source: palm/trunk/SOURCE/init_pegrid.f90 @ 1764

Last change on this file since 1764 was 1764, checked in by raasch, 6 years ago

update of the nested domain system + some bugfixes

  • 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! cpp-statements for nesting removed
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: init_pegrid.f90 1764 2016-02-28 12:45:19Z raasch $
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    USE pmc_interface,                                                         &
154        ONLY:  cpl_npex, cpl_npey, nested_run
155
156    USE transpose_indices,                                                     &
157        ONLY:  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z, nys_x,&
158               nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_yd, nzt_y
159
160    IMPLICIT NONE
161
162    INTEGER(iwp) ::  i                        !<
163    INTEGER(iwp) ::  id_inflow_l              !<
164    INTEGER(iwp) ::  id_recycling_l           !<
165    INTEGER(iwp) ::  ind(5)                   !<
166    INTEGER(iwp) ::  j                        !<
167    INTEGER(iwp) ::  k                        !<
168    INTEGER(iwp) ::  maximum_grid_level_l     !<
169    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_x              !<
170    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_y              !<
171    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_z              !<
172    INTEGER(iwp) ::  mg_switch_to_pe0_level_l !<
173    INTEGER(iwp) ::  nnx_y                    !<
174    INTEGER(iwp) ::  nnx_z                    !<
175    INTEGER(iwp) ::  nny_x                    !<
176    INTEGER(iwp) ::  nny_z                    !<
177    INTEGER(iwp) ::  nnz_x                    !<
178    INTEGER(iwp) ::  nnz_y                    !<
179    INTEGER(iwp) ::  numproc_sqr              !<
180    INTEGER(iwp) ::  nxl_l                    !<
181    INTEGER(iwp) ::  nxr_l                    !<
182    INTEGER(iwp) ::  nyn_l                    !<
183    INTEGER(iwp) ::  nys_l                    !<
184    INTEGER(iwp) ::  nzb_l                    !<
185    INTEGER(iwp) ::  nzt_l                    !<
186    INTEGER(iwp) ::  omp_get_num_threads      !<
187
188    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ind_all !<
189    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxlf    !<
190    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxrf    !<
191    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nynf    !<
192    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nysf    !<
193
194    INTEGER(iwp), DIMENSION(2) :: pdims_remote          !<
195
196#if defined( __mpi2 )
197    LOGICAL ::  found                                   !<
198#endif
199
200!
201!-- Get the number of OpenMP threads
202    !$OMP PARALLEL
203#if defined( __intel_openmp_bug )
204    threads_per_task = omp_get_num_threads()
205#else
206!$  threads_per_task = omp_get_num_threads()
207#endif
208    !$OMP END PARALLEL
209
210
211#if defined( __parallel )
212
213    CALL location_message( 'creating virtual PE grids + MPI derived data types', &
214                           .FALSE. )
215
216    IF ( nested_run )  THEN
217!
218!--    In case of nested-domain runs, the processor grid is explicitly given
219!--    by the user in the nestpar-NAMELIST
220       pdims(1) = cpl_npex
221       pdims(2) = cpl_npey
222
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 th' //  &
256                   'e 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
262    ENDIF
263
264
265!
266!-- For communication speedup, set barriers in front of collective
267!-- communications by default on SGI-type systems
268    IF ( host(3:5) == 'sgi' )  collective_wait = .TRUE.
269
270!
271!-- If necessary, set horizontal boundary conditions to non-cyclic
272    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  cyclic(1) = .FALSE.
273    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  cyclic(2) = .FALSE.
274
275
276#if ! defined( __check)
277!
278!-- Create the virtual processor grid
279    CALL MPI_CART_CREATE( comm_palm, ndim, pdims, cyclic, reorder, &
280                          comm2d, ierr )
281    CALL MPI_COMM_RANK( comm2d, myid, ierr )
282    WRITE (myid_char,'(''_'',I6.6)')  myid
283
284    CALL MPI_CART_COORDS( comm2d, myid, ndim, pcoord, ierr )
285    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 0, 1, pleft, pright, ierr )
286    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 1, 1, psouth, pnorth, ierr )
287
288!
289!-- Determine sub-topologies for transpositions
290!-- Transposition from z to x:
291    remain_dims(1) = .TRUE.
292    remain_dims(2) = .FALSE.
293    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dx, ierr )
294    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dx, myidx, ierr )
295!
296!-- Transposition from x to y
297    remain_dims(1) = .FALSE.
298    remain_dims(2) = .TRUE.
299    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dy, ierr )
300    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dy, myidy, ierr )
301
302#endif
303
304!
305!-- Calculate array bounds along x-direction for every PE.
306    ALLOCATE( nxlf(0:pdims(1)-1), nxrf(0:pdims(1)-1), nynf(0:pdims(2)-1), &
307              nysf(0:pdims(2)-1) )
308
309    IF ( MOD( nx+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
310       WRITE( message_string, * ) 'x-direction: gridpoint number (',nx+1,') ',&
311                               'is not an& integral divisor of the number ',  &
312                               'processors (', pdims(1),')'
313       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0225', 1, 2, 0, 6, 0 )
314    ELSE
315       nnx  = ( nx + 1 ) / pdims(1)
316       IF ( nnx*pdims(1) - ( nx + 1) > nnx )  THEN
317          WRITE( message_string, * ) 'x-direction: nx does not match the',    & 
318                       'requirements given by the number of PEs &used',       &
319                       '& please use nx = ', nx - ( pdims(1) - ( nnx*pdims(1) &
320                                   - ( nx + 1 ) ) ), ' instead of nx =', nx
321          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0226', 1, 2, 0, 6, 0 )
322       ENDIF
323    ENDIF   
324
325!
326!-- Left and right array bounds, number of gridpoints
327    DO  i = 0, pdims(1)-1
328       nxlf(i)   = i * nnx
329       nxrf(i)   = ( i + 1 ) * nnx - 1
330    ENDDO
331
332!
333!-- Calculate array bounds in y-direction for every PE.
334    IF ( MOD( ny+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
335       WRITE( message_string, * ) 'y-direction: gridpoint number (',ny+1,') ', &
336                           'is not an& integral divisor of the number of',     &
337                           'processors (', pdims(2),')'
338       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0227', 1, 2, 0, 6, 0 )
339    ELSE
340       nny  = ( ny + 1 ) / pdims(2)
341       IF ( nny*pdims(2) - ( ny + 1) > nny )  THEN
342          WRITE( message_string, * ) 'y-direction: ny does not match the',    &
343                       'requirements given by the number of PEs &used ',      &
344                       '& please use ny = ', ny - ( pdims(2) - ( nnx*pdims(2) &
345                                     - ( ny + 1 ) ) ), ' instead of ny =', ny
346          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0228', 1, 2, 0, 6, 0 )
347       ENDIF
348    ENDIF   
349
350!
351!-- South and north array bounds
352    DO  j = 0, pdims(2)-1
353       nysf(j)   = j * nny
354       nynf(j)   = ( j + 1 ) * nny - 1
355    ENDDO
356
357!
358!-- Local array bounds of the respective PEs
359    nxl = nxlf(pcoord(1))
360    nxr = nxrf(pcoord(1))
361    nys = nysf(pcoord(2))
362    nyn = nynf(pcoord(2))
363    nzb = 0
364    nzt = nz
365    nnz = nz
366
367!
368!-- Set switches to define if the PE is situated at the border of the virtual
369!-- processor grid
370    IF ( nxl == 0 )   left_border_pe  = .TRUE.
371    IF ( nxr == nx )  right_border_pe = .TRUE.
372    IF ( nys == 0 )   south_border_pe = .TRUE.
373    IF ( nyn == ny )  north_border_pe = .TRUE.
374
375!
376!-- Calculate array bounds and gridpoint numbers for the transposed arrays
377!-- (needed in the pressure solver)
378!-- For the transposed arrays, cyclic boundaries as well as top and bottom
379!-- boundaries are omitted, because they are obstructive to the transposition
380
381!
382!-- 1. transposition  z --> x
383!-- This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition along x
384    nys_x = nys
385    nyn_x = nyn
386    nny_x = nny
387    nnz_x = nz / pdims(1)
388    nzb_x = 1 + myidx * nnz_x
389    nzt_x = ( myidx + 1 ) * nnz_x
390    sendrecvcount_zx = nnx * nny * nnz_x
391
392    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
393       IF ( MOD( nz , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
394          WRITE( message_string, * ) 'transposition z --> x:',                &
395                       '&nz=',nz,' is not an integral divisior of pdims(1)=', &
396                                                                   pdims(1)
397          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0230', 1, 2, 0, 6, 0 )
398       ENDIF
399    ENDIF
400
401!
402!-- 2. transposition  x --> y
403    nnz_y = nnz_x
404    nzb_y = nzb_x
405    nzt_y = nzt_x
406    IF ( MOD( nx+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
407       WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',                &
408                         '&nx+1=',nx+1,' is not an integral divisor of ',&
409                         'pdims(2)=',pdims(2)
410       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0231', 1, 2, 0, 6, 0 )
411    ENDIF
412    nnx_y = (nx+1) / pdims(2)
413    nxl_y = myidy * nnx_y
414    nxr_y = ( myidy + 1 ) * nnx_y - 1
415    sendrecvcount_xy = nnx_y * nny_x * nnz_y
416
417!
418!-- 3. transposition  y --> z  (ELSE:  x --> y  in case of 1D-decomposition
419!-- along x)
420    nnx_z = nnx_y
421    nxl_z = nxl_y
422    nxr_z = nxr_y
423    nny_z = (ny+1) / pdims(1)
424    nys_z = myidx * nny_z
425    nyn_z = ( myidx + 1 ) * nny_z - 1
426    sendrecvcount_yz = nnx_y * nny_z * nnz_y
427
428    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
429!
430!--    y --> z
431!--    This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition
432!--    along x, except that the uptream-spline method is switched on
433       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
434          WRITE( message_string, * ) 'transposition y --> z:',            &
435                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
436                            'pdims(1)=',pdims(1)
437          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0232', 1, 2, 0, 6, 0 )
438       ENDIF
439
440    ELSE
441!
442!--    x --> y. This condition must be fulfilled for a 1D-decomposition along x
443       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
444          WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',               &
445                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
446                            'pdims(1)=',pdims(1)
447          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0233', 1, 2, 0, 6, 0 )
448       ENDIF
449
450    ENDIF
451
452!
453!-- Indices for direct transpositions z --> y (used for calculating spectra)
454    IF ( dt_dosp /= 9999999.9_wp )  THEN
455       IF ( MOD( nz, pdims(2) ) /= 0 )  THEN
456          WRITE( message_string, * ) 'direct transposition z --> y (needed ', &
457                    'for spectra):& nz=',nz,' is not an integral divisor of ',&
458                    'pdims(2)=',pdims(2)
459          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0234', 1, 2, 0, 6, 0 )
460       ELSE
461          nxl_yd = nxl
462          nxr_yd = nxr
463          nzb_yd = 1 + myidy * ( nz / pdims(2) )
464          nzt_yd = ( myidy + 1 ) * ( nz / pdims(2) )
465          sendrecvcount_zyd = nnx * nny * ( nz / pdims(2) )
466       ENDIF
467    ENDIF
468
469!
470!-- Indices for direct transpositions y --> x (they are only possible in case
471!-- of a 1d-decomposition along x)
472    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
473       nny_x = nny / pdims(1)
474       nys_x = myid * nny_x
475       nyn_x = ( myid + 1 ) * nny_x - 1
476       nzb_x = 1
477       nzt_x = nz
478       sendrecvcount_xy = nnx * nny_x * nz
479    ENDIF
480
481!
482!-- Indices for direct transpositions x --> y (they are only possible in case
483!-- of a 1d-decomposition along y)
484    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
485       nnx_y = nnx / pdims(2)
486       nxl_y = myid * nnx_y
487       nxr_y = ( myid + 1 ) * nnx_y - 1
488       nzb_y = 1
489       nzt_y = nz
490       sendrecvcount_xy = nnx_y * nny * nz
491    ENDIF
492
493!
494!-- Arrays for storing the array bounds are needed any more
495    DEALLOCATE( nxlf , nxrf , nynf , nysf )
496
497
498#if ! defined( __check)
499!
500!-- Collect index bounds from other PEs (to be written to restart file later)
501    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:numprocs-1) )
502
503    IF ( myid == 0 )  THEN
504
505       hor_index_bounds(1,0) = nxl
506       hor_index_bounds(2,0) = nxr
507       hor_index_bounds(3,0) = nys
508       hor_index_bounds(4,0) = nyn
509
510!
511!--    Receive data from all other PEs
512       DO  i = 1, numprocs-1
513          CALL MPI_RECV( ibuf, 4, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
514                         ierr )
515          hor_index_bounds(:,i) = ibuf(1:4)
516       ENDDO
517
518    ELSE
519!
520!--    Send index bounds to PE0
521       ibuf(1) = nxl
522       ibuf(2) = nxr
523       ibuf(3) = nys
524       ibuf(4) = nyn
525       CALL MPI_SEND( ibuf, 4, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )
526
527    ENDIF
528
529#endif
530
531#if defined( __print )
532!
533!-- Control output
534    IF ( myid == 0 )  THEN
535       PRINT*, '*** processor topology ***'
536       PRINT*, ' '
537       PRINT*, 'myid   pcoord    left right  south north  idx idy   nxl: nxr',&
538               &'   nys: nyn'
539       PRINT*, '------------------------------------------------------------',&
540               &'-----------'
541       WRITE (*,1000)  0, pcoord(1), pcoord(2), pleft, pright, psouth, pnorth, &
542                       myidx, myidy, nxl, nxr, nys, nyn
5431000   FORMAT (I4,2X,'(',I3,',',I3,')',3X,I4,2X,I4,3X,I4,2X,I4,2X,I3,1X,I3, &
544               2(2X,I4,':',I4))
545
546!
547!--    Receive data from the other PEs
548       DO  i = 1,numprocs-1
549          CALL MPI_RECV( ibuf, 12, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
550                         ierr )
551          WRITE (*,1000)  i, ( ibuf(j) , j = 1,12 )
552       ENDDO
553    ELSE
554
555!
556!--    Send data to PE0
557       ibuf(1) = pcoord(1); ibuf(2) = pcoord(2); ibuf(3) = pleft
558       ibuf(4) = pright; ibuf(5) = psouth; ibuf(6) = pnorth; ibuf(7) = myidx
559       ibuf(8) = myidy; ibuf(9) = nxl; ibuf(10) = nxr; ibuf(11) = nys
560       ibuf(12) = nyn
561       CALL MPI_SEND( ibuf, 12, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )       
562    ENDIF
563#endif
564
565#if defined( __parallel ) && ! defined( __check)
566#if defined( __mpi2 )
567!
568!-- In case of coupled runs, get the port name on PE0 of the atmosphere model
569!-- and pass it to PE0 of the ocean model
570    IF ( myid == 0 )  THEN
571
572       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
573
574          CALL MPI_OPEN_PORT( MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
575
576          CALL MPI_PUBLISH_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, &
577                                 ierr )
578
579!
580!--       Write a flag file for the ocean model and the other atmosphere
581!--       processes.
582!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
583!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
584!--       (i.e. before the port has been created)
585          OPEN( 90, FILE='COUPLING_PORT_OPENED', FORM='FORMATTED' )
586          WRITE ( 90, '(''TRUE'')' )
587          CLOSE ( 90 )
588
589       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
590
591!
592!--       Continue only if the atmosphere model has created the port.
593!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
594!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
595!--       (i.e. before the port has been created)
596          INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
597          DO WHILE ( .NOT. found )
598             INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
599          ENDDO
600
601          CALL MPI_LOOKUP_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
602
603       ENDIF
604
605    ENDIF
606
607!
608!-- In case of coupled runs, establish the connection between the atmosphere
609!-- and the ocean model and define the intercommunicator (comm_inter)
610    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
611    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
612
613       CALL MPI_COMM_ACCEPT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
614                             comm_inter, ierr )
615       coupling_mode_remote = 'ocean_to_atmosphere'
616
617    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
618
619       CALL MPI_COMM_CONNECT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
620                              comm_inter, ierr )
621       coupling_mode_remote = 'atmosphere_to_ocean'
622
623    ENDIF
624#endif
625
626!
627!-- Determine the number of ghost point layers
628    IF ( ( scalar_advec == 'ws-scheme' .AND. .NOT. neutral ) .OR.             &
629         scalar_advec == 'ws-scheme-mono' .OR.                                &
630         momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
631       nbgp = 3
632    ELSE
633       nbgp = 1
634    ENDIF
635
636!
637!-- Create a new MPI derived datatype for the exchange of surface (xy) data,
638!-- which is needed for coupled atmosphere-ocean runs.
639!-- First, calculate number of grid points of an xy-plane.
640    ngp_xy  = ( nxr - nxl + 1 + 2 * nbgp ) * ( nyn - nys + 1 + 2 * nbgp )
641    CALL MPI_TYPE_VECTOR( ngp_xy, 1, nzt-nzb+2, MPI_REAL, type_xy, ierr )
642    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xy, ierr )
643
644    IF ( TRIM( coupling_mode ) /= 'uncoupled' )  THEN
645   
646!
647!--    Pass the number of grid points of the atmosphere model to
648!--    the ocean model and vice versa
649       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
650
651          nx_a = nx
652          ny_a = ny
653
654          IF ( myid == 0 )  THEN
655
656             CALL MPI_SEND( nx_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 1, comm_inter,  &
657                            ierr )
658             CALL MPI_SEND( ny_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 2, comm_inter,  &
659                            ierr )
660             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 3, comm_inter, &
661                            ierr )
662             CALL MPI_RECV( nx_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 4, comm_inter,  &
663                            status, ierr )
664             CALL MPI_RECV( ny_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 5, comm_inter,  &
665                            status, ierr )
666             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 6,      &
667                            comm_inter, status, ierr )
668          ENDIF
669
670          CALL MPI_BCAST( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
671          CALL MPI_BCAST( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr ) 
672          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
673       
674       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
675
676          nx_o = nx
677          ny_o = ny
678
679          IF ( myid == 0 ) THEN
680
681             CALL MPI_RECV( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 1, comm_inter, status, &
682                            ierr )
683             CALL MPI_RECV( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 2, comm_inter, status, &
684                            ierr )
685             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, 3, comm_inter, &
686                            status, ierr )
687             CALL MPI_SEND( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 4, comm_inter, ierr )
688             CALL MPI_SEND( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 5, comm_inter, ierr )
689             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, 0, 6, comm_inter, ierr )
690          ENDIF
691
692          CALL MPI_BCAST( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr)
693          CALL MPI_BCAST( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
694          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
695
696       ENDIF
697 
698       ngp_a = ( nx_a+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_a+1 + 2 * nbgp )
699       ngp_o = ( nx_o+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_o+1 + 2 * nbgp )
700
701!
702!--    Determine if the horizontal grid and the number of PEs in ocean and
703!--    atmosphere is same or not
704       IF ( nx_o == nx_a  .AND.  ny_o == ny_a  .AND.  &
705            pdims(1) == pdims_remote(1) .AND. pdims(2) == pdims_remote(2) ) &
706       THEN
707          coupling_topology = 0
708       ELSE
709          coupling_topology = 1
710       ENDIF
711
712!
713!--    Determine the target PEs for the exchange between ocean and
714!--    atmosphere (comm2d)
715       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
716!
717!--       In case of identical topologies, every atmosphere PE has exactly one
718!--       ocean PE counterpart and vice versa
719          IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' ) THEN
720             target_id = myid + numprocs
721          ELSE
722             target_id = myid
723          ENDIF
724
725       ELSE
726!
727!--       In case of nonequivalent topology in ocean and atmosphere only for
728!--       PE0 in ocean and PE0 in atmosphere a target_id is needed, since
729!--       data echxchange between ocean and atmosphere will be done only
730!--       between these PEs.   
731          IF ( myid == 0 )  THEN
732
733             IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
734                target_id = numprocs
735             ELSE
736                target_id = 0
737             ENDIF
738
739          ENDIF
740
741       ENDIF
742
743    ENDIF
744
745
746#endif
747
748#else
749
750!
751!-- Array bounds when running on a single PE (respectively a non-parallel
752!-- machine)
753    nxl = 0
754    nxr = nx
755    nnx = nxr - nxl + 1
756    nys = 0
757    nyn = ny
758    nny = nyn - nys + 1
759    nzb = 0
760    nzt = nz
761    nnz = nz
762
763    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:0) )
764    hor_index_bounds(1,0) = nxl
765    hor_index_bounds(2,0) = nxr
766    hor_index_bounds(3,0) = nys
767    hor_index_bounds(4,0) = nyn
768
769!
770!-- Array bounds for the pressure solver (in the parallel code, these bounds
771!-- are the ones for the transposed arrays)
772    nys_x = nys
773    nyn_x = nyn
774    nzb_x = nzb + 1
775    nzt_x = nzt
776
777    nxl_y = nxl
778    nxr_y = nxr
779    nzb_y = nzb + 1
780    nzt_y = nzt
781
782    nxl_z = nxl
783    nxr_z = nxr
784    nys_z = nys
785    nyn_z = nyn
786
787#endif
788
789!
790!-- Calculate number of grid levels necessary for the multigrid poisson solver
791!-- as well as the gridpoint indices on each level
792    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
793
794!
795!--    First calculate number of possible grid levels for the subdomains
796       mg_levels_x = 1
797       mg_levels_y = 1
798       mg_levels_z = 1
799
800       i = nnx
801       DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
802          i = i / 2
803          mg_levels_x = mg_levels_x + 1
804       ENDDO
805
806       j = nny
807       DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
808          j = j / 2
809          mg_levels_y = mg_levels_y + 1
810       ENDDO
811
812       k = nz    ! do not use nnz because it might be > nz due to transposition
813                 ! requirements
814       DO WHILE ( MOD( k, 2 ) == 0  .AND.  k /= 2 )
815          k = k / 2
816          mg_levels_z = mg_levels_z + 1
817       ENDDO
818
819       maximum_grid_level = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
820
821!
822!--    Find out, if the total domain allows more levels. These additional
823!--    levels are identically processed on all PEs.
824       IF ( numprocs > 1  .AND.  mg_switch_to_pe0_level /= -1 )  THEN
825
826          IF ( mg_levels_z > MIN( mg_levels_x, mg_levels_y ) )  THEN
827
828             mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level
829
830             mg_levels_x = 1
831             mg_levels_y = 1
832
833             i = nx+1
834             DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
835                i = i / 2
836                mg_levels_x = mg_levels_x + 1
837             ENDDO
838
839             j = ny+1
840             DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
841                j = j / 2
842                mg_levels_y = mg_levels_y + 1
843             ENDDO
844
845             maximum_grid_level_l = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
846
847             IF ( maximum_grid_level_l > mg_switch_to_pe0_level_l )  THEN
848                mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level_l - &
849                                           mg_switch_to_pe0_level_l + 1
850             ELSE
851                mg_switch_to_pe0_level_l = 0
852             ENDIF
853
854          ELSE
855             mg_switch_to_pe0_level_l = 0
856             maximum_grid_level_l = maximum_grid_level
857
858          ENDIF
859
860!
861!--       Use switch level calculated above only if it is not pre-defined
862!--       by user
863          IF ( mg_switch_to_pe0_level == 0 )  THEN
864             IF ( mg_switch_to_pe0_level_l /= 0 )  THEN
865                mg_switch_to_pe0_level = mg_switch_to_pe0_level_l
866                maximum_grid_level     = maximum_grid_level_l
867             ENDIF
868
869          ELSE
870!
871!--          Check pre-defined value and reset to default, if neccessary
872             IF ( mg_switch_to_pe0_level < mg_switch_to_pe0_level_l  .OR.  &
873                  mg_switch_to_pe0_level >= maximum_grid_level_l )  THEN
874                message_string = 'mg_switch_to_pe0_level ' // &
875                                 'out of range and reset to default (=0)'
876                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0235', 0, 1, 0, 6, 0 )
877                mg_switch_to_pe0_level = 0
878             ELSE
879!
880!--             Use the largest number of possible levels anyway and recalculate
881!--             the switch level to this largest number of possible values
882                maximum_grid_level = maximum_grid_level_l
883
884             ENDIF
885
886          ENDIF
887
888       ENDIF
889
890       ALLOCATE( grid_level_count(maximum_grid_level),                       &
891                 nxl_mg(0:maximum_grid_level), nxr_mg(0:maximum_grid_level), &
892                 nyn_mg(0:maximum_grid_level), nys_mg(0:maximum_grid_level), &
893                 nzt_mg(0:maximum_grid_level) )
894
895       grid_level_count = 0
896!
897!--    Index zero required as dummy due to definition of arrays f2 and p2 in
898!--    recursive subroutine next_mg_level
899       nxl_mg(0) = 0; nxr_mg(0) = 0; nyn_mg(0) = 0; nys_mg(0) = 0; nzt_mg(0) = 0
900
901       nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzt_l = nzt
902
903       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
904
905          IF ( i == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
906#if defined( __parallel ) && ! defined( __check )
907!
908!--          Save the grid size of the subdomain at the switch level, because
909!--          it is needed in poismg.
910             ind(1) = nxl_l; ind(2) = nxr_l
911             ind(3) = nys_l; ind(4) = nyn_l
912             ind(5) = nzt_l
913             ALLOCATE( ind_all(5*numprocs), mg_loc_ind(5,0:numprocs-1) )
914             CALL MPI_ALLGATHER( ind, 5, MPI_INTEGER, ind_all, 5, &
915                                 MPI_INTEGER, comm2d, ierr )
916             DO  j = 0, numprocs-1
917                DO  k = 1, 5
918                   mg_loc_ind(k,j) = ind_all(k+j*5)
919                ENDDO
920             ENDDO
921             DEALLOCATE( ind_all )
922!
923!--          Calculate the grid size of the total domain
924             nxr_l = ( nxr_l-nxl_l+1 ) * pdims(1) - 1
925             nxl_l = 0
926             nyn_l = ( nyn_l-nys_l+1 ) * pdims(2) - 1
927             nys_l = 0
928!
929!--          The size of this gathered array must not be larger than the
930!--          array tend, which is used in the multigrid scheme as a temporary
931!--          array. Therefore the subdomain size of an PE is calculated and
932!--          the size of the gathered grid. These values are used in 
933!--          routines pres and poismg
934             subdomain_size = ( nxr - nxl + 2 * nbgp + 1 ) * &
935                              ( nyn - nys + 2 * nbgp + 1 ) * ( nzt - nzb + 2 )
936             gathered_size  = ( nxr_l - nxl_l + 3 ) * ( nyn_l - nys_l + 3 ) * &
937                              ( nzt_l - nzb + 2 )
938
939#elif ! defined ( __parallel )
940             message_string = 'multigrid gather/scatter impossible ' // &
941                          'in non parallel mode'
942             CALL message( 'init_pegrid', 'PA0237', 1, 2, 0, 6, 0 )
943#endif
944          ENDIF
945
946          nxl_mg(i) = nxl_l
947          nxr_mg(i) = nxr_l
948          nys_mg(i) = nys_l
949          nyn_mg(i) = nyn_l
950          nzt_mg(i) = nzt_l
951
952          nxl_l = nxl_l / 2 
953          nxr_l = nxr_l / 2
954          nys_l = nys_l / 2 
955          nyn_l = nyn_l / 2 
956          nzt_l = nzt_l / 2 
957
958       ENDDO
959
960!
961!--    Temporary problem: Currently calculation of maxerror iin routine poismg crashes
962!--    if grid data are collected on PE0 already on the finest grid level.
963!--    To be solved later.
964       IF ( maximum_grid_level == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
965          message_string = 'grid coarsening on subdomain level cannot be performed'
966          CALL message( 'poismg', 'PA0236', 1, 2, 0, 6, 0 )
967       ENDIF
968
969    ELSE
970
971       maximum_grid_level = 0
972
973    ENDIF
974
975!
976!-- Default level 0 tells exchange_horiz that all ghost planes have to be
977!-- exchanged. grid_level is adjusted in poismg, where only one ghost plane
978!-- is required.
979    grid_level = 0
980
981#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
982!
983!-- Gridpoint number for the exchange of ghost points (y-line for 2D-arrays)
984    ngp_y  = nyn - nys + 1 + 2 * nbgp
985
986!
987!-- Define new MPI derived datatypes for the exchange of ghost points in
988!-- x- and y-direction for 2D-arrays (line)
989    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_REAL, type_x, &
990                          ierr )
991    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x, ierr )
992    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_INTEGER, &
993                          type_x_int, ierr )
994    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x_int, ierr )
995
996    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_REAL, type_y, ierr )
997    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y, ierr )
998    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_INTEGER, type_y_int, ierr )
999    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y_int, ierr )
1000
1001
1002!
1003!-- Calculate gridpoint numbers for the exchange of ghost points along x
1004!-- (yz-plane for 3D-arrays) and define MPI derived data type(s) for the
1005!-- exchange of ghost points in y-direction (xz-plane).
1006!-- Do these calculations for the model grid and (if necessary) also
1007!-- for the coarser grid levels used in the multigrid method
1008    ALLOCATE ( ngp_xz(0:maximum_grid_level), ngp_yz(0:maximum_grid_level),     &
1009               type_xz(0:maximum_grid_level), type_yz(0:maximum_grid_level) )
1010
1011    nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzb_l = nzb; nzt_l = nzt
1012
1013!
1014!-- Discern between the model grid, which needs nbgp ghost points and
1015!-- grid levels for the multigrid scheme. In the latter case only one
1016!-- ghost point is necessary.
1017!-- First definition of MPI-datatypes for exchange of ghost layers on normal
1018!-- grid. The following loop is needed for data exchange in poismg.f90.
1019!
1020!-- Determine number of grid points of yz-layer for exchange
1021    ngp_yz(0) = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1022
1023!
1024!-- Define an MPI-datatype for the exchange of left/right boundaries.
1025!-- Although data are contiguous in physical memory (which does not
1026!-- necessarily require an MPI-derived datatype), the data exchange between
1027!-- left and right PE's using the MPI-derived type is 10% faster than without.
1028    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz(0), &
1029                          MPI_REAL, type_xz(0), ierr )
1030    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(0), ierr )
1031
1032    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz(0), ngp_yz(0), MPI_REAL, type_yz(0), &
1033                          ierr ) 
1034    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(0), ierr )
1035
1036!
1037!-- Definition of MPI-datatypes for multigrid method (coarser level grids)
1038    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1039!   
1040!--    Definition of MPI-datatyoe as above, but only 1 ghost level is used
1041       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
1042
1043          ngp_xz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nxr_l - nxl_l + 3)
1044          ngp_yz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nyn_l - nys_l + 3)
1045
1046          CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr_l-nxl_l+3, nzt_l-nzb_l+2, ngp_yz(i), &
1047                                MPI_REAL, type_xz(i), ierr )
1048          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(i), ierr )
1049
1050          CALL MPI_TYPE_VECTOR( 1, ngp_yz(i), ngp_yz(i), MPI_REAL, type_yz(i), &
1051                                ierr )
1052          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(i), ierr )
1053
1054          nxl_l = nxl_l / 2
1055          nxr_l = nxr_l / 2
1056          nys_l = nys_l / 2
1057          nyn_l = nyn_l / 2
1058          nzt_l = nzt_l / 2
1059
1060       ENDDO
1061
1062    ENDIF
1063!
1064!-- Define data types for exchange of 3D Integer arrays.
1065    ngp_yz_int = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1066
1067    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz_int, &
1068                          MPI_INTEGER, type_xz_int, ierr )
1069    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz_int, ierr )
1070
1071    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz_int, ngp_yz_int, MPI_INTEGER, type_yz_int, &
1072                          ierr )
1073    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz_int, ierr )
1074
1075#endif
1076
1077#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1078!
1079!-- Setting of flags for inflow/outflow/nesting conditions in case of non-cyclic
1080!-- horizontal boundary conditions.
1081    IF ( pleft == MPI_PROC_NULL )  THEN
1082       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1083          inflow_l  = .TRUE.
1084       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1085          outflow_l = .TRUE.
1086       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1087          nest_bound_l = .TRUE.
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       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1097          nest_bound_r = .TRUE.
1098       ENDIF
1099    ENDIF
1100
1101    IF ( psouth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1102       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1103          outflow_s = .TRUE.
1104       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1105          inflow_s  = .TRUE.
1106       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1107          nest_bound_s = .TRUE.
1108       ENDIF
1109    ENDIF
1110
1111    IF ( pnorth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1112       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1113          inflow_n  = .TRUE.
1114       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1115          outflow_n = .TRUE.
1116       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1117          nest_bound_n = .TRUE.
1118       ENDIF
1119    ENDIF
1120
1121!
1122!-- Broadcast the id of the inflow PE
1123    IF ( inflow_l )  THEN
1124       id_inflow_l = myidx
1125    ELSE
1126       id_inflow_l = 0
1127    ENDIF
1128    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1129    CALL MPI_ALLREDUCE( id_inflow_l, id_inflow, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1130                        comm1dx, ierr )
1131
1132!
1133!-- Broadcast the id of the recycling plane
1134!-- WARNING: needs to be adjusted in case of inflows other than from left side!
1135    IF ( NINT( recycling_width / dx ) >= nxl  .AND. &
1136         NINT( recycling_width / dx ) <= nxr )  THEN
1137       id_recycling_l = myidx
1138    ELSE
1139       id_recycling_l = 0
1140    ENDIF
1141    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1142    CALL MPI_ALLREDUCE( id_recycling_l, id_recycling, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1143                        comm1dx, ierr )
1144
1145    CALL location_message( 'finished', .TRUE. )
1146
1147#elif ! defined ( __parallel )
1148    IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1149       inflow_l  = .TRUE.
1150       outflow_r = .TRUE.
1151    ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1152       outflow_l = .TRUE.
1153       inflow_r  = .TRUE.
1154    ENDIF
1155
1156    IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1157       inflow_n  = .TRUE.
1158       outflow_s = .TRUE.
1159    ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1160       outflow_n = .TRUE.
1161       inflow_s  = .TRUE.
1162    ENDIF
1163#endif
1164
1165!
1166!-- At the inflow or outflow, u or v, respectively, have to be calculated for
1167!-- one more grid point.
1168    IF ( inflow_l .OR. outflow_l .OR. nest_bound_l )  THEN
1169       nxlu = nxl + 1
1170    ELSE
1171       nxlu = nxl
1172    ENDIF
1173    IF ( inflow_s .OR. outflow_s .OR. nest_bound_s )  THEN
1174       nysv = nys + 1
1175    ELSE
1176       nysv = nys
1177    ENDIF
1178
1179!
1180!-- Allocate wall flag arrays used in the multigrid solver
1181    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1182
1183       DO  i = maximum_grid_level, 1, -1
1184
1185           SELECT CASE ( i )
1186
1187              CASE ( 1 )
1188                 ALLOCATE( wall_flags_1(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1189                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1190                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1191
1192              CASE ( 2 )
1193                 ALLOCATE( wall_flags_2(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1194                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1195                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1196
1197              CASE ( 3 )
1198                 ALLOCATE( wall_flags_3(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1199                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1200                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1201
1202              CASE ( 4 )
1203                 ALLOCATE( wall_flags_4(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1204                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1205                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1206
1207              CASE ( 5 )
1208                 ALLOCATE( wall_flags_5(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1209                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1210                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1211
1212              CASE ( 6 )
1213                 ALLOCATE( wall_flags_6(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1214                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1215                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1216
1217              CASE ( 7 )
1218                 ALLOCATE( wall_flags_7(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1219                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1220                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1221
1222              CASE ( 8 )
1223                 ALLOCATE( wall_flags_8(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1224                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1225                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1226
1227              CASE ( 9 )
1228                 ALLOCATE( wall_flags_9(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1229                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1230                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1231
1232              CASE ( 10 )
1233                 ALLOCATE( wall_flags_10(nzb:nzt_mg(i)+1,        &
1234                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1235                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1236
1237              CASE DEFAULT
1238                 message_string = 'more than 10 multigrid levels'
1239                 CALL message( 'init_pegrid', 'PA0238', 1, 2, 0, 6, 0 )
1240
1241          END SELECT
1242
1243       ENDDO
1244
1245    ENDIF
1246
1247!
1248!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
1249!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
1250!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
1251!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
1252!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
1253!-- system.
1254!-- First, set the default:
1255    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR. &
1256         maximum_parallel_io_streams > numprocs )  THEN
1257       maximum_parallel_io_streams = numprocs
1258    ENDIF
1259
1260!
1261!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
1262!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
1263!-- for all PEs belonging to the same group. A preliminary setting with myid
1264!-- based on MPI_COMM_WORLD has been done in parin.
1265    io_blocks = numprocs / maximum_parallel_io_streams
1266    io_group  = MOD( myid+1, io_blocks )
1267   
1268
1269 END SUBROUTINE init_pegrid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.