source: palm/trunk/SOURCE/init_pegrid.f90 @ 760

Last change on this file since 760 was 760, checked in by raasch, 10 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 41.8 KB
Line 
1 SUBROUTINE init_pegrid
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! ATTENTION: nnz_x undefined problem still has to be solved!!!!!!!!
9! TEST OUTPUT (TO BE REMOVED) logging mpi2 ierr values
10!
11! Former revisions:
12! -----------------
13! $Id: init_pegrid.f90 760 2011-09-15 14:37:54Z raasch $
14!
15! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
16!
17! calculation of number of io_blocks and the io_group to which the respective
18! PE belongs
19!
20! 755 2011-08-29 09:55:16Z witha
21! 2d-decomposition is default for lcflow (ForWind cluster in Oldenburg)
22!
23! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
24! Bugfix: bc_lr/ns_cyc/dirrad/raddir replaced by bc_lr/ns, because variables
25!         are not yet set here; grid_level set to 0
26!
27! 709 2011-03-30 09:31:40Z raasch
28! formatting adjustments
29!
30! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
31! bc_lr/ns replaced by bc_lr/ns_cyc/dirrad/raddir
32!
33! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
34! Moved determination of target_id's from init_coupling
35! Determination of parameters needed for coupling (coupling_topology, ngp_a,
36! ngp_o) with different grid/processor-topology in ocean and atmosphere
37! Adaption of ngp_xy, ngp_y to a dynamic number of ghost points.
38! The maximum_grid_level changed from 1 to 0. 0 is the normal grid, 1 to
39! maximum_grid_level the grids for multigrid, in which 0 and 1 are normal grids.
40! This distinction is due to reasons of data exchange and performance for the
41! normal grid and grids in poismg.
42! The definition of MPI-Vectors adapted to a dynamic numer of ghost points.
43! New MPI-Vectors for data exchange between left and right boundaries added.
44! This is due to reasons of performance (10% faster).
45!
46! 646 2010-12-15 13:03:52Z raasch
47! lctit is now using a 2d decomposition by default
48!
49! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
50! optional barriers included in order to speed up collective operations
51!
52! 438 2010-02-01 04:32:43Z raasch
53! 2d-decomposition is default for Cray-XT machines
54!
55! 274 2009-03-26 15:11:21Z heinze
56! Output of messages replaced by message handling routine.
57!
58! 206 2008-10-13 14:59:11Z raasch
59! Implementation of a MPI-1 coupling: added __parallel within the __mpi2 part
60! 2d-decomposition is default on SGI-ICE systems
61!
62! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
63! multigrid levels are limited by subdomains if mg_switch_to_pe0_level = -1,
64! nz is used instead nnz for calculating mg-levels
65! Collect on PE0 horizontal index bounds from all other PEs,
66! broadcast the id of the inflow PE (using the respective communicator)
67!
68! 114 2007-10-10 00:03:15Z raasch
69! Allocation of wall flag arrays for multigrid solver
70!
71! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
72! Intercommunicator (comm_inter) and derived data type (type_xy) for
73! coupled model runs created, assign coupling_mode_remote,
74! indices nxlu and nysv are calculated (needed for non-cyclic boundary
75! conditions)
76!
77! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
78! Cpp-directive lcmuk changed to intel_openmp_bug, setting of host on lcmuk by
79! cpp-directive removed
80!
81! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
82! uxrp, vynp eliminated,
83! dirichlet/neumann changed to dirichlet/radiation, etc.,
84! poisfft_init is only called if fft-solver is switched on
85!
86! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
87!
88! Revision 1.28  2006/04/26 13:23:32  raasch
89! lcmuk does not understand the !$ comment so a cpp-directive is required
90!
91! Revision 1.1  1997/07/24 11:15:09  raasch
92! Initial revision
93!
94!
95! Description:
96! ------------
97! Determination of the virtual processor topology (if not prescribed by the
98! user)and computation of the grid point number and array bounds of the local
99! domains.
100!------------------------------------------------------------------------------!
101
102    USE control_parameters
103    USE fft_xy
104    USE grid_variables
105    USE indices
106    USE pegrid
107    USE poisfft_mod
108    USE poisfft_hybrid_mod
109    USE statistics
110    USE transpose_indices
111
112
113
114    IMPLICIT NONE
115
116    INTEGER ::  gathered_size, i, id_inflow_l, id_recycling_l, ind(5), j, k, &
117                maximum_grid_level_l, mg_switch_to_pe0_level_l, mg_levels_x, &
118                mg_levels_y, mg_levels_z, nnx_y, nnx_z, nny_x, nny_z, nnz_x, &
119                nnz_y, numproc_sqr, nx_total, nxl_l, nxr_l, nyn_l, nys_l,    &
120                nzb_l, nzt_l, omp_get_num_threads, subdomain_size
121
122    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ind_all, nxlf, nxrf, nynf, nysf
123
124    INTEGER, DIMENSION(2) :: pdims_remote
125
126    LOGICAL ::  found
127
128!
129!-- Get the number of OpenMP threads
130    !$OMP PARALLEL
131#if defined( __intel_openmp_bug )
132    threads_per_task = omp_get_num_threads()
133#else
134!$  threads_per_task = omp_get_num_threads()
135#endif
136    !$OMP END PARALLEL
137
138
139#if defined( __parallel )
140
141!
142!-- Determine the processor topology or check it, if prescribed by the user
143    IF ( npex == -1  .AND.  npey == -1 )  THEN
144
145!
146!--    Automatic determination of the topology
147!--    The default on SMP- and cluster-hosts is a 1d-decomposition along x
148       IF ( host(1:3) == 'ibm'  .OR.  host(1:3) == 'nec'      .OR. &
149            ( host(1:2) == 'lc'  .AND.  host(3:5) /= 'sgi'  .AND.  &
150              host(3:4) /= 'xt'  .AND.  host(3:5) /= 'tit'  .AND.  &
151              host(3:6) /= 'flow' )  .OR.  host(1:3) == 'dec' )  THEN
152
153          pdims(1) = numprocs
154          pdims(2) = 1
155
156       ELSE
157
158          numproc_sqr = SQRT( REAL( numprocs ) )
159          pdims(1)    = MAX( numproc_sqr , 1 )
160          DO  WHILE ( MOD( numprocs , pdims(1) ) /= 0 )
161             pdims(1) = pdims(1) - 1
162          ENDDO
163          pdims(2) = numprocs / pdims(1)
164
165       ENDIF
166
167    ELSEIF ( npex /= -1  .AND.  npey /= -1 )  THEN
168
169!
170!--    Prescribed by user. Number of processors on the prescribed topology
171!--    must be equal to the number of PEs available to the job
172       IF ( ( npex * npey ) /= numprocs )  THEN
173          WRITE( message_string, * ) 'number of PEs of the prescribed ',      & 
174                 'topology (', npex*npey,') does not match & the number of ', & 
175                 'PEs available to the job (', numprocs, ')'
176          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0221', 1, 2, 0, 6, 0 )
177       ENDIF
178       pdims(1) = npex
179       pdims(2) = npey
180
181    ELSE
182!
183!--    If the processor topology is prescribed by the user, the number of
184!--    PEs must be given in both directions
185       message_string = 'if the processor topology is prescribed by the, ' //  &
186                   ' user& both values of "npex" and "npey" must be given ' // &
187                   'in the &NAMELIST-parameter file'
188       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0222', 1, 2, 0, 6, 0 )
189
190    ENDIF
191
192!
193!-- The hybrid solver can only be used in case of a 1d-decomposition along x
194    IF ( pdims(2) /= 1  .AND.  psolver == 'poisfft_hybrid' )  THEN
195       message_string = 'psolver = "poisfft_hybrid" can only be' // &
196                        '& used in case of a 1d-decomposition along x'
197       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0223', 1, 2, 0, 6, 0 )
198    ENDIF
199
200!
201!-- For communication speedup, set barriers in front of collective
202!-- communications by default on SGI-type systems
203    IF ( host(3:5) == 'sgi' )  collective_wait = .TRUE.
204
205!
206!-- If necessary, set horizontal boundary conditions to non-cyclic
207    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  cyclic(1) = .FALSE.
208    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  cyclic(2) = .FALSE.
209
210!
211!-- Create the virtual processor grid
212    CALL MPI_CART_CREATE( comm_palm, ndim, pdims, cyclic, reorder, &
213                          comm2d, ierr )
214    CALL MPI_COMM_RANK( comm2d, myid, ierr )
215    WRITE (myid_char,'(''_'',I4.4)')  myid
216
217    CALL MPI_CART_COORDS( comm2d, myid, ndim, pcoord, ierr )
218    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 0, 1, pleft, pright, ierr )
219    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 1, 1, psouth, pnorth, ierr )
220
221!
222!-- Determine sub-topologies for transpositions
223!-- Transposition from z to x:
224    remain_dims(1) = .TRUE.
225    remain_dims(2) = .FALSE.
226    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dx, ierr )
227    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dx, myidx, ierr )
228!
229!-- Transposition from x to y
230    remain_dims(1) = .FALSE.
231    remain_dims(2) = .TRUE.
232    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dy, ierr )
233    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dy, myidy, ierr )
234
235
236!
237!-- Find a grid (used for array d) which will match the transposition demands
238    IF ( grid_matching == 'strict' )  THEN
239
240       nxa = nx;  nya = ny;  nza = nz
241
242    ELSE
243
244       found = .FALSE.
245   xn: DO  nxa = nx, 2*nx
246!
247!--       Meet conditions for nx
248          IF ( MOD( nxa+1, pdims(1) ) /= 0 .OR. &
249               MOD( nxa+1, pdims(2) ) /= 0 )  CYCLE xn
250
251      yn: DO  nya = ny, 2*ny
252!
253!--          Meet conditions for ny
254             IF ( MOD( nya+1, pdims(2) ) /= 0 .OR. &
255                  MOD( nya+1, pdims(1) ) /= 0 )  CYCLE yn
256
257
258         zn: DO  nza = nz, 2*nz
259!
260!--             Meet conditions for nz
261                IF ( ( MOD( nza, pdims(1) ) /= 0  .AND.  pdims(1) /= 1  .AND. &
262                       pdims(2) /= 1 )  .OR.                                  &
263                     ( MOD( nza, pdims(2) ) /= 0  .AND.  dt_dosp /= 9999999.9 &
264                     ) )  THEN
265                   CYCLE zn
266                ELSE
267                   found = .TRUE.
268                   EXIT xn
269                ENDIF
270
271             ENDDO zn
272
273          ENDDO yn
274
275       ENDDO xn
276
277       IF ( .NOT. found )  THEN
278          message_string = 'no matching grid for transpositions found'
279          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0224', 1, 2, 0, 6, 0 )
280       ENDIF
281
282    ENDIF
283
284!
285!-- Calculate array bounds in x-direction for every PE.
286!-- The last PE along x may get less grid points than the others
287    ALLOCATE( nxlf(0:pdims(1)-1), nxrf(0:pdims(1)-1), nynf(0:pdims(2)-1), &
288              nysf(0:pdims(2)-1), nnx_pe(0:pdims(1)-1), nny_pe(0:pdims(2)-1) )
289
290    IF ( MOD( nxa+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
291       WRITE( message_string, * ) 'x-direction: gridpoint number (',nx+1,') ',&
292                               'is not an& integral divisor of the number ',  &
293                               'processors (', pdims(1),')'
294       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0225', 1, 2, 0, 6, 0 )
295    ELSE
296       nnx  = ( nxa + 1 ) / pdims(1)
297       IF ( nnx*pdims(1) - ( nx + 1) > nnx )  THEN
298          WRITE( message_string, * ) 'x-direction: nx does not match the',    & 
299                       'requirements given by the number of PEs &used',       &
300                       '& please use nx = ', nx - ( pdims(1) - ( nnx*pdims(1) &
301                                   - ( nx + 1 ) ) ), ' instead of nx =', nx
302          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0226', 1, 2, 0, 6, 0 )
303       ENDIF
304    ENDIF   
305
306!
307!-- Left and right array bounds, number of gridpoints
308    DO  i = 0, pdims(1)-1
309       nxlf(i)   = i * nnx
310       nxrf(i)   = ( i + 1 ) * nnx - 1
311       nnx_pe(i) = MIN( nx, nxrf(i) ) - nxlf(i) + 1
312    ENDDO
313
314!
315!-- Calculate array bounds in y-direction for every PE.
316    IF ( MOD( nya+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
317       WRITE( message_string, * ) 'y-direction: gridpoint number (',ny+1,') ', &
318                           'is not an& integral divisor of the number of',     &
319                           'processors (', pdims(2),')'
320       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0227', 1, 2, 0, 6, 0 )
321    ELSE
322       nny  = ( nya + 1 ) / pdims(2)
323       IF ( nny*pdims(2) - ( ny + 1) > nny )  THEN
324          WRITE( message_string, * ) 'y-direction: ny does not match the',    &
325                       'requirements given by the number of PEs &used ',      &
326                       '& please use ny = ', ny - ( pdims(2) - ( nnx*pdims(2) &
327                                     - ( ny + 1 ) ) ), ' instead of ny =', ny
328          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0228', 1, 2, 0, 6, 0 )
329       ENDIF
330    ENDIF   
331
332!
333!-- South and north array bounds
334    DO  j = 0, pdims(2)-1
335       nysf(j)   = j * nny
336       nynf(j)   = ( j + 1 ) * nny - 1
337       nny_pe(j) = MIN( ny, nynf(j) ) - nysf(j) + 1
338    ENDDO
339
340!
341!-- Local array bounds of the respective PEs
342    nxl  = nxlf(pcoord(1))
343    nxra = nxrf(pcoord(1))
344    nxr  = MIN( nx, nxra )
345    nys  = nysf(pcoord(2))
346    nyna = nynf(pcoord(2))
347    nyn  = MIN( ny, nyna )
348    nzb  = 0
349    nzta = nza
350    nzt  = MIN( nz, nzta )
351    nnz  = nza
352
353!
354!-- Set switches to define if the PE is situated at the border of the virtual
355!-- processor grid
356    IF ( nxl == 0 )   left_border_pe  = .TRUE.
357    IF ( nxr == nx )  right_border_pe = .TRUE.
358    IF ( nys == 0 )   south_border_pe = .TRUE.
359    IF ( nyn == ny )  north_border_pe = .TRUE.
360
361!
362!-- Calculate array bounds and gridpoint numbers for the transposed arrays
363!-- (needed in the pressure solver)
364!-- For the transposed arrays, cyclic boundaries as well as top and bottom
365!-- boundaries are omitted, because they are obstructive to the transposition
366
367!
368!-- 1. transposition  z --> x
369!-- This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition along x,
370!-- except that the uptream-spline method is switched on
371    IF ( pdims(2) /= 1  .OR.  momentum_advec == 'ups-scheme'  .OR. &
372         scalar_advec == 'ups-scheme' )  THEN
373
374       IF ( pdims(2) == 1  .AND. ( momentum_advec == 'ups-scheme'  .OR. &
375            scalar_advec == 'ups-scheme' ) )  THEN
376          message_string = '1d-decomposition along x ' // &
377                           'chosen but nz restrictions may occur' // &
378                           '& since ups-scheme is activated'
379          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0229', 0, 1, 0, 6, 0 )
380       ENDIF
381       nys_x  = nys
382       nyn_xa = nyna
383       nyn_x  = nyn
384       nny_x  = nny
385       IF ( MOD( nza , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
386          WRITE( message_string, * ) 'transposition z --> x:',                &
387                       '&nz=',nz,' is not an integral divisior of pdims(1)=', &
388                                                                   pdims(1)
389          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0230', 1, 2, 0, 6, 0 )
390       ENDIF
391       nnz_x  = nza / pdims(1)
392       nzb_x  = 1 + myidx * nnz_x
393       nzt_xa = ( myidx + 1 ) * nnz_x
394       nzt_x  = MIN( nzt, nzt_xa )
395
396       sendrecvcount_zx = nnx * nny * nnz_x
397
398    ELSE
399!
400!---   Setting of dummy values because otherwise variables are undefined in
401!---   the next step  x --> y
402!---   WARNING: This case has still to be clarified!!!!!!!!!!!!
403       nnz_x  = 1
404       nzb_x  = 1
405       nzt_xa = 1
406       nzt_x  = 1
407       nny_x  = nny
408
409    ENDIF
410
411!
412!-- 2. transposition  x --> y
413    nnz_y  = nnz_x
414    nzb_y  = nzb_x
415    nzt_ya = nzt_xa
416    nzt_y  = nzt_x
417    IF ( MOD( nxa+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
418       WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',                &
419                         '&nx+1=',nx+1,' is not an integral divisor of ',&
420                         'pdims(2)=',pdims(2)
421       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0231', 1, 2, 0, 6, 0 )
422    ENDIF
423    nnx_y = (nxa+1) / pdims(2)
424    nxl_y = myidy * nnx_y
425    nxr_ya = ( myidy + 1 ) * nnx_y - 1
426    nxr_y  = MIN( nx, nxr_ya )
427
428    sendrecvcount_xy = nnx_y * nny_x * nnz_y
429
430!
431!-- 3. transposition  y --> z  (ELSE:  x --> y  in case of 1D-decomposition
432!-- along x)
433    IF ( pdims(2) /= 1  .OR.  momentum_advec == 'ups-scheme'  .OR. &
434         scalar_advec == 'ups-scheme' )  THEN
435!
436!--    y --> z
437!--    This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition
438!--    along x, except that the uptream-spline method is switched on
439       nnx_z  = nnx_y
440       nxl_z  = nxl_y
441       nxr_za = nxr_ya
442       nxr_z  = nxr_y
443       IF ( MOD( nya+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
444          WRITE( message_string, * ) 'transposition y --> z:',            &
445                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
446                            'pdims(1)=',pdims(1)
447          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0232', 1, 2, 0, 6, 0 )
448       ENDIF
449       nny_z  = (nya+1) / pdims(1)
450       nys_z  = myidx * nny_z
451       nyn_za = ( myidx + 1 ) * nny_z - 1
452       nyn_z  = MIN( ny, nyn_za )
453
454       sendrecvcount_yz = nnx_y * nny_z * nnz_y
455
456    ELSE
457!
458!--    x --> y. This condition must be fulfilled for a 1D-decomposition along x
459       IF ( MOD( nya+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
460          WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',               &
461                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
462                            'pdims(1)=',pdims(1)
463          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0233', 1, 2, 0, 6, 0 )
464       ENDIF
465
466    ENDIF
467
468!
469!-- Indices for direct transpositions z --> y (used for calculating spectra)
470    IF ( dt_dosp /= 9999999.9 )  THEN
471       IF ( MOD( nza, pdims(2) ) /= 0 )  THEN
472          WRITE( message_string, * ) 'direct transposition z --> y (needed ', &
473                    'for spectra):& nz=',nz,' is not an integral divisor of ',&
474                    'pdims(2)=',pdims(2)
475          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0234', 1, 2, 0, 6, 0 )
476       ELSE
477          nxl_yd  = nxl
478          nxr_yda = nxra
479          nxr_yd  = nxr
480          nzb_yd  = 1 + myidy * ( nza / pdims(2) )
481          nzt_yda = ( myidy + 1 ) * ( nza / pdims(2) )
482          nzt_yd  = MIN( nzt, nzt_yda )
483
484          sendrecvcount_zyd = nnx * nny * ( nza / pdims(2) )
485       ENDIF
486    ENDIF
487
488!
489!-- Indices for direct transpositions y --> x (they are only possible in case
490!-- of a 1d-decomposition along x)
491    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
492       nny_x  = nny / pdims(1)
493       nys_x  = myid * nny_x
494       nyn_xa = ( myid + 1 ) * nny_x - 1
495       nyn_x  = MIN( ny, nyn_xa )
496       nzb_x  = 1
497       nzt_xa = nza
498       nzt_x  = nz
499       sendrecvcount_xy = nnx * nny_x * nza
500    ENDIF
501
502!
503!-- Indices for direct transpositions x --> y (they are only possible in case
504!-- of a 1d-decomposition along y)
505    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
506       nnx_y  = nnx / pdims(2)
507       nxl_y  = myid * nnx_y
508       nxr_ya = ( myid + 1 ) * nnx_y - 1
509       nxr_y  = MIN( nx, nxr_ya )
510       nzb_y  = 1
511       nzt_ya = nza
512       nzt_y  = nz
513       sendrecvcount_xy = nnx_y * nny * nza
514    ENDIF
515
516!
517!-- Arrays for storing the array bounds are needed any more
518    DEALLOCATE( nxlf , nxrf , nynf , nysf )
519
520!
521!-- Collect index bounds from other PEs (to be written to restart file later)
522    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:numprocs-1) )
523
524    IF ( myid == 0 )  THEN
525
526       hor_index_bounds(1,0) = nxl
527       hor_index_bounds(2,0) = nxr
528       hor_index_bounds(3,0) = nys
529       hor_index_bounds(4,0) = nyn
530
531!
532!--    Receive data from all other PEs
533       DO  i = 1, numprocs-1
534          CALL MPI_RECV( ibuf, 4, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
535                         ierr )
536          hor_index_bounds(:,i) = ibuf(1:4)
537       ENDDO
538
539    ELSE
540!
541!--    Send index bounds to PE0
542       ibuf(1) = nxl
543       ibuf(2) = nxr
544       ibuf(3) = nys
545       ibuf(4) = nyn
546       CALL MPI_SEND( ibuf, 4, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )
547
548    ENDIF
549
550#if defined( __print )
551!
552!-- Control output
553    IF ( myid == 0 )  THEN
554       PRINT*, '*** processor topology ***'
555       PRINT*, ' '
556       PRINT*, 'myid   pcoord    left right  south north  idx idy   nxl: nxr',&
557               &'   nys: nyn'
558       PRINT*, '------------------------------------------------------------',&
559               &'-----------'
560       WRITE (*,1000)  0, pcoord(1), pcoord(2), pleft, pright, psouth, pnorth, &
561                       myidx, myidy, nxl, nxr, nys, nyn
5621000   FORMAT (I4,2X,'(',I3,',',I3,')',3X,I4,2X,I4,3X,I4,2X,I4,2X,I3,1X,I3, &
563               2(2X,I4,':',I4))
564
565!
566!--    Receive data from the other PEs
567       DO  i = 1,numprocs-1
568          CALL MPI_RECV( ibuf, 12, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
569                         ierr )
570          WRITE (*,1000)  i, ( ibuf(j) , j = 1,12 )
571       ENDDO
572    ELSE
573
574!
575!--    Send data to PE0
576       ibuf(1) = pcoord(1); ibuf(2) = pcoord(2); ibuf(3) = pleft
577       ibuf(4) = pright; ibuf(5) = psouth; ibuf(6) = pnorth; ibuf(7) = myidx
578       ibuf(8) = myidy; ibuf(9) = nxl; ibuf(10) = nxr; ibuf(11) = nys
579       ibuf(12) = nyn
580       CALL MPI_SEND( ibuf, 12, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )       
581    ENDIF
582#endif
583
584#if defined( __parallel )
585#if defined( __mpi2 )
586!
587!-- In case of coupled runs, get the port name on PE0 of the atmosphere model
588!-- and pass it to PE0 of the ocean model
589    IF ( myid == 0 )  THEN
590
591       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
592
593          CALL MPI_OPEN_PORT( MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
594
595          CALL MPI_PUBLISH_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, &
596                                 ierr )
597
598!
599!--       Write a flag file for the ocean model and the other atmosphere
600!--       processes.
601!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
602!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
603!--       (i.e. before the port has been created)
604          OPEN( 90, FILE='COUPLING_PORT_OPENED', FORM='FORMATTED' )
605          WRITE ( 90, '(''TRUE'')' )
606          CLOSE ( 90 )
607
608       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
609
610!
611!--       Continue only if the atmosphere model has created the port.
612!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
613!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
614!--       (i.e. before the port has been created)
615          INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
616          DO WHILE ( .NOT. found )
617             INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
618          ENDDO
619
620          CALL MPI_LOOKUP_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
621
622       ENDIF
623
624    ENDIF
625
626!
627!-- In case of coupled runs, establish the connection between the atmosphere
628!-- and the ocean model and define the intercommunicator (comm_inter)
629    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
630    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
631
632       CALL MPI_COMM_ACCEPT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
633                             comm_inter, ierr )
634       coupling_mode_remote = 'ocean_to_atmosphere'
635
636    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
637
638       CALL MPI_COMM_CONNECT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
639                              comm_inter, ierr )
640       coupling_mode_remote = 'atmosphere_to_ocean'
641
642    ENDIF
643#endif
644
645!
646!-- Determine the number of ghost point layers
647    IF ( scalar_advec == 'ws-scheme' .OR. momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
648       nbgp = 3
649    ELSE
650       nbgp = 1
651    ENDIF
652
653!
654!-- Create a new MPI derived datatype for the exchange of surface (xy) data,
655!-- which is needed for coupled atmosphere-ocean runs.
656!-- First, calculate number of grid points of an xy-plane.
657    ngp_xy  = ( nxr - nxl + 1 + 2 * nbgp ) * ( nyn - nys + 1 + 2 * nbgp )
658    CALL MPI_TYPE_VECTOR( ngp_xy, 1, nzt-nzb+2, MPI_REAL, type_xy, ierr )
659    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xy, ierr )
660
661    IF ( TRIM( coupling_mode ) /= 'uncoupled' )  THEN
662   
663!
664!--    Pass the number of grid points of the atmosphere model to
665!--    the ocean model and vice versa
666       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
667
668          nx_a = nx
669          ny_a = ny
670
671          IF ( myid == 0 )  THEN
672
673             CALL MPI_SEND( nx_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 1, comm_inter,  &
674                            ierr )
675             CALL MPI_SEND( ny_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 2, comm_inter,  &
676                            ierr )
677             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 3, comm_inter, &
678                            ierr )
679             CALL MPI_RECV( nx_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 4, comm_inter,  &
680                            status, ierr )
681             CALL MPI_RECV( ny_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 5, comm_inter,  &
682                            status, ierr )
683             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 6,      &
684                            comm_inter, status, ierr )
685          ENDIF
686
687          CALL MPI_BCAST( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
688          CALL MPI_BCAST( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr ) 
689          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
690       
691       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
692
693          nx_o = nx
694          ny_o = ny
695
696          IF ( myid == 0 ) THEN
697
698             CALL MPI_RECV( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 1, comm_inter, status, &
699                            ierr )
700             CALL MPI_RECV( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 2, comm_inter, status, &
701                            ierr )
702             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, 3, comm_inter, &
703                            status, ierr )
704             CALL MPI_SEND( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 4, comm_inter, ierr )
705             CALL MPI_SEND( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 5, comm_inter, ierr )
706             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, 0, 6, comm_inter, ierr )
707          ENDIF
708
709          CALL MPI_BCAST( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr)
710          CALL MPI_BCAST( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
711          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
712
713       ENDIF
714 
715       ngp_a = ( nx_a+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_a+1 + 2 * nbgp )
716       ngp_o = ( nx_o+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_o+1 + 2 * nbgp )
717
718!
719!--    Determine if the horizontal grid and the number of PEs in ocean and
720!--    atmosphere is same or not
721       IF ( nx_o == nx_a  .AND.  ny_o == ny_a  .AND.  &
722            pdims(1) == pdims_remote(1) .AND. pdims(2) == pdims_remote(2) ) &
723       THEN
724          coupling_topology = 0
725       ELSE
726          coupling_topology = 1
727       ENDIF
728
729!
730!--    Determine the target PEs for the exchange between ocean and
731!--    atmosphere (comm2d)
732       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
733!
734!--       In case of identical topologies, every atmosphere PE has exactly one
735!--       ocean PE counterpart and vice versa
736          IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' ) THEN
737             target_id = myid + numprocs
738          ELSE
739             target_id = myid
740          ENDIF
741
742       ELSE
743!
744!--       In case of nonequivalent topology in ocean and atmosphere only for
745!--       PE0 in ocean and PE0 in atmosphere a target_id is needed, since
746!--       data echxchange between ocean and atmosphere will be done only
747!--       between these PEs.   
748          IF ( myid == 0 )  THEN
749
750             IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
751                target_id = numprocs
752             ELSE
753                target_id = 0
754             ENDIF
755
756          ENDIF
757
758       ENDIF
759
760    ENDIF
761
762
763#endif
764
765#else
766
767!
768!-- Array bounds when running on a single PE (respectively a non-parallel
769!-- machine)
770    nxl  = 0
771    nxr  = nx
772    nxra = nx
773    nnx  = nxr - nxl + 1
774    nys  = 0
775    nyn  = ny
776    nyna = ny
777    nny  = nyn - nys + 1
778    nzb  = 0
779    nzt  = nz
780    nzta = nz
781    nnz  = nz
782
783    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:0) )
784    hor_index_bounds(1,0) = nxl
785    hor_index_bounds(2,0) = nxr
786    hor_index_bounds(3,0) = nys
787    hor_index_bounds(4,0) = nyn
788
789!
790!-- Array bounds for the pressure solver (in the parallel code, these bounds
791!-- are the ones for the transposed arrays)
792    nys_x  = nys
793    nyn_x  = nyn
794    nyn_xa = nyn
795    nzb_x  = nzb + 1
796    nzt_x  = nzt
797    nzt_xa = nzt
798
799    nxl_y  = nxl
800    nxr_y  = nxr
801    nxr_ya = nxr
802    nzb_y  = nzb + 1
803    nzt_y  = nzt
804    nzt_ya = nzt
805
806    nxl_z  = nxl
807    nxr_z  = nxr
808    nxr_za = nxr
809    nys_z  = nys
810    nyn_z  = nyn
811    nyn_za = nyn
812
813#endif
814
815!
816!-- Calculate number of grid levels necessary for the multigrid poisson solver
817!-- as well as the gridpoint indices on each level
818    IF ( psolver == 'multigrid' )  THEN
819
820!
821!--    First calculate number of possible grid levels for the subdomains
822       mg_levels_x = 1
823       mg_levels_y = 1
824       mg_levels_z = 1
825
826       i = nnx
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 = nny
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       k = nz    ! do not use nnz because it might be > nz due to transposition
839                 ! requirements
840       DO WHILE ( MOD( k, 2 ) == 0  .AND.  k /= 2 )
841          k = k / 2
842          mg_levels_z = mg_levels_z + 1
843       ENDDO
844
845       maximum_grid_level = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
846
847!
848!--    Find out, if the total domain allows more levels. These additional
849!--    levels are identically processed on all PEs.
850       IF ( numprocs > 1  .AND.  mg_switch_to_pe0_level /= -1 )  THEN
851
852          IF ( mg_levels_z > MIN( mg_levels_x, mg_levels_y ) )  THEN
853
854             mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level
855
856             mg_levels_x = 1
857             mg_levels_y = 1
858
859             i = nx+1
860             DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
861                i = i / 2
862                mg_levels_x = mg_levels_x + 1
863             ENDDO
864
865             j = ny+1
866             DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
867                j = j / 2
868                mg_levels_y = mg_levels_y + 1
869             ENDDO
870
871             maximum_grid_level_l = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
872
873             IF ( maximum_grid_level_l > mg_switch_to_pe0_level_l )  THEN
874                mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level_l - &
875                                           mg_switch_to_pe0_level_l + 1
876             ELSE
877                mg_switch_to_pe0_level_l = 0
878             ENDIF
879
880          ELSE
881
882             mg_switch_to_pe0_level_l = 0
883             maximum_grid_level_l = maximum_grid_level
884
885          ENDIF
886
887!
888!--       Use switch level calculated above only if it is not pre-defined
889!--       by user
890          IF ( mg_switch_to_pe0_level == 0 )  THEN
891
892             IF ( mg_switch_to_pe0_level_l /= 0 )  THEN
893                mg_switch_to_pe0_level = mg_switch_to_pe0_level_l
894                maximum_grid_level     = maximum_grid_level_l
895             ENDIF
896
897          ELSE
898!
899!--          Check pre-defined value and reset to default, if neccessary
900             IF ( mg_switch_to_pe0_level < mg_switch_to_pe0_level_l  .OR.  &
901                  mg_switch_to_pe0_level >= maximum_grid_level_l )  THEN
902                message_string = 'mg_switch_to_pe0_level ' // &
903                                 'out of range and reset to default (=0)'
904                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0235', 0, 1, 0, 6, 0 )
905                mg_switch_to_pe0_level = 0
906             ELSE
907!
908!--             Use the largest number of possible levels anyway and recalculate
909!--             the switch level to this largest number of possible values
910                maximum_grid_level = maximum_grid_level_l
911
912             ENDIF
913
914          ENDIF
915
916       ENDIF
917
918       ALLOCATE( grid_level_count(maximum_grid_level),                   &
919                 nxl_mg(maximum_grid_level), nxr_mg(maximum_grid_level), &
920                 nyn_mg(maximum_grid_level), nys_mg(maximum_grid_level), &
921                 nzt_mg(maximum_grid_level) )
922
923       grid_level_count = 0
924       nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzt_l = nzt
925
926       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
927
928          IF ( i == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
929#if defined( __parallel )
930!
931!--          Save the grid size of the subdomain at the switch level, because
932!--          it is needed in poismg.
933             ind(1) = nxl_l; ind(2) = nxr_l
934             ind(3) = nys_l; ind(4) = nyn_l
935             ind(5) = nzt_l
936             ALLOCATE( ind_all(5*numprocs), mg_loc_ind(5,0:numprocs-1) )
937             CALL MPI_ALLGATHER( ind, 5, MPI_INTEGER, ind_all, 5, &
938                                 MPI_INTEGER, comm2d, ierr )
939             DO  j = 0, numprocs-1
940                DO  k = 1, 5
941                   mg_loc_ind(k,j) = ind_all(k+j*5)
942                ENDDO
943             ENDDO
944             DEALLOCATE( ind_all )
945!
946!--          Calculate the grid size of the total domain
947             nxr_l = ( nxr_l-nxl_l+1 ) * pdims(1) - 1
948             nxl_l = 0
949             nyn_l = ( nyn_l-nys_l+1 ) * pdims(2) - 1
950             nys_l = 0
951!
952!--          The size of this gathered array must not be larger than the
953!--          array tend, which is used in the multigrid scheme as a temporary
954!--          array
955             subdomain_size = ( nxr - nxl + 3 )     * ( nyn - nys + 3 )     * &
956                              ( nzt - nzb + 2 )
957             gathered_size  = ( nxr_l - nxl_l + 3 ) * ( nyn_l - nys_l + 3 ) * &
958                              ( nzt_l - nzb + 2 )
959
960             IF ( gathered_size > subdomain_size )  THEN
961                message_string = 'not enough memory for storing ' // &
962                                 'gathered multigrid data on PE0'
963                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0236', 1, 2, 0, 6, 0 )
964             ENDIF
965#else
966             message_string = 'multigrid gather/scatter impossible ' // &
967                          'in non parallel mode'
968             CALL message( 'init_pegrid', 'PA0237', 1, 2, 0, 6, 0 )
969#endif
970          ENDIF
971
972          nxl_mg(i) = nxl_l
973          nxr_mg(i) = nxr_l
974          nys_mg(i) = nys_l
975          nyn_mg(i) = nyn_l
976          nzt_mg(i) = nzt_l
977
978          nxl_l = nxl_l / 2 
979          nxr_l = nxr_l / 2
980          nys_l = nys_l / 2 
981          nyn_l = nyn_l / 2 
982          nzt_l = nzt_l / 2 
983       ENDDO
984
985    ELSE
986
987       maximum_grid_level = 0
988
989    ENDIF
990
991!
992!-- Default level 0 tells exchange_horiz that all ghost planes have to be
993!-- exchanged. grid_level is adjusted in poismg, where only one ghost plane
994!-- is required.
995    grid_level = 0
996
997#if defined( __parallel )
998!
999!-- Gridpoint number for the exchange of ghost points (y-line for 2D-arrays)
1000    ngp_y  = nyn - nys + 1 + 2 * nbgp
1001
1002!
1003!-- Define new MPI derived datatypes for the exchange of ghost points in
1004!-- x- and y-direction for 2D-arrays (line)
1005    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_REAL, type_x, &
1006                          ierr )
1007    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x, ierr )
1008    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_INTEGER, &
1009                          type_x_int, ierr )
1010    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x_int, ierr )
1011
1012    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_REAL, type_y, ierr )
1013    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y, ierr )
1014    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_INTEGER, type_y_int, ierr )
1015    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y_int, ierr )
1016
1017
1018!
1019!-- Calculate gridpoint numbers for the exchange of ghost points along x
1020!-- (yz-plane for 3D-arrays) and define MPI derived data type(s) for the
1021!-- exchange of ghost points in y-direction (xz-plane).
1022!-- Do these calculations for the model grid and (if necessary) also
1023!-- for the coarser grid levels used in the multigrid method
1024    ALLOCATE ( ngp_yz(0:maximum_grid_level), type_xz(0:maximum_grid_level),&
1025               type_yz(0:maximum_grid_level) )
1026
1027    nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzb_l = nzb; nzt_l = nzt
1028
1029!
1030!-- Discern between the model grid, which needs nbgp ghost points and
1031!-- grid levels for the multigrid scheme. In the latter case only one
1032!-- ghost point is necessary.
1033!-- First definition of MPI-datatypes for exchange of ghost layers on normal
1034!-- grid. The following loop is needed for data exchange in poismg.f90.
1035!
1036!-- Determine number of grid points of yz-layer for exchange
1037    ngp_yz(0) = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1038
1039!
1040!-- Define an MPI-datatype for the exchange of left/right boundaries.
1041!-- Although data are contiguous in physical memory (which does not
1042!-- necessarily require an MPI-derived datatype), the data exchange between
1043!-- left and right PE's using the MPI-derived type is 10% faster than without.
1044    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz(0), &
1045                          MPI_REAL, type_xz(0), ierr )
1046    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(0), ierr )
1047
1048    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz(0), ngp_yz(0), MPI_REAL, type_yz(0), &
1049                          ierr ) 
1050    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(0), ierr )
1051
1052!
1053!-- Definition of MPI-datatypes for multigrid method (coarser level grids)
1054    IF ( psolver == 'multigrid' )  THEN
1055!   
1056!--    Definition of MPI-datatyoe as above, but only 1 ghost level is used
1057       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
1058
1059          ngp_yz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nyn_l - nys_l + 3)
1060
1061          CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr_l-nxl_l+3, nzt_l-nzb_l+2, ngp_yz(i), &
1062                                MPI_REAL, type_xz(i), ierr )
1063          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(i), ierr )
1064
1065          CALL MPI_TYPE_VECTOR( 1, ngp_yz(i), ngp_yz(i), MPI_REAL, type_yz(i), &
1066                                ierr )
1067          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(i), ierr )
1068
1069          nxl_l = nxl_l / 2
1070          nxr_l = nxr_l / 2
1071          nys_l = nys_l / 2
1072          nyn_l = nyn_l / 2
1073          nzt_l = nzt_l / 2
1074
1075       ENDDO
1076
1077    ENDIF
1078#endif
1079
1080#if defined( __parallel )
1081!
1082!-- Setting of flags for inflow/outflow conditions in case of non-cyclic
1083!-- horizontal boundary conditions.
1084    IF ( pleft == MPI_PROC_NULL )  THEN
1085       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1086          inflow_l  = .TRUE.
1087       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1088          outflow_l = .TRUE.
1089       ENDIF
1090    ENDIF
1091
1092    IF ( pright == MPI_PROC_NULL )  THEN
1093       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1094          outflow_r = .TRUE.
1095       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1096          inflow_r  = .TRUE.
1097       ENDIF
1098    ENDIF
1099
1100    IF ( psouth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1101       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1102          outflow_s = .TRUE.
1103       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1104          inflow_s  = .TRUE.
1105       ENDIF
1106    ENDIF
1107
1108    IF ( pnorth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1109       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1110          inflow_n  = .TRUE.
1111       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1112          outflow_n = .TRUE.
1113       ENDIF
1114    ENDIF
1115
1116!
1117!-- Broadcast the id of the inflow PE
1118    IF ( inflow_l )  THEN
1119       id_inflow_l = myidx
1120    ELSE
1121       id_inflow_l = 0
1122    ENDIF
1123    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1124    CALL MPI_ALLREDUCE( id_inflow_l, id_inflow, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1125                        comm1dx, ierr )
1126
1127!
1128!-- Broadcast the id of the recycling plane
1129!-- WARNING: needs to be adjusted in case of inflows other than from left side!
1130    IF ( ( recycling_width / dx ) >= nxl  .AND. &
1131         ( recycling_width / dx ) <= nxr )  THEN
1132       id_recycling_l = myidx
1133    ELSE
1134       id_recycling_l = 0
1135    ENDIF
1136    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1137    CALL MPI_ALLREDUCE( id_recycling_l, id_recycling, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1138                        comm1dx, ierr )
1139
1140#else
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!-- At the outflow, u or v, respectively, have to be calculated for one more
1159!-- grid point.
1160    IF ( outflow_l )  THEN
1161       nxlu = nxl + 1
1162    ELSE
1163       nxlu = nxl
1164    ENDIF
1165    IF ( outflow_s )  THEN
1166       nysv = nys + 1
1167    ELSE
1168       nysv = nys
1169    ENDIF
1170
1171    IF ( psolver == 'poisfft_hybrid' )  THEN
1172       CALL poisfft_hybrid_ini
1173    ELSEIF ( psolver == 'poisfft' )  THEN
1174       CALL poisfft_init
1175    ENDIF
1176
1177!
1178!-- Allocate wall flag arrays used in the multigrid solver
1179    IF ( psolver == 'multigrid' )  THEN
1180
1181       DO  i = maximum_grid_level, 1, -1
1182
1183           SELECT CASE ( i )
1184
1185              CASE ( 1 )
1186                 ALLOCATE( wall_flags_1(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 ( 2 )
1191                 ALLOCATE( wall_flags_2(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 ( 3 )
1196                 ALLOCATE( wall_flags_3(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 ( 4 )
1201                 ALLOCATE( wall_flags_4(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 ( 5 )
1206                 ALLOCATE( wall_flags_5(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 ( 6 )
1211                 ALLOCATE( wall_flags_6(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 ( 7 )
1216                 ALLOCATE( wall_flags_7(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 ( 8 )
1221                 ALLOCATE( wall_flags_8(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 ( 9 )
1226                 ALLOCATE( wall_flags_9(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 ( 10 )
1231                 ALLOCATE( wall_flags_10(nzb:nzt_mg(i)+1,        &
1232                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1233                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1234
1235              CASE DEFAULT
1236                 message_string = 'more than 10 multigrid levels'
1237                 CALL message( 'init_pegrid', 'PA0238', 1, 2, 0, 6, 0 )
1238
1239          END SELECT
1240
1241       ENDDO
1242
1243    ENDIF
1244
1245!
1246!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
1247!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
1248!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
1249!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
1250!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
1251!-- system.
1252!-- First, set the default:
1253    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR. &
1254         maximum_parallel_io_streams > numprocs )  THEN
1255       maximum_parallel_io_streams = numprocs
1256    ENDIF
1257
1258!
1259!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
1260!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
1261!-- for all PEs belonging to the same group. A preliminary setting with myid
1262!-- based on MPI_COMM_WORLD has been done in parin.
1263    io_blocks = numprocs / maximum_parallel_io_streams
1264    io_group  = MOD( myid+1, io_blocks )
1265   
1266
1267 END SUBROUTINE init_pegrid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.