source: palm/trunk/SOURCE/init_pegrid.f90 @ 1678

Last change on this file since 1678 was 1678, checked in by boeske, 6 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 42.2 KB
Line 
1 SUBROUTINE init_pegrid
2
3!--------------------------------------------------------------------------------!
4! This file is part of PALM.
5!
6! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
7! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
8! either version 3 of the License, or (at your option) any later 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 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! ------------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: init_pegrid.f90 1678 2015-10-02 13:28:30Z boeske $
27!
28! 1677 2015-10-02 13:25:23Z boeske
29! New MPI-data types for exchange of 3D integer arrays.
30!
31! 1575 2015-03-27 09:56:27Z raasch
32! adjustments for psolver-queries, calculation of ngp_xz added
33!
34! 1565 2015-03-09 20:59:31Z suehring
35! Refine if-clause for setting nbgp.
36!
37! 1557 2015-03-05 16:43:04Z suehring
38! Adjustment for monotonic limiter
39!
40! 1468 2014-09-24 14:06:57Z maronga
41! Adapted for use on up to 6-digit processor cores
42!
43! 1435 2014-07-21 10:37:02Z keck
44! bugfix: added missing parameter coupling_mode_remote to ONLY-attribute
45!
46! 1402 2014-05-09 14:25:13Z raasch
47! location messages modified
48!
49! 1384 2014-05-02 14:31:06Z raasch
50! location messages added
51!
52! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
53! REAL constants provided with KIND-attribute
54!
55! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
56! REAL functions provided with KIND-attribute
57!
58! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
59! ONLY-attribute added to USE-statements,
60! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
61! kinds are defined in new module kinds,
62! revision history before 2012 removed,
63! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
64! all variable declaration statements
65!
66! 1304 2014-03-12 10:29:42Z raasch
67! bugfix: single core MPI runs missed some settings of transpose indices
68!
69! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
70! error message for poisfft_hybrid removed
71!
72! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
73! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet removed
74!
75! 1139 2013-04-18 07:25:03Z raasch
76! bugfix for calculating the id of the PE carrying the recycling plane
77!
78! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
79! initialization of poisfft moved to module poisfft
80!
81! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
82! unused variables removed
83!
84! 1056 2012-11-16 15:28:04Z raasch
85! Indices for arrays n.._mg start from zero due to definition of arrays f2 and
86! p2 as automatic arrays in recursive subroutine next_mg_level
87!
88! 1041 2012-11-06 02:36:29Z raasch
89! a 2d virtual processor topology is used by default for all machines
90!
91! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
92! code put under GPL (PALM 3.9)
93!
94! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
95! subdomains must have identical size (grid matching = "match" removed)
96!
97! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
98! all actions concerning upstream-spline-method removed
99!
100! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
101! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet added
102! nxlu and nysv are also calculated for inflow boundary
103!
104! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
105! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
106!
107! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
108! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
109!
110! Revision 1.1  1997/07/24 11:15:09  raasch
111! Initial revision
112!
113!
114! Description:
115! ------------
116! Determination of the virtual processor topology (if not prescribed by the
117! user)and computation of the grid point number and array bounds of the local
118! domains.
119!------------------------------------------------------------------------------!
120
121    USE control_parameters,                                                    &
122        ONLY:  bc_lr, bc_ns, coupling_mode, coupling_mode_remote,              &
123               coupling_topology, dt_dosp, gathered_size, grid_level,          &
124               grid_level_count, host, inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, &
125               io_blocks, io_group, maximum_grid_level,                        &
126               maximum_parallel_io_streams, message_string,                    &
127               mg_switch_to_pe0_level, momentum_advec, neutral, psolver,       &
128               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, recycling_width,    &
129               scalar_advec, subdomain_size
130
131    USE grid_variables,                                                        &
132        ONLY:  dx
133       
134    USE indices,                                                               &
135        ONLY:  mg_loc_ind, nbgp, nnx, nny, nnz, nx, nx_a, nx_o, nxl, nxl_mg,   &
136               nxlu, nxr, nxr_mg, ny, ny_a, ny_o, nyn, nyn_mg, nys, nys_mg,    &
137               nysv, nz, nzb, nzt, nzt_mg, wall_flags_1, wall_flags_2,         &
138               wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5, wall_flags_6,         &
139               wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9, wall_flags_10
140
141    USE kinds
142     
143    USE pegrid
144 
145    USE transpose_indices,                                                     &
146        ONLY:  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z, nys_x,&
147               nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_yd, nzt_y
148
149    IMPLICIT NONE
150
151    INTEGER(iwp) ::  i                        !:
152    INTEGER(iwp) ::  id_inflow_l              !:
153    INTEGER(iwp) ::  id_recycling_l           !:
154    INTEGER(iwp) ::  ind(5)                   !:
155    INTEGER(iwp) ::  j                        !:
156    INTEGER(iwp) ::  k                        !:
157    INTEGER(iwp) ::  maximum_grid_level_l     !:
158    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_x              !:
159    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_y              !:
160    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_z              !:
161    INTEGER(iwp) ::  mg_switch_to_pe0_level_l !:
162    INTEGER(iwp) ::  nnx_y                    !:
163    INTEGER(iwp) ::  nnx_z                    !:
164    INTEGER(iwp) ::  nny_x                    !:
165    INTEGER(iwp) ::  nny_z                    !:
166    INTEGER(iwp) ::  nnz_x                    !:
167    INTEGER(iwp) ::  nnz_y                    !:
168    INTEGER(iwp) ::  numproc_sqr              !:
169    INTEGER(iwp) ::  nxl_l                    !:
170    INTEGER(iwp) ::  nxr_l                    !:
171    INTEGER(iwp) ::  nyn_l                    !:
172    INTEGER(iwp) ::  nys_l                    !:
173    INTEGER(iwp) ::  nzb_l                    !:
174    INTEGER(iwp) ::  nzt_l                    !:
175    INTEGER(iwp) ::  omp_get_num_threads      !:
176
177    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ind_all !:
178    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxlf    !:
179    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxrf    !:
180    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nynf    !:
181    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nysf    !:
182
183    INTEGER(iwp), DIMENSION(2) :: pdims_remote          !:
184
185#if defined( __mpi2 )
186    LOGICAL ::  found                                   !:
187#endif
188
189!
190!-- Get the number of OpenMP threads
191    !$OMP PARALLEL
192#if defined( __intel_openmp_bug )
193    threads_per_task = omp_get_num_threads()
194#else
195!$  threads_per_task = omp_get_num_threads()
196#endif
197    !$OMP END PARALLEL
198
199
200#if defined( __parallel )
201
202    CALL location_message( 'creating virtual PE grids + MPI derived data types', &
203                           .FALSE. )
204!
205!-- Determine the processor topology or check it, if prescribed by the user
206    IF ( npex == -1  .AND.  npey == -1 )  THEN
207
208!
209!--    Automatic determination of the topology
210       numproc_sqr = SQRT( REAL( numprocs, KIND=wp ) )
211       pdims(1)    = MAX( numproc_sqr , 1 )
212       DO  WHILE ( MOD( numprocs , pdims(1) ) /= 0 )
213          pdims(1) = pdims(1) - 1
214       ENDDO
215       pdims(2) = numprocs / pdims(1)
216
217    ELSEIF ( npex /= -1  .AND.  npey /= -1 )  THEN
218
219!
220!--    Prescribed by user. Number of processors on the prescribed topology
221!--    must be equal to the number of PEs available to the job
222       IF ( ( npex * npey ) /= numprocs )  THEN
223          WRITE( message_string, * ) 'number of PEs of the prescribed ',      & 
224                 'topology (', npex*npey,') does not match & the number of ', & 
225                 'PEs available to the job (', numprocs, ')'
226          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0221', 1, 2, 0, 6, 0 )
227       ENDIF
228       pdims(1) = npex
229       pdims(2) = npey
230
231    ELSE
232!
233!--    If the processor topology is prescribed by the user, the number of
234!--    PEs must be given in both directions
235       message_string = 'if the processor topology is prescribed by the, ' //  &
236                   ' user& both values of "npex" and "npey" must be given ' // &
237                   'in the &NAMELIST-parameter file'
238       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0222', 1, 2, 0, 6, 0 )
239
240    ENDIF
241
242!
243!-- For communication speedup, set barriers in front of collective
244!-- communications by default on SGI-type systems
245    IF ( host(3:5) == 'sgi' )  collective_wait = .TRUE.
246
247!
248!-- If necessary, set horizontal boundary conditions to non-cyclic
249    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  cyclic(1) = .FALSE.
250    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  cyclic(2) = .FALSE.
251
252
253#if ! defined( __check)
254!
255!-- Create the virtual processor grid
256    CALL MPI_CART_CREATE( comm_palm, ndim, pdims, cyclic, reorder, &
257                          comm2d, ierr )
258    CALL MPI_COMM_RANK( comm2d, myid, ierr )
259    WRITE (myid_char,'(''_'',I6.6)')  myid
260
261    CALL MPI_CART_COORDS( comm2d, myid, ndim, pcoord, ierr )
262    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 0, 1, pleft, pright, ierr )
263    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 1, 1, psouth, pnorth, ierr )
264
265!
266!-- Determine sub-topologies for transpositions
267!-- Transposition from z to x:
268    remain_dims(1) = .TRUE.
269    remain_dims(2) = .FALSE.
270    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dx, ierr )
271    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dx, myidx, ierr )
272!
273!-- Transposition from x to y
274    remain_dims(1) = .FALSE.
275    remain_dims(2) = .TRUE.
276    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dy, ierr )
277    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dy, myidy, ierr )
278
279#endif
280
281!
282!-- Calculate array bounds along x-direction for every PE.
283    ALLOCATE( nxlf(0:pdims(1)-1), nxrf(0:pdims(1)-1), nynf(0:pdims(2)-1), &
284              nysf(0:pdims(2)-1) )
285
286    IF ( MOD( nx+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
287       WRITE( message_string, * ) 'x-direction: gridpoint number (',nx+1,') ',&
288                               'is not an& integral divisor of the number ',  &
289                               'processors (', pdims(1),')'
290       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0225', 1, 2, 0, 6, 0 )
291    ELSE
292       nnx  = ( nx + 1 ) / pdims(1)
293       IF ( nnx*pdims(1) - ( nx + 1) > nnx )  THEN
294          WRITE( message_string, * ) 'x-direction: nx does not match the',    & 
295                       'requirements given by the number of PEs &used',       &
296                       '& please use nx = ', nx - ( pdims(1) - ( nnx*pdims(1) &
297                                   - ( nx + 1 ) ) ), ' instead of nx =', nx
298          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0226', 1, 2, 0, 6, 0 )
299       ENDIF
300    ENDIF   
301
302!
303!-- Left and right array bounds, number of gridpoints
304    DO  i = 0, pdims(1)-1
305       nxlf(i)   = i * nnx
306       nxrf(i)   = ( i + 1 ) * nnx - 1
307    ENDDO
308
309!
310!-- Calculate array bounds in y-direction for every PE.
311    IF ( MOD( ny+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
312       WRITE( message_string, * ) 'y-direction: gridpoint number (',ny+1,') ', &
313                           'is not an& integral divisor of the number of',     &
314                           'processors (', pdims(2),')'
315       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0227', 1, 2, 0, 6, 0 )
316    ELSE
317       nny  = ( ny + 1 ) / pdims(2)
318       IF ( nny*pdims(2) - ( ny + 1) > nny )  THEN
319          WRITE( message_string, * ) 'y-direction: ny does not match the',    &
320                       'requirements given by the number of PEs &used ',      &
321                       '& please use ny = ', ny - ( pdims(2) - ( nnx*pdims(2) &
322                                     - ( ny + 1 ) ) ), ' instead of ny =', ny
323          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0228', 1, 2, 0, 6, 0 )
324       ENDIF
325    ENDIF   
326
327!
328!-- South and north array bounds
329    DO  j = 0, pdims(2)-1
330       nysf(j)   = j * nny
331       nynf(j)   = ( j + 1 ) * nny - 1
332    ENDDO
333
334!
335!-- Local array bounds of the respective PEs
336    nxl = nxlf(pcoord(1))
337    nxr = nxrf(pcoord(1))
338    nys = nysf(pcoord(2))
339    nyn = nynf(pcoord(2))
340    nzb = 0
341    nzt = nz
342    nnz = nz
343
344!
345!-- Set switches to define if the PE is situated at the border of the virtual
346!-- processor grid
347    IF ( nxl == 0 )   left_border_pe  = .TRUE.
348    IF ( nxr == nx )  right_border_pe = .TRUE.
349    IF ( nys == 0 )   south_border_pe = .TRUE.
350    IF ( nyn == ny )  north_border_pe = .TRUE.
351
352!
353!-- Calculate array bounds and gridpoint numbers for the transposed arrays
354!-- (needed in the pressure solver)
355!-- For the transposed arrays, cyclic boundaries as well as top and bottom
356!-- boundaries are omitted, because they are obstructive to the transposition
357
358!
359!-- 1. transposition  z --> x
360!-- This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition along x
361    nys_x = nys
362    nyn_x = nyn
363    nny_x = nny
364    nnz_x = nz / pdims(1)
365    nzb_x = 1 + myidx * nnz_x
366    nzt_x = ( myidx + 1 ) * nnz_x
367    sendrecvcount_zx = nnx * nny * nnz_x
368
369    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
370       IF ( MOD( nz , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
371          WRITE( message_string, * ) 'transposition z --> x:',                &
372                       '&nz=',nz,' is not an integral divisior of pdims(1)=', &
373                                                                   pdims(1)
374          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0230', 1, 2, 0, 6, 0 )
375       ENDIF
376    ENDIF
377
378!
379!-- 2. transposition  x --> y
380    nnz_y = nnz_x
381    nzb_y = nzb_x
382    nzt_y = nzt_x
383    IF ( MOD( nx+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
384       WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',                &
385                         '&nx+1=',nx+1,' is not an integral divisor of ',&
386                         'pdims(2)=',pdims(2)
387       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0231', 1, 2, 0, 6, 0 )
388    ENDIF
389    nnx_y = (nx+1) / pdims(2)
390    nxl_y = myidy * nnx_y
391    nxr_y = ( myidy + 1 ) * nnx_y - 1
392    sendrecvcount_xy = nnx_y * nny_x * nnz_y
393
394!
395!-- 3. transposition  y --> z  (ELSE:  x --> y  in case of 1D-decomposition
396!-- along x)
397    nnx_z = nnx_y
398    nxl_z = nxl_y
399    nxr_z = nxr_y
400    nny_z = (ny+1) / pdims(1)
401    nys_z = myidx * nny_z
402    nyn_z = ( myidx + 1 ) * nny_z - 1
403    sendrecvcount_yz = nnx_y * nny_z * nnz_y
404
405    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
406!
407!--    y --> z
408!--    This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition
409!--    along x, except that the uptream-spline method is switched on
410       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
411          WRITE( message_string, * ) 'transposition y --> z:',            &
412                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
413                            'pdims(1)=',pdims(1)
414          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0232', 1, 2, 0, 6, 0 )
415       ENDIF
416
417    ELSE
418!
419!--    x --> y. This condition must be fulfilled for a 1D-decomposition along x
420       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
421          WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',               &
422                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
423                            'pdims(1)=',pdims(1)
424          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0233', 1, 2, 0, 6, 0 )
425       ENDIF
426
427    ENDIF
428
429!
430!-- Indices for direct transpositions z --> y (used for calculating spectra)
431    IF ( dt_dosp /= 9999999.9_wp )  THEN
432       IF ( MOD( nz, pdims(2) ) /= 0 )  THEN
433          WRITE( message_string, * ) 'direct transposition z --> y (needed ', &
434                    'for spectra):& nz=',nz,' is not an integral divisor of ',&
435                    'pdims(2)=',pdims(2)
436          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0234', 1, 2, 0, 6, 0 )
437       ELSE
438          nxl_yd = nxl
439          nxr_yd = nxr
440          nzb_yd = 1 + myidy * ( nz / pdims(2) )
441          nzt_yd = ( myidy + 1 ) * ( nz / pdims(2) )
442          sendrecvcount_zyd = nnx * nny * ( nz / pdims(2) )
443       ENDIF
444    ENDIF
445
446!
447!-- Indices for direct transpositions y --> x (they are only possible in case
448!-- of a 1d-decomposition along x)
449    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
450       nny_x = nny / pdims(1)
451       nys_x = myid * nny_x
452       nyn_x = ( myid + 1 ) * nny_x - 1
453       nzb_x = 1
454       nzt_x = nz
455       sendrecvcount_xy = nnx * nny_x * nz
456    ENDIF
457
458!
459!-- Indices for direct transpositions x --> y (they are only possible in case
460!-- of a 1d-decomposition along y)
461    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
462       nnx_y = nnx / pdims(2)
463       nxl_y = myid * nnx_y
464       nxr_y = ( myid + 1 ) * nnx_y - 1
465       nzb_y = 1
466       nzt_y = nz
467       sendrecvcount_xy = nnx_y * nny * nz
468    ENDIF
469
470!
471!-- Arrays for storing the array bounds are needed any more
472    DEALLOCATE( nxlf , nxrf , nynf , nysf )
473
474
475#if ! defined( __check)
476!
477!-- Collect index bounds from other PEs (to be written to restart file later)
478    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:numprocs-1) )
479
480    IF ( myid == 0 )  THEN
481
482       hor_index_bounds(1,0) = nxl
483       hor_index_bounds(2,0) = nxr
484       hor_index_bounds(3,0) = nys
485       hor_index_bounds(4,0) = nyn
486
487!
488!--    Receive data from all other PEs
489       DO  i = 1, numprocs-1
490          CALL MPI_RECV( ibuf, 4, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
491                         ierr )
492          hor_index_bounds(:,i) = ibuf(1:4)
493       ENDDO
494
495    ELSE
496!
497!--    Send index bounds to PE0
498       ibuf(1) = nxl
499       ibuf(2) = nxr
500       ibuf(3) = nys
501       ibuf(4) = nyn
502       CALL MPI_SEND( ibuf, 4, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )
503
504    ENDIF
505
506#endif
507
508#if defined( __print )
509!
510!-- Control output
511    IF ( myid == 0 )  THEN
512       PRINT*, '*** processor topology ***'
513       PRINT*, ' '
514       PRINT*, 'myid   pcoord    left right  south north  idx idy   nxl: nxr',&
515               &'   nys: nyn'
516       PRINT*, '------------------------------------------------------------',&
517               &'-----------'
518       WRITE (*,1000)  0, pcoord(1), pcoord(2), pleft, pright, psouth, pnorth, &
519                       myidx, myidy, nxl, nxr, nys, nyn
5201000   FORMAT (I4,2X,'(',I3,',',I3,')',3X,I4,2X,I4,3X,I4,2X,I4,2X,I3,1X,I3, &
521               2(2X,I4,':',I4))
522
523!
524!--    Receive data from the other PEs
525       DO  i = 1,numprocs-1
526          CALL MPI_RECV( ibuf, 12, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
527                         ierr )
528          WRITE (*,1000)  i, ( ibuf(j) , j = 1,12 )
529       ENDDO
530    ELSE
531
532!
533!--    Send data to PE0
534       ibuf(1) = pcoord(1); ibuf(2) = pcoord(2); ibuf(3) = pleft
535       ibuf(4) = pright; ibuf(5) = psouth; ibuf(6) = pnorth; ibuf(7) = myidx
536       ibuf(8) = myidy; ibuf(9) = nxl; ibuf(10) = nxr; ibuf(11) = nys
537       ibuf(12) = nyn
538       CALL MPI_SEND( ibuf, 12, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )       
539    ENDIF
540#endif
541
542#if defined( __parallel ) && ! defined( __check)
543#if defined( __mpi2 )
544!
545!-- In case of coupled runs, get the port name on PE0 of the atmosphere model
546!-- and pass it to PE0 of the ocean model
547    IF ( myid == 0 )  THEN
548
549       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
550
551          CALL MPI_OPEN_PORT( MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
552
553          CALL MPI_PUBLISH_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, &
554                                 ierr )
555
556!
557!--       Write a flag file for the ocean model and the other atmosphere
558!--       processes.
559!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
560!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
561!--       (i.e. before the port has been created)
562          OPEN( 90, FILE='COUPLING_PORT_OPENED', FORM='FORMATTED' )
563          WRITE ( 90, '(''TRUE'')' )
564          CLOSE ( 90 )
565
566       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
567
568!
569!--       Continue only if the atmosphere model has created the port.
570!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
571!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
572!--       (i.e. before the port has been created)
573          INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
574          DO WHILE ( .NOT. found )
575             INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
576          ENDDO
577
578          CALL MPI_LOOKUP_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
579
580       ENDIF
581
582    ENDIF
583
584!
585!-- In case of coupled runs, establish the connection between the atmosphere
586!-- and the ocean model and define the intercommunicator (comm_inter)
587    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
588    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
589
590       CALL MPI_COMM_ACCEPT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
591                             comm_inter, ierr )
592       coupling_mode_remote = 'ocean_to_atmosphere'
593
594    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
595
596       CALL MPI_COMM_CONNECT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
597                              comm_inter, ierr )
598       coupling_mode_remote = 'atmosphere_to_ocean'
599
600    ENDIF
601#endif
602
603!
604!-- Determine the number of ghost point layers
605    IF ( ( scalar_advec == 'ws-scheme' .AND. .NOT. neutral ) .OR.             &
606         scalar_advec == 'ws-scheme-mono' .OR.                                &
607         momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
608       nbgp = 3
609    ELSE
610       nbgp = 1
611    ENDIF
612
613!
614!-- Create a new MPI derived datatype for the exchange of surface (xy) data,
615!-- which is needed for coupled atmosphere-ocean runs.
616!-- First, calculate number of grid points of an xy-plane.
617    ngp_xy  = ( nxr - nxl + 1 + 2 * nbgp ) * ( nyn - nys + 1 + 2 * nbgp )
618    CALL MPI_TYPE_VECTOR( ngp_xy, 1, nzt-nzb+2, MPI_REAL, type_xy, ierr )
619    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xy, ierr )
620
621    IF ( TRIM( coupling_mode ) /= 'uncoupled' )  THEN
622   
623!
624!--    Pass the number of grid points of the atmosphere model to
625!--    the ocean model and vice versa
626       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
627
628          nx_a = nx
629          ny_a = ny
630
631          IF ( myid == 0 )  THEN
632
633             CALL MPI_SEND( nx_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 1, comm_inter,  &
634                            ierr )
635             CALL MPI_SEND( ny_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 2, comm_inter,  &
636                            ierr )
637             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 3, comm_inter, &
638                            ierr )
639             CALL MPI_RECV( nx_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 4, comm_inter,  &
640                            status, ierr )
641             CALL MPI_RECV( ny_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 5, comm_inter,  &
642                            status, ierr )
643             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 6,      &
644                            comm_inter, status, ierr )
645          ENDIF
646
647          CALL MPI_BCAST( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
648          CALL MPI_BCAST( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr ) 
649          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
650       
651       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
652
653          nx_o = nx
654          ny_o = ny
655
656          IF ( myid == 0 ) THEN
657
658             CALL MPI_RECV( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 1, comm_inter, status, &
659                            ierr )
660             CALL MPI_RECV( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 2, comm_inter, status, &
661                            ierr )
662             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, 3, comm_inter, &
663                            status, ierr )
664             CALL MPI_SEND( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 4, comm_inter, ierr )
665             CALL MPI_SEND( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 5, comm_inter, ierr )
666             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, 0, 6, comm_inter, ierr )
667          ENDIF
668
669          CALL MPI_BCAST( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr)
670          CALL MPI_BCAST( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
671          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
672
673       ENDIF
674 
675       ngp_a = ( nx_a+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_a+1 + 2 * nbgp )
676       ngp_o = ( nx_o+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_o+1 + 2 * nbgp )
677
678!
679!--    Determine if the horizontal grid and the number of PEs in ocean and
680!--    atmosphere is same or not
681       IF ( nx_o == nx_a  .AND.  ny_o == ny_a  .AND.  &
682            pdims(1) == pdims_remote(1) .AND. pdims(2) == pdims_remote(2) ) &
683       THEN
684          coupling_topology = 0
685       ELSE
686          coupling_topology = 1
687       ENDIF
688
689!
690!--    Determine the target PEs for the exchange between ocean and
691!--    atmosphere (comm2d)
692       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
693!
694!--       In case of identical topologies, every atmosphere PE has exactly one
695!--       ocean PE counterpart and vice versa
696          IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' ) THEN
697             target_id = myid + numprocs
698          ELSE
699             target_id = myid
700          ENDIF
701
702       ELSE
703!
704!--       In case of nonequivalent topology in ocean and atmosphere only for
705!--       PE0 in ocean and PE0 in atmosphere a target_id is needed, since
706!--       data echxchange between ocean and atmosphere will be done only
707!--       between these PEs.   
708          IF ( myid == 0 )  THEN
709
710             IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
711                target_id = numprocs
712             ELSE
713                target_id = 0
714             ENDIF
715
716          ENDIF
717
718       ENDIF
719
720    ENDIF
721
722
723#endif
724
725#else
726
727!
728!-- Array bounds when running on a single PE (respectively a non-parallel
729!-- machine)
730    nxl = 0
731    nxr = nx
732    nnx = nxr - nxl + 1
733    nys = 0
734    nyn = ny
735    nny = nyn - nys + 1
736    nzb = 0
737    nzt = nz
738    nnz = nz
739
740    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:0) )
741    hor_index_bounds(1,0) = nxl
742    hor_index_bounds(2,0) = nxr
743    hor_index_bounds(3,0) = nys
744    hor_index_bounds(4,0) = nyn
745
746!
747!-- Array bounds for the pressure solver (in the parallel code, these bounds
748!-- are the ones for the transposed arrays)
749    nys_x = nys
750    nyn_x = nyn
751    nzb_x = nzb + 1
752    nzt_x = nzt
753
754    nxl_y = nxl
755    nxr_y = nxr
756    nzb_y = nzb + 1
757    nzt_y = nzt
758
759    nxl_z = nxl
760    nxr_z = nxr
761    nys_z = nys
762    nyn_z = nyn
763
764#endif
765
766!
767!-- Calculate number of grid levels necessary for the multigrid poisson solver
768!-- as well as the gridpoint indices on each level
769    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
770
771!
772!--    First calculate number of possible grid levels for the subdomains
773       mg_levels_x = 1
774       mg_levels_y = 1
775       mg_levels_z = 1
776
777       i = nnx
778       DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
779          i = i / 2
780          mg_levels_x = mg_levels_x + 1
781       ENDDO
782
783       j = nny
784       DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
785          j = j / 2
786          mg_levels_y = mg_levels_y + 1
787       ENDDO
788
789       k = nz    ! do not use nnz because it might be > nz due to transposition
790                 ! requirements
791       DO WHILE ( MOD( k, 2 ) == 0  .AND.  k /= 2 )
792          k = k / 2
793          mg_levels_z = mg_levels_z + 1
794       ENDDO
795
796       maximum_grid_level = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
797
798!
799!--    Find out, if the total domain allows more levels. These additional
800!--    levels are identically processed on all PEs.
801       IF ( numprocs > 1  .AND.  mg_switch_to_pe0_level /= -1 )  THEN
802
803          IF ( mg_levels_z > MIN( mg_levels_x, mg_levels_y ) )  THEN
804
805             mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level
806
807             mg_levels_x = 1
808             mg_levels_y = 1
809
810             i = nx+1
811             DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
812                i = i / 2
813                mg_levels_x = mg_levels_x + 1
814             ENDDO
815
816             j = ny+1
817             DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
818                j = j / 2
819                mg_levels_y = mg_levels_y + 1
820             ENDDO
821
822             maximum_grid_level_l = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
823
824             IF ( maximum_grid_level_l > mg_switch_to_pe0_level_l )  THEN
825                mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level_l - &
826                                           mg_switch_to_pe0_level_l + 1
827             ELSE
828                mg_switch_to_pe0_level_l = 0
829             ENDIF
830
831          ELSE
832             mg_switch_to_pe0_level_l = 0
833             maximum_grid_level_l = maximum_grid_level
834
835          ENDIF
836
837!
838!--       Use switch level calculated above only if it is not pre-defined
839!--       by user
840          IF ( mg_switch_to_pe0_level == 0 )  THEN
841             IF ( mg_switch_to_pe0_level_l /= 0 )  THEN
842                mg_switch_to_pe0_level = mg_switch_to_pe0_level_l
843                maximum_grid_level     = maximum_grid_level_l
844             ENDIF
845
846          ELSE
847!
848!--          Check pre-defined value and reset to default, if neccessary
849             IF ( mg_switch_to_pe0_level < mg_switch_to_pe0_level_l  .OR.  &
850                  mg_switch_to_pe0_level >= maximum_grid_level_l )  THEN
851                message_string = 'mg_switch_to_pe0_level ' // &
852                                 'out of range and reset to default (=0)'
853                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0235', 0, 1, 0, 6, 0 )
854                mg_switch_to_pe0_level = 0
855             ELSE
856!
857!--             Use the largest number of possible levels anyway and recalculate
858!--             the switch level to this largest number of possible values
859                maximum_grid_level = maximum_grid_level_l
860
861             ENDIF
862
863          ENDIF
864
865       ENDIF
866
867       ALLOCATE( grid_level_count(maximum_grid_level),                       &
868                 nxl_mg(0:maximum_grid_level), nxr_mg(0:maximum_grid_level), &
869                 nyn_mg(0:maximum_grid_level), nys_mg(0:maximum_grid_level), &
870                 nzt_mg(0:maximum_grid_level) )
871
872       grid_level_count = 0
873!
874!--    Index zero required as dummy due to definition of arrays f2 and p2 in
875!--    recursive subroutine next_mg_level
876       nxl_mg(0) = 0; nxr_mg(0) = 0; nyn_mg(0) = 0; nys_mg(0) = 0; nzt_mg(0) = 0
877
878       nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzt_l = nzt
879
880       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
881
882          IF ( i == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
883#if defined( __parallel ) && ! defined( __check )
884!
885!--          Save the grid size of the subdomain at the switch level, because
886!--          it is needed in poismg.
887             ind(1) = nxl_l; ind(2) = nxr_l
888             ind(3) = nys_l; ind(4) = nyn_l
889             ind(5) = nzt_l
890             ALLOCATE( ind_all(5*numprocs), mg_loc_ind(5,0:numprocs-1) )
891             CALL MPI_ALLGATHER( ind, 5, MPI_INTEGER, ind_all, 5, &
892                                 MPI_INTEGER, comm2d, ierr )
893             DO  j = 0, numprocs-1
894                DO  k = 1, 5
895                   mg_loc_ind(k,j) = ind_all(k+j*5)
896                ENDDO
897             ENDDO
898             DEALLOCATE( ind_all )
899!
900!--          Calculate the grid size of the total domain
901             nxr_l = ( nxr_l-nxl_l+1 ) * pdims(1) - 1
902             nxl_l = 0
903             nyn_l = ( nyn_l-nys_l+1 ) * pdims(2) - 1
904             nys_l = 0
905!
906!--          The size of this gathered array must not be larger than the
907!--          array tend, which is used in the multigrid scheme as a temporary
908!--          array. Therefore the subdomain size of an PE is calculated and
909!--          the size of the gathered grid. These values are used in 
910!--          routines pres and poismg
911             subdomain_size = ( nxr - nxl + 2 * nbgp + 1 ) * &
912                              ( nyn - nys + 2 * nbgp + 1 ) * ( nzt - nzb + 2 )
913             gathered_size  = ( nxr_l - nxl_l + 3 ) * ( nyn_l - nys_l + 3 ) * &
914                              ( nzt_l - nzb + 2 )
915
916#elif ! defined ( __parallel )
917             message_string = 'multigrid gather/scatter impossible ' // &
918                          'in non parallel mode'
919             CALL message( 'init_pegrid', 'PA0237', 1, 2, 0, 6, 0 )
920#endif
921          ENDIF
922
923          nxl_mg(i) = nxl_l
924          nxr_mg(i) = nxr_l
925          nys_mg(i) = nys_l
926          nyn_mg(i) = nyn_l
927          nzt_mg(i) = nzt_l
928
929          nxl_l = nxl_l / 2 
930          nxr_l = nxr_l / 2
931          nys_l = nys_l / 2 
932          nyn_l = nyn_l / 2 
933          nzt_l = nzt_l / 2 
934
935       ENDDO
936
937!
938!--    Temporary problem: Currently calculation of maxerror iin routine poismg crashes
939!--    if grid data are collected on PE0 already on the finest grid level.
940!--    To be solved later.
941       IF ( maximum_grid_level == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
942          message_string = 'grid coarsening on subdomain level cannot be performed'
943          CALL message( 'poismg', 'PA0236', 1, 2, 0, 6, 0 )
944       ENDIF
945
946    ELSE
947
948       maximum_grid_level = 0
949
950    ENDIF
951
952!
953!-- Default level 0 tells exchange_horiz that all ghost planes have to be
954!-- exchanged. grid_level is adjusted in poismg, where only one ghost plane
955!-- is required.
956    grid_level = 0
957
958#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
959!
960!-- Gridpoint number for the exchange of ghost points (y-line for 2D-arrays)
961    ngp_y  = nyn - nys + 1 + 2 * nbgp
962
963!
964!-- Define new MPI derived datatypes for the exchange of ghost points in
965!-- x- and y-direction for 2D-arrays (line)
966    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_REAL, type_x, &
967                          ierr )
968    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x, ierr )
969    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_INTEGER, &
970                          type_x_int, ierr )
971    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x_int, ierr )
972
973    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_REAL, type_y, ierr )
974    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y, ierr )
975    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_INTEGER, type_y_int, ierr )
976    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y_int, ierr )
977
978
979!
980!-- Calculate gridpoint numbers for the exchange of ghost points along x
981!-- (yz-plane for 3D-arrays) and define MPI derived data type(s) for the
982!-- exchange of ghost points in y-direction (xz-plane).
983!-- Do these calculations for the model grid and (if necessary) also
984!-- for the coarser grid levels used in the multigrid method
985    ALLOCATE ( ngp_xz(0:maximum_grid_level), ngp_yz(0:maximum_grid_level),     &
986               type_xz(0:maximum_grid_level), type_yz(0:maximum_grid_level) )
987
988    nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzb_l = nzb; nzt_l = nzt
989
990!
991!-- Discern between the model grid, which needs nbgp ghost points and
992!-- grid levels for the multigrid scheme. In the latter case only one
993!-- ghost point is necessary.
994!-- First definition of MPI-datatypes for exchange of ghost layers on normal
995!-- grid. The following loop is needed for data exchange in poismg.f90.
996!
997!-- Determine number of grid points of yz-layer for exchange
998    ngp_yz(0) = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
999
1000!
1001!-- Define an MPI-datatype for the exchange of left/right boundaries.
1002!-- Although data are contiguous in physical memory (which does not
1003!-- necessarily require an MPI-derived datatype), the data exchange between
1004!-- left and right PE's using the MPI-derived type is 10% faster than without.
1005    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz(0), &
1006                          MPI_REAL, type_xz(0), ierr )
1007    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(0), ierr )
1008
1009    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz(0), ngp_yz(0), MPI_REAL, type_yz(0), &
1010                          ierr ) 
1011    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(0), ierr )
1012
1013!
1014!-- Definition of MPI-datatypes for multigrid method (coarser level grids)
1015    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1016!   
1017!--    Definition of MPI-datatyoe as above, but only 1 ghost level is used
1018       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
1019
1020          ngp_xz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nxr_l - nxl_l + 3)
1021          ngp_yz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nyn_l - nys_l + 3)
1022
1023          CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr_l-nxl_l+3, nzt_l-nzb_l+2, ngp_yz(i), &
1024                                MPI_REAL, type_xz(i), ierr )
1025          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(i), ierr )
1026
1027          CALL MPI_TYPE_VECTOR( 1, ngp_yz(i), ngp_yz(i), MPI_REAL, type_yz(i), &
1028                                ierr )
1029          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(i), ierr )
1030
1031          nxl_l = nxl_l / 2
1032          nxr_l = nxr_l / 2
1033          nys_l = nys_l / 2
1034          nyn_l = nyn_l / 2
1035          nzt_l = nzt_l / 2
1036
1037       ENDDO
1038
1039    ENDIF
1040!
1041!-- Define data types for exchange of 3D Integer arrays.
1042    ngp_yz_int = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1043
1044    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz_int, &
1045                          MPI_INTEGER, type_xz_int, ierr )
1046    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz_int, ierr )
1047
1048    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz_int, ngp_yz_int, MPI_INTEGER, type_yz_int, &
1049                          ierr )
1050    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz_int, ierr )
1051
1052#endif
1053
1054#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1055!
1056!-- Setting of flags for inflow/outflow conditions in case of non-cyclic
1057!-- horizontal boundary conditions.
1058    IF ( pleft == MPI_PROC_NULL )  THEN
1059       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1060          inflow_l  = .TRUE.
1061       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1062          outflow_l = .TRUE.
1063       ENDIF
1064    ENDIF
1065
1066    IF ( pright == MPI_PROC_NULL )  THEN
1067       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1068          outflow_r = .TRUE.
1069       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1070          inflow_r  = .TRUE.
1071       ENDIF
1072    ENDIF
1073
1074    IF ( psouth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1075       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1076          outflow_s = .TRUE.
1077       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1078          inflow_s  = .TRUE.
1079       ENDIF
1080    ENDIF
1081
1082    IF ( pnorth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1083       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1084          inflow_n  = .TRUE.
1085       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1086          outflow_n = .TRUE.
1087       ENDIF
1088    ENDIF
1089
1090!
1091!-- Broadcast the id of the inflow PE
1092    IF ( inflow_l )  THEN
1093       id_inflow_l = myidx
1094    ELSE
1095       id_inflow_l = 0
1096    ENDIF
1097    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1098    CALL MPI_ALLREDUCE( id_inflow_l, id_inflow, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1099                        comm1dx, ierr )
1100
1101!
1102!-- Broadcast the id of the recycling plane
1103!-- WARNING: needs to be adjusted in case of inflows other than from left side!
1104    IF ( NINT( recycling_width / dx ) >= nxl  .AND. &
1105         NINT( recycling_width / dx ) <= nxr )  THEN
1106       id_recycling_l = myidx
1107    ELSE
1108       id_recycling_l = 0
1109    ENDIF
1110    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1111    CALL MPI_ALLREDUCE( id_recycling_l, id_recycling, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1112                        comm1dx, ierr )
1113
1114    CALL location_message( 'finished', .TRUE. )
1115
1116#elif ! defined ( __parallel )
1117    IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1118       inflow_l  = .TRUE.
1119       outflow_r = .TRUE.
1120    ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1121       outflow_l = .TRUE.
1122       inflow_r  = .TRUE.
1123    ENDIF
1124
1125    IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1126       inflow_n  = .TRUE.
1127       outflow_s = .TRUE.
1128    ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1129       outflow_n = .TRUE.
1130       inflow_s  = .TRUE.
1131    ENDIF
1132#endif
1133
1134!
1135!-- At the inflow or outflow, u or v, respectively, have to be calculated for
1136!-- one more grid point.
1137    IF ( inflow_l .OR. outflow_l )  THEN
1138       nxlu = nxl + 1
1139    ELSE
1140       nxlu = nxl
1141    ENDIF
1142    IF ( inflow_s .OR. outflow_s )  THEN
1143       nysv = nys + 1
1144    ELSE
1145       nysv = nys
1146    ENDIF
1147
1148!
1149!-- Allocate wall flag arrays used in the multigrid solver
1150    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1151
1152       DO  i = maximum_grid_level, 1, -1
1153
1154           SELECT CASE ( i )
1155
1156              CASE ( 1 )
1157                 ALLOCATE( wall_flags_1(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1158                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1159                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1160
1161              CASE ( 2 )
1162                 ALLOCATE( wall_flags_2(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1163                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1164                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1165
1166              CASE ( 3 )
1167                 ALLOCATE( wall_flags_3(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1168                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1169                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1170
1171              CASE ( 4 )
1172                 ALLOCATE( wall_flags_4(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1173                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1174                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1175
1176              CASE ( 5 )
1177                 ALLOCATE( wall_flags_5(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1178                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1179                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1180
1181              CASE ( 6 )
1182                 ALLOCATE( wall_flags_6(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1183                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1184                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1185
1186              CASE ( 7 )
1187                 ALLOCATE( wall_flags_7(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1188                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1189                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1190
1191              CASE ( 8 )
1192                 ALLOCATE( wall_flags_8(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1193                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1194                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1195
1196              CASE ( 9 )
1197                 ALLOCATE( wall_flags_9(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1198                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1199                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1200
1201              CASE ( 10 )
1202                 ALLOCATE( wall_flags_10(nzb:nzt_mg(i)+1,        &
1203                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1204                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1205
1206              CASE DEFAULT
1207                 message_string = 'more than 10 multigrid levels'
1208                 CALL message( 'init_pegrid', 'PA0238', 1, 2, 0, 6, 0 )
1209
1210          END SELECT
1211
1212       ENDDO
1213
1214    ENDIF
1215
1216!
1217!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
1218!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
1219!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
1220!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
1221!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
1222!-- system.
1223!-- First, set the default:
1224    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR. &
1225         maximum_parallel_io_streams > numprocs )  THEN
1226       maximum_parallel_io_streams = numprocs
1227    ENDIF
1228
1229!
1230!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
1231!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
1232!-- for all PEs belonging to the same group. A preliminary setting with myid
1233!-- based on MPI_COMM_WORLD has been done in parin.
1234    io_blocks = numprocs / maximum_parallel_io_streams
1235    io_group  = MOD( myid+1, io_blocks )
1236   
1237
1238 END SUBROUTINE init_pegrid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.