source: palm/trunk/SOURCE/init_pegrid.f90 @ 1780

Last change on this file since 1780 was 1780, checked in by raasch, 6 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 43.0 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 1780 2016-03-03 08:39:40Z raasch $
26!
27! 1779 2016-03-03 08:01:28Z raasch
28! changes regarding nested domain removed: virtual PE grid will be automatically
29! calculated for nested runs too
30!
31! 1764 2016-02-28 12:45:19Z raasch
32! cpp-statements for nesting removed
33!
34! 1762 2016-02-25 12:31:13Z hellstea
35! Introduction of nested domain feature
36!
37! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
38! Code annotations made doxygen readable
39!
40! 1677 2015-10-02 13:25:23Z boeske
41! New MPI-data types for exchange of 3D integer arrays.
42!
43! 1575 2015-03-27 09:56:27Z raasch
44! adjustments for psolver-queries, calculation of ngp_xz added
45!
46! 1565 2015-03-09 20:59:31Z suehring
47! Refine if-clause for setting nbgp.
48!
49! 1557 2015-03-05 16:43:04Z suehring
50! Adjustment for monotonic limiter
51!
52! 1468 2014-09-24 14:06:57Z maronga
53! Adapted for use on up to 6-digit processor cores
54!
55! 1435 2014-07-21 10:37:02Z keck
56! bugfix: added missing parameter coupling_mode_remote to ONLY-attribute
57!
58! 1402 2014-05-09 14:25:13Z raasch
59! location messages modified
60!
61! 1384 2014-05-02 14:31:06Z raasch
62! location messages added
63!
64! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
65! REAL constants provided with KIND-attribute
66!
67! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
68! REAL functions provided with KIND-attribute
69!
70! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
71! ONLY-attribute added to USE-statements,
72! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
73! kinds are defined in new module kinds,
74! revision history before 2012 removed,
75! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
76! all variable declaration statements
77!
78! 1304 2014-03-12 10:29:42Z raasch
79! bugfix: single core MPI runs missed some settings of transpose indices
80!
81! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
82! error message for poisfft_hybrid removed
83!
84! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
85! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet removed
86!
87! 1139 2013-04-18 07:25:03Z raasch
88! bugfix for calculating the id of the PE carrying the recycling plane
89!
90! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
91! initialization of poisfft moved to module poisfft
92!
93! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
94! unused variables removed
95!
96! 1056 2012-11-16 15:28:04Z raasch
97! Indices for arrays n.._mg start from zero due to definition of arrays f2 and
98! p2 as automatic arrays in recursive subroutine next_mg_level
99!
100! 1041 2012-11-06 02:36:29Z raasch
101! a 2d virtual processor topology is used by default for all machines
102!
103! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
104! code put under GPL (PALM 3.9)
105!
106! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
107! subdomains must have identical size (grid matching = "match" removed)
108!
109! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
110! all actions concerning upstream-spline-method removed
111!
112! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
113! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet added
114! nxlu and nysv are also calculated for inflow boundary
115!
116! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
117! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
118!
119! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
120! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
121!
122! Revision 1.1  1997/07/24 11:15:09  raasch
123! Initial revision
124!
125!
126! Description:
127! ------------
128!> Determination of the virtual processor topology (if not prescribed by the
129!> user)and computation of the grid point number and array bounds of the local
130!> domains.
131!------------------------------------------------------------------------------!
132 SUBROUTINE init_pegrid
133 
134
135    USE control_parameters,                                                    &
136        ONLY:  bc_lr, bc_ns, coupling_mode, coupling_mode_remote,              &
137               coupling_topology, dt_dosp, gathered_size, grid_level,          &
138               grid_level_count, host, inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, &
139               io_blocks, io_group, maximum_grid_level,                        &
140               maximum_parallel_io_streams, message_string,                    &
141               mg_switch_to_pe0_level, momentum_advec, nest_bound_l,           &
142               nest_bound_n, nest_bound_r, nest_bound_s, neutral, psolver,     &
143               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, recycling_width,    &
144               scalar_advec, subdomain_size
145
146    USE grid_variables,                                                        &
147        ONLY:  dx
148       
149    USE indices,                                                               &
150        ONLY:  mg_loc_ind, nbgp, nnx, nny, nnz, nx, nx_a, nx_o, nxl, nxl_mg,   &
151               nxlu, nxr, nxr_mg, ny, ny_a, ny_o, nyn, nyn_mg, nys, nys_mg,    &
152               nysv, nz, nzb, nzt, nzt_mg, wall_flags_1, wall_flags_2,         &
153               wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5, wall_flags_6,         &
154               wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9, wall_flags_10
155
156    USE kinds
157     
158    USE pegrid
159 
160    USE transpose_indices,                                                     &
161        ONLY:  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z, nys_x,&
162               nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_yd, nzt_y
163
164    IMPLICIT NONE
165
166    INTEGER(iwp) ::  i                        !<
167    INTEGER(iwp) ::  id_inflow_l              !<
168    INTEGER(iwp) ::  id_recycling_l           !<
169    INTEGER(iwp) ::  ind(5)                   !<
170    INTEGER(iwp) ::  j                        !<
171    INTEGER(iwp) ::  k                        !<
172    INTEGER(iwp) ::  maximum_grid_level_l     !<
173    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_x              !<
174    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_y              !<
175    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_z              !<
176    INTEGER(iwp) ::  mg_switch_to_pe0_level_l !<
177    INTEGER(iwp) ::  nnx_y                    !<
178    INTEGER(iwp) ::  nnx_z                    !<
179    INTEGER(iwp) ::  nny_x                    !<
180    INTEGER(iwp) ::  nny_z                    !<
181    INTEGER(iwp) ::  nnz_x                    !<
182    INTEGER(iwp) ::  nnz_y                    !<
183    INTEGER(iwp) ::  numproc_sqr              !<
184    INTEGER(iwp) ::  nxl_l                    !<
185    INTEGER(iwp) ::  nxr_l                    !<
186    INTEGER(iwp) ::  nyn_l                    !<
187    INTEGER(iwp) ::  nys_l                    !<
188    INTEGER(iwp) ::  nzb_l                    !<
189    INTEGER(iwp) ::  nzt_l                    !<
190    INTEGER(iwp) ::  omp_get_num_threads      !<
191
192    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ind_all !<
193    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxlf    !<
194    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxrf    !<
195    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nynf    !<
196    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nysf    !<
197
198    INTEGER(iwp), DIMENSION(2) :: pdims_remote          !<
199
200#if defined( __mpi2 )
201    LOGICAL ::  found                                   !<
202#endif
203
204!
205!-- Get the number of OpenMP threads
206    !$OMP PARALLEL
207#if defined( __intel_openmp_bug )
208    threads_per_task = omp_get_num_threads()
209#else
210!$  threads_per_task = omp_get_num_threads()
211#endif
212    !$OMP END PARALLEL
213
214
215#if defined( __parallel )
216
217    CALL location_message( 'creating virtual PE grids + MPI derived data types', &
218                           .FALSE. )
219
220!
221!--    Determine the processor topology or check it, if prescribed by the user
222    IF ( npex == -1  .AND.  npey == -1 )  THEN
223
224!
225!--       Automatic determination of the topology
226       numproc_sqr = SQRT( REAL( numprocs, KIND=wp ) )
227       pdims(1)    = MAX( numproc_sqr , 1 )
228       DO  WHILE ( MOD( numprocs , pdims(1) ) /= 0 )
229          pdims(1) = pdims(1) - 1
230       ENDDO
231       pdims(2) = numprocs / pdims(1)
232
233    ELSEIF ( npex /= -1  .AND.  npey /= -1 )  THEN
234
235!
236!--    Prescribed by user. Number of processors on the prescribed topology
237!--    must be equal to the number of PEs available to the job
238       IF ( ( npex * npey ) /= numprocs )  THEN
239          WRITE( message_string, * ) 'number of PEs of the prescribed ',   &
240              'topology (', npex*npey,') does not match & the number of ', &
241              'PEs available to the job (', numprocs, ')'
242          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0221', 1, 2, 0, 6, 0 )
243       ENDIF
244       pdims(1) = npex
245       pdims(2) = npey
246
247    ELSE
248!
249!--    If the processor topology is prescribed by the user, the number of
250!--    PEs must be given in both directions
251       message_string = 'if the processor topology is prescribed by th' //  &
252                'e user& both values of "npex" and "npey" must be given' // &
253                ' in the &NAMELIST-parameter file'
254       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0222', 1, 2, 0, 6, 0 )
255
256    ENDIF
257
258!
259!-- For communication speedup, set barriers in front of collective
260!-- communications by default on SGI-type systems
261    IF ( host(3:5) == 'sgi' )  collective_wait = .TRUE.
262
263!
264!-- If necessary, set horizontal boundary conditions to non-cyclic
265    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  cyclic(1) = .FALSE.
266    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  cyclic(2) = .FALSE.
267
268
269#if ! defined( __check)
270!
271!-- Create the virtual processor grid
272    CALL MPI_CART_CREATE( comm_palm, ndim, pdims, cyclic, reorder, &
273                          comm2d, ierr )
274    CALL MPI_COMM_RANK( comm2d, myid, ierr )
275    WRITE (myid_char,'(''_'',I6.6)')  myid
276
277    CALL MPI_CART_COORDS( comm2d, myid, ndim, pcoord, ierr )
278    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 0, 1, pleft, pright, ierr )
279    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 1, 1, psouth, pnorth, ierr )
280
281!
282!-- Determine sub-topologies for transpositions
283!-- Transposition from z to x:
284    remain_dims(1) = .TRUE.
285    remain_dims(2) = .FALSE.
286    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dx, ierr )
287    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dx, myidx, ierr )
288!
289!-- Transposition from x to y
290    remain_dims(1) = .FALSE.
291    remain_dims(2) = .TRUE.
292    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dy, ierr )
293    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dy, myidy, ierr )
294
295#endif
296
297!
298!-- Calculate array bounds along x-direction for every PE.
299    ALLOCATE( nxlf(0:pdims(1)-1), nxrf(0:pdims(1)-1), nynf(0:pdims(2)-1), &
300              nysf(0:pdims(2)-1) )
301
302    IF ( MOD( nx+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
303       WRITE( message_string, * ) 'x-direction: gridpoint number (',nx+1,') ',&
304                               'is not an& integral divisor of the number ',  &
305                               'processors (', pdims(1),')'
306       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0225', 1, 2, 0, 6, 0 )
307    ELSE
308       nnx  = ( nx + 1 ) / pdims(1)
309       IF ( nnx*pdims(1) - ( nx + 1) > nnx )  THEN
310          WRITE( message_string, * ) 'x-direction: nx does not match the',    & 
311                       'requirements given by the number of PEs &used',       &
312                       '& please use nx = ', nx - ( pdims(1) - ( nnx*pdims(1) &
313                                   - ( nx + 1 ) ) ), ' instead of nx =', nx
314          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0226', 1, 2, 0, 6, 0 )
315       ENDIF
316    ENDIF   
317
318!
319!-- Left and right array bounds, number of gridpoints
320    DO  i = 0, pdims(1)-1
321       nxlf(i)   = i * nnx
322       nxrf(i)   = ( i + 1 ) * nnx - 1
323    ENDDO
324
325!
326!-- Calculate array bounds in y-direction for every PE.
327    IF ( MOD( ny+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
328       WRITE( message_string, * ) 'y-direction: gridpoint number (',ny+1,') ', &
329                           'is not an& integral divisor of the number of',     &
330                           'processors (', pdims(2),')'
331       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0227', 1, 2, 0, 6, 0 )
332    ELSE
333       nny  = ( ny + 1 ) / pdims(2)
334       IF ( nny*pdims(2) - ( ny + 1) > nny )  THEN
335          WRITE( message_string, * ) 'y-direction: ny does not match the',    &
336                       'requirements given by the number of PEs &used ',      &
337                       '& please use ny = ', ny - ( pdims(2) - ( nnx*pdims(2) &
338                                     - ( ny + 1 ) ) ), ' instead of ny =', ny
339          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0228', 1, 2, 0, 6, 0 )
340       ENDIF
341    ENDIF   
342
343!
344!-- South and north array bounds
345    DO  j = 0, pdims(2)-1
346       nysf(j)   = j * nny
347       nynf(j)   = ( j + 1 ) * nny - 1
348    ENDDO
349
350!
351!-- Local array bounds of the respective PEs
352    nxl = nxlf(pcoord(1))
353    nxr = nxrf(pcoord(1))
354    nys = nysf(pcoord(2))
355    nyn = nynf(pcoord(2))
356    nzb = 0
357    nzt = nz
358    nnz = nz
359
360!
361!-- Set switches to define if the PE is situated at the border of the virtual
362!-- processor grid
363    IF ( nxl == 0 )   left_border_pe  = .TRUE.
364    IF ( nxr == nx )  right_border_pe = .TRUE.
365    IF ( nys == 0 )   south_border_pe = .TRUE.
366    IF ( nyn == ny )  north_border_pe = .TRUE.
367
368!
369!-- Calculate array bounds and gridpoint numbers for the transposed arrays
370!-- (needed in the pressure solver)
371!-- For the transposed arrays, cyclic boundaries as well as top and bottom
372!-- boundaries are omitted, because they are obstructive to the transposition
373
374!
375!-- 1. transposition  z --> x
376!-- This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition along x
377    nys_x = nys
378    nyn_x = nyn
379    nny_x = nny
380    nnz_x = nz / pdims(1)
381    nzb_x = 1 + myidx * nnz_x
382    nzt_x = ( myidx + 1 ) * nnz_x
383    sendrecvcount_zx = nnx * nny * nnz_x
384
385    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
386       IF ( MOD( nz , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
387          WRITE( message_string, * ) 'transposition z --> x:',                &
388                       '&nz=',nz,' is not an integral divisior of pdims(1)=', &
389                                                                   pdims(1)
390          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0230', 1, 2, 0, 6, 0 )
391       ENDIF
392    ENDIF
393
394!
395!-- 2. transposition  x --> y
396    nnz_y = nnz_x
397    nzb_y = nzb_x
398    nzt_y = nzt_x
399    IF ( MOD( nx+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
400       WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',                &
401                         '&nx+1=',nx+1,' is not an integral divisor of ',&
402                         'pdims(2)=',pdims(2)
403       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0231', 1, 2, 0, 6, 0 )
404    ENDIF
405    nnx_y = (nx+1) / pdims(2)
406    nxl_y = myidy * nnx_y
407    nxr_y = ( myidy + 1 ) * nnx_y - 1
408    sendrecvcount_xy = nnx_y * nny_x * nnz_y
409
410!
411!-- 3. transposition  y --> z  (ELSE:  x --> y  in case of 1D-decomposition
412!-- along x)
413    nnx_z = nnx_y
414    nxl_z = nxl_y
415    nxr_z = nxr_y
416    nny_z = (ny+1) / pdims(1)
417    nys_z = myidx * nny_z
418    nyn_z = ( myidx + 1 ) * nny_z - 1
419    sendrecvcount_yz = nnx_y * nny_z * nnz_y
420
421    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
422!
423!--    y --> z
424!--    This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition
425!--    along x, except that the uptream-spline method is switched on
426       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
427          WRITE( message_string, * ) 'transposition y --> z:',            &
428                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
429                            'pdims(1)=',pdims(1)
430          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0232', 1, 2, 0, 6, 0 )
431       ENDIF
432
433    ELSE
434!
435!--    x --> y. This condition must be fulfilled for a 1D-decomposition along x
436       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
437          WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',               &
438                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
439                            'pdims(1)=',pdims(1)
440          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0233', 1, 2, 0, 6, 0 )
441       ENDIF
442
443    ENDIF
444
445!
446!-- Indices for direct transpositions z --> y (used for calculating spectra)
447    IF ( dt_dosp /= 9999999.9_wp )  THEN
448       IF ( MOD( nz, pdims(2) ) /= 0 )  THEN
449          WRITE( message_string, * ) 'direct transposition z --> y (needed ', &
450                    'for spectra):& nz=',nz,' is not an integral divisor of ',&
451                    'pdims(2)=',pdims(2)
452          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0234', 1, 2, 0, 6, 0 )
453       ELSE
454          nxl_yd = nxl
455          nxr_yd = nxr
456          nzb_yd = 1 + myidy * ( nz / pdims(2) )
457          nzt_yd = ( myidy + 1 ) * ( nz / pdims(2) )
458          sendrecvcount_zyd = nnx * nny * ( nz / pdims(2) )
459       ENDIF
460    ENDIF
461
462!
463!-- Indices for direct transpositions y --> x (they are only possible in case
464!-- of a 1d-decomposition along x)
465    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
466       nny_x = nny / pdims(1)
467       nys_x = myid * nny_x
468       nyn_x = ( myid + 1 ) * nny_x - 1
469       nzb_x = 1
470       nzt_x = nz
471       sendrecvcount_xy = nnx * nny_x * nz
472    ENDIF
473
474!
475!-- Indices for direct transpositions x --> y (they are only possible in case
476!-- of a 1d-decomposition along y)
477    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
478       nnx_y = nnx / pdims(2)
479       nxl_y = myid * nnx_y
480       nxr_y = ( myid + 1 ) * nnx_y - 1
481       nzb_y = 1
482       nzt_y = nz
483       sendrecvcount_xy = nnx_y * nny * nz
484    ENDIF
485
486!
487!-- Arrays for storing the array bounds are needed any more
488    DEALLOCATE( nxlf , nxrf , nynf , nysf )
489
490
491#if ! defined( __check)
492!
493!-- Collect index bounds from other PEs (to be written to restart file later)
494    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:numprocs-1) )
495
496    IF ( myid == 0 )  THEN
497
498       hor_index_bounds(1,0) = nxl
499       hor_index_bounds(2,0) = nxr
500       hor_index_bounds(3,0) = nys
501       hor_index_bounds(4,0) = nyn
502
503!
504!--    Receive data from all other PEs
505       DO  i = 1, numprocs-1
506          CALL MPI_RECV( ibuf, 4, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
507                         ierr )
508          hor_index_bounds(:,i) = ibuf(1:4)
509       ENDDO
510
511    ELSE
512!
513!--    Send index bounds to PE0
514       ibuf(1) = nxl
515       ibuf(2) = nxr
516       ibuf(3) = nys
517       ibuf(4) = nyn
518       CALL MPI_SEND( ibuf, 4, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )
519
520    ENDIF
521
522#endif
523
524#if defined( __print )
525!
526!-- Control output
527    IF ( myid == 0 )  THEN
528       PRINT*, '*** processor topology ***'
529       PRINT*, ' '
530       PRINT*, 'myid   pcoord    left right  south north  idx idy   nxl: nxr',&
531               &'   nys: nyn'
532       PRINT*, '------------------------------------------------------------',&
533               &'-----------'
534       WRITE (*,1000)  0, pcoord(1), pcoord(2), pleft, pright, psouth, pnorth, &
535                       myidx, myidy, nxl, nxr, nys, nyn
5361000   FORMAT (I4,2X,'(',I3,',',I3,')',3X,I4,2X,I4,3X,I4,2X,I4,2X,I3,1X,I3, &
537               2(2X,I4,':',I4))
538
539!
540!--    Receive data from the other PEs
541       DO  i = 1,numprocs-1
542          CALL MPI_RECV( ibuf, 12, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
543                         ierr )
544          WRITE (*,1000)  i, ( ibuf(j) , j = 1,12 )
545       ENDDO
546    ELSE
547
548!
549!--    Send data to PE0
550       ibuf(1) = pcoord(1); ibuf(2) = pcoord(2); ibuf(3) = pleft
551       ibuf(4) = pright; ibuf(5) = psouth; ibuf(6) = pnorth; ibuf(7) = myidx
552       ibuf(8) = myidy; ibuf(9) = nxl; ibuf(10) = nxr; ibuf(11) = nys
553       ibuf(12) = nyn
554       CALL MPI_SEND( ibuf, 12, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )       
555    ENDIF
556#endif
557
558#if defined( __parallel ) && ! defined( __check)
559#if defined( __mpi2 )
560!
561!-- In case of coupled runs, get the port name on PE0 of the atmosphere model
562!-- and pass it to PE0 of the ocean model
563    IF ( myid == 0 )  THEN
564
565       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
566
567          CALL MPI_OPEN_PORT( MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
568
569          CALL MPI_PUBLISH_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, &
570                                 ierr )
571
572!
573!--       Write a flag file for the ocean model and the other atmosphere
574!--       processes.
575!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
576!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
577!--       (i.e. before the port has been created)
578          OPEN( 90, FILE='COUPLING_PORT_OPENED', FORM='FORMATTED' )
579          WRITE ( 90, '(''TRUE'')' )
580          CLOSE ( 90 )
581
582       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
583
584!
585!--       Continue only if the atmosphere model has created the port.
586!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
587!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
588!--       (i.e. before the port has been created)
589          INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
590          DO WHILE ( .NOT. found )
591             INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
592          ENDDO
593
594          CALL MPI_LOOKUP_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
595
596       ENDIF
597
598    ENDIF
599
600!
601!-- In case of coupled runs, establish the connection between the atmosphere
602!-- and the ocean model and define the intercommunicator (comm_inter)
603    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
604    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
605
606       CALL MPI_COMM_ACCEPT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
607                             comm_inter, ierr )
608       coupling_mode_remote = 'ocean_to_atmosphere'
609
610    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
611
612       CALL MPI_COMM_CONNECT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
613                              comm_inter, ierr )
614       coupling_mode_remote = 'atmosphere_to_ocean'
615
616    ENDIF
617#endif
618
619!
620!-- Determine the number of ghost point layers
621    IF ( ( scalar_advec == 'ws-scheme' .AND. .NOT. neutral ) .OR.             &
622         scalar_advec == 'ws-scheme-mono' .OR.                                &
623         momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
624       nbgp = 3
625    ELSE
626       nbgp = 1
627    ENDIF
628
629!
630!-- Create a new MPI derived datatype for the exchange of surface (xy) data,
631!-- which is needed for coupled atmosphere-ocean runs.
632!-- First, calculate number of grid points of an xy-plane.
633    ngp_xy  = ( nxr - nxl + 1 + 2 * nbgp ) * ( nyn - nys + 1 + 2 * nbgp )
634    CALL MPI_TYPE_VECTOR( ngp_xy, 1, nzt-nzb+2, MPI_REAL, type_xy, ierr )
635    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xy, ierr )
636
637    IF ( TRIM( coupling_mode ) /= 'uncoupled' )  THEN
638   
639!
640!--    Pass the number of grid points of the atmosphere model to
641!--    the ocean model and vice versa
642       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
643
644          nx_a = nx
645          ny_a = ny
646
647          IF ( myid == 0 )  THEN
648
649             CALL MPI_SEND( nx_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 1, comm_inter,  &
650                            ierr )
651             CALL MPI_SEND( ny_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 2, comm_inter,  &
652                            ierr )
653             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 3, comm_inter, &
654                            ierr )
655             CALL MPI_RECV( nx_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 4, comm_inter,  &
656                            status, ierr )
657             CALL MPI_RECV( ny_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 5, comm_inter,  &
658                            status, ierr )
659             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 6,      &
660                            comm_inter, status, ierr )
661          ENDIF
662
663          CALL MPI_BCAST( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
664          CALL MPI_BCAST( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr ) 
665          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
666       
667       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
668
669          nx_o = nx
670          ny_o = ny
671
672          IF ( myid == 0 ) THEN
673
674             CALL MPI_RECV( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 1, comm_inter, status, &
675                            ierr )
676             CALL MPI_RECV( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 2, comm_inter, status, &
677                            ierr )
678             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, 3, comm_inter, &
679                            status, ierr )
680             CALL MPI_SEND( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 4, comm_inter, ierr )
681             CALL MPI_SEND( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 5, comm_inter, ierr )
682             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, 0, 6, comm_inter, ierr )
683          ENDIF
684
685          CALL MPI_BCAST( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr)
686          CALL MPI_BCAST( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
687          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
688
689       ENDIF
690 
691       ngp_a = ( nx_a+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_a+1 + 2 * nbgp )
692       ngp_o = ( nx_o+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_o+1 + 2 * nbgp )
693
694!
695!--    Determine if the horizontal grid and the number of PEs in ocean and
696!--    atmosphere is same or not
697       IF ( nx_o == nx_a  .AND.  ny_o == ny_a  .AND.  &
698            pdims(1) == pdims_remote(1) .AND. pdims(2) == pdims_remote(2) ) &
699       THEN
700          coupling_topology = 0
701       ELSE
702          coupling_topology = 1
703       ENDIF
704
705!
706!--    Determine the target PEs for the exchange between ocean and
707!--    atmosphere (comm2d)
708       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
709!
710!--       In case of identical topologies, every atmosphere PE has exactly one
711!--       ocean PE counterpart and vice versa
712          IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' ) THEN
713             target_id = myid + numprocs
714          ELSE
715             target_id = myid
716          ENDIF
717
718       ELSE
719!
720!--       In case of nonequivalent topology in ocean and atmosphere only for
721!--       PE0 in ocean and PE0 in atmosphere a target_id is needed, since
722!--       data echxchange between ocean and atmosphere will be done only
723!--       between these PEs.   
724          IF ( myid == 0 )  THEN
725
726             IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
727                target_id = numprocs
728             ELSE
729                target_id = 0
730             ENDIF
731
732          ENDIF
733
734       ENDIF
735
736    ENDIF
737
738
739#endif
740
741#else
742
743!
744!-- Array bounds when running on a single PE (respectively a non-parallel
745!-- machine)
746    nxl = 0
747    nxr = nx
748    nnx = nxr - nxl + 1
749    nys = 0
750    nyn = ny
751    nny = nyn - nys + 1
752    nzb = 0
753    nzt = nz
754    nnz = nz
755
756    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:0) )
757    hor_index_bounds(1,0) = nxl
758    hor_index_bounds(2,0) = nxr
759    hor_index_bounds(3,0) = nys
760    hor_index_bounds(4,0) = nyn
761
762!
763!-- Array bounds for the pressure solver (in the parallel code, these bounds
764!-- are the ones for the transposed arrays)
765    nys_x = nys
766    nyn_x = nyn
767    nzb_x = nzb + 1
768    nzt_x = nzt
769
770    nxl_y = nxl
771    nxr_y = nxr
772    nzb_y = nzb + 1
773    nzt_y = nzt
774
775    nxl_z = nxl
776    nxr_z = nxr
777    nys_z = nys
778    nyn_z = nyn
779
780#endif
781
782!
783!-- Calculate number of grid levels necessary for the multigrid poisson solver
784!-- as well as the gridpoint indices on each level
785    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
786
787!
788!--    First calculate number of possible grid levels for the subdomains
789       mg_levels_x = 1
790       mg_levels_y = 1
791       mg_levels_z = 1
792
793       i = nnx
794       DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
795          i = i / 2
796          mg_levels_x = mg_levels_x + 1
797       ENDDO
798
799       j = nny
800       DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
801          j = j / 2
802          mg_levels_y = mg_levels_y + 1
803       ENDDO
804
805       k = nz    ! do not use nnz because it might be > nz due to transposition
806                 ! requirements
807       DO WHILE ( MOD( k, 2 ) == 0  .AND.  k /= 2 )
808          k = k / 2
809          mg_levels_z = mg_levels_z + 1
810       ENDDO
811
812       maximum_grid_level = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
813
814!
815!--    Find out, if the total domain allows more levels. These additional
816!--    levels are identically processed on all PEs.
817       IF ( numprocs > 1  .AND.  mg_switch_to_pe0_level /= -1 )  THEN
818
819          IF ( mg_levels_z > MIN( mg_levels_x, mg_levels_y ) )  THEN
820
821             mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level
822
823             mg_levels_x = 1
824             mg_levels_y = 1
825
826             i = nx+1
827             DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
828                i = i / 2
829                mg_levels_x = mg_levels_x + 1
830             ENDDO
831
832             j = ny+1
833             DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
834                j = j / 2
835                mg_levels_y = mg_levels_y + 1
836             ENDDO
837
838             maximum_grid_level_l = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
839
840             IF ( maximum_grid_level_l > mg_switch_to_pe0_level_l )  THEN
841                mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level_l - &
842                                           mg_switch_to_pe0_level_l + 1
843             ELSE
844                mg_switch_to_pe0_level_l = 0
845             ENDIF
846
847          ELSE
848             mg_switch_to_pe0_level_l = 0
849             maximum_grid_level_l = maximum_grid_level
850
851          ENDIF
852
853!
854!--       Use switch level calculated above only if it is not pre-defined
855!--       by user
856          IF ( mg_switch_to_pe0_level == 0 )  THEN
857             IF ( mg_switch_to_pe0_level_l /= 0 )  THEN
858                mg_switch_to_pe0_level = mg_switch_to_pe0_level_l
859                maximum_grid_level     = maximum_grid_level_l
860             ENDIF
861
862          ELSE
863!
864!--          Check pre-defined value and reset to default, if neccessary
865             IF ( mg_switch_to_pe0_level < mg_switch_to_pe0_level_l  .OR.  &
866                  mg_switch_to_pe0_level >= maximum_grid_level_l )  THEN
867                message_string = 'mg_switch_to_pe0_level ' // &
868                                 'out of range and reset to default (=0)'
869                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0235', 0, 1, 0, 6, 0 )
870                mg_switch_to_pe0_level = 0
871             ELSE
872!
873!--             Use the largest number of possible levels anyway and recalculate
874!--             the switch level to this largest number of possible values
875                maximum_grid_level = maximum_grid_level_l
876
877             ENDIF
878
879          ENDIF
880
881       ENDIF
882
883       ALLOCATE( grid_level_count(maximum_grid_level),                       &
884                 nxl_mg(0:maximum_grid_level), nxr_mg(0:maximum_grid_level), &
885                 nyn_mg(0:maximum_grid_level), nys_mg(0:maximum_grid_level), &
886                 nzt_mg(0:maximum_grid_level) )
887
888       grid_level_count = 0
889!
890!--    Index zero required as dummy due to definition of arrays f2 and p2 in
891!--    recursive subroutine next_mg_level
892       nxl_mg(0) = 0; nxr_mg(0) = 0; nyn_mg(0) = 0; nys_mg(0) = 0; nzt_mg(0) = 0
893
894       nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzt_l = nzt
895
896       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
897
898          IF ( i == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
899#if defined( __parallel ) && ! defined( __check )
900!
901!--          Save the grid size of the subdomain at the switch level, because
902!--          it is needed in poismg.
903             ind(1) = nxl_l; ind(2) = nxr_l
904             ind(3) = nys_l; ind(4) = nyn_l
905             ind(5) = nzt_l
906             ALLOCATE( ind_all(5*numprocs), mg_loc_ind(5,0:numprocs-1) )
907             CALL MPI_ALLGATHER( ind, 5, MPI_INTEGER, ind_all, 5, &
908                                 MPI_INTEGER, comm2d, ierr )
909             DO  j = 0, numprocs-1
910                DO  k = 1, 5
911                   mg_loc_ind(k,j) = ind_all(k+j*5)
912                ENDDO
913             ENDDO
914             DEALLOCATE( ind_all )
915!
916!--          Calculate the grid size of the total domain
917             nxr_l = ( nxr_l-nxl_l+1 ) * pdims(1) - 1
918             nxl_l = 0
919             nyn_l = ( nyn_l-nys_l+1 ) * pdims(2) - 1
920             nys_l = 0
921!
922!--          The size of this gathered array must not be larger than the
923!--          array tend, which is used in the multigrid scheme as a temporary
924!--          array. Therefore the subdomain size of an PE is calculated and
925!--          the size of the gathered grid. These values are used in 
926!--          routines pres and poismg
927             subdomain_size = ( nxr - nxl + 2 * nbgp + 1 ) * &
928                              ( nyn - nys + 2 * nbgp + 1 ) * ( nzt - nzb + 2 )
929             gathered_size  = ( nxr_l - nxl_l + 3 ) * ( nyn_l - nys_l + 3 ) * &
930                              ( nzt_l - nzb + 2 )
931
932#elif ! defined ( __parallel )
933             message_string = 'multigrid gather/scatter impossible ' // &
934                          'in non parallel mode'
935             CALL message( 'init_pegrid', 'PA0237', 1, 2, 0, 6, 0 )
936#endif
937          ENDIF
938
939          nxl_mg(i) = nxl_l
940          nxr_mg(i) = nxr_l
941          nys_mg(i) = nys_l
942          nyn_mg(i) = nyn_l
943          nzt_mg(i) = nzt_l
944
945          nxl_l = nxl_l / 2 
946          nxr_l = nxr_l / 2
947          nys_l = nys_l / 2 
948          nyn_l = nyn_l / 2 
949          nzt_l = nzt_l / 2 
950
951       ENDDO
952
953!
954!--    Temporary problem: Currently calculation of maxerror iin routine poismg crashes
955!--    if grid data are collected on PE0 already on the finest grid level.
956!--    To be solved later.
957       IF ( maximum_grid_level == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
958          message_string = 'grid coarsening on subdomain level cannot be performed'
959          CALL message( 'poismg', 'PA0236', 1, 2, 0, 6, 0 )
960       ENDIF
961
962    ELSE
963
964       maximum_grid_level = 0
965
966    ENDIF
967
968!
969!-- Default level 0 tells exchange_horiz that all ghost planes have to be
970!-- exchanged. grid_level is adjusted in poismg, where only one ghost plane
971!-- is required.
972    grid_level = 0
973
974#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
975!
976!-- Gridpoint number for the exchange of ghost points (y-line for 2D-arrays)
977    ngp_y  = nyn - nys + 1 + 2 * nbgp
978
979!
980!-- Define new MPI derived datatypes for the exchange of ghost points in
981!-- x- and y-direction for 2D-arrays (line)
982    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_REAL, type_x, &
983                          ierr )
984    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x, ierr )
985    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_INTEGER, &
986                          type_x_int, ierr )
987    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x_int, ierr )
988
989    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_REAL, type_y, ierr )
990    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y, ierr )
991    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_INTEGER, type_y_int, ierr )
992    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y_int, ierr )
993
994
995!
996!-- Calculate gridpoint numbers for the exchange of ghost points along x
997!-- (yz-plane for 3D-arrays) and define MPI derived data type(s) for the
998!-- exchange of ghost points in y-direction (xz-plane).
999!-- Do these calculations for the model grid and (if necessary) also
1000!-- for the coarser grid levels used in the multigrid method
1001    ALLOCATE ( ngp_xz(0:maximum_grid_level), ngp_yz(0:maximum_grid_level),     &
1002               type_xz(0:maximum_grid_level), type_yz(0:maximum_grid_level) )
1003
1004    nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzb_l = nzb; nzt_l = nzt
1005
1006!
1007!-- Discern between the model grid, which needs nbgp ghost points and
1008!-- grid levels for the multigrid scheme. In the latter case only one
1009!-- ghost point is necessary.
1010!-- First definition of MPI-datatypes for exchange of ghost layers on normal
1011!-- grid. The following loop is needed for data exchange in poismg.f90.
1012!
1013!-- Determine number of grid points of yz-layer for exchange
1014    ngp_yz(0) = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1015
1016!
1017!-- Define an MPI-datatype for the exchange of left/right boundaries.
1018!-- Although data are contiguous in physical memory (which does not
1019!-- necessarily require an MPI-derived datatype), the data exchange between
1020!-- left and right PE's using the MPI-derived type is 10% faster than without.
1021    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz(0), &
1022                          MPI_REAL, type_xz(0), ierr )
1023    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(0), ierr )
1024
1025    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz(0), ngp_yz(0), MPI_REAL, type_yz(0), &
1026                          ierr ) 
1027    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(0), ierr )
1028
1029!
1030!-- Definition of MPI-datatypes for multigrid method (coarser level grids)
1031    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1032!   
1033!--    Definition of MPI-datatyoe as above, but only 1 ghost level is used
1034       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
1035
1036          ngp_xz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nxr_l - nxl_l + 3)
1037          ngp_yz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nyn_l - nys_l + 3)
1038
1039          CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr_l-nxl_l+3, nzt_l-nzb_l+2, ngp_yz(i), &
1040                                MPI_REAL, type_xz(i), ierr )
1041          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(i), ierr )
1042
1043          CALL MPI_TYPE_VECTOR( 1, ngp_yz(i), ngp_yz(i), MPI_REAL, type_yz(i), &
1044                                ierr )
1045          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(i), ierr )
1046
1047          nxl_l = nxl_l / 2
1048          nxr_l = nxr_l / 2
1049          nys_l = nys_l / 2
1050          nyn_l = nyn_l / 2
1051          nzt_l = nzt_l / 2
1052
1053       ENDDO
1054
1055    ENDIF
1056!
1057!-- Define data types for exchange of 3D Integer arrays.
1058    ngp_yz_int = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1059
1060    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz_int, &
1061                          MPI_INTEGER, type_xz_int, ierr )
1062    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz_int, ierr )
1063
1064    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz_int, ngp_yz_int, MPI_INTEGER, type_yz_int, &
1065                          ierr )
1066    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz_int, ierr )
1067
1068#endif
1069
1070#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1071!
1072!-- Setting of flags for inflow/outflow/nesting conditions in case of non-cyclic
1073!-- horizontal boundary conditions.
1074    IF ( pleft == MPI_PROC_NULL )  THEN
1075       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1076          inflow_l  = .TRUE.
1077       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1078          outflow_l = .TRUE.
1079       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1080          nest_bound_l = .TRUE.
1081       ENDIF
1082    ENDIF
1083
1084    IF ( pright == MPI_PROC_NULL )  THEN
1085       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1086          outflow_r = .TRUE.
1087       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1088          inflow_r  = .TRUE.
1089       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1090          nest_bound_r = .TRUE.
1091       ENDIF
1092    ENDIF
1093
1094    IF ( psouth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1095       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1096          outflow_s = .TRUE.
1097       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1098          inflow_s  = .TRUE.
1099       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1100          nest_bound_s = .TRUE.
1101       ENDIF
1102    ENDIF
1103
1104    IF ( pnorth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1105       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1106          inflow_n  = .TRUE.
1107       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1108          outflow_n = .TRUE.
1109       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1110          nest_bound_n = .TRUE.
1111       ENDIF
1112    ENDIF
1113
1114!
1115!-- Broadcast the id of the inflow PE
1116    IF ( inflow_l )  THEN
1117       id_inflow_l = myidx
1118    ELSE
1119       id_inflow_l = 0
1120    ENDIF
1121    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1122    CALL MPI_ALLREDUCE( id_inflow_l, id_inflow, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1123                        comm1dx, ierr )
1124
1125!
1126!-- Broadcast the id of the recycling plane
1127!-- WARNING: needs to be adjusted in case of inflows other than from left side!
1128    IF ( NINT( recycling_width / dx ) >= nxl  .AND. &
1129         NINT( recycling_width / dx ) <= nxr )  THEN
1130       id_recycling_l = myidx
1131    ELSE
1132       id_recycling_l = 0
1133    ENDIF
1134    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1135    CALL MPI_ALLREDUCE( id_recycling_l, id_recycling, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1136                        comm1dx, ierr )
1137
1138    CALL location_message( 'finished', .TRUE. )
1139
1140#elif ! defined ( __parallel )
1141    IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1142       inflow_l  = .TRUE.
1143       outflow_r = .TRUE.
1144    ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1145       outflow_l = .TRUE.
1146       inflow_r  = .TRUE.
1147    ENDIF
1148
1149    IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1150       inflow_n  = .TRUE.
1151       outflow_s = .TRUE.
1152    ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1153       outflow_n = .TRUE.
1154       inflow_s  = .TRUE.
1155    ENDIF
1156#endif
1157
1158!
1159!-- At the inflow or outflow, u or v, respectively, have to be calculated for
1160!-- one more grid point.
1161    IF ( inflow_l .OR. outflow_l .OR. nest_bound_l )  THEN
1162       nxlu = nxl + 1
1163    ELSE
1164       nxlu = nxl
1165    ENDIF
1166    IF ( inflow_s .OR. outflow_s .OR. nest_bound_s )  THEN
1167       nysv = nys + 1
1168    ELSE
1169       nysv = nys
1170    ENDIF
1171
1172!
1173!-- Allocate wall flag arrays used in the multigrid solver
1174    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1175
1176       DO  i = maximum_grid_level, 1, -1
1177
1178           SELECT CASE ( i )
1179
1180              CASE ( 1 )
1181                 ALLOCATE( wall_flags_1(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1182                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1183                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1184
1185              CASE ( 2 )
1186                 ALLOCATE( wall_flags_2(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1187                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1188                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1189
1190              CASE ( 3 )
1191                 ALLOCATE( wall_flags_3(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1192                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1193                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1194
1195              CASE ( 4 )
1196                 ALLOCATE( wall_flags_4(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1197                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1198                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1199
1200              CASE ( 5 )
1201                 ALLOCATE( wall_flags_5(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1202                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1203                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1204
1205              CASE ( 6 )
1206                 ALLOCATE( wall_flags_6(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1207                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1208                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1209
1210              CASE ( 7 )
1211                 ALLOCATE( wall_flags_7(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1212                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1213                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1214
1215              CASE ( 8 )
1216                 ALLOCATE( wall_flags_8(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1217                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1218                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1219
1220              CASE ( 9 )
1221                 ALLOCATE( wall_flags_9(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1222                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1223                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1224
1225              CASE ( 10 )
1226                 ALLOCATE( wall_flags_10(nzb:nzt_mg(i)+1,        &
1227                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1228                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1229
1230              CASE DEFAULT
1231                 message_string = 'more than 10 multigrid levels'
1232                 CALL message( 'init_pegrid', 'PA0238', 1, 2, 0, 6, 0 )
1233
1234          END SELECT
1235
1236       ENDDO
1237
1238    ENDIF
1239
1240!
1241!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
1242!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
1243!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
1244!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
1245!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
1246!-- system.
1247!-- First, set the default:
1248    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR. &
1249         maximum_parallel_io_streams > numprocs )  THEN
1250       maximum_parallel_io_streams = numprocs
1251    ENDIF
1252
1253!
1254!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
1255!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
1256!-- for all PEs belonging to the same group. A preliminary setting with myid
1257!-- based on MPI_COMM_WORLD has been done in parin.
1258    io_blocks = numprocs / maximum_parallel_io_streams
1259    io_group  = MOD( myid+1, io_blocks )
1260   
1261
1262 END SUBROUTINE init_pegrid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.