source: palm/trunk/SOURCE/init_pegrid.f90 @ 1682

Last change on this file since 1682 was 1682, checked in by knoop, 6 years ago

Code annotations made doxygen readable

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 42.3 KB
Line 
1!> @file init_pegrid.f90
2!--------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
16! Copyright 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------!
18!
19! Current revisions:
20! ------------------
21! Code annotations made doxygen readable
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: init_pegrid.f90 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop $
26!
27! 1677 2015-10-02 13:25:23Z boeske
28! New MPI-data types for exchange of 3D integer arrays.
29!
30! 1575 2015-03-27 09:56:27Z raasch
31! adjustments for psolver-queries, calculation of ngp_xz added
32!
33! 1565 2015-03-09 20:59:31Z suehring
34! Refine if-clause for setting nbgp.
35!
36! 1557 2015-03-05 16:43:04Z suehring
37! Adjustment for monotonic limiter
38!
39! 1468 2014-09-24 14:06:57Z maronga
40! Adapted for use on up to 6-digit processor cores
41!
42! 1435 2014-07-21 10:37:02Z keck
43! bugfix: added missing parameter coupling_mode_remote to ONLY-attribute
44!
45! 1402 2014-05-09 14:25:13Z raasch
46! location messages modified
47!
48! 1384 2014-05-02 14:31:06Z raasch
49! location messages added
50!
51! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
52! REAL constants provided with KIND-attribute
53!
54! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
55! REAL functions provided with KIND-attribute
56!
57! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
58! ONLY-attribute added to USE-statements,
59! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
60! kinds are defined in new module kinds,
61! revision history before 2012 removed,
62! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
63! all variable declaration statements
64!
65! 1304 2014-03-12 10:29:42Z raasch
66! bugfix: single core MPI runs missed some settings of transpose indices
67!
68! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
69! error message for poisfft_hybrid removed
70!
71! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
72! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet removed
73!
74! 1139 2013-04-18 07:25:03Z raasch
75! bugfix for calculating the id of the PE carrying the recycling plane
76!
77! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
78! initialization of poisfft moved to module poisfft
79!
80! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
81! unused variables removed
82!
83! 1056 2012-11-16 15:28:04Z raasch
84! Indices for arrays n.._mg start from zero due to definition of arrays f2 and
85! p2 as automatic arrays in recursive subroutine next_mg_level
86!
87! 1041 2012-11-06 02:36:29Z raasch
88! a 2d virtual processor topology is used by default for all machines
89!
90! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
91! code put under GPL (PALM 3.9)
92!
93! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
94! subdomains must have identical size (grid matching = "match" removed)
95!
96! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
97! all actions concerning upstream-spline-method removed
98!
99! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
100! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet added
101! nxlu and nysv are also calculated for inflow boundary
102!
103! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
104! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
105!
106! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
107! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
108!
109! Revision 1.1  1997/07/24 11:15:09  raasch
110! Initial revision
111!
112!
113! Description:
114! ------------
115!> Determination of the virtual processor topology (if not prescribed by the
116!> user)and computation of the grid point number and array bounds of the local
117!> domains.
118!------------------------------------------------------------------------------!
119 SUBROUTINE init_pegrid
120 
121
122    USE control_parameters,                                                    &
123        ONLY:  bc_lr, bc_ns, coupling_mode, coupling_mode_remote,              &
124               coupling_topology, dt_dosp, gathered_size, grid_level,          &
125               grid_level_count, host, inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, &
126               io_blocks, io_group, maximum_grid_level,                        &
127               maximum_parallel_io_streams, message_string,                    &
128               mg_switch_to_pe0_level, momentum_advec, neutral, psolver,       &
129               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, recycling_width,    &
130               scalar_advec, subdomain_size
131
132    USE grid_variables,                                                        &
133        ONLY:  dx
134       
135    USE indices,                                                               &
136        ONLY:  mg_loc_ind, nbgp, nnx, nny, nnz, nx, nx_a, nx_o, nxl, nxl_mg,   &
137               nxlu, nxr, nxr_mg, ny, ny_a, ny_o, nyn, nyn_mg, nys, nys_mg,    &
138               nysv, nz, nzb, nzt, nzt_mg, wall_flags_1, wall_flags_2,         &
139               wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5, wall_flags_6,         &
140               wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9, wall_flags_10
141
142    USE kinds
143     
144    USE pegrid
145 
146    USE transpose_indices,                                                     &
147        ONLY:  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z, nys_x,&
148               nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_yd, nzt_y
149
150    IMPLICIT NONE
151
152    INTEGER(iwp) ::  i                        !<
153    INTEGER(iwp) ::  id_inflow_l              !<
154    INTEGER(iwp) ::  id_recycling_l           !<
155    INTEGER(iwp) ::  ind(5)                   !<
156    INTEGER(iwp) ::  j                        !<
157    INTEGER(iwp) ::  k                        !<
158    INTEGER(iwp) ::  maximum_grid_level_l     !<
159    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_x              !<
160    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_y              !<
161    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_z              !<
162    INTEGER(iwp) ::  mg_switch_to_pe0_level_l !<
163    INTEGER(iwp) ::  nnx_y                    !<
164    INTEGER(iwp) ::  nnx_z                    !<
165    INTEGER(iwp) ::  nny_x                    !<
166    INTEGER(iwp) ::  nny_z                    !<
167    INTEGER(iwp) ::  nnz_x                    !<
168    INTEGER(iwp) ::  nnz_y                    !<
169    INTEGER(iwp) ::  numproc_sqr              !<
170    INTEGER(iwp) ::  nxl_l                    !<
171    INTEGER(iwp) ::  nxr_l                    !<
172    INTEGER(iwp) ::  nyn_l                    !<
173    INTEGER(iwp) ::  nys_l                    !<
174    INTEGER(iwp) ::  nzb_l                    !<
175    INTEGER(iwp) ::  nzt_l                    !<
176    INTEGER(iwp) ::  omp_get_num_threads      !<
177
178    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ind_all !<
179    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxlf    !<
180    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxrf    !<
181    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nynf    !<
182    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nysf    !<
183
184    INTEGER(iwp), DIMENSION(2) :: pdims_remote          !<
185
186#if defined( __mpi2 )
187    LOGICAL ::  found                                   !<
188#endif
189
190!
191!-- Get the number of OpenMP threads
192    !$OMP PARALLEL
193#if defined( __intel_openmp_bug )
194    threads_per_task = omp_get_num_threads()
195#else
196!$  threads_per_task = omp_get_num_threads()
197#endif
198    !$OMP END PARALLEL
199
200
201#if defined( __parallel )
202
203    CALL location_message( 'creating virtual PE grids + MPI derived data types', &
204                           .FALSE. )
205!
206!-- Determine the processor topology or check it, if prescribed by the user
207    IF ( npex == -1  .AND.  npey == -1 )  THEN
208
209!
210!--    Automatic determination of the topology
211       numproc_sqr = SQRT( REAL( numprocs, KIND=wp ) )
212       pdims(1)    = MAX( numproc_sqr , 1 )
213       DO  WHILE ( MOD( numprocs , pdims(1) ) /= 0 )
214          pdims(1) = pdims(1) - 1
215       ENDDO
216       pdims(2) = numprocs / pdims(1)
217
218    ELSEIF ( npex /= -1  .AND.  npey /= -1 )  THEN
219
220!
221!--    Prescribed by user. Number of processors on the prescribed topology
222!--    must be equal to the number of PEs available to the job
223       IF ( ( npex * npey ) /= numprocs )  THEN
224          WRITE( message_string, * ) 'number of PEs of the prescribed ',      & 
225                 'topology (', npex*npey,') does not match & the number of ', & 
226                 'PEs available to the job (', numprocs, ')'
227          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0221', 1, 2, 0, 6, 0 )
228       ENDIF
229       pdims(1) = npex
230       pdims(2) = npey
231
232    ELSE
233!
234!--    If the processor topology is prescribed by the user, the number of
235!--    PEs must be given in both directions
236       message_string = 'if the processor topology is prescribed by the, ' //  &
237                   ' user& both values of "npex" and "npey" must be given ' // &
238                   'in the &NAMELIST-parameter file'
239       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0222', 1, 2, 0, 6, 0 )
240
241    ENDIF
242
243!
244!-- For communication speedup, set barriers in front of collective
245!-- communications by default on SGI-type systems
246    IF ( host(3:5) == 'sgi' )  collective_wait = .TRUE.
247
248!
249!-- If necessary, set horizontal boundary conditions to non-cyclic
250    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  cyclic(1) = .FALSE.
251    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  cyclic(2) = .FALSE.
252
253
254#if ! defined( __check)
255!
256!-- Create the virtual processor grid
257    CALL MPI_CART_CREATE( comm_palm, ndim, pdims, cyclic, reorder, &
258                          comm2d, ierr )
259    CALL MPI_COMM_RANK( comm2d, myid, ierr )
260    WRITE (myid_char,'(''_'',I6.6)')  myid
261
262    CALL MPI_CART_COORDS( comm2d, myid, ndim, pcoord, ierr )
263    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 0, 1, pleft, pright, ierr )
264    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 1, 1, psouth, pnorth, ierr )
265
266!
267!-- Determine sub-topologies for transpositions
268!-- Transposition from z to x:
269    remain_dims(1) = .TRUE.
270    remain_dims(2) = .FALSE.
271    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dx, ierr )
272    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dx, myidx, ierr )
273!
274!-- Transposition from x to y
275    remain_dims(1) = .FALSE.
276    remain_dims(2) = .TRUE.
277    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dy, ierr )
278    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dy, myidy, ierr )
279
280#endif
281
282!
283!-- Calculate array bounds along x-direction for every PE.
284    ALLOCATE( nxlf(0:pdims(1)-1), nxrf(0:pdims(1)-1), nynf(0:pdims(2)-1), &
285              nysf(0:pdims(2)-1) )
286
287    IF ( MOD( nx+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
288       WRITE( message_string, * ) 'x-direction: gridpoint number (',nx+1,') ',&
289                               'is not an& integral divisor of the number ',  &
290                               'processors (', pdims(1),')'
291       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0225', 1, 2, 0, 6, 0 )
292    ELSE
293       nnx  = ( nx + 1 ) / pdims(1)
294       IF ( nnx*pdims(1) - ( nx + 1) > nnx )  THEN
295          WRITE( message_string, * ) 'x-direction: nx does not match the',    & 
296                       'requirements given by the number of PEs &used',       &
297                       '& please use nx = ', nx - ( pdims(1) - ( nnx*pdims(1) &
298                                   - ( nx + 1 ) ) ), ' instead of nx =', nx
299          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0226', 1, 2, 0, 6, 0 )
300       ENDIF
301    ENDIF   
302
303!
304!-- Left and right array bounds, number of gridpoints
305    DO  i = 0, pdims(1)-1
306       nxlf(i)   = i * nnx
307       nxrf(i)   = ( i + 1 ) * nnx - 1
308    ENDDO
309
310!
311!-- Calculate array bounds in y-direction for every PE.
312    IF ( MOD( ny+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
313       WRITE( message_string, * ) 'y-direction: gridpoint number (',ny+1,') ', &
314                           'is not an& integral divisor of the number of',     &
315                           'processors (', pdims(2),')'
316       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0227', 1, 2, 0, 6, 0 )
317    ELSE
318       nny  = ( ny + 1 ) / pdims(2)
319       IF ( nny*pdims(2) - ( ny + 1) > nny )  THEN
320          WRITE( message_string, * ) 'y-direction: ny does not match the',    &
321                       'requirements given by the number of PEs &used ',      &
322                       '& please use ny = ', ny - ( pdims(2) - ( nnx*pdims(2) &
323                                     - ( ny + 1 ) ) ), ' instead of ny =', ny
324          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0228', 1, 2, 0, 6, 0 )
325       ENDIF
326    ENDIF   
327
328!
329!-- South and north array bounds
330    DO  j = 0, pdims(2)-1
331       nysf(j)   = j * nny
332       nynf(j)   = ( j + 1 ) * nny - 1
333    ENDDO
334
335!
336!-- Local array bounds of the respective PEs
337    nxl = nxlf(pcoord(1))
338    nxr = nxrf(pcoord(1))
339    nys = nysf(pcoord(2))
340    nyn = nynf(pcoord(2))
341    nzb = 0
342    nzt = nz
343    nnz = nz
344
345!
346!-- Set switches to define if the PE is situated at the border of the virtual
347!-- processor grid
348    IF ( nxl == 0 )   left_border_pe  = .TRUE.
349    IF ( nxr == nx )  right_border_pe = .TRUE.
350    IF ( nys == 0 )   south_border_pe = .TRUE.
351    IF ( nyn == ny )  north_border_pe = .TRUE.
352
353!
354!-- Calculate array bounds and gridpoint numbers for the transposed arrays
355!-- (needed in the pressure solver)
356!-- For the transposed arrays, cyclic boundaries as well as top and bottom
357!-- boundaries are omitted, because they are obstructive to the transposition
358
359!
360!-- 1. transposition  z --> x
361!-- This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition along x
362    nys_x = nys
363    nyn_x = nyn
364    nny_x = nny
365    nnz_x = nz / pdims(1)
366    nzb_x = 1 + myidx * nnz_x
367    nzt_x = ( myidx + 1 ) * nnz_x
368    sendrecvcount_zx = nnx * nny * nnz_x
369
370    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
371       IF ( MOD( nz , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
372          WRITE( message_string, * ) 'transposition z --> x:',                &
373                       '&nz=',nz,' is not an integral divisior of pdims(1)=', &
374                                                                   pdims(1)
375          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0230', 1, 2, 0, 6, 0 )
376       ENDIF
377    ENDIF
378
379!
380!-- 2. transposition  x --> y
381    nnz_y = nnz_x
382    nzb_y = nzb_x
383    nzt_y = nzt_x
384    IF ( MOD( nx+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
385       WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',                &
386                         '&nx+1=',nx+1,' is not an integral divisor of ',&
387                         'pdims(2)=',pdims(2)
388       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0231', 1, 2, 0, 6, 0 )
389    ENDIF
390    nnx_y = (nx+1) / pdims(2)
391    nxl_y = myidy * nnx_y
392    nxr_y = ( myidy + 1 ) * nnx_y - 1
393    sendrecvcount_xy = nnx_y * nny_x * nnz_y
394
395!
396!-- 3. transposition  y --> z  (ELSE:  x --> y  in case of 1D-decomposition
397!-- along x)
398    nnx_z = nnx_y
399    nxl_z = nxl_y
400    nxr_z = nxr_y
401    nny_z = (ny+1) / pdims(1)
402    nys_z = myidx * nny_z
403    nyn_z = ( myidx + 1 ) * nny_z - 1
404    sendrecvcount_yz = nnx_y * nny_z * nnz_y
405
406    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
407!
408!--    y --> z
409!--    This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition
410!--    along x, except that the uptream-spline method is switched on
411       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
412          WRITE( message_string, * ) 'transposition y --> z:',            &
413                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
414                            'pdims(1)=',pdims(1)
415          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0232', 1, 2, 0, 6, 0 )
416       ENDIF
417
418    ELSE
419!
420!--    x --> y. This condition must be fulfilled for a 1D-decomposition along x
421       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
422          WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',               &
423                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
424                            'pdims(1)=',pdims(1)
425          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0233', 1, 2, 0, 6, 0 )
426       ENDIF
427
428    ENDIF
429
430!
431!-- Indices for direct transpositions z --> y (used for calculating spectra)
432    IF ( dt_dosp /= 9999999.9_wp )  THEN
433       IF ( MOD( nz, pdims(2) ) /= 0 )  THEN
434          WRITE( message_string, * ) 'direct transposition z --> y (needed ', &
435                    'for spectra):& nz=',nz,' is not an integral divisor of ',&
436                    'pdims(2)=',pdims(2)
437          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0234', 1, 2, 0, 6, 0 )
438       ELSE
439          nxl_yd = nxl
440          nxr_yd = nxr
441          nzb_yd = 1 + myidy * ( nz / pdims(2) )
442          nzt_yd = ( myidy + 1 ) * ( nz / pdims(2) )
443          sendrecvcount_zyd = nnx * nny * ( nz / pdims(2) )
444       ENDIF
445    ENDIF
446
447!
448!-- Indices for direct transpositions y --> x (they are only possible in case
449!-- of a 1d-decomposition along x)
450    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
451       nny_x = nny / pdims(1)
452       nys_x = myid * nny_x
453       nyn_x = ( myid + 1 ) * nny_x - 1
454       nzb_x = 1
455       nzt_x = nz
456       sendrecvcount_xy = nnx * nny_x * nz
457    ENDIF
458
459!
460!-- Indices for direct transpositions x --> y (they are only possible in case
461!-- of a 1d-decomposition along y)
462    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
463       nnx_y = nnx / pdims(2)
464       nxl_y = myid * nnx_y
465       nxr_y = ( myid + 1 ) * nnx_y - 1
466       nzb_y = 1
467       nzt_y = nz
468       sendrecvcount_xy = nnx_y * nny * nz
469    ENDIF
470
471!
472!-- Arrays for storing the array bounds are needed any more
473    DEALLOCATE( nxlf , nxrf , nynf , nysf )
474
475
476#if ! defined( __check)
477!
478!-- Collect index bounds from other PEs (to be written to restart file later)
479    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:numprocs-1) )
480
481    IF ( myid == 0 )  THEN
482
483       hor_index_bounds(1,0) = nxl
484       hor_index_bounds(2,0) = nxr
485       hor_index_bounds(3,0) = nys
486       hor_index_bounds(4,0) = nyn
487
488!
489!--    Receive data from all other PEs
490       DO  i = 1, numprocs-1
491          CALL MPI_RECV( ibuf, 4, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
492                         ierr )
493          hor_index_bounds(:,i) = ibuf(1:4)
494       ENDDO
495
496    ELSE
497!
498!--    Send index bounds to PE0
499       ibuf(1) = nxl
500       ibuf(2) = nxr
501       ibuf(3) = nys
502       ibuf(4) = nyn
503       CALL MPI_SEND( ibuf, 4, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )
504
505    ENDIF
506
507#endif
508
509#if defined( __print )
510!
511!-- Control output
512    IF ( myid == 0 )  THEN
513       PRINT*, '*** processor topology ***'
514       PRINT*, ' '
515       PRINT*, 'myid   pcoord    left right  south north  idx idy   nxl: nxr',&
516               &'   nys: nyn'
517       PRINT*, '------------------------------------------------------------',&
518               &'-----------'
519       WRITE (*,1000)  0, pcoord(1), pcoord(2), pleft, pright, psouth, pnorth, &
520                       myidx, myidy, nxl, nxr, nys, nyn
5211000   FORMAT (I4,2X,'(',I3,',',I3,')',3X,I4,2X,I4,3X,I4,2X,I4,2X,I3,1X,I3, &
522               2(2X,I4,':',I4))
523
524!
525!--    Receive data from the other PEs
526       DO  i = 1,numprocs-1
527          CALL MPI_RECV( ibuf, 12, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
528                         ierr )
529          WRITE (*,1000)  i, ( ibuf(j) , j = 1,12 )
530       ENDDO
531    ELSE
532
533!
534!--    Send data to PE0
535       ibuf(1) = pcoord(1); ibuf(2) = pcoord(2); ibuf(3) = pleft
536       ibuf(4) = pright; ibuf(5) = psouth; ibuf(6) = pnorth; ibuf(7) = myidx
537       ibuf(8) = myidy; ibuf(9) = nxl; ibuf(10) = nxr; ibuf(11) = nys
538       ibuf(12) = nyn
539       CALL MPI_SEND( ibuf, 12, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )       
540    ENDIF
541#endif
542
543#if defined( __parallel ) && ! defined( __check)
544#if defined( __mpi2 )
545!
546!-- In case of coupled runs, get the port name on PE0 of the atmosphere model
547!-- and pass it to PE0 of the ocean model
548    IF ( myid == 0 )  THEN
549
550       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
551
552          CALL MPI_OPEN_PORT( MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
553
554          CALL MPI_PUBLISH_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, &
555                                 ierr )
556
557!
558!--       Write a flag file for the ocean model and the other atmosphere
559!--       processes.
560!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
561!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
562!--       (i.e. before the port has been created)
563          OPEN( 90, FILE='COUPLING_PORT_OPENED', FORM='FORMATTED' )
564          WRITE ( 90, '(''TRUE'')' )
565          CLOSE ( 90 )
566
567       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
568
569!
570!--       Continue only if the atmosphere model has created the port.
571!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
572!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
573!--       (i.e. before the port has been created)
574          INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
575          DO WHILE ( .NOT. found )
576             INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
577          ENDDO
578
579          CALL MPI_LOOKUP_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
580
581       ENDIF
582
583    ENDIF
584
585!
586!-- In case of coupled runs, establish the connection between the atmosphere
587!-- and the ocean model and define the intercommunicator (comm_inter)
588    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
589    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
590
591       CALL MPI_COMM_ACCEPT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
592                             comm_inter, ierr )
593       coupling_mode_remote = 'ocean_to_atmosphere'
594
595    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
596
597       CALL MPI_COMM_CONNECT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
598                              comm_inter, ierr )
599       coupling_mode_remote = 'atmosphere_to_ocean'
600
601    ENDIF
602#endif
603
604!
605!-- Determine the number of ghost point layers
606    IF ( ( scalar_advec == 'ws-scheme' .AND. .NOT. neutral ) .OR.             &
607         scalar_advec == 'ws-scheme-mono' .OR.                                &
608         momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
609       nbgp = 3
610    ELSE
611       nbgp = 1
612    ENDIF
613
614!
615!-- Create a new MPI derived datatype for the exchange of surface (xy) data,
616!-- which is needed for coupled atmosphere-ocean runs.
617!-- First, calculate number of grid points of an xy-plane.
618    ngp_xy  = ( nxr - nxl + 1 + 2 * nbgp ) * ( nyn - nys + 1 + 2 * nbgp )
619    CALL MPI_TYPE_VECTOR( ngp_xy, 1, nzt-nzb+2, MPI_REAL, type_xy, ierr )
620    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xy, ierr )
621
622    IF ( TRIM( coupling_mode ) /= 'uncoupled' )  THEN
623   
624!
625!--    Pass the number of grid points of the atmosphere model to
626!--    the ocean model and vice versa
627       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
628
629          nx_a = nx
630          ny_a = ny
631
632          IF ( myid == 0 )  THEN
633
634             CALL MPI_SEND( nx_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 1, comm_inter,  &
635                            ierr )
636             CALL MPI_SEND( ny_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 2, comm_inter,  &
637                            ierr )
638             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 3, comm_inter, &
639                            ierr )
640             CALL MPI_RECV( nx_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 4, comm_inter,  &
641                            status, ierr )
642             CALL MPI_RECV( ny_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 5, comm_inter,  &
643                            status, ierr )
644             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 6,      &
645                            comm_inter, status, ierr )
646          ENDIF
647
648          CALL MPI_BCAST( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
649          CALL MPI_BCAST( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr ) 
650          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
651       
652       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
653
654          nx_o = nx
655          ny_o = ny
656
657          IF ( myid == 0 ) THEN
658
659             CALL MPI_RECV( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 1, comm_inter, status, &
660                            ierr )
661             CALL MPI_RECV( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 2, comm_inter, status, &
662                            ierr )
663             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, 3, comm_inter, &
664                            status, ierr )
665             CALL MPI_SEND( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 4, comm_inter, ierr )
666             CALL MPI_SEND( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 5, comm_inter, ierr )
667             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, 0, 6, comm_inter, ierr )
668          ENDIF
669
670          CALL MPI_BCAST( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr)
671          CALL MPI_BCAST( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
672          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
673
674       ENDIF
675 
676       ngp_a = ( nx_a+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_a+1 + 2 * nbgp )
677       ngp_o = ( nx_o+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_o+1 + 2 * nbgp )
678
679!
680!--    Determine if the horizontal grid and the number of PEs in ocean and
681!--    atmosphere is same or not
682       IF ( nx_o == nx_a  .AND.  ny_o == ny_a  .AND.  &
683            pdims(1) == pdims_remote(1) .AND. pdims(2) == pdims_remote(2) ) &
684       THEN
685          coupling_topology = 0
686       ELSE
687          coupling_topology = 1
688       ENDIF
689
690!
691!--    Determine the target PEs for the exchange between ocean and
692!--    atmosphere (comm2d)
693       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
694!
695!--       In case of identical topologies, every atmosphere PE has exactly one
696!--       ocean PE counterpart and vice versa
697          IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' ) THEN
698             target_id = myid + numprocs
699          ELSE
700             target_id = myid
701          ENDIF
702
703       ELSE
704!
705!--       In case of nonequivalent topology in ocean and atmosphere only for
706!--       PE0 in ocean and PE0 in atmosphere a target_id is needed, since
707!--       data echxchange between ocean and atmosphere will be done only
708!--       between these PEs.   
709          IF ( myid == 0 )  THEN
710
711             IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
712                target_id = numprocs
713             ELSE
714                target_id = 0
715             ENDIF
716
717          ENDIF
718
719       ENDIF
720
721    ENDIF
722
723
724#endif
725
726#else
727
728!
729!-- Array bounds when running on a single PE (respectively a non-parallel
730!-- machine)
731    nxl = 0
732    nxr = nx
733    nnx = nxr - nxl + 1
734    nys = 0
735    nyn = ny
736    nny = nyn - nys + 1
737    nzb = 0
738    nzt = nz
739    nnz = nz
740
741    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:0) )
742    hor_index_bounds(1,0) = nxl
743    hor_index_bounds(2,0) = nxr
744    hor_index_bounds(3,0) = nys
745    hor_index_bounds(4,0) = nyn
746
747!
748!-- Array bounds for the pressure solver (in the parallel code, these bounds
749!-- are the ones for the transposed arrays)
750    nys_x = nys
751    nyn_x = nyn
752    nzb_x = nzb + 1
753    nzt_x = nzt
754
755    nxl_y = nxl
756    nxr_y = nxr
757    nzb_y = nzb + 1
758    nzt_y = nzt
759
760    nxl_z = nxl
761    nxr_z = nxr
762    nys_z = nys
763    nyn_z = nyn
764
765#endif
766
767!
768!-- Calculate number of grid levels necessary for the multigrid poisson solver
769!-- as well as the gridpoint indices on each level
770    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
771
772!
773!--    First calculate number of possible grid levels for the subdomains
774       mg_levels_x = 1
775       mg_levels_y = 1
776       mg_levels_z = 1
777
778       i = nnx
779       DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
780          i = i / 2
781          mg_levels_x = mg_levels_x + 1
782       ENDDO
783
784       j = nny
785       DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
786          j = j / 2
787          mg_levels_y = mg_levels_y + 1
788       ENDDO
789
790       k = nz    ! do not use nnz because it might be > nz due to transposition
791                 ! requirements
792       DO WHILE ( MOD( k, 2 ) == 0  .AND.  k /= 2 )
793          k = k / 2
794          mg_levels_z = mg_levels_z + 1
795       ENDDO
796
797       maximum_grid_level = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
798
799!
800!--    Find out, if the total domain allows more levels. These additional
801!--    levels are identically processed on all PEs.
802       IF ( numprocs > 1  .AND.  mg_switch_to_pe0_level /= -1 )  THEN
803
804          IF ( mg_levels_z > MIN( mg_levels_x, mg_levels_y ) )  THEN
805
806             mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level
807
808             mg_levels_x = 1
809             mg_levels_y = 1
810
811             i = nx+1
812             DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
813                i = i / 2
814                mg_levels_x = mg_levels_x + 1
815             ENDDO
816
817             j = ny+1
818             DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
819                j = j / 2
820                mg_levels_y = mg_levels_y + 1
821             ENDDO
822
823             maximum_grid_level_l = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
824
825             IF ( maximum_grid_level_l > mg_switch_to_pe0_level_l )  THEN
826                mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level_l - &
827                                           mg_switch_to_pe0_level_l + 1
828             ELSE
829                mg_switch_to_pe0_level_l = 0
830             ENDIF
831
832          ELSE
833             mg_switch_to_pe0_level_l = 0
834             maximum_grid_level_l = maximum_grid_level
835
836          ENDIF
837
838!
839!--       Use switch level calculated above only if it is not pre-defined
840!--       by user
841          IF ( mg_switch_to_pe0_level == 0 )  THEN
842             IF ( mg_switch_to_pe0_level_l /= 0 )  THEN
843                mg_switch_to_pe0_level = mg_switch_to_pe0_level_l
844                maximum_grid_level     = maximum_grid_level_l
845             ENDIF
846
847          ELSE
848!
849!--          Check pre-defined value and reset to default, if neccessary
850             IF ( mg_switch_to_pe0_level < mg_switch_to_pe0_level_l  .OR.  &
851                  mg_switch_to_pe0_level >= maximum_grid_level_l )  THEN
852                message_string = 'mg_switch_to_pe0_level ' // &
853                                 'out of range and reset to default (=0)'
854                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0235', 0, 1, 0, 6, 0 )
855                mg_switch_to_pe0_level = 0
856             ELSE
857!
858!--             Use the largest number of possible levels anyway and recalculate
859!--             the switch level to this largest number of possible values
860                maximum_grid_level = maximum_grid_level_l
861
862             ENDIF
863
864          ENDIF
865
866       ENDIF
867
868       ALLOCATE( grid_level_count(maximum_grid_level),                       &
869                 nxl_mg(0:maximum_grid_level), nxr_mg(0:maximum_grid_level), &
870                 nyn_mg(0:maximum_grid_level), nys_mg(0:maximum_grid_level), &
871                 nzt_mg(0:maximum_grid_level) )
872
873       grid_level_count = 0
874!
875!--    Index zero required as dummy due to definition of arrays f2 and p2 in
876!--    recursive subroutine next_mg_level
877       nxl_mg(0) = 0; nxr_mg(0) = 0; nyn_mg(0) = 0; nys_mg(0) = 0; nzt_mg(0) = 0
878
879       nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzt_l = nzt
880
881       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
882
883          IF ( i == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
884#if defined( __parallel ) && ! defined( __check )
885!
886!--          Save the grid size of the subdomain at the switch level, because
887!--          it is needed in poismg.
888             ind(1) = nxl_l; ind(2) = nxr_l
889             ind(3) = nys_l; ind(4) = nyn_l
890             ind(5) = nzt_l
891             ALLOCATE( ind_all(5*numprocs), mg_loc_ind(5,0:numprocs-1) )
892             CALL MPI_ALLGATHER( ind, 5, MPI_INTEGER, ind_all, 5, &
893                                 MPI_INTEGER, comm2d, ierr )
894             DO  j = 0, numprocs-1
895                DO  k = 1, 5
896                   mg_loc_ind(k,j) = ind_all(k+j*5)
897                ENDDO
898             ENDDO
899             DEALLOCATE( ind_all )
900!
901!--          Calculate the grid size of the total domain
902             nxr_l = ( nxr_l-nxl_l+1 ) * pdims(1) - 1
903             nxl_l = 0
904             nyn_l = ( nyn_l-nys_l+1 ) * pdims(2) - 1
905             nys_l = 0
906!
907!--          The size of this gathered array must not be larger than the
908!--          array tend, which is used in the multigrid scheme as a temporary
909!--          array. Therefore the subdomain size of an PE is calculated and
910!--          the size of the gathered grid. These values are used in 
911!--          routines pres and poismg
912             subdomain_size = ( nxr - nxl + 2 * nbgp + 1 ) * &
913                              ( nyn - nys + 2 * nbgp + 1 ) * ( nzt - nzb + 2 )
914             gathered_size  = ( nxr_l - nxl_l + 3 ) * ( nyn_l - nys_l + 3 ) * &
915                              ( nzt_l - nzb + 2 )
916
917#elif ! defined ( __parallel )
918             message_string = 'multigrid gather/scatter impossible ' // &
919                          'in non parallel mode'
920             CALL message( 'init_pegrid', 'PA0237', 1, 2, 0, 6, 0 )
921#endif
922          ENDIF
923
924          nxl_mg(i) = nxl_l
925          nxr_mg(i) = nxr_l
926          nys_mg(i) = nys_l
927          nyn_mg(i) = nyn_l
928          nzt_mg(i) = nzt_l
929
930          nxl_l = nxl_l / 2 
931          nxr_l = nxr_l / 2
932          nys_l = nys_l / 2 
933          nyn_l = nyn_l / 2 
934          nzt_l = nzt_l / 2 
935
936       ENDDO
937
938!
939!--    Temporary problem: Currently calculation of maxerror iin routine poismg crashes
940!--    if grid data are collected on PE0 already on the finest grid level.
941!--    To be solved later.
942       IF ( maximum_grid_level == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
943          message_string = 'grid coarsening on subdomain level cannot be performed'
944          CALL message( 'poismg', 'PA0236', 1, 2, 0, 6, 0 )
945       ENDIF
946
947    ELSE
948
949       maximum_grid_level = 0
950
951    ENDIF
952
953!
954!-- Default level 0 tells exchange_horiz that all ghost planes have to be
955!-- exchanged. grid_level is adjusted in poismg, where only one ghost plane
956!-- is required.
957    grid_level = 0
958
959#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
960!
961!-- Gridpoint number for the exchange of ghost points (y-line for 2D-arrays)
962    ngp_y  = nyn - nys + 1 + 2 * nbgp
963
964!
965!-- Define new MPI derived datatypes for the exchange of ghost points in
966!-- x- and y-direction for 2D-arrays (line)
967    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_REAL, type_x, &
968                          ierr )
969    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x, ierr )
970    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_INTEGER, &
971                          type_x_int, ierr )
972    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x_int, ierr )
973
974    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_REAL, type_y, ierr )
975    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y, ierr )
976    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_INTEGER, type_y_int, ierr )
977    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y_int, ierr )
978
979
980!
981!-- Calculate gridpoint numbers for the exchange of ghost points along x
982!-- (yz-plane for 3D-arrays) and define MPI derived data type(s) for the
983!-- exchange of ghost points in y-direction (xz-plane).
984!-- Do these calculations for the model grid and (if necessary) also
985!-- for the coarser grid levels used in the multigrid method
986    ALLOCATE ( ngp_xz(0:maximum_grid_level), ngp_yz(0:maximum_grid_level),     &
987               type_xz(0:maximum_grid_level), type_yz(0:maximum_grid_level) )
988
989    nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzb_l = nzb; nzt_l = nzt
990
991!
992!-- Discern between the model grid, which needs nbgp ghost points and
993!-- grid levels for the multigrid scheme. In the latter case only one
994!-- ghost point is necessary.
995!-- First definition of MPI-datatypes for exchange of ghost layers on normal
996!-- grid. The following loop is needed for data exchange in poismg.f90.
997!
998!-- Determine number of grid points of yz-layer for exchange
999    ngp_yz(0) = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1000
1001!
1002!-- Define an MPI-datatype for the exchange of left/right boundaries.
1003!-- Although data are contiguous in physical memory (which does not
1004!-- necessarily require an MPI-derived datatype), the data exchange between
1005!-- left and right PE's using the MPI-derived type is 10% faster than without.
1006    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz(0), &
1007                          MPI_REAL, type_xz(0), ierr )
1008    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(0), ierr )
1009
1010    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz(0), ngp_yz(0), MPI_REAL, type_yz(0), &
1011                          ierr ) 
1012    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(0), ierr )
1013
1014!
1015!-- Definition of MPI-datatypes for multigrid method (coarser level grids)
1016    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1017!   
1018!--    Definition of MPI-datatyoe as above, but only 1 ghost level is used
1019       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
1020
1021          ngp_xz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nxr_l - nxl_l + 3)
1022          ngp_yz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nyn_l - nys_l + 3)
1023
1024          CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr_l-nxl_l+3, nzt_l-nzb_l+2, ngp_yz(i), &
1025                                MPI_REAL, type_xz(i), ierr )
1026          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(i), ierr )
1027
1028          CALL MPI_TYPE_VECTOR( 1, ngp_yz(i), ngp_yz(i), MPI_REAL, type_yz(i), &
1029                                ierr )
1030          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(i), ierr )
1031
1032          nxl_l = nxl_l / 2
1033          nxr_l = nxr_l / 2
1034          nys_l = nys_l / 2
1035          nyn_l = nyn_l / 2
1036          nzt_l = nzt_l / 2
1037
1038       ENDDO
1039
1040    ENDIF
1041!
1042!-- Define data types for exchange of 3D Integer arrays.
1043    ngp_yz_int = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1044
1045    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz_int, &
1046                          MPI_INTEGER, type_xz_int, ierr )
1047    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz_int, ierr )
1048
1049    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz_int, ngp_yz_int, MPI_INTEGER, type_yz_int, &
1050                          ierr )
1051    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz_int, ierr )
1052
1053#endif
1054
1055#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1056!
1057!-- Setting of flags for inflow/outflow conditions in case of non-cyclic
1058!-- horizontal boundary conditions.
1059    IF ( pleft == MPI_PROC_NULL )  THEN
1060       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1061          inflow_l  = .TRUE.
1062       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1063          outflow_l = .TRUE.
1064       ENDIF
1065    ENDIF
1066
1067    IF ( pright == MPI_PROC_NULL )  THEN
1068       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1069          outflow_r = .TRUE.
1070       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1071          inflow_r  = .TRUE.
1072       ENDIF
1073    ENDIF
1074
1075    IF ( psouth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1076       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1077          outflow_s = .TRUE.
1078       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1079          inflow_s  = .TRUE.
1080       ENDIF
1081    ENDIF
1082
1083    IF ( pnorth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1084       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1085          inflow_n  = .TRUE.
1086       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1087          outflow_n = .TRUE.
1088       ENDIF
1089    ENDIF
1090
1091!
1092!-- Broadcast the id of the inflow PE
1093    IF ( inflow_l )  THEN
1094       id_inflow_l = myidx
1095    ELSE
1096       id_inflow_l = 0
1097    ENDIF
1098    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1099    CALL MPI_ALLREDUCE( id_inflow_l, id_inflow, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1100                        comm1dx, ierr )
1101
1102!
1103!-- Broadcast the id of the recycling plane
1104!-- WARNING: needs to be adjusted in case of inflows other than from left side!
1105    IF ( NINT( recycling_width / dx ) >= nxl  .AND. &
1106         NINT( recycling_width / dx ) <= nxr )  THEN
1107       id_recycling_l = myidx
1108    ELSE
1109       id_recycling_l = 0
1110    ENDIF
1111    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1112    CALL MPI_ALLREDUCE( id_recycling_l, id_recycling, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1113                        comm1dx, ierr )
1114
1115    CALL location_message( 'finished', .TRUE. )
1116
1117#elif ! defined ( __parallel )
1118    IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1119       inflow_l  = .TRUE.
1120       outflow_r = .TRUE.
1121    ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1122       outflow_l = .TRUE.
1123       inflow_r  = .TRUE.
1124    ENDIF
1125
1126    IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1127       inflow_n  = .TRUE.
1128       outflow_s = .TRUE.
1129    ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1130       outflow_n = .TRUE.
1131       inflow_s  = .TRUE.
1132    ENDIF
1133#endif
1134
1135!
1136!-- At the inflow or outflow, u or v, respectively, have to be calculated for
1137!-- one more grid point.
1138    IF ( inflow_l .OR. outflow_l )  THEN
1139       nxlu = nxl + 1
1140    ELSE
1141       nxlu = nxl
1142    ENDIF
1143    IF ( inflow_s .OR. outflow_s )  THEN
1144       nysv = nys + 1
1145    ELSE
1146       nysv = nys
1147    ENDIF
1148
1149!
1150!-- Allocate wall flag arrays used in the multigrid solver
1151    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1152
1153       DO  i = maximum_grid_level, 1, -1
1154
1155           SELECT CASE ( i )
1156
1157              CASE ( 1 )
1158                 ALLOCATE( wall_flags_1(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1159                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1160                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1161
1162              CASE ( 2 )
1163                 ALLOCATE( wall_flags_2(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1164                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1165                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1166
1167              CASE ( 3 )
1168                 ALLOCATE( wall_flags_3(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1169                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1170                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1171
1172              CASE ( 4 )
1173                 ALLOCATE( wall_flags_4(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1174                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1175                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1176
1177              CASE ( 5 )
1178                 ALLOCATE( wall_flags_5(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1179                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1180                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1181
1182              CASE ( 6 )
1183                 ALLOCATE( wall_flags_6(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1184                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1185                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1186
1187              CASE ( 7 )
1188                 ALLOCATE( wall_flags_7(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1189                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1190                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1191
1192              CASE ( 8 )
1193                 ALLOCATE( wall_flags_8(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1194                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1195                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1196
1197              CASE ( 9 )
1198                 ALLOCATE( wall_flags_9(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1199                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1200                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1201
1202              CASE ( 10 )
1203                 ALLOCATE( wall_flags_10(nzb:nzt_mg(i)+1,        &
1204                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1205                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1206
1207              CASE DEFAULT
1208                 message_string = 'more than 10 multigrid levels'
1209                 CALL message( 'init_pegrid', 'PA0238', 1, 2, 0, 6, 0 )
1210
1211          END SELECT
1212
1213       ENDDO
1214
1215    ENDIF
1216
1217!
1218!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
1219!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
1220!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
1221!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
1222!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
1223!-- system.
1224!-- First, set the default:
1225    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR. &
1226         maximum_parallel_io_streams > numprocs )  THEN
1227       maximum_parallel_io_streams = numprocs
1228    ENDIF
1229
1230!
1231!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
1232!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
1233!-- for all PEs belonging to the same group. A preliminary setting with myid
1234!-- based on MPI_COMM_WORLD has been done in parin.
1235    io_blocks = numprocs / maximum_parallel_io_streams
1236    io_group  = MOD( myid+1, io_blocks )
1237   
1238
1239 END SUBROUTINE init_pegrid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.