source: palm/trunk/SOURCE/global_min_max.f90 @ 1291

Last change on this file since 1291 was 1189, checked in by heinze, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 10.1 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! ------------------
[1189]23!
[1]24!
25! Former revisions:
26! -----------------
[3]27! $Id: global_min_max.f90 1189 2013-06-20 12:01:37Z raasch $
[623]28!
[1189]29! 1188 2013-06-20 12:00:08Z heinze
30! Bugfix in modes 'min' and 'max': x and z component were interchanged
31!
[1037]32! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
33! code put under GPL (PALM 3.9)
34!
[867]35! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
36! new mode "absoff" accounts for an offset in the respective array
37!
[668]38! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
39! Adapting of the index arrays, because MINLOC assumes lowerbound at 1 and not
40! at nbgp.
41!
[623]42! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
43! optional barriers included in order to speed up collective operations
44!
45! Feb. 2007
[3]46! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
47!
[1]48! Revision 1.11  2003/04/16 12:56:58  raasch
49! Index values of the extrema are limited to the range 0..nx, 0..ny
50!
51! Revision 1.1  1997/07/24 11:14:03  raasch
52! Initial revision
53!
54!
55! Description:
56! ------------
57! Determine the array minimum/maximum and the corresponding indices.
[623]58!------------------------------------------------------------------------------!
[1]59
60    USE indices
61    USE pegrid
62
63    IMPLICIT NONE
64
65    CHARACTER (LEN=*) ::  mode
66
67    INTEGER           ::  i, i1, i2, id_fmax, id_fmin, j, j1, j2, k, k1, k2, &
68                          fmax_ijk(3), fmax_ijk_l(3), fmin_ijk(3), &
69                          fmin_ijk_l(3), value_ijk(3)
70    INTEGER, OPTIONAL ::  value1_ijk(3)
[866]71    REAL              ::  offset, value, &
[1]72                          ar(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
73#if defined( __ibm )
74    REAL (KIND=4)     ::  fmax(2), fmax_l(2), fmin(2), fmin_l(2)  ! on 32bit-
75                          ! machines MPI_2REAL must not be replaced by
76                          ! MPI_2DOUBLE_PRECISION
77#else
78    REAL              ::  fmax(2), fmax_l(2), fmin(2), fmin_l(2)
79#endif
80    REAL, OPTIONAL    ::  value1
81
82
83!
84!-- Determine array minimum
85    IF ( mode == 'min'  .OR.  mode == 'minmax' )  THEN
86
87!
88!--    Determine the local minimum
89       fmin_ijk_l = MINLOC( ar )
[1188]90       fmin_ijk_l(1) = i1 + fmin_ijk_l(1) - 1 ! MINLOC assumes lowerbound = 1
[667]91       fmin_ijk_l(2) = j1 + fmin_ijk_l(2) - nbgp
[1188]92       fmin_ijk_l(3) = k1 + fmin_ijk_l(3) - nbgp
[1]93       fmin_l(1)  = ar(fmin_ijk_l(1),fmin_ijk_l(2),fmin_ijk_l(3))
94
95#if defined( __parallel )
96       fmin_l(2)  = myid
[622]97       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[623]98       CALL MPI_ALLREDUCE( fmin_l, fmin, 1, MPI_2REAL, MPI_MINLOC, comm2d, &
99                           ierr )
[1]100
101!
102!--    Determine the global minimum. Result stored on PE0.
103       id_fmin = fmin(2)
104       IF ( id_fmin /= 0 )  THEN
105          IF ( myid == 0 )  THEN
106             CALL MPI_RECV( fmin_ijk, 3, MPI_INTEGER, id_fmin, 0, comm2d, &
107                            status, ierr )
108          ELSEIF ( myid == id_fmin )  THEN
109             CALL MPI_SEND( fmin_ijk_l, 3, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
110          ENDIF
111       ELSE
112          fmin_ijk = fmin_ijk_l
113       ENDIF
114!
115!--    Send the indices of the just determined array minimum to other PEs
116       CALL MPI_BCAST( fmin_ijk, 3, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
117#else
118       fmin(1)  = fmin_l(1)
119       fmin_ijk = fmin_ijk_l
120#endif
121
122    ENDIF
123
124!
125!-- Determine array maximum
126    IF ( mode == 'max'  .OR.  mode == 'minmax' )  THEN
127
128!
129!--    Determine the local maximum
130       fmax_ijk_l = MAXLOC( ar )
[1188]131       fmax_ijk_l(1) = i1 + fmax_ijk_l(1) - 1 ! MAXLOC assumes lowerbound = 1
[667]132       fmax_ijk_l(2) = j1 + fmax_ijk_l(2) - nbgp
[1188]133       fmax_ijk_l(3) = k1 + fmax_ijk_l(3) - nbgp
[1]134       fmax_l(1) = ar(fmax_ijk_l(1),fmax_ijk_l(2),fmax_ijk_l(3))
135
136#if defined( __parallel )
137       fmax_l(2)  = myid
[622]138       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[623]139       CALL MPI_ALLREDUCE( fmax_l, fmax, 1, MPI_2REAL, MPI_MAXLOC, comm2d, &
140                           ierr )
[1]141
142!
143!--    Determine the global maximum. Result stored on PE0.
144       id_fmax = fmax(2)
145       IF ( id_fmax /= 0 )  THEN
146          IF ( myid == 0 )  THEN
147             CALL MPI_RECV( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, id_fmax, 0, comm2d, &
148                            status, ierr )
149          ELSEIF ( myid == id_fmax )  THEN
150             CALL MPI_SEND( fmax_ijk_l, 3, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
151          ENDIF
152       ELSE
153          fmax_ijk = fmax_ijk_l
154       ENDIF
155!
156!--    send the indices of the just determined array maximum to other PEs
157       CALL MPI_BCAST( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
158#else
159       fmax(1)  = fmax_l(1)
160       fmax_ijk = fmax_ijk_l
161#endif
162
163    ENDIF
164
165!
166!-- Determine absolute array maximum
167    IF ( mode == 'abs' )  THEN
168
169!
170!--    Determine the local absolut maximum
171       fmax_l(1)     = 0.0
172       fmax_ijk_l(1) =  i1
173       fmax_ijk_l(2) =  j1
174       fmax_ijk_l(3) =  k1
175       DO  k = k1, k2
176          DO  j = j1, j2
177             DO  i = i1, i2
178                IF ( ABS( ar(i,j,k) ) > fmax_l(1) )  THEN
179                   fmax_l(1) = ABS( ar(i,j,k) )
180                   fmax_ijk_l(1) = i
181                   fmax_ijk_l(2) = j
182                   fmax_ijk_l(3) = k
183                ENDIF
184             ENDDO
185          ENDDO
186       ENDDO
187
188!
189!--    Set a flag in case that the determined value is negative.
190!--    A constant offset has to be subtracted in order to handle the special
191!--    case i=0 correctly
192       IF ( ar(fmax_ijk_l(1),fmax_ijk_l(2),fmax_ijk_l(3)) < 0.0 )  THEN
193          fmax_ijk_l(1) = -fmax_ijk_l(1) - 10
194       ENDIF
195
196#if defined( __parallel )
197       fmax_l(2)  = myid
[622]198       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]199       CALL MPI_ALLREDUCE( fmax_l, fmax, 1, MPI_2REAL, MPI_MAXLOC, comm2d, &
200                           ierr )
201
202!
203!--    Determine the global absolut maximum. Result stored on PE0.
204       id_fmax = fmax(2)
205       IF ( id_fmax /= 0 )  THEN
206          IF ( myid == 0 )  THEN
207             CALL MPI_RECV( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, id_fmax, 0, comm2d, &
208                            status, ierr )
209          ELSEIF ( myid == id_fmax )  THEN
210             CALL MPI_SEND( fmax_ijk_l, 3, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
211          ENDIF
212       ELSE
213          fmax_ijk = fmax_ijk_l
214       ENDIF
215!
216!--    Send the indices of the just determined absolut maximum to other PEs
217       CALL MPI_BCAST( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
218#else
219       fmax(1)  = fmax_l(1)
220       fmax_ijk = fmax_ijk_l
221#endif
222
223    ENDIF
224
225!
[866]226!-- Determine absolute maximum of ( array - offset )
227    IF ( mode == 'absoff' )  THEN
228
229!
230!--    Determine the local absolut maximum
231       fmax_l(1)     = 0.0
232       fmax_ijk_l(1) =  i1
233       fmax_ijk_l(2) =  j1
234       fmax_ijk_l(3) =  k1
235       DO  k = k1, k2
236          DO  j = j1, j2
237!
238!--          Attention: the lowest gridpoint is excluded here, because there
239!--          ---------  is no advection at nzb=0 and mode 'absoff' is only
240!--                     used for calculating u,v extrema for CFL-criteria
241             DO  i = i1+1, i2
242                IF ( ABS( ar(i,j,k) - offset ) > fmax_l(1) )  THEN
243                   fmax_l(1) = ABS( ar(i,j,k) - offset )
244                   fmax_ijk_l(1) = i
245                   fmax_ijk_l(2) = j
246                   fmax_ijk_l(3) = k
247                ENDIF
248             ENDDO
249          ENDDO
250       ENDDO
251
252!
253!--    Set a flag in case that the determined value is negative.
254!--    A constant offset has to be subtracted in order to handle the special
255!--    case i=0 correctly
256       IF ( ar(fmax_ijk_l(1),fmax_ijk_l(2),fmax_ijk_l(3)) < 0.0 )  THEN
257          fmax_ijk_l(1) = -fmax_ijk_l(1) - 10
258       ENDIF
259
260#if defined( __parallel )
261       fmax_l(2)  = myid
262       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
263       CALL MPI_ALLREDUCE( fmax_l, fmax, 1, MPI_2REAL, MPI_MAXLOC, comm2d, &
264                           ierr )
265
266!
267!--    Determine the global absolut maximum. Result stored on PE0.
268       id_fmax = fmax(2)
269       IF ( id_fmax /= 0 )  THEN
270          IF ( myid == 0 )  THEN
271             CALL MPI_RECV( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, id_fmax, 0, comm2d, &
272                            status, ierr )
273          ELSEIF ( myid == id_fmax )  THEN
274             CALL MPI_SEND( fmax_ijk_l, 3, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
275          ENDIF
276       ELSE
277          fmax_ijk = fmax_ijk_l
278       ENDIF
279!
280!--    Send the indices of the just determined absolut maximum to other PEs
281       CALL MPI_BCAST( fmax_ijk, 3, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
282#else
283       fmax(1)  = fmax_l(1)
284       fmax_ijk = fmax_ijk_l
285#endif
286
287    ENDIF
288
289!
[1]290!-- Determine output parameters
291    SELECT CASE( mode )
292
293       CASE( 'min' )
294
295          value     = fmin(1)
296          value_ijk = fmin_ijk
297
298       CASE( 'max' )
299
300          value     = fmax(1)
301          value_ijk = fmax_ijk
302
303       CASE( 'minmax' )
304
305          value      = fmin(1)
306          value_ijk  = fmin_ijk
307          value1     = fmax(1)
308          value1_ijk = fmax_ijk
309
[866]310       CASE( 'abs', 'absoff' )
[1]311
312          value     = fmax(1)
313          value_ijk = fmax_ijk
314          IF ( fmax_ijk(1) < 0 )  THEN
315             value        = -value
[667]316             value_ijk(1) = -value_ijk(1) - 10         !???
[1]317          ENDIF
318
319    END SELECT
320
321!
322!-- Limit index values to the range 0..nx, 0..ny
[667]323    IF ( value_ijk(3) < 0  ) value_ijk(3) = nx +1 + value_ijk(3)
324    IF ( value_ijk(3) > nx ) value_ijk(3) = value_ijk(3) - (nx+1)
325    IF ( value_ijk(2) < 0  ) value_ijk(2) = ny +1 + value_ijk(2)
326    IF ( value_ijk(2) > ny ) value_ijk(2) = value_ijk(2) - (ny+1)
[1]327
328
329 END SUBROUTINE global_min_max
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.