179                   fmax_ijk_l(3) = k
180                ENDIF
181             ENDDO
182          ENDDO
183       ENDDO
184
185!
186!--    Set a flag in case that the determined value is negative.
187!--    A constant offset has to be subtracted in order to handle the special
188!--    case i=0 correctly
189       IF ( ar(fmax_ijk_l(1),fmax_ijk_l(2),fmax_ijk_l(3)) < 0.0 )  THEN
190          fmax_ijk_l(1) = -fmax_ijk_l(1) - 10
191       ENDIF
192
193#if defined( __parallel )
194       fmax_l(2)  = myid
[622]195       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]196       CALL MPI_ALLREDUCE( fmax_l, fmax, 1, MPI_2REAL, MPI_MAXLOC, comm2d, &
197                           ierr )
198
199!
200!--    Determine the global absolut maximum. Result stored on PE0.
201       id_fmax = fmax(2)
202       IF ( id_fmax /= 0 )  THEN
203          IF ( myid == 0 )  THEN
204             CALL MPI_RECV( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, id_fmax, 0, comm2d, &
205                            status, ierr )
206          ELSEIF ( myid == id_fmax )  THEN
207             CALL MPI_SEND( fmax_ijk_l, 3, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
208          ENDIF
209       ELSE
210          fmax_ijk = fmax_ijk_l
211       ENDIF
212!
213!--    Send the indices of the just determined absolut maximum to other PEs
214       CALL MPI_BCAST( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
215#else
216       fmax(1)  = fmax_l(1)
217       fmax_ijk = fmax_ijk_l
218#endif
219
220    ENDIF
221
222!
[866]223!-- Determine absolute maximum of ( array - offset )
224    IF ( mode == 'absoff' )  THEN
225
226!
227!--    Determine the local absolut maximum
228       fmax_l(1)     = 0.0
229       fmax_ijk_l(1) =  i1
230       fmax_ijk_l(2) =  j1
231       fmax_ijk_l(3) =  k1
232       DO  k = k1, k2
233          DO  j = j1, j2
234!
235!--          Attention: the lowest gridpoint is excluded here, because there
236!--          ---------  is no advection at nzb=0 and mode 'absoff' is only
237!--                     used for calculating u,v extrema for CFL-criteria
238             DO  i = i1+1, i2
239                IF ( ABS( ar(i,j,k) - offset ) > fmax_l(1) )  THEN
240                   fmax_l(1) = ABS( ar(i,j,k) - offset )
241                   fmax_ijk_l(1) = i
242                   fmax_ijk_l(2) = j
243                   fmax_ijk_l(3) = k
244                ENDIF
245             ENDDO
246          ENDDO
247       ENDDO
248
249!
250!--    Set a flag in case that the determined value is negative.
251!--    A constant offset has to be subtracted in order to handle the special
252!--    case i=0 correctly
253       IF ( ar(fmax_ijk_l(1),fmax_ijk_l(2),fmax_ijk_l(3)) < 0.0 )  THEN
254          fmax_ijk_l(1) = -fmax_ijk_l(1) - 10
255       ENDIF
256
257#if defined( __parallel )
258       fmax_l(2)  = myid
259       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
260       CALL MPI_ALLREDUCE( fmax_l, fmax, 1, MPI_2REAL, MPI_MAXLOC, comm2d, &
261                           ierr )
262
263!
264!--    Determine the global absolut maximum. Result stored on PE0.
265       id_fmax = fmax(2)
266       IF ( id_fmax /= 0 )  THEN
267          IF ( myid == 0 )  THEN
268             CALL MPI_RECV( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, id_fmax, 0, comm2d, &
269                            status, ierr )
270          ELSEIF ( myid == id_fmax )  THEN
271             CALL MPI_SEND( fmax_ijk_l, 3, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
272          ENDIF
273       ELSE
274          fmax_ijk = fmax_ijk_l
275       ENDIF
276!
277!--    Send the indices of the just determined absolut maximum to other PEs
278       CALL MPI_BCAST( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
279#else
280       fmax(1)  = fmax_l(1)
281       fmax_ijk = fmax_ijk_l
282#endif
283
284    ENDIF
285
286!
[1]287!-- Determine output parameters
288    SELECT CASE( mode )
289
290       CASE( 'min' )
291
292          value     = fmin(1)
293          value_ijk = fmin_ijk
294
295       CASE( 'max' )
296
297          value     = fmax(1)
298          value_ijk = fmax_ijk
299
300       CASE( 'minmax' )
301
302          value      = fmin(1)
303          value_ijk  = fmin_ijk
304          value1     = fmax(1)
305          value1_ijk = fmax_ijk
306
[866]307       CASE( 'abs', 'absoff' )
[1]308
309          value     = fmax(1)
310          value_ijk = fmax_ijk
311          IF ( fmax_ijk(1) < 0 )  THEN
312             value        = -value
[667]313             value_ijk(1) = -value_ijk(1) - 10         !???
[1]314          ENDIF
315
316    END SELECT
317
318!
319!-- Limit index values to the range 0..nx, 0..ny
[667]320    IF ( value_ijk(3) < 0  ) value_ijk(3) = nx +1 + value_ijk(3)
321    IF ( value_ijk(3) > nx ) value_ijk(3) = value_ijk(3) - (nx+1)
322    IF ( value_ijk(2) < 0  ) value_ijk(2) = ny +1 + value_ijk(2)
323    IF ( value_ijk(2) > ny ) value_ijk(2) = value_ijk(2) - (ny+1)
[1]324
325
326 END SUBROUTINE global_min_max
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.