source: palm/trunk/SOURCE/init_pegrid.f90 @ 1762

Last change on this file since 1762 was 1762, checked in by hellstea, 6 years ago

Introduction of nested domain system

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 43.2 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! Introduction of nested domain feature
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: init_pegrid.f90 1762 2016-02-25 12:31:13Z hellstea $
26!
27! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
28! Code annotations made doxygen readable
29!
30! 1677 2015-10-02 13:25:23Z boeske
31! New MPI-data types for exchange of 3D integer arrays.
32!
33! 1575 2015-03-27 09:56:27Z raasch
34! adjustments for psolver-queries, calculation of ngp_xz added
35!
36! 1565 2015-03-09 20:59:31Z suehring
37! Refine if-clause for setting nbgp.
38!
39! 1557 2015-03-05 16:43:04Z suehring
40! Adjustment for monotonic limiter
41!
42! 1468 2014-09-24 14:06:57Z maronga
43! Adapted for use on up to 6-digit processor cores
44!
45! 1435 2014-07-21 10:37:02Z keck
46! bugfix: added missing parameter coupling_mode_remote to ONLY-attribute
47!
48! 1402 2014-05-09 14:25:13Z raasch
49! location messages modified
50!
51! 1384 2014-05-02 14:31:06Z raasch
52! location messages added
53!
54! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
55! REAL constants provided with KIND-attribute
56!
57! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
58! REAL functions provided with KIND-attribute
59!
60! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
61! ONLY-attribute added to USE-statements,
62! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
63! kinds are defined in new module kinds,
64! revision history before 2012 removed,
65! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
66! all variable declaration statements
67!
68! 1304 2014-03-12 10:29:42Z raasch
69! bugfix: single core MPI runs missed some settings of transpose indices
70!
71! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
72! error message for poisfft_hybrid removed
73!
74! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
75! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet removed
76!
77! 1139 2013-04-18 07:25:03Z raasch
78! bugfix for calculating the id of the PE carrying the recycling plane
79!
80! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
81! initialization of poisfft moved to module poisfft
82!
83! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
84! unused variables removed
85!
86! 1056 2012-11-16 15:28:04Z raasch
87! Indices for arrays n.._mg start from zero due to definition of arrays f2 and
88! p2 as automatic arrays in recursive subroutine next_mg_level
89!
90! 1041 2012-11-06 02:36:29Z raasch
91! a 2d virtual processor topology is used by default for all machines
92!
93! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
94! code put under GPL (PALM 3.9)
95!
96! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
97! subdomains must have identical size (grid matching = "match" removed)
98!
99! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
100! all actions concerning upstream-spline-method removed
101!
102! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
103! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet added
104! nxlu and nysv are also calculated for inflow boundary
105!
106! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
107! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
108!
109! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
110! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
111!
112! Revision 1.1  1997/07/24 11:15:09  raasch
113! Initial revision
114!
115!
116! Description:
117! ------------
118!> Determination of the virtual processor topology (if not prescribed by the
119!> user)and computation of the grid point number and array bounds of the local
120!> domains.
121!------------------------------------------------------------------------------!
122 SUBROUTINE init_pegrid
123 
124
125    USE control_parameters,                                                    &
126        ONLY:  bc_lr, bc_ns, coupling_mode, coupling_mode_remote,              &
127               coupling_topology, dt_dosp, gathered_size, grid_level,          &
128               grid_level_count, host, inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, &
129               io_blocks, io_group, maximum_grid_level,                        &
130               maximum_parallel_io_streams, message_string,                    &
131               mg_switch_to_pe0_level, momentum_advec, nest_bound_l,           &
132               nest_bound_n, nest_bound_r, nest_bound_s, neutral, psolver,     &
133               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, recycling_width,    &
134               scalar_advec, subdomain_size
135
136    USE grid_variables,                                                        &
137        ONLY:  dx
138       
139    USE indices,                                                               &
140        ONLY:  mg_loc_ind, nbgp, nnx, nny, nnz, nx, nx_a, nx_o, nxl, nxl_mg,   &
141               nxlu, nxr, nxr_mg, ny, ny_a, ny_o, nyn, nyn_mg, nys, nys_mg,    &
142               nysv, nz, nzb, nzt, nzt_mg, wall_flags_1, wall_flags_2,         &
143               wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5, wall_flags_6,         &
144               wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9, wall_flags_10
145
146    USE kinds
147     
148    USE pegrid
149 
150#if defined( PMC_ACTIVE )
151    USE pmc_interface,                                                         &
152        ONLY:  cpl_npex,cpl_npey
153#endif
154
155    USE transpose_indices,                                                     &
156        ONLY:  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z, nys_x,&
157               nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_yd, nzt_y
158
159    IMPLICIT NONE
160
161    INTEGER(iwp) ::  i                        !<
162    INTEGER(iwp) ::  id_inflow_l              !<
163    INTEGER(iwp) ::  id_recycling_l           !<
164    INTEGER(iwp) ::  ind(5)                   !<
165    INTEGER(iwp) ::  j                        !<
166    INTEGER(iwp) ::  k                        !<
167    INTEGER(iwp) ::  maximum_grid_level_l     !<
168    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_x              !<
169    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_y              !<
170    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_z              !<
171    INTEGER(iwp) ::  mg_switch_to_pe0_level_l !<
172    INTEGER(iwp) ::  nnx_y                    !<
173    INTEGER(iwp) ::  nnx_z                    !<
174    INTEGER(iwp) ::  nny_x                    !<
175    INTEGER(iwp) ::  nny_z                    !<
176    INTEGER(iwp) ::  nnz_x                    !<
177    INTEGER(iwp) ::  nnz_y                    !<
178    INTEGER(iwp) ::  numproc_sqr              !<
179    INTEGER(iwp) ::  nxl_l                    !<
180    INTEGER(iwp) ::  nxr_l                    !<
181    INTEGER(iwp) ::  nyn_l                    !<
182    INTEGER(iwp) ::  nys_l                    !<
183    INTEGER(iwp) ::  nzb_l                    !<
184    INTEGER(iwp) ::  nzt_l                    !<
185    INTEGER(iwp) ::  omp_get_num_threads      !<
186
187    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ind_all !<
188    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxlf    !<
189    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxrf    !<
190    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nynf    !<
191    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nysf    !<
192
193    INTEGER(iwp), DIMENSION(2) :: pdims_remote          !<
194
195#if defined( __mpi2 )
196    LOGICAL ::  found                                   !<
197#endif
198
199!
200!-- Get the number of OpenMP threads
201    !$OMP PARALLEL
202#if defined( __intel_openmp_bug )
203    threads_per_task = omp_get_num_threads()
204#else
205!$  threads_per_task = omp_get_num_threads()
206#endif
207    !$OMP END PARALLEL
208
209
210#if defined( __parallel )
211
212    CALL location_message( 'creating virtual PE grids + MPI derived data types', &
213                           .FALSE. )
214#if defined( PMC_ACTIVE )
215!
216!-- In case of nested-domain runs, the processor grid is explicitly given
217!-- by the user in the nestpar-NAMELIST
218    pdims(1) = cpl_npex
219    pdims(2) = cpl_npey
220#else
221!
222!-- Determine the processor topology or check it, if prescribed by the user
223    IF ( npex == -1  .AND.  npey == -1 )  THEN
224
225!
226!--    Automatic determination of the topology
227       numproc_sqr = SQRT( REAL( numprocs, KIND=wp ) )
228       pdims(1)    = MAX( numproc_sqr , 1 )
229       DO  WHILE ( MOD( numprocs , pdims(1) ) /= 0 )
230          pdims(1) = pdims(1) - 1
231       ENDDO
232       pdims(2) = numprocs / pdims(1)
233
234    ELSEIF ( npex /= -1  .AND.  npey /= -1 )  THEN
235
236!
237!--    Prescribed by user. Number of processors on the prescribed topology
238!--    must be equal to the number of PEs available to the job
239       IF ( ( npex * npey ) /= numprocs )  THEN
240          WRITE( message_string, * ) 'number of PEs of the prescribed ',      & 
241                 'topology (', npex*npey,') does not match & the number of ', & 
242                 'PEs available to the job (', numprocs, ')'
243          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0221', 1, 2, 0, 6, 0 )
244       ENDIF
245       pdims(1) = npex
246       pdims(2) = npey
247
248    ELSE
249!
250!--    If the processor topology is prescribed by the user, the number of
251!--    PEs must be given in both directions
252       message_string = 'if the processor topology is prescribed by the, ' //  &
253                   ' user& both values of "npex" and "npey" must be given ' // &
254                   'in the &NAMELIST-parameter file'
255       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0222', 1, 2, 0, 6, 0 )
256
257    ENDIF
258#endif
259
260!
261!-- For communication speedup, set barriers in front of collective
262!-- communications by default on SGI-type systems
263    IF ( host(3:5) == 'sgi' )  collective_wait = .TRUE.
264
265!
266!-- If necessary, set horizontal boundary conditions to non-cyclic
267    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  cyclic(1) = .FALSE.
268    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  cyclic(2) = .FALSE.
269
270
271#if ! defined( __check)
272!
273!-- Create the virtual processor grid
274    CALL MPI_CART_CREATE( comm_palm, ndim, pdims, cyclic, reorder, &
275                          comm2d, ierr )
276    CALL MPI_COMM_RANK( comm2d, myid, ierr )
277    WRITE (myid_char,'(''_'',I6.6)')  myid
278
279    CALL MPI_CART_COORDS( comm2d, myid, ndim, pcoord, ierr )
280    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 0, 1, pleft, pright, ierr )
281    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 1, 1, psouth, pnorth, ierr )
282
283!
284!-- Determine sub-topologies for transpositions
285!-- Transposition from z to x:
286    remain_dims(1) = .TRUE.
287    remain_dims(2) = .FALSE.
288    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dx, ierr )
289    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dx, myidx, ierr )
290!
291!-- Transposition from x to y
292    remain_dims(1) = .FALSE.
293    remain_dims(2) = .TRUE.
294    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dy, ierr )
295    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dy, myidy, ierr )
296
297#endif
298
299!
300!-- Calculate array bounds along x-direction for every PE.
301    ALLOCATE( nxlf(0:pdims(1)-1), nxrf(0:pdims(1)-1), nynf(0:pdims(2)-1), &
302              nysf(0:pdims(2)-1) )
303
304    IF ( MOD( nx+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
305       WRITE( message_string, * ) 'x-direction: gridpoint number (',nx+1,') ',&
306                               'is not an& integral divisor of the number ',  &
307                               'processors (', pdims(1),')'
308       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0225', 1, 2, 0, 6, 0 )
309    ELSE
310       nnx  = ( nx + 1 ) / pdims(1)
311       IF ( nnx*pdims(1) - ( nx + 1) > nnx )  THEN
312          WRITE( message_string, * ) 'x-direction: nx does not match the',    & 
313                       'requirements given by the number of PEs &used',       &
314                       '& please use nx = ', nx - ( pdims(1) - ( nnx*pdims(1) &
315                                   - ( nx + 1 ) ) ), ' instead of nx =', nx
316          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0226', 1, 2, 0, 6, 0 )
317       ENDIF
318    ENDIF   
319
320!
321!-- Left and right array bounds, number of gridpoints
322    DO  i = 0, pdims(1)-1
323       nxlf(i)   = i * nnx
324       nxrf(i)   = ( i + 1 ) * nnx - 1
325    ENDDO
326
327!
328!-- Calculate array bounds in y-direction for every PE.
329    IF ( MOD( ny+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
330       WRITE( message_string, * ) 'y-direction: gridpoint number (',ny+1,') ', &
331                           'is not an& integral divisor of the number of',     &
332                           'processors (', pdims(2),')'
333       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0227', 1, 2, 0, 6, 0 )
334    ELSE
335       nny  = ( ny + 1 ) / pdims(2)
336       IF ( nny*pdims(2) - ( ny + 1) > nny )  THEN
337          WRITE( message_string, * ) 'y-direction: ny does not match the',    &
338                       'requirements given by the number of PEs &used ',      &
339                       '& please use ny = ', ny - ( pdims(2) - ( nnx*pdims(2) &
340                                     - ( ny + 1 ) ) ), ' instead of ny =', ny
341          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0228', 1, 2, 0, 6, 0 )
342       ENDIF
343    ENDIF   
344
345!
346!-- South and north array bounds
347    DO  j = 0, pdims(2)-1
348       nysf(j)   = j * nny
349       nynf(j)   = ( j + 1 ) * nny - 1
350    ENDDO
351
352!
353!-- Local array bounds of the respective PEs
354    nxl = nxlf(pcoord(1))
355    nxr = nxrf(pcoord(1))
356    nys = nysf(pcoord(2))
357    nyn = nynf(pcoord(2))
358    nzb = 0
359    nzt = nz
360    nnz = nz
361
362!
363!-- Set switches to define if the PE is situated at the border of the virtual
364!-- processor grid
365    IF ( nxl == 0 )   left_border_pe  = .TRUE.
366    IF ( nxr == nx )  right_border_pe = .TRUE.
367    IF ( nys == 0 )   south_border_pe = .TRUE.
368    IF ( nyn == ny )  north_border_pe = .TRUE.
369
370!
371!-- Calculate array bounds and gridpoint numbers for the transposed arrays
372!-- (needed in the pressure solver)
373!-- For the transposed arrays, cyclic boundaries as well as top and bottom
374!-- boundaries are omitted, because they are obstructive to the transposition
375
376!
377!-- 1. transposition  z --> x
378!-- This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition along x
379    nys_x = nys
380    nyn_x = nyn
381    nny_x = nny
382    nnz_x = nz / pdims(1)
383    nzb_x = 1 + myidx * nnz_x
384    nzt_x = ( myidx + 1 ) * nnz_x
385    sendrecvcount_zx = nnx * nny * nnz_x
386
387    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
388       IF ( MOD( nz , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
389          WRITE( message_string, * ) 'transposition z --> x:',                &
390                       '&nz=',nz,' is not an integral divisior of pdims(1)=', &
391                                                                   pdims(1)
392          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0230', 1, 2, 0, 6, 0 )
393       ENDIF
394    ENDIF
395
396!
397!-- 2. transposition  x --> y
398    nnz_y = nnz_x
399    nzb_y = nzb_x
400    nzt_y = nzt_x
401    IF ( MOD( nx+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
402       WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',                &
403                         '&nx+1=',nx+1,' is not an integral divisor of ',&
404                         'pdims(2)=',pdims(2)
405       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0231', 1, 2, 0, 6, 0 )
406    ENDIF
407    nnx_y = (nx+1) / pdims(2)
408    nxl_y = myidy * nnx_y
409    nxr_y = ( myidy + 1 ) * nnx_y - 1
410    sendrecvcount_xy = nnx_y * nny_x * nnz_y
411
412!
413!-- 3. transposition  y --> z  (ELSE:  x --> y  in case of 1D-decomposition
414!-- along x)
415    nnx_z = nnx_y
416    nxl_z = nxl_y
417    nxr_z = nxr_y
418    nny_z = (ny+1) / pdims(1)
419    nys_z = myidx * nny_z
420    nyn_z = ( myidx + 1 ) * nny_z - 1
421    sendrecvcount_yz = nnx_y * nny_z * nnz_y
422
423    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
424!
425!--    y --> z
426!--    This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition
427!--    along x, except that the uptream-spline method is switched on
428       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
429          WRITE( message_string, * ) 'transposition y --> z:',            &
430                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
431                            'pdims(1)=',pdims(1)
432          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0232', 1, 2, 0, 6, 0 )
433       ENDIF
434
435    ELSE
436!
437!--    x --> y. This condition must be fulfilled for a 1D-decomposition along x
438       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
439          WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',               &
440                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
441                            'pdims(1)=',pdims(1)
442          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0233', 1, 2, 0, 6, 0 )
443       ENDIF
444
445    ENDIF
446
447!
448!-- Indices for direct transpositions z --> y (used for calculating spectra)
449    IF ( dt_dosp /= 9999999.9_wp )  THEN
450       IF ( MOD( nz, pdims(2) ) /= 0 )  THEN
451          WRITE( message_string, * ) 'direct transposition z --> y (needed ', &
452                    'for spectra):& nz=',nz,' is not an integral divisor of ',&
453                    'pdims(2)=',pdims(2)
454          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0234', 1, 2, 0, 6, 0 )
455       ELSE
456          nxl_yd = nxl
457          nxr_yd = nxr
458          nzb_yd = 1 + myidy * ( nz / pdims(2) )
459          nzt_yd = ( myidy + 1 ) * ( nz / pdims(2) )
460          sendrecvcount_zyd = nnx * nny * ( nz / pdims(2) )
461       ENDIF
462    ENDIF
463
464!
465!-- Indices for direct transpositions y --> x (they are only possible in case
466!-- of a 1d-decomposition along x)
467    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
468       nny_x = nny / pdims(1)
469       nys_x = myid * nny_x
470       nyn_x = ( myid + 1 ) * nny_x - 1
471       nzb_x = 1
472       nzt_x = nz
473       sendrecvcount_xy = nnx * nny_x * nz
474    ENDIF
475
476!
477!-- Indices for direct transpositions x --> y (they are only possible in case
478!-- of a 1d-decomposition along y)
479    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
480       nnx_y = nnx / pdims(2)
481       nxl_y = myid * nnx_y
482       nxr_y = ( myid + 1 ) * nnx_y - 1
483       nzb_y = 1
484       nzt_y = nz
485       sendrecvcount_xy = nnx_y * nny * nz
486    ENDIF
487
488!
489!-- Arrays for storing the array bounds are needed any more
490    DEALLOCATE( nxlf , nxrf , nynf , nysf )
491
492
493#if ! defined( __check)
494!
495!-- Collect index bounds from other PEs (to be written to restart file later)
496    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:numprocs-1) )
497
498    IF ( myid == 0 )  THEN
499
500       hor_index_bounds(1,0) = nxl
501       hor_index_bounds(2,0) = nxr
502       hor_index_bounds(3,0) = nys
503       hor_index_bounds(4,0) = nyn
504
505!
506!--    Receive data from all other PEs
507       DO  i = 1, numprocs-1
508          CALL MPI_RECV( ibuf, 4, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
509                         ierr )
510          hor_index_bounds(:,i) = ibuf(1:4)
511       ENDDO
512
513    ELSE
514!
515!--    Send index bounds to PE0
516       ibuf(1) = nxl
517       ibuf(2) = nxr
518       ibuf(3) = nys
519       ibuf(4) = nyn
520       CALL MPI_SEND( ibuf, 4, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )
521
522    ENDIF
523
524#endif
525
526#if defined( __print )
527!
528!-- Control output
529    IF ( myid == 0 )  THEN
530       PRINT*, '*** processor topology ***'
531       PRINT*, ' '
532       PRINT*, 'myid   pcoord    left right  south north  idx idy   nxl: nxr',&
533               &'   nys: nyn'
534       PRINT*, '------------------------------------------------------------',&
535               &'-----------'
536       WRITE (*,1000)  0, pcoord(1), pcoord(2), pleft, pright, psouth, pnorth, &
537                       myidx, myidy, nxl, nxr, nys, nyn
5381000   FORMAT (I4,2X,'(',I3,',',I3,')',3X,I4,2X,I4,3X,I4,2X,I4,2X,I3,1X,I3, &
539               2(2X,I4,':',I4))
540
541!
542!--    Receive data from the other PEs
543       DO  i = 1,numprocs-1
544          CALL MPI_RECV( ibuf, 12, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
545                         ierr )
546          WRITE (*,1000)  i, ( ibuf(j) , j = 1,12 )
547       ENDDO
548    ELSE
549
550!
551!--    Send data to PE0
552       ibuf(1) = pcoord(1); ibuf(2) = pcoord(2); ibuf(3) = pleft
553       ibuf(4) = pright; ibuf(5) = psouth; ibuf(6) = pnorth; ibuf(7) = myidx
554       ibuf(8) = myidy; ibuf(9) = nxl; ibuf(10) = nxr; ibuf(11) = nys
555       ibuf(12) = nyn
556       CALL MPI_SEND( ibuf, 12, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )       
557    ENDIF
558#endif
559
560#if defined( __parallel ) && ! defined( __check)
561#if defined( __mpi2 )
562!
563!-- In case of coupled runs, get the port name on PE0 of the atmosphere model
564!-- and pass it to PE0 of the ocean model
565    IF ( myid == 0 )  THEN
566
567       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
568
569          CALL MPI_OPEN_PORT( MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
570
571          CALL MPI_PUBLISH_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, &
572                                 ierr )
573
574!
575!--       Write a flag file for the ocean model and the other atmosphere
576!--       processes.
577!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
578!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
579!--       (i.e. before the port has been created)
580          OPEN( 90, FILE='COUPLING_PORT_OPENED', FORM='FORMATTED' )
581          WRITE ( 90, '(''TRUE'')' )
582          CLOSE ( 90 )
583
584       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
585
586!
587!--       Continue only if the atmosphere model has created the port.
588!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
589!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
590!--       (i.e. before the port has been created)
591          INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
592          DO WHILE ( .NOT. found )
593             INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
594          ENDDO
595
596          CALL MPI_LOOKUP_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
597
598       ENDIF
599
600    ENDIF
601
602!
603!-- In case of coupled runs, establish the connection between the atmosphere
604!-- and the ocean model and define the intercommunicator (comm_inter)
605    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
606    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
607
608       CALL MPI_COMM_ACCEPT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
609                             comm_inter, ierr )
610       coupling_mode_remote = 'ocean_to_atmosphere'
611
612    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
613
614       CALL MPI_COMM_CONNECT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
615                              comm_inter, ierr )
616       coupling_mode_remote = 'atmosphere_to_ocean'
617
618    ENDIF
619#endif
620
621!
622!-- Determine the number of ghost point layers
623    IF ( ( scalar_advec == 'ws-scheme' .AND. .NOT. neutral ) .OR.             &
624         scalar_advec == 'ws-scheme-mono' .OR.                                &
625         momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
626       nbgp = 3
627    ELSE
628       nbgp = 1
629    ENDIF
630
631!
632!-- Create a new MPI derived datatype for the exchange of surface (xy) data,
633!-- which is needed for coupled atmosphere-ocean runs.
634!-- First, calculate number of grid points of an xy-plane.
635    ngp_xy  = ( nxr - nxl + 1 + 2 * nbgp ) * ( nyn - nys + 1 + 2 * nbgp )
636    CALL MPI_TYPE_VECTOR( ngp_xy, 1, nzt-nzb+2, MPI_REAL, type_xy, ierr )
637    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xy, ierr )
638
639    IF ( TRIM( coupling_mode ) /= 'uncoupled' )  THEN
640   
641!
642!--    Pass the number of grid points of the atmosphere model to
643!--    the ocean model and vice versa
644       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
645
646          nx_a = nx
647          ny_a = ny
648
649          IF ( myid == 0 )  THEN
650
651             CALL MPI_SEND( nx_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 1, comm_inter,  &
652                            ierr )
653             CALL MPI_SEND( ny_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 2, comm_inter,  &
654                            ierr )
655             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 3, comm_inter, &
656                            ierr )
657             CALL MPI_RECV( nx_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 4, comm_inter,  &
658                            status, ierr )
659             CALL MPI_RECV( ny_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 5, comm_inter,  &
660                            status, ierr )
661             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 6,      &
662                            comm_inter, status, ierr )
663          ENDIF
664
665          CALL MPI_BCAST( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
666          CALL MPI_BCAST( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr ) 
667          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
668       
669       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
670
671          nx_o = nx
672          ny_o = ny
673
674          IF ( myid == 0 ) THEN
675
676             CALL MPI_RECV( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 1, comm_inter, status, &
677                            ierr )
678             CALL MPI_RECV( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 2, comm_inter, status, &
679                            ierr )
680             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, 3, comm_inter, &
681                            status, ierr )
682             CALL MPI_SEND( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 4, comm_inter, ierr )
683             CALL MPI_SEND( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 5, comm_inter, ierr )
684             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, 0, 6, comm_inter, ierr )
685          ENDIF
686
687          CALL MPI_BCAST( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr)
688          CALL MPI_BCAST( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
689          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
690
691       ENDIF
692 
693       ngp_a = ( nx_a+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_a+1 + 2 * nbgp )
694       ngp_o = ( nx_o+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_o+1 + 2 * nbgp )
695
696!
697!--    Determine if the horizontal grid and the number of PEs in ocean and
698!--    atmosphere is same or not
699       IF ( nx_o == nx_a  .AND.  ny_o == ny_a  .AND.  &
700            pdims(1) == pdims_remote(1) .AND. pdims(2) == pdims_remote(2) ) &
701       THEN
702          coupling_topology = 0
703       ELSE
704          coupling_topology = 1
705       ENDIF
706
707!
708!--    Determine the target PEs for the exchange between ocean and
709!--    atmosphere (comm2d)
710       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
711!
712!--       In case of identical topologies, every atmosphere PE has exactly one
713!--       ocean PE counterpart and vice versa
714          IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' ) THEN
715             target_id = myid + numprocs
716          ELSE
717             target_id = myid
718          ENDIF
719
720       ELSE
721!
722!--       In case of nonequivalent topology in ocean and atmosphere only for
723!--       PE0 in ocean and PE0 in atmosphere a target_id is needed, since
724!--       data echxchange between ocean and atmosphere will be done only
725!--       between these PEs.   
726          IF ( myid == 0 )  THEN
727
728             IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
729                target_id = numprocs
730             ELSE
731                target_id = 0
732             ENDIF
733
734          ENDIF
735
736       ENDIF
737
738    ENDIF
739
740
741#endif
742
743#else
744
745!
746!-- Array bounds when running on a single PE (respectively a non-parallel
747!-- machine)
748    nxl = 0
749    nxr = nx
750    nnx = nxr - nxl + 1
751    nys = 0
752    nyn = ny
753    nny = nyn - nys + 1
754    nzb = 0
755    nzt = nz
756    nnz = nz
757
758    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:0) )
759    hor_index_bounds(1,0) = nxl
760    hor_index_bounds(2,0) = nxr
761    hor_index_bounds(3,0) = nys
762    hor_index_bounds(4,0) = nyn
763
764!
765!-- Array bounds for the pressure solver (in the parallel code, these bounds
766!-- are the ones for the transposed arrays)
767    nys_x = nys
768    nyn_x = nyn
769    nzb_x = nzb + 1
770    nzt_x = nzt
771
772    nxl_y = nxl
773    nxr_y = nxr
774    nzb_y = nzb + 1
775    nzt_y = nzt
776
777    nxl_z = nxl
778    nxr_z = nxr
779    nys_z = nys
780    nyn_z = nyn
781
782#endif
783
784!
785!-- Calculate number of grid levels necessary for the multigrid poisson solver
786!-- as well as the gridpoint indices on each level
787    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
788
789!
790!--    First calculate number of possible grid levels for the subdomains
791       mg_levels_x = 1
792       mg_levels_y = 1
793       mg_levels_z = 1
794
795       i = nnx
796       DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
797          i = i / 2
798          mg_levels_x = mg_levels_x + 1
799       ENDDO
800
801       j = nny
802       DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
803          j = j / 2
804          mg_levels_y = mg_levels_y + 1
805       ENDDO
806
807       k = nz    ! do not use nnz because it might be > nz due to transposition
808                 ! requirements
809       DO WHILE ( MOD( k, 2 ) == 0  .AND.  k /= 2 )
810          k = k / 2
811          mg_levels_z = mg_levels_z + 1
812       ENDDO
813
814       maximum_grid_level = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
815
816!
817!--    Find out, if the total domain allows more levels. These additional
818!--    levels are identically processed on all PEs.
819       IF ( numprocs > 1  .AND.  mg_switch_to_pe0_level /= -1 )  THEN
820
821          IF ( mg_levels_z > MIN( mg_levels_x, mg_levels_y ) )  THEN
822
823             mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level
824
825             mg_levels_x = 1
826             mg_levels_y = 1
827
828             i = nx+1
829             DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
830                i = i / 2
831                mg_levels_x = mg_levels_x + 1
832             ENDDO
833
834             j = ny+1
835             DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
836                j = j / 2
837                mg_levels_y = mg_levels_y + 1
838             ENDDO
839
840             maximum_grid_level_l = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
841
842             IF ( maximum_grid_level_l > mg_switch_to_pe0_level_l )  THEN
843                mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level_l - &
844                                           mg_switch_to_pe0_level_l + 1
845             ELSE
846                mg_switch_to_pe0_level_l = 0
847             ENDIF
848
849          ELSE
850             mg_switch_to_pe0_level_l = 0
851             maximum_grid_level_l = maximum_grid_level
852
853          ENDIF
854
855!
856!--       Use switch level calculated above only if it is not pre-defined
857!--       by user
858          IF ( mg_switch_to_pe0_level == 0 )  THEN
859             IF ( mg_switch_to_pe0_level_l /= 0 )  THEN
860                mg_switch_to_pe0_level = mg_switch_to_pe0_level_l
861                maximum_grid_level     = maximum_grid_level_l
862             ENDIF
863
864          ELSE
865!
866!--          Check pre-defined value and reset to default, if neccessary
867             IF ( mg_switch_to_pe0_level < mg_switch_to_pe0_level_l  .OR.  &
868                  mg_switch_to_pe0_level >= maximum_grid_level_l )  THEN
869                message_string = 'mg_switch_to_pe0_level ' // &
870                                 'out of range and reset to default (=0)'
871                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0235', 0, 1, 0, 6, 0 )
872                mg_switch_to_pe0_level = 0
873             ELSE
874!
875!--             Use the largest number of possible levels anyway and recalculate
876!--             the switch level to this largest number of possible values
877                maximum_grid_level = maximum_grid_level_l
878
879             ENDIF
880
881          ENDIF
882
883       ENDIF
884
885       ALLOCATE( grid_level_count(maximum_grid_level),                       &
886                 nxl_mg(0:maximum_grid_level), nxr_mg(0:maximum_grid_level), &
887                 nyn_mg(0:maximum_grid_level), nys_mg(0:maximum_grid_level), &
888                 nzt_mg(0:maximum_grid_level) )
889
890       grid_level_count = 0
891!
892!--    Index zero required as dummy due to definition of arrays f2 and p2 in
893!--    recursive subroutine next_mg_level
894       nxl_mg(0) = 0; nxr_mg(0) = 0; nyn_mg(0) = 0; nys_mg(0) = 0; nzt_mg(0) = 0
895
896       nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzt_l = nzt
897
898       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
899
900          IF ( i == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
901#if defined( __parallel ) && ! defined( __check )
902!
903!--          Save the grid size of the subdomain at the switch level, because
904!--          it is needed in poismg.
905             ind(1) = nxl_l; ind(2) = nxr_l
906             ind(3) = nys_l; ind(4) = nyn_l
907             ind(5) = nzt_l
908             ALLOCATE( ind_all(5*numprocs), mg_loc_ind(5,0:numprocs-1) )
909             CALL MPI_ALLGATHER( ind, 5, MPI_INTEGER, ind_all, 5, &
910                                 MPI_INTEGER, comm2d, ierr )
911             DO  j = 0, numprocs-1
912                DO  k = 1, 5
913                   mg_loc_ind(k,j) = ind_all(k+j*5)
914                ENDDO
915             ENDDO
916             DEALLOCATE( ind_all )
917!
918!--          Calculate the grid size of the total domain
919             nxr_l = ( nxr_l-nxl_l+1 ) * pdims(1) - 1
920             nxl_l = 0
921             nyn_l = ( nyn_l-nys_l+1 ) * pdims(2) - 1
922             nys_l = 0
923!
924!--          The size of this gathered array must not be larger than the
925!--          array tend, which is used in the multigrid scheme as a temporary
926!--          array. Therefore the subdomain size of an PE is calculated and
927!--          the size of the gathered grid. These values are used in 
928!--          routines pres and poismg
929             subdomain_size = ( nxr - nxl + 2 * nbgp + 1 ) * &
930                              ( nyn - nys + 2 * nbgp + 1 ) * ( nzt - nzb + 2 )
931             gathered_size  = ( nxr_l - nxl_l + 3 ) * ( nyn_l - nys_l + 3 ) * &
932                              ( nzt_l - nzb + 2 )
933
934#elif ! defined ( __parallel )
935             message_string = 'multigrid gather/scatter impossible ' // &
936                          'in non parallel mode'
937             CALL message( 'init_pegrid', 'PA0237', 1, 2, 0, 6, 0 )
938#endif
939          ENDIF
940
941          nxl_mg(i) = nxl_l
942          nxr_mg(i) = nxr_l
943          nys_mg(i) = nys_l
944          nyn_mg(i) = nyn_l
945          nzt_mg(i) = nzt_l
946
947          nxl_l = nxl_l / 2 
948          nxr_l = nxr_l / 2
949          nys_l = nys_l / 2 
950          nyn_l = nyn_l / 2 
951          nzt_l = nzt_l / 2 
952
953       ENDDO
954
955!
956!--    Temporary problem: Currently calculation of maxerror iin routine poismg crashes
957!--    if grid data are collected on PE0 already on the finest grid level.
958!--    To be solved later.
959       IF ( maximum_grid_level == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
960          message_string = 'grid coarsening on subdomain level cannot be performed'
961          CALL message( 'poismg', 'PA0236', 1, 2, 0, 6, 0 )
962       ENDIF
963
964    ELSE
965
966       maximum_grid_level = 0
967
968    ENDIF
969
970!
971!-- Default level 0 tells exchange_horiz that all ghost planes have to be
972!-- exchanged. grid_level is adjusted in poismg, where only one ghost plane
973!-- is required.
974    grid_level = 0
975
976#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
977!
978!-- Gridpoint number for the exchange of ghost points (y-line for 2D-arrays)
979    ngp_y  = nyn - nys + 1 + 2 * nbgp
980
981!
982!-- Define new MPI derived datatypes for the exchange of ghost points in
983!-- x- and y-direction for 2D-arrays (line)
984    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_REAL, type_x, &
985                          ierr )
986    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x, ierr )
987    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_INTEGER, &
988                          type_x_int, ierr )
989    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x_int, ierr )
990
991    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_REAL, type_y, ierr )
992    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y, ierr )
993    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_INTEGER, type_y_int, ierr )
994    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y_int, ierr )
995
996
997!
998!-- Calculate gridpoint numbers for the exchange of ghost points along x
999!-- (yz-plane for 3D-arrays) and define MPI derived data type(s) for the
1000!-- exchange of ghost points in y-direction (xz-plane).
1001!-- Do these calculations for the model grid and (if necessary) also
1002!-- for the coarser grid levels used in the multigrid method
1003    ALLOCATE ( ngp_xz(0:maximum_grid_level), ngp_yz(0:maximum_grid_level),     &
1004               type_xz(0:maximum_grid_level), type_yz(0:maximum_grid_level) )
1005
1006    nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzb_l = nzb; nzt_l = nzt
1007
1008!
1009!-- Discern between the model grid, which needs nbgp ghost points and
1010!-- grid levels for the multigrid scheme. In the latter case only one
1011!-- ghost point is necessary.
1012!-- First definition of MPI-datatypes for exchange of ghost layers on normal
1013!-- grid. The following loop is needed for data exchange in poismg.f90.
1014!
1015!-- Determine number of grid points of yz-layer for exchange
1016    ngp_yz(0) = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1017
1018!
1019!-- Define an MPI-datatype for the exchange of left/right boundaries.
1020!-- Although data are contiguous in physical memory (which does not
1021!-- necessarily require an MPI-derived datatype), the data exchange between
1022!-- left and right PE's using the MPI-derived type is 10% faster than without.
1023    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz(0), &
1024                          MPI_REAL, type_xz(0), ierr )
1025    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(0), ierr )
1026
1027    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz(0), ngp_yz(0), MPI_REAL, type_yz(0), &
1028                          ierr ) 
1029    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(0), ierr )
1030
1031!
1032!-- Definition of MPI-datatypes for multigrid method (coarser level grids)
1033    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1034!   
1035!--    Definition of MPI-datatyoe as above, but only 1 ghost level is used
1036       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
1037
1038          ngp_xz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nxr_l - nxl_l + 3)
1039          ngp_yz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nyn_l - nys_l + 3)
1040
1041          CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr_l-nxl_l+3, nzt_l-nzb_l+2, ngp_yz(i), &
1042                                MPI_REAL, type_xz(i), ierr )
1043          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(i), ierr )
1044
1045          CALL MPI_TYPE_VECTOR( 1, ngp_yz(i), ngp_yz(i), MPI_REAL, type_yz(i), &
1046                                ierr )
1047          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(i), ierr )
1048
1049          nxl_l = nxl_l / 2
1050          nxr_l = nxr_l / 2
1051          nys_l = nys_l / 2
1052          nyn_l = nyn_l / 2
1053          nzt_l = nzt_l / 2
1054
1055       ENDDO
1056
1057    ENDIF
1058!
1059!-- Define data types for exchange of 3D Integer arrays.
1060    ngp_yz_int = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1061
1062    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz_int, &
1063                          MPI_INTEGER, type_xz_int, ierr )
1064    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz_int, ierr )
1065
1066    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz_int, ngp_yz_int, MPI_INTEGER, type_yz_int, &
1067                          ierr )
1068    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz_int, ierr )
1069
1070#endif
1071
1072#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1073!
1074!-- Setting of flags for inflow/outflow/nesting conditions in case of non-cyclic
1075!-- horizontal boundary conditions.
1076    IF ( pleft == MPI_PROC_NULL )  THEN
1077       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1078          inflow_l  = .TRUE.
1079       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1080          outflow_l = .TRUE.
1081#if defined( PMC_ACTIVE )
1082       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1083          nest_bound_l = .TRUE.
1084#endif
1085       ENDIF
1086    ENDIF
1087
1088    IF ( pright == MPI_PROC_NULL )  THEN
1089       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1090          outflow_r = .TRUE.
1091       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1092          inflow_r  = .TRUE.
1093#if defined( PMC_ACTIVE )
1094       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1095          nest_bound_r = .TRUE.
1096#endif
1097       ENDIF
1098    ENDIF
1099
1100    IF ( psouth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1101       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1102          outflow_s = .TRUE.
1103       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1104          inflow_s  = .TRUE.
1105#if defined( PMC_ACTIVE )
1106       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1107          nest_bound_s = .TRUE.
1108#endif
1109       ENDIF
1110    ENDIF
1111
1112    IF ( pnorth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1113       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1114          inflow_n  = .TRUE.
1115       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1116          outflow_n = .TRUE.
1117#if defined( PMC_ACTIVE )
1118       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1119          nest_bound_n = .TRUE.
1120#endif
1121       ENDIF
1122    ENDIF
1123
1124!
1125!-- Broadcast the id of the inflow PE
1126    IF ( inflow_l )  THEN
1127       id_inflow_l = myidx
1128    ELSE
1129       id_inflow_l = 0
1130    ENDIF
1131    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1132    CALL MPI_ALLREDUCE( id_inflow_l, id_inflow, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1133                        comm1dx, ierr )
1134
1135!
1136!-- Broadcast the id of the recycling plane
1137!-- WARNING: needs to be adjusted in case of inflows other than from left side!
1138    IF ( NINT( recycling_width / dx ) >= nxl  .AND. &
1139         NINT( recycling_width / dx ) <= nxr )  THEN
1140       id_recycling_l = myidx
1141    ELSE
1142       id_recycling_l = 0
1143    ENDIF
1144    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1145    CALL MPI_ALLREDUCE( id_recycling_l, id_recycling, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1146                        comm1dx, ierr )
1147
1148    CALL location_message( 'finished', .TRUE. )
1149
1150#elif ! defined ( __parallel )
1151    IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1152       inflow_l  = .TRUE.
1153       outflow_r = .TRUE.
1154    ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1155       outflow_l = .TRUE.
1156       inflow_r  = .TRUE.
1157    ENDIF
1158
1159    IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1160       inflow_n  = .TRUE.
1161       outflow_s = .TRUE.
1162    ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1163       outflow_n = .TRUE.
1164       inflow_s  = .TRUE.
1165    ENDIF
1166#endif
1167
1168!
1169!-- At the inflow or outflow, u or v, respectively, have to be calculated for
1170!-- one more grid point.
1171    IF ( inflow_l .OR. outflow_l .OR. nest_bound_l )  THEN
1172       nxlu = nxl + 1
1173    ELSE
1174       nxlu = nxl
1175    ENDIF
1176    IF ( inflow_s .OR. outflow_s .OR. nest_bound_s )  THEN
1177       nysv = nys + 1
1178    ELSE
1179       nysv = nys
1180    ENDIF
1181
1182!
1183!-- Allocate wall flag arrays used in the multigrid solver
1184    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1185
1186       DO  i = maximum_grid_level, 1, -1
1187
1188           SELECT CASE ( i )
1189
1190              CASE ( 1 )
1191                 ALLOCATE( wall_flags_1(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1192                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1193                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1194
1195              CASE ( 2 )
1196                 ALLOCATE( wall_flags_2(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1197                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1198                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1199
1200              CASE ( 3 )
1201                 ALLOCATE( wall_flags_3(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1202                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1203                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1204
1205              CASE ( 4 )
1206                 ALLOCATE( wall_flags_4(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1207                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1208                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1209
1210              CASE ( 5 )
1211                 ALLOCATE( wall_flags_5(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1212                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1213                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1214
1215              CASE ( 6 )
1216                 ALLOCATE( wall_flags_6(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1217                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1218                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1219
1220              CASE ( 7 )
1221                 ALLOCATE( wall_flags_7(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1222                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1223                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1224
1225              CASE ( 8 )
1226                 ALLOCATE( wall_flags_8(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1227                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1228                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1229
1230              CASE ( 9 )
1231                 ALLOCATE( wall_flags_9(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1232                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1233                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1234
1235              CASE ( 10 )
1236                 ALLOCATE( wall_flags_10(nzb:nzt_mg(i)+1,        &
1237                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1238                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1239
1240              CASE DEFAULT
1241                 message_string = 'more than 10 multigrid levels'
1242                 CALL message( 'init_pegrid', 'PA0238', 1, 2, 0, 6, 0 )
1243
1244          END SELECT
1245
1246       ENDDO
1247
1248    ENDIF
1249
1250!
1251!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
1252!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
1253!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
1254!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
1255!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
1256!-- system.
1257!-- First, set the default:
1258    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR. &
1259         maximum_parallel_io_streams > numprocs )  THEN
1260       maximum_parallel_io_streams = numprocs
1261    ENDIF
1262
1263!
1264!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
1265!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
1266!-- for all PEs belonging to the same group. A preliminary setting with myid
1267!-- based on MPI_COMM_WORLD has been done in parin.
1268    io_blocks = numprocs / maximum_parallel_io_streams
1269    io_group  = MOD( myid+1, io_blocks )
1270   
1271
1272 END SUBROUTINE init_pegrid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.