source: palm/trunk/SOURCE/pmc_parent_mod.f90 @ 2001

Last change on this file since 2001 was 2001, checked in by knoop, 5 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 30.5 KB
Line 
1 MODULE pmc_parent
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! This file is part of PALM.
5!
6! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
7! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
8! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
9! version.
10!
11! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
13! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
14!
15! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17!
18! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
19!------------------------------------------------------------------------------!
20!
21! Current revisions:
22! ------------------
23!
24!
25! Former revisions:
26! -----------------
27! $Id: pmc_parent_mod.f90 2001 2016-08-20 18:41:22Z knoop $
28!
29! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
30! Forced header and separation lines into 80 columns
31!
32! 1938 2016-06-13 15:26:05Z hellstea
33! Minor clean up.
34!
35! 1901 2016-05-04 15:39:38Z raasch
36! Module renamed. Code clean up. The words server/client changed to parent/child.
37!
38! 1900 2016-05-04 15:27:53Z raasch
39! re-formatted to match PALM style
40!
41! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
42! Module renamed
43!
44!
45! 1833 2016-04-07 14:23:03Z raasch
46! gfortran requires pointer attributes for some array declarations,
47! long line wrapped
48!
49! 1808 2016-04-05 19:44:00Z raasch
50! MPI module used by default on all machines
51!
52! 1797 2016-03-21 16:50:28Z raasch
53! introduction of different datatransfer modes
54!
55! 1791 2016-03-11 10:41:25Z raasch
56! Debug write-statements commented out
57!
58! 1786 2016-03-08 05:49:27Z raasch
59! change in child-parent data transfer: parent now gets data from child
60! instead that child put's it to the parent
61!
62! 1779 2016-03-03 08:01:28Z raasch
63! kind=dp replaced by wp,
64! error messages removed or changed to PALM style, dim_order removed
65! array management changed from linked list to sequential loop
66!
67! 1766 2016-02-29 08:37:15Z raasch
68! modifications to allow for using PALM's pointer version
69! +new routine pmc_s_set_active_data_array
70!
71! 1764 2016-02-28 12:45:19Z raasch
72! cpp-statement added (nesting can only be used in parallel mode)
73!
74! 1762 2016-02-25 12:31:13Z hellstea
75! Initial revision by K. Ketelsen
76!
77! Description:
78! ------------
79!
80! Parent part of Palm Model Coupler
81!-------------------------------------------------------------------------------!
82
83#if defined( __parallel )
84    USE, INTRINSIC ::  ISO_C_BINDING
85
86#if defined( __mpifh )
87    INCLUDE "mpif.h"
88#else
89    USE MPI
90#endif
91    USE kinds
92    USE pmc_general,                                                            &
93        ONLY: arraydef, childdef, da_namedef, da_namelen, pedef,                &
94              pmc_g_setname, pmc_max_array, pmc_max_models, pmc_sort
95
96    USE pmc_handle_communicator,                                                &
97        ONLY: m_model_comm,m_model_rank,m_model_npes, m_to_child_comm,          &
98              m_world_rank, pmc_parent_for_child
99
100    USE pmc_mpi_wrapper,                                                        &
101        ONLY: pmc_alloc_mem, pmc_bcast, pmc_time
102
103   IMPLICIT NONE
104
105   PRIVATE
106   SAVE
107
108   TYPE childindexdef
109      INTEGER                              ::  nrpoints       !<
110      INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  index_list_2d  !<
111   END TYPE childindexdef
112
113   TYPE(childdef), DIMENSION(pmc_max_models)       ::  children     !<
114   TYPE(childindexdef), DIMENSION(pmc_max_models)  ::  indchildren  !<
115
116   INTEGER ::  next_array_in_list = 0  !<
117
118
119   PUBLIC pmc_parent_for_child
120
121
122   INTERFACE pmc_parentinit
123      MODULE PROCEDURE  pmc_parentinit
124   END INTERFACE pmc_parentinit
125
126    INTERFACE pmc_s_set_2d_index_list
127        MODULE PROCEDURE pmc_s_set_2d_index_list
128    END INTERFACE pmc_s_set_2d_index_list
129
130    INTERFACE pmc_s_clear_next_array_list
131        MODULE PROCEDURE pmc_s_clear_next_array_list
132    END INTERFACE pmc_s_clear_next_array_list
133
134    INTERFACE pmc_s_getnextarray
135        MODULE PROCEDURE pmc_s_getnextarray
136    END INTERFACE pmc_s_getnextarray
137
138    INTERFACE pmc_s_set_dataarray
139        MODULE PROCEDURE pmc_s_set_dataarray_2d
140        MODULE PROCEDURE pmc_s_set_dataarray_3d
141    END INTERFACE pmc_s_set_dataarray
142
143    INTERFACE pmc_s_setind_and_allocmem
144        MODULE PROCEDURE pmc_s_setind_and_allocmem
145    END INTERFACE pmc_s_setind_and_allocmem
146
147    INTERFACE pmc_s_fillbuffer
148        MODULE PROCEDURE pmc_s_fillbuffer
149    END INTERFACE pmc_s_fillbuffer
150
151    INTERFACE pmc_s_getdata_from_buffer
152        MODULE PROCEDURE pmc_s_getdata_from_buffer
153    END INTERFACE pmc_s_getdata_from_buffer
154
155    INTERFACE pmc_s_set_active_data_array
156        MODULE PROCEDURE pmc_s_set_active_data_array
157    END INTERFACE pmc_s_set_active_data_array
158
159    PUBLIC pmc_parentinit, pmc_s_clear_next_array_list, pmc_s_fillbuffer,       &
160           pmc_s_getdata_from_buffer, pmc_s_getnextarray,                       &
161           pmc_s_setind_and_allocmem, pmc_s_set_active_data_array,              &
162           pmc_s_set_dataarray, pmc_s_set_2d_index_list
163
164 CONTAINS
165
166
167 SUBROUTINE pmc_parentinit
168
169    IMPLICIT NONE
170
171    INTEGER ::  childid   !<
172    INTEGER ::  i         !<
173    INTEGER ::  j         !<
174    INTEGER ::  istat     !<
175
176
177    DO  i = 1, SIZE( pmc_parent_for_child )-1
178
179       childid = pmc_parent_for_child( i )
180
181       children(childid)%model_comm = m_model_comm
182       children(childid)%inter_comm = m_to_child_comm(childid)
183
184!
185!--    Get rank and size
186       CALL MPI_COMM_RANK( children(childid)%model_comm,                        &
187                           children(childid)%model_rank, istat )
188       CALL MPI_COMM_SIZE( children(childid)%model_comm,                        &
189                           children(childid)%model_npes, istat )
190       CALL MPI_COMM_REMOTE_SIZE( children(childid)%inter_comm,                 &
191                                  children(childid)%inter_npes, istat )
192
193!
194!--    Intra communicater is used for MPI_GET
195       CALL MPI_INTERCOMM_MERGE( children(childid)%inter_comm, .FALSE.,         &
196                                 children(childid)%intra_comm, istat )
197       CALL MPI_COMM_RANK( children(childid)%intra_comm,                        &
198                           children(childid)%intra_rank, istat )
199
200       ALLOCATE( children(childid)%pes(children(childid)%inter_npes))
201
202!
203!--    Allocate array of TYPE arraydef for all child PEs to store information
204!--    of the transfer array
205       DO  j = 1, children(childid)%inter_npes
206         ALLOCATE( children(childid)%pes(j)%array_list(pmc_max_array) )
207       ENDDO
208
209       CALL get_da_names_from_child (childid)
210
211    ENDDO
212
213 END SUBROUTINE pmc_parentinit
214
215
216
217 SUBROUTINE pmc_s_set_2d_index_list( childid, index_list )
218
219     IMPLICIT NONE
220
221     INTEGER, INTENT(IN)                    :: childid     !<
222     INTEGER, DIMENSION(:,:), INTENT(INOUT) :: index_list  !<
223
224     INTEGER ::  ian    !<
225     INTEGER ::  ic     !<
226     INTEGER ::  ie     !<
227     INTEGER ::  ip     !<
228     INTEGER ::  is     !<
229     INTEGER ::  istat  !<
230     INTEGER ::  n      !<
231
232
233     IF ( m_model_rank == 0 )  THEN
234
235!
236!--     Sort to ascending parent PE order
237        CALL pmc_sort( index_list, 6 )
238
239        is = 1
240        DO  ip = 0, m_model_npes-1
241
242!
243!--        Split into parent PEs
244           ie = is - 1
245
246!
247!--        There may be no entry for this PE
248           IF ( is <= SIZE( index_list,2 )  .AND.  ie >= 0 )  THEN
249
250              DO WHILE ( index_list(6,ie+1 ) == ip )
251                 ie = ie + 1
252                 IF ( ie == SIZE( index_list,2 ) )  EXIT
253              ENDDO
254
255              ian = ie - is + 1
256
257           ELSE
258              is  = -1
259              ie  = -2
260              ian =  0
261           ENDIF
262
263!
264!--        Send data to other parent PEs
265           IF ( ip == 0 )  THEN
266              indchildren(childid)%nrpoints = ian
267              IF ( ian > 0)  THEN
268                  ALLOCATE( indchildren(childid)%index_list_2d(6,ian) )
269                  indchildren(childid)%index_list_2d(:,1:ian) =                 &
270                                                             index_list(:,is:ie)
271              ENDIF
272           ELSE
273              CALL MPI_SEND( ian, 1, MPI_INTEGER, ip, 1000, m_model_comm,       &
274                             istat )
275              IF ( ian > 0)  THEN
276                  CALL MPI_SEND( index_list(1,is), 6*ian, MPI_INTEGER, ip,      &
277                                 1001, m_model_comm, istat )
278              ENDIF
279           ENDIF
280           is = ie + 1
281
282        ENDDO
283
284     ELSE
285
286        CALL MPI_RECV( indchildren(childid)%nrpoints, 1, MPI_INTEGER, 0, 1000,  &
287                       m_model_comm, MPI_STATUS_IGNORE, istat )
288        ian = indchildren(childid)%nrpoints
289
290        IF ( ian > 0 )  THEN
291           ALLOCATE( indchildren(childid)%index_list_2d(6,ian) )
292           CALL MPI_RECV( indchildren(childid)%index_list_2d, 6*ian,            &
293                          MPI_INTEGER, 0, 1001, m_model_comm,                   &
294                          MPI_STATUS_IGNORE, istat)
295        ENDIF
296
297     ENDIF
298
299     CALL set_pe_index_list( childid, children(childid),                        &
300                             indchildren(childid)%index_list_2d,                &
301                             indchildren(childid)%nrpoints )
302
303 END SUBROUTINE pmc_s_set_2d_index_list
304
305
306
307 SUBROUTINE pmc_s_clear_next_array_list
308
309    IMPLICIT NONE
310
311    next_array_in_list = 0
312
313 END SUBROUTINE pmc_s_clear_next_array_list
314
315
316
317 LOGICAL FUNCTION pmc_s_getnextarray( childid, myname )
318
319!
320!-- List handling is still required to get minimal interaction with
321!-- pmc_interface
322!-- TODO: what does "still" mean? Is there a chance to change this!
323    CHARACTER(LEN=*), INTENT(OUT) ::  myname    !<
324    INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  childid   !<
325
326    TYPE(arraydef), POINTER :: ar
327    TYPE(pedef), POINTER    :: ape
328
329    next_array_in_list = next_array_in_list + 1
330
331!
332!-- Array names are the same on all children PEs, so take first PE to get the name
333    ape => children(childid)%pes(1)
334
335    IF ( next_array_in_list > ape%nr_arrays )  THEN
336
337!
338!--    All arrays are done
339       pmc_s_getnextarray = .FALSE.
340       RETURN
341    ENDIF
342
343    ar => ape%array_list(next_array_in_list)
344    myname = ar%name
345
346!
347!-- Return true if legal array
348!-- TODO: what does this comment mean? Can there be non-legal arrays??
349    pmc_s_getnextarray = .TRUE.
350
351 END FUNCTION pmc_s_getnextarray
352
353
354
355 SUBROUTINE pmc_s_set_dataarray_2d( childid, array, array_2 )
356
357    IMPLICIT NONE
358
359    INTEGER,INTENT(IN) ::  childid   !<
360
361    REAL(wp), INTENT(IN), DIMENSION(:,:), POINTER           ::  array    !<
362    REAL(wp), INTENT(IN), DIMENSION(:,:), POINTER, OPTIONAL ::  array_2  !<
363
364    INTEGER               ::  nrdims      !<
365    INTEGER, DIMENSION(4) ::  dims        !<
366    TYPE(C_PTR)           ::  array_adr   !<
367    TYPE(C_PTR)           ::  second_adr  !<
368
369
370    dims      = 1
371    nrdims    = 2
372    dims(1)   = SIZE( array,1 )
373    dims(2)   = SIZE( array,2 )
374    array_adr = C_LOC( array )
375
376    IF ( PRESENT( array_2 ) )  THEN
377       second_adr = C_LOC(array_2)
378       CALL pmc_s_setarray( childid, nrdims, dims, array_adr,                   &
379                            second_adr = second_adr)
380    ELSE
381       CALL pmc_s_setarray( childid, nrdims, dims, array_adr )
382    ENDIF
383
384 END SUBROUTINE pmc_s_set_dataarray_2d
385
386
387
388 SUBROUTINE pmc_s_set_dataarray_3d( childid, array, nz_cl, nz, array_2 )
389
390    IMPLICIT NONE
391
392    INTEGER, INTENT(IN) ::  childid   !<
393    INTEGER, INTENT(IN) ::  nz        !<
394    INTEGER, INTENT(IN) ::  nz_cl     !<
395
396    REAL(wp), INTENT(IN), DIMENSION(:,:,:), POINTER           ::  array    !<
397    REAL(wp), INTENT(IN), DIMENSION(:,:,:), POINTER, OPTIONAL ::  array_2  !<
398
399    INTEGER               ::  nrdims      !<
400    INTEGER, DIMENSION(4) ::  dims        !<
401    TYPE(C_PTR)           ::  array_adr   !<
402    TYPE(C_PTR)           ::  second_adr  !<
403
404!
405!-- TODO: the next assignment seems to be obsolete. Please check!
406    dims      = 1
407    dims      = 0
408    nrdims    = 3
409    dims(1)   = SIZE( array,1 )
410    dims(2)   = SIZE( array,2 )
411    dims(3)   = SIZE( array,3 )
412    dims(4)   = nz_cl+dims(1)-nz  ! works for first dimension 1:nz and 0:nz+1
413
414    array_adr = C_LOC(array)
415
416!
417!-- In PALM's pointer version, two indices have to be stored internally.
418!-- The active address of the data array is set in swap_timelevel.
419    IF ( PRESENT( array_2 ) )  THEN
420      second_adr = C_LOC( array_2 )
421      CALL pmc_s_setarray( childid, nrdims, dims, array_adr,                    &
422                           second_adr = second_adr)
423    ELSE
424       CALL pmc_s_setarray( childid, nrdims, dims, array_adr )
425    ENDIF
426
427 END SUBROUTINE pmc_s_set_dataarray_3d
428
429
430
431 SUBROUTINE pmc_s_setind_and_allocmem( childid )
432
433    USE control_parameters,                                                     &
434        ONLY:  message_string
435
436    IMPLICIT NONE
437
438!
439!-- Naming convention for appendices:   _pc  -> parent to child transfer
440!--                                     _cp  -> child to parent transfer
441!--                                     send -> parent to child transfer
442!--                                     recv -> child to parent transfer
443    INTEGER, INTENT(IN) ::  childid   !<
444
445    INTEGER                        ::  arlen    !<
446    INTEGER                        ::  i        !<
447    INTEGER                        ::  ierr     !<
448    INTEGER                        ::  istat    !<
449    INTEGER                        ::  j        !<
450    INTEGER                        ::  myindex  !<
451    INTEGER                        ::  rcount   !< count MPI requests
452    INTEGER                        ::  tag      !<
453
454    INTEGER(idp)                   ::  bufsize  !< size of MPI data window
455    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND) ::  winsize  !<
456
457    INTEGER, DIMENSION(1024)       ::  req      !<
458
459    TYPE(C_PTR)             ::  base_ptr  !<
460    TYPE(pedef), POINTER    ::  ape       !<
461    TYPE(arraydef), POINTER ::  ar        !<
462
463    REAL(wp),DIMENSION(:), POINTER, SAVE ::  base_array_pc  !< base array for parent to child transfer
464    REAL(wp),DIMENSION(:), POINTER, SAVE ::  base_array_cp  !< base array for child to parent transfer
465
466!
467!-- Parent to child direction
468    myindex = 1
469    rcount  = 0
470    bufsize = 8
471
472!
473!-- First stride: compute size and set index
474    DO  i = 1, children(childid)%inter_npes
475
476       ape => children(childid)%pes(i)
477       tag = 200
478
479       DO  j = 1, ape%nr_arrays
480
481          ar  => ape%array_list(j)
482          IF ( ar%nrdims == 2 )  THEN
483             arlen = ape%nrele
484          ELSEIF ( ar%nrdims == 3 )  THEN
485             arlen = ape%nrele * ar%a_dim(4)
486          ELSE
487             arlen = -1
488          ENDIF
489          ar%sendindex = myindex
490
491          tag    = tag + 1
492          rcount = rcount + 1
493          CALL MPI_ISEND( myindex, 1, MPI_INTEGER, i-1, tag,                    &
494                          children(childid)%inter_comm, req(rcount), ierr )
495
496!
497!--       Maximum of 1024 outstanding requests
498!--       TODO: what does this limit mean?
499          IF ( rcount == 1024 )  THEN
500             CALL MPI_WAITALL( rcount, req, MPI_STATUSES_IGNORE, ierr )
501             rcount = 0
502          ENDIF
503
504          myindex = myindex + arlen
505          bufsize = bufsize + arlen
506          ar%sendsize = arlen
507
508       ENDDO
509
510       IF ( rcount > 0 )  THEN
511          CALL MPI_WAITALL( rcount, req, MPI_STATUSES_IGNORE, ierr )
512       ENDIF
513
514    ENDDO
515
516!
517!-- Create RMA (One Sided Communication) window for data buffer parent to
518!-- child transfer.
519!-- The buffer of MPI_GET (counterpart of transfer) can be PE-local, i.e.
520!-- it can but must not be part of the MPI RMA window. Only one RMA window is
521!-- required to prepare the data for
522!--                       parent -> child transfer on the parent side
523!-- and for
524!--                       child -> parent transfer on the child side
525    CALL pmc_alloc_mem( base_array_pc, bufsize )
526    children(childid)%totalbuffersize = bufsize * wp
527
528    winsize = bufsize * wp
529    CALL MPI_WIN_CREATE( base_array_pc, winsize, wp, MPI_INFO_NULL,             &
530                         children(childid)%intra_comm,                          &
531                         children(childid)%win_parent_child, ierr )
532
533!
534!-- Open window to set data
535    CALL MPI_WIN_FENCE( 0, children(childid)%win_parent_child, ierr )
536
537!
538!-- Second stride: set buffer pointer
539    DO  i = 1, children(childid)%inter_npes
540
541       ape => children(childid)%pes(i)
542
543       DO  j = 1, ape%nr_arrays
544
545          ar => ape%array_list(j)
546          ar%sendbuf = C_LOC( base_array_pc(ar%sendindex) )
547
548          IF ( ar%sendindex + ar%sendsize > bufsize )  THEN             
549             WRITE( message_string, '(a,i4,4i7,1x,a)' )                         &
550                    'parent buffer too small ',i,                               &
551                    ar%sendindex,ar%sendsize,ar%sendindex+ar%sendsize,          &
552                    bufsize,trim(ar%name)
553             CALL message( 'pmc_s_setind_and_allocmem', 'PA0429', 3, 2, 0, 6, 0 )
554          ENDIF
555       ENDDO
556    ENDDO
557
558!
559!-- Child to parent direction
560    bufsize = 8
561
562!
563!-- First stride: compute size and set index
564    DO  i = 1, children(childid)%inter_npes
565
566       ape => children(childid)%pes(i)
567       tag = 300
568
569       DO  j = 1, ape%nr_arrays
570
571          ar => ape%array_list(j)
572
573!
574!--       Receive index from child
575          tag = tag + 1
576          CALL MPI_RECV( myindex, 1, MPI_INTEGER, i-1, tag,                     &
577                         children(childid)%inter_comm, MPI_STATUS_IGNORE, ierr )
578
579          IF ( ar%nrdims == 3 )  THEN
580             bufsize = MAX( bufsize, ape%nrele * ar%a_dim(4) )
581          ELSE
582             bufsize = MAX( bufsize, ape%nrele )
583          ENDIF
584          ar%recvindex = myindex
585
586        ENDDO
587
588    ENDDO
589
590!
591!-- Create RMA (one sided communication) data buffer.
592!-- The buffer for MPI_GET can be PE local, i.e. it can but must not be part of
593!-- the MPI RMA window
594    CALL pmc_alloc_mem( base_array_cp, bufsize, base_ptr )
595    children(childid)%totalbuffersize = bufsize * wp
596
597    CALL MPI_BARRIER( children(childid)%intra_comm, ierr )
598
599!
600!-- Second stride: set buffer pointer
601    DO  i = 1, children(childid)%inter_npes
602
603       ape => children(childid)%pes(i)
604
605       DO  j = 1, ape%nr_arrays
606          ar => ape%array_list(j)
607          ar%recvbuf = base_ptr
608       ENDDO
609
610    ENDDO
611
612 END SUBROUTINE pmc_s_setind_and_allocmem
613
614
615
616 SUBROUTINE pmc_s_fillbuffer( childid, waittime )
617
618    IMPLICIT NONE
619
620    INTEGER, INTENT(IN)             ::  childid   !<
621
622    REAL(wp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  waittime  !<
623
624    INTEGER               ::  ierr     !<
625    INTEGER               ::  ij       !<
626    INTEGER               ::  ip       !<
627    INTEGER               ::  istat    !<
628    INTEGER               ::  j        !<
629    INTEGER               ::  myindex  !<
630
631    INTEGER, DIMENSION(1) ::  buf_shape
632
633    REAL(wp)                            ::  t1       !<
634    REAL(wp)                            ::  t2       !<
635    REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:)     ::  buf      !<
636    REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:)   ::  data_2d  !<
637    REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::  data_3d  !<
638
639    TYPE(pedef), POINTER    ::  ape  !<
640    TYPE(arraydef), POINTER ::  ar   !<
641
642!
643!-- Synchronization of the model is done in pmci_synchronize.
644!-- Therefor the RMA window can be filled without
645!-- sychronization at this point and a barrier is not necessary.
646!-- Please note that waittime has to be set in pmc_s_fillbuffer AND
647!-- pmc_c_getbuffer
648    IF ( PRESENT( waittime) )  THEN
649      t1 = pmc_time()
650      CALL MPI_BARRIER( children(childid)%intra_comm, ierr )
651      t2 = pmc_time()
652      waittime = t2- t1
653    ENDIF
654
655    DO  ip = 1, children(childid)%inter_npes
656
657       ape => children(childid)%pes(ip)
658
659       DO  j = 1, ape%nr_arrays
660
661          ar => ape%array_list(j)
662          myindex = 1
663
664          IF ( ar%nrdims == 2 )  THEN
665
666             buf_shape(1) = ape%nrele
667             CALL C_F_POINTER( ar%sendbuf, buf, buf_shape )
668             CALL C_F_POINTER( ar%data, data_2d, ar%a_dim(1:2) )
669             DO  ij = 1, ape%nrele
670                buf(myindex) = data_2d(ape%locind(ij)%j,ape%locind(ij)%i)
671                myindex = myindex + 1
672             ENDDO
673
674          ELSEIF ( ar%nrdims == 3 )  THEN
675
676             buf_shape(1) = ape%nrele*ar%a_dim(4)
677             CALL C_F_POINTER( ar%sendbuf, buf, buf_shape )
678             CALL C_F_POINTER( ar%data, data_3d, ar%a_dim(1:3) )
679             DO  ij = 1, ape%nrele
680                buf(myindex:myindex+ar%a_dim(4)-1) =                            &
681                        data_3d(1:ar%a_dim(4),ape%locind(ij)%j,ape%locind(ij)%i)
682                myindex = myindex + ar%a_dim(4)
683             ENDDO
684
685          ENDIF
686
687        ENDDO
688
689    ENDDO
690
691!
692!-- Buffer is filled
693    CALL MPI_BARRIER( children(childid)%intra_comm, ierr )
694
695 END SUBROUTINE pmc_s_fillbuffer
696
697
698
699 SUBROUTINE pmc_s_getdata_from_buffer( childid, waittime )
700
701    IMPLICIT NONE
702
703    INTEGER, INTENT(IN)             ::  childid      !<
704    REAL(wp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  waittime     !<
705
706    INTEGER                        ::  ierr          !<
707    INTEGER                        ::  ij            !<
708    INTEGER                        ::  ip            !<
709    INTEGER                        ::  istat         !<
710    INTEGER                        ::  j             !<
711    INTEGER                        ::  myindex       !<
712    INTEGER                        ::  nr            !<
713    INTEGER                        ::  target_pe     !<
714    INTEGER(kind=MPI_ADDRESS_KIND) ::  target_disp   !<
715
716    INTEGER, DIMENSION(1)          ::  buf_shape     !<
717
718    REAL(wp)                            ::  t1       !<
719    REAL(wp)                            ::  t2       !<
720    REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:)     ::  buf      !<
721    REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:)   ::  data_2d  !<
722    REAL(wp), POINTER, DIMENSION(:,:,:) ::  data_3d  !<
723
724    TYPE(pedef), POINTER    ::  ape  !<
725    TYPE(arraydef), POINTER ::  ar   !<
726
727
728    t1 = pmc_time()
729
730!
731!-- Wait for child to fill buffer
732    CALL MPI_BARRIER( children(childid)%intra_comm, ierr )
733    t2 = pmc_time() - t1
734    IF ( PRESENT( waittime ) )  waittime = t2
735
736!
737!-- TODO: check next statement
738!-- Fence might do it, test later
739!-- CALL MPI_WIN_FENCE( 0, children(childid)%win_parent_child, ierr)
740    CALL MPI_BARRIER( children(childid)%intra_comm, ierr )
741
742    DO  ip = 1, children(childid)%inter_npes
743
744       ape => children(childid)%pes(ip)
745
746       DO  j = 1, ape%nr_arrays
747
748          ar => ape%array_list(j)
749
750          IF ( ar%recvindex < 0 )  CYCLE
751
752          IF ( ar%nrdims == 2 )  THEN
753             nr = ape%nrele
754          ELSEIF ( ar%nrdims == 3 )  THEN
755             nr = ape%nrele * ar%a_dim(4)
756          ENDIF
757
758          buf_shape(1) = nr
759          CALL C_F_POINTER( ar%recvbuf, buf, buf_shape )
760
761!
762!--       MPI passive target RMA
763          IF ( nr > 0 )  THEN
764             target_disp = ar%recvindex - 1
765
766!
767!--          Child PEs are located behind parent PEs
768             target_pe = ip - 1 + m_model_npes
769             CALL MPI_WIN_LOCK( MPI_LOCK_SHARED, target_pe, 0,                  &
770                                children(childid)%win_parent_child, ierr )
771             CALL MPI_GET( buf, nr, MPI_REAL, target_pe, target_disp, nr,       &
772                           MPI_REAL, children(childid)%win_parent_child, ierr )
773             CALL MPI_WIN_UNLOCK( target_pe,                                    &
774                                  children(childid)%win_parent_child, ierr )
775          ENDIF
776
777          myindex = 1
778          IF ( ar%nrdims == 2 )  THEN
779
780             CALL C_F_POINTER( ar%data, data_2d, ar%a_dim(1:2) )
781             DO  ij = 1, ape%nrele
782                data_2d(ape%locind(ij)%j,ape%locind(ij)%i) = buf(myindex)
783                myindex = myindex + 1
784             ENDDO
785
786          ELSEIF ( ar%nrdims == 3 )  THEN
787
788             CALL C_F_POINTER( ar%data, data_3d, ar%a_dim(1:3))
789             DO  ij = 1, ape%nrele
790                data_3d(1:ar%a_dim(4),ape%locind(ij)%j,ape%locind(ij)%i) =      &
791                                              buf(myindex:myindex+ar%a_dim(4)-1)
792                myindex = myindex + ar%a_dim(4)
793             ENDDO
794
795          ENDIF
796
797       ENDDO
798
799    ENDDO
800
801 END SUBROUTINE pmc_s_getdata_from_buffer
802
803
804
805 SUBROUTINE get_da_names_from_child( childid )
806
807!
808!-- Get data array description and name from child
809    IMPLICIT NONE
810
811    INTEGER, INTENT(IN) ::  childid  !<
812
813    TYPE(da_namedef) ::  myname  !<
814
815    DO
816       CALL pmc_bcast( myname%couple_index, 0, comm=m_to_child_comm(childid) )
817       IF ( myname%couple_index == -1 )  EXIT
818       CALL pmc_bcast( myname%parentdesc,   0, comm=m_to_child_comm(childid) )
819       CALL pmc_bcast( myname%nameonparent, 0, comm=m_to_child_comm(childid) )
820       CALL pmc_bcast( myname%childdesc,    0, comm=m_to_child_comm(childid) )
821       CALL pmc_bcast( myname%nameonchild,  0, comm=m_to_child_comm(childid) )
822
823       CALL pmc_g_setname( children(childid), myname%couple_index,              &
824                           myname%nameonparent )
825   ENDDO
826
827 END SUBROUTINE get_da_names_from_child
828
829
830
831 SUBROUTINE pmc_s_setarray(childid, nrdims, dims, array_adr, second_adr )
832
833!
834!-- Set array for child inter PE 0
835    IMPLICIT NONE
836
837    INTEGER, INTENT(IN)               ::  childid    !<
838    INTEGER, INTENT(IN)               ::  nrdims     !<
839    INTEGER, INTENT(IN), DIMENSION(:) ::  dims       !<
840
841    TYPE(C_PTR), INTENT(IN)           :: array_adr   !<
842    TYPE(C_PTR), INTENT(IN), OPTIONAL :: second_adr  !<
843
844    INTEGER ::  i  !< local counter
845
846    TYPE(pedef), POINTER    ::  ape  !<
847    TYPE(arraydef), POINTER ::  ar   !<
848
849
850    DO  i = 1, children(childid)%inter_npes
851
852       ape => children(childid)%pes(i)
853       ar  => ape%array_list(next_array_in_list)
854       ar%nrdims = nrdims
855       ar%a_dim  = dims
856       ar%data   = array_adr
857
858       IF ( PRESENT( second_adr ) )  THEN
859          ar%po_data(1) = array_adr
860          ar%po_data(2) = second_adr
861       ELSE
862          ar%po_data(1) = C_NULL_PTR
863          ar%po_data(2) = C_NULL_PTR
864       ENDIF
865
866    ENDDO
867
868 END SUBROUTINE pmc_s_setarray
869
870
871
872 SUBROUTINE pmc_s_set_active_data_array( childid, iactive )
873
874    IMPLICIT NONE
875
876    INTEGER, INTENT(IN) ::  childid   !<
877    INTEGER, INTENT(IN) ::  iactive   !<
878
879    INTEGER :: i   !<
880    INTEGER :: ip  !<
881    INTEGER :: j   !<
882
883    TYPE(pedef), POINTER    ::  ape  !<
884    TYPE(arraydef), POINTER ::  ar   !<
885
886    DO  ip = 1, children(childid)%inter_npes
887
888       ape => children(childid)%pes(ip)
889
890       DO  j = 1, ape%nr_arrays
891
892          ar => ape%array_list(j)
893          IF ( iactive == 1  .OR.  iactive == 2 )  THEN
894             ar%data = ar%po_data(iactive)
895          ENDIF
896
897       ENDDO
898
899    ENDDO
900
901 END SUBROUTINE pmc_s_set_active_data_array
902
903
904
905 SUBROUTINE set_pe_index_list( childid, mychild, index_list, nrp )
906
907    IMPLICIT NONE
908
909    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  childid     !<
910    INTEGER, INTENT(IN), DIMENSION(:,:) ::  index_list  !<
911    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  nrp         !<
912
913    TYPE(childdef), INTENT(INOUT)       ::  mychild     !<
914
915    INTEGER                                 :: i        !<
916    INTEGER                                 :: ierr     !<
917    INTEGER                                 :: ind      !<
918    INTEGER                                 :: indwin   !<
919    INTEGER                                 :: indwin2  !<
920    INTEGER                                 :: i2       !<
921    INTEGER                                 :: j        !<
922    INTEGER                                 :: rempe    !<
923    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)          :: winsize  !<
924
925    INTEGER, DIMENSION(mychild%inter_npes)  :: remind   !<
926
927    INTEGER, DIMENSION(:), POINTER          :: remindw  !<
928    INTEGER, DIMENSION(:), POINTER          :: rldef    !<
929
930    TYPE(pedef), POINTER                    :: ape      !<
931
932!
933!-- First, count entries for every remote child PE
934    DO  i = 1, mychild%inter_npes
935       ape => mychild%pes(i)
936       ape%nrele = 0
937    ENDDO
938
939!
940!-- Loop over number of coarse grid cells
941    DO  j = 1, nrp
942       rempe = index_list(5,j) + 1   ! PE number on remote PE
943       ape => mychild%pes(rempe)
944       ape%nrele = ape%nrele + 1     ! Increment number of elements for this child PE
945    ENDDO
946
947    DO  i = 1, mychild%inter_npes
948       ape => mychild%pes(i)
949       ALLOCATE( ape%locind(ape%nrele) )
950    ENDDO
951
952    remind = 0
953
954!
955!-- Second, create lists
956!-- Loop over number of coarse grid cells
957    DO  j = 1, nrp
958       rempe = index_list(5,j) + 1
959       ape => mychild%pes(rempe)
960       remind(rempe)     = remind(rempe)+1
961       ind               = remind(rempe)
962       ape%locind(ind)%i = index_list(1,j)
963       ape%locind(ind)%j = index_list(2,j)
964    ENDDO
965
966!
967!-- Prepare number of elements for children PEs
968    CALL pmc_alloc_mem( rldef, mychild%inter_npes*2 )
969
970!
971!-- Number of child PEs * size of INTEGER (i just arbitrary INTEGER)
972    winsize = mychild%inter_npes*c_sizeof(i)*2
973
974    CALL MPI_WIN_CREATE( rldef, winsize, iwp, MPI_INFO_NULL,                    &
975                         mychild%intra_comm, indwin, ierr )
976
977!
978!-- Open window to set data
979    CALL MPI_WIN_FENCE( 0, indwin, ierr )
980
981    rldef(1) = 0            ! index on remote PE 0
982    rldef(2) = remind(1)    ! number of elements on remote PE 0
983
984!
985!-- Reserve buffer for index array
986    DO  i = 2, mychild%inter_npes
987       i2          = (i-1) * 2 + 1
988       rldef(i2)   = rldef(i2-2) + rldef(i2-1) * 2  ! index on remote PE
989       rldef(i2+1) = remind(i)                      ! number of elements on remote PE
990    ENDDO
991
992!
993!-- Close window to allow child to access data
994    CALL MPI_WIN_FENCE( 0, indwin, ierr )
995
996!
997!-- Child has retrieved data
998    CALL MPI_WIN_FENCE( 0, indwin, ierr )
999
1000    i2 = 2 * mychild%inter_npes - 1
1001    winsize = ( rldef(i2) + rldef(i2+1) ) * 2
1002
1003!
1004!-- Make sure, MPI_ALLOC_MEM works
1005    winsize = MAX( winsize, 1 )
1006
1007    CALL pmc_alloc_mem( remindw, INT( winsize ) )
1008
1009    CALL MPI_BARRIER( m_model_comm, ierr )
1010    CALL MPI_WIN_CREATE( remindw, winsize*c_sizeof(i), iwp, MPI_INFO_NULL,      &
1011                         mychild%intra_comm, indwin2, ierr )
1012!
1013!-- Open window to set data
1014    CALL MPI_WIN_FENCE( 0, indwin2, ierr )
1015
1016!
1017!-- Create the 2D index list
1018    DO  j = 1, nrp
1019       rempe = index_list(5,j) + 1    ! PE number on remote PE
1020       ape => mychild%pes(rempe)
1021       i2    = rempe * 2 - 1
1022       ind   = rldef(i2) + 1
1023       remindw(ind)   = index_list(3,j)
1024       remindw(ind+1) = index_list(4,j)
1025       rldef(i2)      = rldef(i2)+2
1026    ENDDO
1027
1028!
1029!-- All data are set
1030    CALL MPI_WIN_FENCE( 0, indwin2, ierr )
1031
1032!
1033!-- Don't know why, but this barrier is necessary before windows can be freed
1034!-- TODO: find out why this is required
1035    CALL MPI_BARRIER( mychild%intra_comm, ierr )
1036
1037    CALL MPI_WIN_FREE( indwin, ierr )
1038    CALL MPI_WIN_FREE( indwin2, ierr )
1039
1040!
1041!-- TODO: check if the following idea needs to be done
1042!-- Sollte funktionieren, Problem mit MPI implementation
1043!-- https://www.lrz.de/services/software/parallel/mpi/onesided
1044!-- CALL MPI_Free_mem (remindw, ierr)
1045
1046 END SUBROUTINE set_pe_index_list
1047
1048#endif
1049 END MODULE pmc_parent
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.