source: palm/trunk/SOURCE/init_pegrid.f90 @ 1763

Last change on this file since 1763 was 1763, checked in by hellstea, 6 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 43.3 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!
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: init_pegrid.f90 1763 2016-02-25 13:00:19Z hellstea $
26!
27! 1762 2016-02-25 12:31:13Z hellstea
28! Introduction of nested domain feature
29!
30! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
31! Code annotations made doxygen readable
32!
33! 1677 2015-10-02 13:25:23Z boeske
34! New MPI-data types for exchange of 3D integer arrays.
35!
36! 1575 2015-03-27 09:56:27Z raasch
37! adjustments for psolver-queries, calculation of ngp_xz added
38!
39! 1565 2015-03-09 20:59:31Z suehring
40! Refine if-clause for setting nbgp.
41!
42! 1557 2015-03-05 16:43:04Z suehring
43! Adjustment for monotonic limiter
44!
45! 1468 2014-09-24 14:06:57Z maronga
46! Adapted for use on up to 6-digit processor cores
47!
48! 1435 2014-07-21 10:37:02Z keck
49! bugfix: added missing parameter coupling_mode_remote to ONLY-attribute
50!
51! 1402 2014-05-09 14:25:13Z raasch
52! location messages modified
53!
54! 1384 2014-05-02 14:31:06Z raasch
55! location messages added
56!
57! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
58! REAL constants provided with KIND-attribute
59!
60! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
61! REAL functions provided with KIND-attribute
62!
63! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
64! ONLY-attribute added to USE-statements,
65! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
66! kinds are defined in new module kinds,
67! revision history before 2012 removed,
68! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
69! all variable declaration statements
70!
71! 1304 2014-03-12 10:29:42Z raasch
72! bugfix: single core MPI runs missed some settings of transpose indices
73!
74! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
75! error message for poisfft_hybrid removed
76!
77! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
78! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet removed
79!
80! 1139 2013-04-18 07:25:03Z raasch
81! bugfix for calculating the id of the PE carrying the recycling plane
82!
83! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
84! initialization of poisfft moved to module poisfft
85!
86! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
87! unused variables removed
88!
89! 1056 2012-11-16 15:28:04Z raasch
90! Indices for arrays n.._mg start from zero due to definition of arrays f2 and
91! p2 as automatic arrays in recursive subroutine next_mg_level
92!
93! 1041 2012-11-06 02:36:29Z raasch
94! a 2d virtual processor topology is used by default for all machines
95!
96! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
97! code put under GPL (PALM 3.9)
98!
99! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
100! subdomains must have identical size (grid matching = "match" removed)
101!
102! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
103! all actions concerning upstream-spline-method removed
104!
105! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
106! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet added
107! nxlu and nysv are also calculated for inflow boundary
108!
109! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
110! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
111!
112! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
113! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
114!
115! Revision 1.1  1997/07/24 11:15:09  raasch
116! Initial revision
117!
118!
119! Description:
120! ------------
121!> Determination of the virtual processor topology (if not prescribed by the
122!> user)and computation of the grid point number and array bounds of the local
123!> domains.
124!------------------------------------------------------------------------------!
125 SUBROUTINE init_pegrid
126 
127
128    USE control_parameters,                                                    &
129        ONLY:  bc_lr, bc_ns, coupling_mode, coupling_mode_remote,              &
130               coupling_topology, dt_dosp, gathered_size, grid_level,          &
131               grid_level_count, host, inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, &
132               io_blocks, io_group, maximum_grid_level,                        &
133               maximum_parallel_io_streams, message_string,                    &
134               mg_switch_to_pe0_level, momentum_advec, nest_bound_l,           &
135               nest_bound_n, nest_bound_r, nest_bound_s, neutral, psolver,     &
136               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, recycling_width,    &
137               scalar_advec, subdomain_size
138
139    USE grid_variables,                                                        &
140        ONLY:  dx
141       
142    USE indices,                                                               &
143        ONLY:  mg_loc_ind, nbgp, nnx, nny, nnz, nx, nx_a, nx_o, nxl, nxl_mg,   &
144               nxlu, nxr, nxr_mg, ny, ny_a, ny_o, nyn, nyn_mg, nys, nys_mg,    &
145               nysv, nz, nzb, nzt, nzt_mg, wall_flags_1, wall_flags_2,         &
146               wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5, wall_flags_6,         &
147               wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9, wall_flags_10
148
149    USE kinds
150     
151    USE pegrid
152 
153#if defined( PMC_ACTIVE )
154    USE pmc_interface,                                                         &
155        ONLY:  cpl_npex,cpl_npey
156#endif
157
158    USE transpose_indices,                                                     &
159        ONLY:  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z, nys_x,&
160               nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_yd, nzt_y
161
162    IMPLICIT NONE
163
164    INTEGER(iwp) ::  i                        !<
165    INTEGER(iwp) ::  id_inflow_l              !<
166    INTEGER(iwp) ::  id_recycling_l           !<
167    INTEGER(iwp) ::  ind(5)                   !<
168    INTEGER(iwp) ::  j                        !<
169    INTEGER(iwp) ::  k                        !<
170    INTEGER(iwp) ::  maximum_grid_level_l     !<
171    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_x              !<
172    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_y              !<
173    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_z              !<
174    INTEGER(iwp) ::  mg_switch_to_pe0_level_l !<
175    INTEGER(iwp) ::  nnx_y                    !<
176    INTEGER(iwp) ::  nnx_z                    !<
177    INTEGER(iwp) ::  nny_x                    !<
178    INTEGER(iwp) ::  nny_z                    !<
179    INTEGER(iwp) ::  nnz_x                    !<
180    INTEGER(iwp) ::  nnz_y                    !<
181    INTEGER(iwp) ::  numproc_sqr              !<
182    INTEGER(iwp) ::  nxl_l                    !<
183    INTEGER(iwp) ::  nxr_l                    !<
184    INTEGER(iwp) ::  nyn_l                    !<
185    INTEGER(iwp) ::  nys_l                    !<
186    INTEGER(iwp) ::  nzb_l                    !<
187    INTEGER(iwp) ::  nzt_l                    !<
188    INTEGER(iwp) ::  omp_get_num_threads      !<
189
190    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ind_all !<
191    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxlf    !<
192    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxrf    !<
193    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nynf    !<
194    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nysf    !<
195
196    INTEGER(iwp), DIMENSION(2) :: pdims_remote          !<
197
198#if defined( __mpi2 )
199    LOGICAL ::  found                                   !<
200#endif
201
202!
203!-- Get the number of OpenMP threads
204    !$OMP PARALLEL
205#if defined( __intel_openmp_bug )
206    threads_per_task = omp_get_num_threads()
207#else
208!$  threads_per_task = omp_get_num_threads()
209#endif
210    !$OMP END PARALLEL
211
212
213#if defined( __parallel )
214
215    CALL location_message( 'creating virtual PE grids + MPI derived data types', &
216                           .FALSE. )
217#if defined( PMC_ACTIVE )
218!
219!-- In case of nested-domain runs, the processor grid is explicitly given
220!-- by the user in the nestpar-NAMELIST
221    pdims(1) = cpl_npex
222    pdims(2) = cpl_npey
223#else
224!
225!-- Determine the processor topology or check it, if prescribed by the user
226    IF ( npex == -1  .AND.  npey == -1 )  THEN
227
228!
229!--    Automatic determination of the topology
230       numproc_sqr = SQRT( REAL( numprocs, KIND=wp ) )
231       pdims(1)    = MAX( numproc_sqr , 1 )
232       DO  WHILE ( MOD( numprocs , pdims(1) ) /= 0 )
233          pdims(1) = pdims(1) - 1
234       ENDDO
235       pdims(2) = numprocs / pdims(1)
236
237    ELSEIF ( npex /= -1  .AND.  npey /= -1 )  THEN
238
239!
240!--    Prescribed by user. Number of processors on the prescribed topology
241!--    must be equal to the number of PEs available to the job
242       IF ( ( npex * npey ) /= numprocs )  THEN
243          WRITE( message_string, * ) 'number of PEs of the prescribed ',      & 
244                 'topology (', npex*npey,') does not match & the number of ', & 
245                 'PEs available to the job (', numprocs, ')'
246          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0221', 1, 2, 0, 6, 0 )
247       ENDIF
248       pdims(1) = npex
249       pdims(2) = npey
250
251    ELSE
252!
253!--    If the processor topology is prescribed by the user, the number of
254!--    PEs must be given in both directions
255       message_string = 'if the processor topology is prescribed by the, ' //  &
256                   ' user& both values of "npex" and "npey" must be given ' // &
257                   'in the &NAMELIST-parameter file'
258       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0222', 1, 2, 0, 6, 0 )
259
260    ENDIF
261#endif
262
263!
264!-- For communication speedup, set barriers in front of collective
265!-- communications by default on SGI-type systems
266    IF ( host(3:5) == 'sgi' )  collective_wait = .TRUE.
267
268!
269!-- If necessary, set horizontal boundary conditions to non-cyclic
270    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  cyclic(1) = .FALSE.
271    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  cyclic(2) = .FALSE.
272
273
274#if ! defined( __check)
275!
276!-- Create the virtual processor grid
277    CALL MPI_CART_CREATE( comm_palm, ndim, pdims, cyclic, reorder, &
278                          comm2d, ierr )
279    CALL MPI_COMM_RANK( comm2d, myid, ierr )
280    WRITE (myid_char,'(''_'',I6.6)')  myid
281
282    CALL MPI_CART_COORDS( comm2d, myid, ndim, pcoord, ierr )
283    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 0, 1, pleft, pright, ierr )
284    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 1, 1, psouth, pnorth, ierr )
285
286!
287!-- Determine sub-topologies for transpositions
288!-- Transposition from z to x:
289    remain_dims(1) = .TRUE.
290    remain_dims(2) = .FALSE.
291    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dx, ierr )
292    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dx, myidx, ierr )
293!
294!-- Transposition from x to y
295    remain_dims(1) = .FALSE.
296    remain_dims(2) = .TRUE.
297    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dy, ierr )
298    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dy, myidy, ierr )
299
300#endif
301
302!
303!-- Calculate array bounds along x-direction for every PE.
304    ALLOCATE( nxlf(0:pdims(1)-1), nxrf(0:pdims(1)-1), nynf(0:pdims(2)-1), &
305              nysf(0:pdims(2)-1) )
306
307    IF ( MOD( nx+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
308       WRITE( message_string, * ) 'x-direction: gridpoint number (',nx+1,') ',&
309                               'is not an& integral divisor of the number ',  &
310                               'processors (', pdims(1),')'
311       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0225', 1, 2, 0, 6, 0 )
312    ELSE
313       nnx  = ( nx + 1 ) / pdims(1)
314       IF ( nnx*pdims(1) - ( nx + 1) > nnx )  THEN
315          WRITE( message_string, * ) 'x-direction: nx does not match the',    & 
316                       'requirements given by the number of PEs &used',       &
317                       '& please use nx = ', nx - ( pdims(1) - ( nnx*pdims(1) &
318                                   - ( nx + 1 ) ) ), ' instead of nx =', nx
319          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0226', 1, 2, 0, 6, 0 )
320       ENDIF
321    ENDIF   
322
323!
324!-- Left and right array bounds, number of gridpoints
325    DO  i = 0, pdims(1)-1
326       nxlf(i)   = i * nnx
327       nxrf(i)   = ( i + 1 ) * nnx - 1
328    ENDDO
329
330!
331!-- Calculate array bounds in y-direction for every PE.
332    IF ( MOD( ny+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
333       WRITE( message_string, * ) 'y-direction: gridpoint number (',ny+1,') ', &
334                           'is not an& integral divisor of the number of',     &
335                           'processors (', pdims(2),')'
336       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0227', 1, 2, 0, 6, 0 )
337    ELSE
338       nny  = ( ny + 1 ) / pdims(2)
339       IF ( nny*pdims(2) - ( ny + 1) > nny )  THEN
340          WRITE( message_string, * ) 'y-direction: ny does not match the',    &
341                       'requirements given by the number of PEs &used ',      &
342                       '& please use ny = ', ny - ( pdims(2) - ( nnx*pdims(2) &
343                                     - ( ny + 1 ) ) ), ' instead of ny =', ny
344          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0228', 1, 2, 0, 6, 0 )
345       ENDIF
346    ENDIF   
347
348!
349!-- South and north array bounds
350    DO  j = 0, pdims(2)-1
351       nysf(j)   = j * nny
352       nynf(j)   = ( j + 1 ) * nny - 1
353    ENDDO
354
355!
356!-- Local array bounds of the respective PEs
357    nxl = nxlf(pcoord(1))
358    nxr = nxrf(pcoord(1))
359    nys = nysf(pcoord(2))
360    nyn = nynf(pcoord(2))
361    nzb = 0
362    nzt = nz
363    nnz = nz
364
365!
366!-- Set switches to define if the PE is situated at the border of the virtual
367!-- processor grid
368    IF ( nxl == 0 )   left_border_pe  = .TRUE.
369    IF ( nxr == nx )  right_border_pe = .TRUE.
370    IF ( nys == 0 )   south_border_pe = .TRUE.
371    IF ( nyn == ny )  north_border_pe = .TRUE.
372
373!
374!-- Calculate array bounds and gridpoint numbers for the transposed arrays
375!-- (needed in the pressure solver)
376!-- For the transposed arrays, cyclic boundaries as well as top and bottom
377!-- boundaries are omitted, because they are obstructive to the transposition
378
379!
380!-- 1. transposition  z --> x
381!-- This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition along x
382    nys_x = nys
383    nyn_x = nyn
384    nny_x = nny
385    nnz_x = nz / pdims(1)
386    nzb_x = 1 + myidx * nnz_x
387    nzt_x = ( myidx + 1 ) * nnz_x
388    sendrecvcount_zx = nnx * nny * nnz_x
389
390    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
391       IF ( MOD( nz , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
392          WRITE( message_string, * ) 'transposition z --> x:',                &
393                       '&nz=',nz,' is not an integral divisior of pdims(1)=', &
394                                                                   pdims(1)
395          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0230', 1, 2, 0, 6, 0 )
396       ENDIF
397    ENDIF
398
399!
400!-- 2. transposition  x --> y
401    nnz_y = nnz_x
402    nzb_y = nzb_x
403    nzt_y = nzt_x
404    IF ( MOD( nx+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
405       WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',                &
406                         '&nx+1=',nx+1,' is not an integral divisor of ',&
407                         'pdims(2)=',pdims(2)
408       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0231', 1, 2, 0, 6, 0 )
409    ENDIF
410    nnx_y = (nx+1) / pdims(2)
411    nxl_y = myidy * nnx_y
412    nxr_y = ( myidy + 1 ) * nnx_y - 1
413    sendrecvcount_xy = nnx_y * nny_x * nnz_y
414
415!
416!-- 3. transposition  y --> z  (ELSE:  x --> y  in case of 1D-decomposition
417!-- along x)
418    nnx_z = nnx_y
419    nxl_z = nxl_y
420    nxr_z = nxr_y
421    nny_z = (ny+1) / pdims(1)
422    nys_z = myidx * nny_z
423    nyn_z = ( myidx + 1 ) * nny_z - 1
424    sendrecvcount_yz = nnx_y * nny_z * nnz_y
425
426    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
427!
428!--    y --> z
429!--    This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition
430!--    along x, except that the uptream-spline method is switched on
431       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
432          WRITE( message_string, * ) 'transposition y --> z:',            &
433                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
434                            'pdims(1)=',pdims(1)
435          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0232', 1, 2, 0, 6, 0 )
436       ENDIF
437
438    ELSE
439!
440!--    x --> y. This condition must be fulfilled for a 1D-decomposition along x
441       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
442          WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',               &
443                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
444                            'pdims(1)=',pdims(1)
445          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0233', 1, 2, 0, 6, 0 )
446       ENDIF
447
448    ENDIF
449
450!
451!-- Indices for direct transpositions z --> y (used for calculating spectra)
452    IF ( dt_dosp /= 9999999.9_wp )  THEN
453       IF ( MOD( nz, pdims(2) ) /= 0 )  THEN
454          WRITE( message_string, * ) 'direct transposition z --> y (needed ', &
455                    'for spectra):& nz=',nz,' is not an integral divisor of ',&
456                    'pdims(2)=',pdims(2)
457          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0234', 1, 2, 0, 6, 0 )
458       ELSE
459          nxl_yd = nxl
460          nxr_yd = nxr
461          nzb_yd = 1 + myidy * ( nz / pdims(2) )
462          nzt_yd = ( myidy + 1 ) * ( nz / pdims(2) )
463          sendrecvcount_zyd = nnx * nny * ( nz / pdims(2) )
464       ENDIF
465    ENDIF
466
467!
468!-- Indices for direct transpositions y --> x (they are only possible in case
469!-- of a 1d-decomposition along x)
470    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
471       nny_x = nny / pdims(1)
472       nys_x = myid * nny_x
473       nyn_x = ( myid + 1 ) * nny_x - 1
474       nzb_x = 1
475       nzt_x = nz
476       sendrecvcount_xy = nnx * nny_x * nz
477    ENDIF
478
479!
480!-- Indices for direct transpositions x --> y (they are only possible in case
481!-- of a 1d-decomposition along y)
482    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
483       nnx_y = nnx / pdims(2)
484       nxl_y = myid * nnx_y
485       nxr_y = ( myid + 1 ) * nnx_y - 1
486       nzb_y = 1
487       nzt_y = nz
488       sendrecvcount_xy = nnx_y * nny * nz
489    ENDIF
490
491!
492!-- Arrays for storing the array bounds are needed any more
493    DEALLOCATE( nxlf , nxrf , nynf , nysf )
494
495
496#if ! defined( __check)
497!
498!-- Collect index bounds from other PEs (to be written to restart file later)
499    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:numprocs-1) )
500
501    IF ( myid == 0 )  THEN
502
503       hor_index_bounds(1,0) = nxl
504       hor_index_bounds(2,0) = nxr
505       hor_index_bounds(3,0) = nys
506       hor_index_bounds(4,0) = nyn
507
508!
509!--    Receive data from all other PEs
510       DO  i = 1, numprocs-1
511          CALL MPI_RECV( ibuf, 4, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
512                         ierr )
513          hor_index_bounds(:,i) = ibuf(1:4)
514       ENDDO
515
516    ELSE
517!
518!--    Send index bounds to PE0
519       ibuf(1) = nxl
520       ibuf(2) = nxr
521       ibuf(3) = nys
522       ibuf(4) = nyn
523       CALL MPI_SEND( ibuf, 4, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )
524
525    ENDIF
526
527#endif
528
529#if defined( __print )
530!
531!-- Control output
532    IF ( myid == 0 )  THEN
533       PRINT*, '*** processor topology ***'
534       PRINT*, ' '
535       PRINT*, 'myid   pcoord    left right  south north  idx idy   nxl: nxr',&
536               &'   nys: nyn'
537       PRINT*, '------------------------------------------------------------',&
538               &'-----------'
539       WRITE (*,1000)  0, pcoord(1), pcoord(2), pleft, pright, psouth, pnorth, &
540                       myidx, myidy, nxl, nxr, nys, nyn
5411000   FORMAT (I4,2X,'(',I3,',',I3,')',3X,I4,2X,I4,3X,I4,2X,I4,2X,I3,1X,I3, &
542               2(2X,I4,':',I4))
543
544!
545!--    Receive data from the other PEs
546       DO  i = 1,numprocs-1
547          CALL MPI_RECV( ibuf, 12, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
548                         ierr )
549          WRITE (*,1000)  i, ( ibuf(j) , j = 1,12 )
550       ENDDO
551    ELSE
552
553!
554!--    Send data to PE0
555       ibuf(1) = pcoord(1); ibuf(2) = pcoord(2); ibuf(3) = pleft
556       ibuf(4) = pright; ibuf(5) = psouth; ibuf(6) = pnorth; ibuf(7) = myidx
557       ibuf(8) = myidy; ibuf(9) = nxl; ibuf(10) = nxr; ibuf(11) = nys
558       ibuf(12) = nyn
559       CALL MPI_SEND( ibuf, 12, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )       
560    ENDIF
561#endif
562
563#if defined( __parallel ) && ! defined( __check)
564#if defined( __mpi2 )
565!
566!-- In case of coupled runs, get the port name on PE0 of the atmosphere model
567!-- and pass it to PE0 of the ocean model
568    IF ( myid == 0 )  THEN
569
570       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
571
572          CALL MPI_OPEN_PORT( MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
573
574          CALL MPI_PUBLISH_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, &
575                                 ierr )
576
577!
578!--       Write a flag file for the ocean model and the other atmosphere
579!--       processes.
580!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
581!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
582!--       (i.e. before the port has been created)
583          OPEN( 90, FILE='COUPLING_PORT_OPENED', FORM='FORMATTED' )
584          WRITE ( 90, '(''TRUE'')' )
585          CLOSE ( 90 )
586
587       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
588
589!
590!--       Continue only if the atmosphere model has created the port.
591!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
592!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
593!--       (i.e. before the port has been created)
594          INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
595          DO WHILE ( .NOT. found )
596             INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
597          ENDDO
598
599          CALL MPI_LOOKUP_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
600
601       ENDIF
602
603    ENDIF
604
605!
606!-- In case of coupled runs, establish the connection between the atmosphere
607!-- and the ocean model and define the intercommunicator (comm_inter)
608    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
609    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
610
611       CALL MPI_COMM_ACCEPT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
612                             comm_inter, ierr )
613       coupling_mode_remote = 'ocean_to_atmosphere'
614
615    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
616
617       CALL MPI_COMM_CONNECT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
618                              comm_inter, ierr )
619       coupling_mode_remote = 'atmosphere_to_ocean'
620
621    ENDIF
622#endif
623
624!
625!-- Determine the number of ghost point layers
626    IF ( ( scalar_advec == 'ws-scheme' .AND. .NOT. neutral ) .OR.             &
627         scalar_advec == 'ws-scheme-mono' .OR.                                &
628         momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
629       nbgp = 3
630    ELSE
631       nbgp = 1
632    ENDIF
633
634!
635!-- Create a new MPI derived datatype for the exchange of surface (xy) data,
636!-- which is needed for coupled atmosphere-ocean runs.
637!-- First, calculate number of grid points of an xy-plane.
638    ngp_xy  = ( nxr - nxl + 1 + 2 * nbgp ) * ( nyn - nys + 1 + 2 * nbgp )
639    CALL MPI_TYPE_VECTOR( ngp_xy, 1, nzt-nzb+2, MPI_REAL, type_xy, ierr )
640    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xy, ierr )
641
642    IF ( TRIM( coupling_mode ) /= 'uncoupled' )  THEN
643   
644!
645!--    Pass the number of grid points of the atmosphere model to
646!--    the ocean model and vice versa
647       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
648
649          nx_a = nx
650          ny_a = ny
651
652          IF ( myid == 0 )  THEN
653
654             CALL MPI_SEND( nx_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 1, comm_inter,  &
655                            ierr )
656             CALL MPI_SEND( ny_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 2, comm_inter,  &
657                            ierr )
658             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 3, comm_inter, &
659                            ierr )
660             CALL MPI_RECV( nx_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 4, comm_inter,  &
661                            status, ierr )
662             CALL MPI_RECV( ny_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 5, comm_inter,  &
663                            status, ierr )
664             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 6,      &
665                            comm_inter, status, ierr )
666          ENDIF
667
668          CALL MPI_BCAST( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
669          CALL MPI_BCAST( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr ) 
670          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
671       
672       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
673
674          nx_o = nx
675          ny_o = ny
676
677          IF ( myid == 0 ) THEN
678
679             CALL MPI_RECV( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 1, comm_inter, status, &
680                            ierr )
681             CALL MPI_RECV( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 2, comm_inter, status, &
682                            ierr )
683             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, 3, comm_inter, &
684                            status, ierr )
685             CALL MPI_SEND( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 4, comm_inter, ierr )
686             CALL MPI_SEND( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 5, comm_inter, ierr )
687             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, 0, 6, comm_inter, ierr )
688          ENDIF
689
690          CALL MPI_BCAST( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr)
691          CALL MPI_BCAST( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
692          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
693
694       ENDIF
695 
696       ngp_a = ( nx_a+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_a+1 + 2 * nbgp )
697       ngp_o = ( nx_o+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_o+1 + 2 * nbgp )
698
699!
700!--    Determine if the horizontal grid and the number of PEs in ocean and
701!--    atmosphere is same or not
702       IF ( nx_o == nx_a  .AND.  ny_o == ny_a  .AND.  &
703            pdims(1) == pdims_remote(1) .AND. pdims(2) == pdims_remote(2) ) &
704       THEN
705          coupling_topology = 0
706       ELSE
707          coupling_topology = 1
708       ENDIF
709
710!
711!--    Determine the target PEs for the exchange between ocean and
712!--    atmosphere (comm2d)
713       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
714!
715!--       In case of identical topologies, every atmosphere PE has exactly one
716!--       ocean PE counterpart and vice versa
717          IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' ) THEN
718             target_id = myid + numprocs
719          ELSE
720             target_id = myid
721          ENDIF
722
723       ELSE
724!
725!--       In case of nonequivalent topology in ocean and atmosphere only for
726!--       PE0 in ocean and PE0 in atmosphere a target_id is needed, since
727!--       data echxchange between ocean and atmosphere will be done only
728!--       between these PEs.   
729          IF ( myid == 0 )  THEN
730
731             IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
732                target_id = numprocs
733             ELSE
734                target_id = 0
735             ENDIF
736
737          ENDIF
738
739       ENDIF
740
741    ENDIF
742
743
744#endif
745
746#else
747
748!
749!-- Array bounds when running on a single PE (respectively a non-parallel
750!-- machine)
751    nxl = 0
752    nxr = nx
753    nnx = nxr - nxl + 1
754    nys = 0
755    nyn = ny
756    nny = nyn - nys + 1
757    nzb = 0
758    nzt = nz
759    nnz = nz
760
761    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:0) )
762    hor_index_bounds(1,0) = nxl
763    hor_index_bounds(2,0) = nxr
764    hor_index_bounds(3,0) = nys
765    hor_index_bounds(4,0) = nyn
766
767!
768!-- Array bounds for the pressure solver (in the parallel code, these bounds
769!-- are the ones for the transposed arrays)
770    nys_x = nys
771    nyn_x = nyn
772    nzb_x = nzb + 1
773    nzt_x = nzt
774
775    nxl_y = nxl
776    nxr_y = nxr
777    nzb_y = nzb + 1
778    nzt_y = nzt
779
780    nxl_z = nxl
781    nxr_z = nxr
782    nys_z = nys
783    nyn_z = nyn
784
785#endif
786
787!
788!-- Calculate number of grid levels necessary for the multigrid poisson solver
789!-- as well as the gridpoint indices on each level
790    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
791
792!
793!--    First calculate number of possible grid levels for the subdomains
794       mg_levels_x = 1
795       mg_levels_y = 1
796       mg_levels_z = 1
797
798       i = nnx
799       DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
800          i = i / 2
801          mg_levels_x = mg_levels_x + 1
802       ENDDO
803
804       j = nny
805       DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
806          j = j / 2
807          mg_levels_y = mg_levels_y + 1
808       ENDDO
809
810       k = nz    ! do not use nnz because it might be > nz due to transposition
811                 ! requirements
812       DO WHILE ( MOD( k, 2 ) == 0  .AND.  k /= 2 )
813          k = k / 2
814          mg_levels_z = mg_levels_z + 1
815       ENDDO
816
817       maximum_grid_level = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
818
819!
820!--    Find out, if the total domain allows more levels. These additional
821!--    levels are identically processed on all PEs.
822       IF ( numprocs > 1  .AND.  mg_switch_to_pe0_level /= -1 )  THEN
823
824          IF ( mg_levels_z > MIN( mg_levels_x, mg_levels_y ) )  THEN
825
826             mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level
827
828             mg_levels_x = 1
829             mg_levels_y = 1
830
831             i = nx+1
832             DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
833                i = i / 2
834                mg_levels_x = mg_levels_x + 1
835             ENDDO
836
837             j = ny+1
838             DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
839                j = j / 2
840                mg_levels_y = mg_levels_y + 1
841             ENDDO
842
843             maximum_grid_level_l = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
844
845             IF ( maximum_grid_level_l > mg_switch_to_pe0_level_l )  THEN
846                mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level_l - &
847                                           mg_switch_to_pe0_level_l + 1
848             ELSE
849                mg_switch_to_pe0_level_l = 0
850             ENDIF
851
852          ELSE
853             mg_switch_to_pe0_level_l = 0
854             maximum_grid_level_l = maximum_grid_level
855
856          ENDIF
857
858!
859!--       Use switch level calculated above only if it is not pre-defined
860!--       by user
861          IF ( mg_switch_to_pe0_level == 0 )  THEN
862             IF ( mg_switch_to_pe0_level_l /= 0 )  THEN
863                mg_switch_to_pe0_level = mg_switch_to_pe0_level_l
864                maximum_grid_level     = maximum_grid_level_l
865             ENDIF
866
867          ELSE
868!
869!--          Check pre-defined value and reset to default, if neccessary
870             IF ( mg_switch_to_pe0_level < mg_switch_to_pe0_level_l  .OR.  &
871                  mg_switch_to_pe0_level >= maximum_grid_level_l )  THEN
872                message_string = 'mg_switch_to_pe0_level ' // &
873                                 'out of range and reset to default (=0)'
874                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0235', 0, 1, 0, 6, 0 )
875                mg_switch_to_pe0_level = 0
876             ELSE
877!
878!--             Use the largest number of possible levels anyway and recalculate
879!--             the switch level to this largest number of possible values
880                maximum_grid_level = maximum_grid_level_l
881
882             ENDIF
883
884          ENDIF
885
886       ENDIF
887
888       ALLOCATE( grid_level_count(maximum_grid_level),                       &
889                 nxl_mg(0:maximum_grid_level), nxr_mg(0:maximum_grid_level), &
890                 nyn_mg(0:maximum_grid_level), nys_mg(0:maximum_grid_level), &
891                 nzt_mg(0:maximum_grid_level) )
892
893       grid_level_count = 0
894!
895!--    Index zero required as dummy due to definition of arrays f2 and p2 in
896!--    recursive subroutine next_mg_level
897       nxl_mg(0) = 0; nxr_mg(0) = 0; nyn_mg(0) = 0; nys_mg(0) = 0; nzt_mg(0) = 0
898
899       nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzt_l = nzt
900
901       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
902
903          IF ( i == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
904#if defined( __parallel ) && ! defined( __check )
905!
906!--          Save the grid size of the subdomain at the switch level, because
907!--          it is needed in poismg.
908             ind(1) = nxl_l; ind(2) = nxr_l
909             ind(3) = nys_l; ind(4) = nyn_l
910             ind(5) = nzt_l
911             ALLOCATE( ind_all(5*numprocs), mg_loc_ind(5,0:numprocs-1) )
912             CALL MPI_ALLGATHER( ind, 5, MPI_INTEGER, ind_all, 5, &
913                                 MPI_INTEGER, comm2d, ierr )
914             DO  j = 0, numprocs-1
915                DO  k = 1, 5
916                   mg_loc_ind(k,j) = ind_all(k+j*5)
917                ENDDO
918             ENDDO
919             DEALLOCATE( ind_all )
920!
921!--          Calculate the grid size of the total domain
922             nxr_l = ( nxr_l-nxl_l+1 ) * pdims(1) - 1
923             nxl_l = 0
924             nyn_l = ( nyn_l-nys_l+1 ) * pdims(2) - 1
925             nys_l = 0
926!
927!--          The size of this gathered array must not be larger than the
928!--          array tend, which is used in the multigrid scheme as a temporary
929!--          array. Therefore the subdomain size of an PE is calculated and
930!--          the size of the gathered grid. These values are used in 
931!--          routines pres and poismg
932             subdomain_size = ( nxr - nxl + 2 * nbgp + 1 ) * &
933                              ( nyn - nys + 2 * nbgp + 1 ) * ( nzt - nzb + 2 )
934             gathered_size  = ( nxr_l - nxl_l + 3 ) * ( nyn_l - nys_l + 3 ) * &
935                              ( nzt_l - nzb + 2 )
936
937#elif ! defined ( __parallel )
938             message_string = 'multigrid gather/scatter impossible ' // &
939                          'in non parallel mode'
940             CALL message( 'init_pegrid', 'PA0237', 1, 2, 0, 6, 0 )
941#endif
942          ENDIF
943
944          nxl_mg(i) = nxl_l
945          nxr_mg(i) = nxr_l
946          nys_mg(i) = nys_l
947          nyn_mg(i) = nyn_l
948          nzt_mg(i) = nzt_l
949
950          nxl_l = nxl_l / 2 
951          nxr_l = nxr_l / 2
952          nys_l = nys_l / 2 
953          nyn_l = nyn_l / 2 
954          nzt_l = nzt_l / 2 
955
956       ENDDO
957
958!
959!--    Temporary problem: Currently calculation of maxerror iin routine poismg crashes
960!--    if grid data are collected on PE0 already on the finest grid level.
961!--    To be solved later.
962       IF ( maximum_grid_level == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
963          message_string = 'grid coarsening on subdomain level cannot be performed'
964          CALL message( 'poismg', 'PA0236', 1, 2, 0, 6, 0 )
965       ENDIF
966
967    ELSE
968
969       maximum_grid_level = 0
970
971    ENDIF
972
973!
974!-- Default level 0 tells exchange_horiz that all ghost planes have to be
975!-- exchanged. grid_level is adjusted in poismg, where only one ghost plane
976!-- is required.
977    grid_level = 0
978
979#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
980!
981!-- Gridpoint number for the exchange of ghost points (y-line for 2D-arrays)
982    ngp_y  = nyn - nys + 1 + 2 * nbgp
983
984!
985!-- Define new MPI derived datatypes for the exchange of ghost points in
986!-- x- and y-direction for 2D-arrays (line)
987    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_REAL, type_x, &
988                          ierr )
989    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x, ierr )
990    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_INTEGER, &
991                          type_x_int, ierr )
992    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x_int, ierr )
993
994    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_REAL, type_y, ierr )
995    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y, ierr )
996    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_INTEGER, type_y_int, ierr )
997    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y_int, ierr )
998
999
1000!
1001!-- Calculate gridpoint numbers for the exchange of ghost points along x
1002!-- (yz-plane for 3D-arrays) and define MPI derived data type(s) for the
1003!-- exchange of ghost points in y-direction (xz-plane).
1004!-- Do these calculations for the model grid and (if necessary) also
1005!-- for the coarser grid levels used in the multigrid method
1006    ALLOCATE ( ngp_xz(0:maximum_grid_level), ngp_yz(0:maximum_grid_level),     &
1007               type_xz(0:maximum_grid_level), type_yz(0:maximum_grid_level) )
1008
1009    nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzb_l = nzb; nzt_l = nzt
1010
1011!
1012!-- Discern between the model grid, which needs nbgp ghost points and
1013!-- grid levels for the multigrid scheme. In the latter case only one
1014!-- ghost point is necessary.
1015!-- First definition of MPI-datatypes for exchange of ghost layers on normal
1016!-- grid. The following loop is needed for data exchange in poismg.f90.
1017!
1018!-- Determine number of grid points of yz-layer for exchange
1019    ngp_yz(0) = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1020
1021!
1022!-- Define an MPI-datatype for the exchange of left/right boundaries.
1023!-- Although data are contiguous in physical memory (which does not
1024!-- necessarily require an MPI-derived datatype), the data exchange between
1025!-- left and right PE's using the MPI-derived type is 10% faster than without.
1026    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz(0), &
1027                          MPI_REAL, type_xz(0), ierr )
1028    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(0), ierr )
1029
1030    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz(0), ngp_yz(0), MPI_REAL, type_yz(0), &
1031                          ierr ) 
1032    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(0), ierr )
1033
1034!
1035!-- Definition of MPI-datatypes for multigrid method (coarser level grids)
1036    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1037!   
1038!--    Definition of MPI-datatyoe as above, but only 1 ghost level is used
1039       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
1040
1041          ngp_xz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nxr_l - nxl_l + 3)
1042          ngp_yz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nyn_l - nys_l + 3)
1043
1044          CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr_l-nxl_l+3, nzt_l-nzb_l+2, ngp_yz(i), &
1045                                MPI_REAL, type_xz(i), ierr )
1046          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(i), ierr )
1047
1048          CALL MPI_TYPE_VECTOR( 1, ngp_yz(i), ngp_yz(i), MPI_REAL, type_yz(i), &
1049                                ierr )
1050          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(i), ierr )
1051
1052          nxl_l = nxl_l / 2
1053          nxr_l = nxr_l / 2
1054          nys_l = nys_l / 2
1055          nyn_l = nyn_l / 2
1056          nzt_l = nzt_l / 2
1057
1058       ENDDO
1059
1060    ENDIF
1061!
1062!-- Define data types for exchange of 3D Integer arrays.
1063    ngp_yz_int = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1064
1065    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz_int, &
1066                          MPI_INTEGER, type_xz_int, ierr )
1067    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz_int, ierr )
1068
1069    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz_int, ngp_yz_int, MPI_INTEGER, type_yz_int, &
1070                          ierr )
1071    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz_int, ierr )
1072
1073#endif
1074
1075#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1076!
1077!-- Setting of flags for inflow/outflow/nesting conditions in case of non-cyclic
1078!-- horizontal boundary conditions.
1079    IF ( pleft == MPI_PROC_NULL )  THEN
1080       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1081          inflow_l  = .TRUE.
1082       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1083          outflow_l = .TRUE.
1084#if defined( PMC_ACTIVE )
1085       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1086          nest_bound_l = .TRUE.
1087#endif
1088       ENDIF
1089    ENDIF
1090
1091    IF ( pright == MPI_PROC_NULL )  THEN
1092       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1093          outflow_r = .TRUE.
1094       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1095          inflow_r  = .TRUE.
1096#if defined( PMC_ACTIVE )
1097       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1098          nest_bound_r = .TRUE.
1099#endif
1100       ENDIF
1101    ENDIF
1102
1103    IF ( psouth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1104       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1105          outflow_s = .TRUE.
1106       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1107          inflow_s  = .TRUE.
1108#if defined( PMC_ACTIVE )
1109       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1110          nest_bound_s = .TRUE.
1111#endif
1112       ENDIF
1113    ENDIF
1114
1115    IF ( pnorth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1116       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1117          inflow_n  = .TRUE.
1118       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1119          outflow_n = .TRUE.
1120#if defined( PMC_ACTIVE )
1121       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1122          nest_bound_n = .TRUE.
1123#endif
1124       ENDIF
1125    ENDIF
1126
1127!
1128!-- Broadcast the id of the inflow PE
1129    IF ( inflow_l )  THEN
1130       id_inflow_l = myidx
1131    ELSE
1132       id_inflow_l = 0
1133    ENDIF
1134    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1135    CALL MPI_ALLREDUCE( id_inflow_l, id_inflow, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1136                        comm1dx, ierr )
1137
1138!
1139!-- Broadcast the id of the recycling plane
1140!-- WARNING: needs to be adjusted in case of inflows other than from left side!
1141    IF ( NINT( recycling_width / dx ) >= nxl  .AND. &
1142         NINT( recycling_width / dx ) <= nxr )  THEN
1143       id_recycling_l = myidx
1144    ELSE
1145       id_recycling_l = 0
1146    ENDIF
1147    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1148    CALL MPI_ALLREDUCE( id_recycling_l, id_recycling, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1149                        comm1dx, ierr )
1150
1151    CALL location_message( 'finished', .TRUE. )
1152
1153#elif ! defined ( __parallel )
1154    IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1155       inflow_l  = .TRUE.
1156       outflow_r = .TRUE.
1157    ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1158       outflow_l = .TRUE.
1159       inflow_r  = .TRUE.
1160    ENDIF
1161
1162    IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1163       inflow_n  = .TRUE.
1164       outflow_s = .TRUE.
1165    ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1166       outflow_n = .TRUE.
1167       inflow_s  = .TRUE.
1168    ENDIF
1169#endif
1170
1171!
1172!-- At the inflow or outflow, u or v, respectively, have to be calculated for
1173!-- one more grid point.
1174    IF ( inflow_l .OR. outflow_l .OR. nest_bound_l )  THEN
1175       nxlu = nxl + 1
1176    ELSE
1177       nxlu = nxl
1178    ENDIF
1179    IF ( inflow_s .OR. outflow_s .OR. nest_bound_s )  THEN
1180       nysv = nys + 1
1181    ELSE
1182       nysv = nys
1183    ENDIF
1184
1185!
1186!-- Allocate wall flag arrays used in the multigrid solver
1187    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1188
1189       DO  i = maximum_grid_level, 1, -1
1190
1191           SELECT CASE ( i )
1192
1193              CASE ( 1 )
1194                 ALLOCATE( wall_flags_1(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1195                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1196                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1197
1198              CASE ( 2 )
1199                 ALLOCATE( wall_flags_2(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1200                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1201                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1202
1203              CASE ( 3 )
1204                 ALLOCATE( wall_flags_3(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1205                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1206                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1207
1208              CASE ( 4 )
1209                 ALLOCATE( wall_flags_4(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1210                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1211                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1212
1213              CASE ( 5 )
1214                 ALLOCATE( wall_flags_5(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1215                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1216                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1217
1218              CASE ( 6 )
1219                 ALLOCATE( wall_flags_6(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1220                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1221                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1222
1223              CASE ( 7 )
1224                 ALLOCATE( wall_flags_7(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1225                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1226                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1227
1228              CASE ( 8 )
1229                 ALLOCATE( wall_flags_8(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1230                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1231                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1232
1233              CASE ( 9 )
1234                 ALLOCATE( wall_flags_9(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1235                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1236                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1237
1238              CASE ( 10 )
1239                 ALLOCATE( wall_flags_10(nzb:nzt_mg(i)+1,        &
1240                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1241                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1242
1243              CASE DEFAULT
1244                 message_string = 'more than 10 multigrid levels'
1245                 CALL message( 'init_pegrid', 'PA0238', 1, 2, 0, 6, 0 )
1246
1247          END SELECT
1248
1249       ENDDO
1250
1251    ENDIF
1252
1253!
1254!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
1255!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
1256!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
1257!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
1258!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
1259!-- system.
1260!-- First, set the default:
1261    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR. &
1262         maximum_parallel_io_streams > numprocs )  THEN
1263       maximum_parallel_io_streams = numprocs
1264    ENDIF
1265
1266!
1267!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
1268!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
1269!-- for all PEs belonging to the same group. A preliminary setting with myid
1270!-- based on MPI_COMM_WORLD has been done in parin.
1271    io_blocks = numprocs / maximum_parallel_io_streams
1272    io_group  = MOD( myid+1, io_blocks )
1273   
1274
1275 END SUBROUTINE init_pegrid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.