source: palm/trunk/SOURCE/transpose.f90 @ 4810

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Fixes and optimizations of OpenMP parallelization, formatting of OpenMP directives

  • Property svn:keywords set to Id
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RevLine 
[1682]1!> @file transpose.f90
[4540]2!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[2696]3! This file is part of the PALM model system.
[1036]4!
[4540]5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General
6! Public License as published by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7! (at your option) any later version.
[1036]8!
[4540]9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
10! implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General
11! Public License for more details.
[1036]12!
[4540]13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with PALM. If not, see
14! <http://www.gnu.org/licenses/>.
[1036]15!
[4360]16! Copyright 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
[4540]17!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1036]18!
[4540]19!
[484]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[4717]22!
23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: transpose.f90 4717 2020-09-30 22:27:40Z gronemeier $
[4717]27! Formatting of OpenMP directives (J. Resler)
28!
29! 4540 2020-05-18 15:23:29Z raasch
[4540]30! File re-formatted to follow the PALM coding standard
31!
32! 4429 2020-02-27 15:24:30Z raasch
33! Bugfix: cpp-directives added for serial mode
34!
[4429]35! 4415 2020-02-20 10:30:33Z raasch
[4540]36! Bugfix for misplaced preprocessor directive
37!
[4415]38! 4370 2020-01-10 14:00:44Z raasch
[4540]39! Vector array renamed
40!
[4370]41! 4366 2020-01-09 08:12:43Z raasch
[4540]42! Modifications for NEC vectorization
43!
[4366]44! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
[4236]45! Added missing OpenMP directives
[4540]46!
[4236]47! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
[4182]48! Corrected "Former revisions" section
[4540]49!
[4182]50! 4171 2019-08-19 17:44:09Z gronemeier
[4540]51! Loop reordering for performance optimization
[4171]52!
53! 3832 2019-03-28 13:16:58Z raasch
[4540]54! Loop reordering for performance optimization
[4171]55!
[3832]56! 3694 2019-01-23 17:01:49Z knoop
[3634]57! OpenACC port for SPEC
[4171]58!
[4182]59! Revision 1.1  1997/07/24 11:25:18  raasch
60! Initial revision
61!
62!
[1216]63! Description:
64! ------------
[4540]65!> Resorting data for the transposition from x to y. The transposition itself is carried out in
66!> transpose_xy.
67!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[4181]68
69#define __acc_fft_device ( defined( _OPENACC ) && ( defined ( __cuda_fft ) ) )
70
[1682]71 SUBROUTINE resort_for_xy( f_in, f_inv )
[1216]72
[4171]73
[4540]74    USE indices,                                                                                   &
75        ONLY:  nx
[1216]76
[4540]77    USE kinds
[1320]78
[4540]79    USE transpose_indices,                                                                         &
80        ONLY:  nyn_x,                                                                              &
81               nys_x,                                                                              &
82               nzb_x,                                                                              &
83               nzt_x
[1320]84
[4540]85    IMPLICIT NONE
[1216]86
[4540]87    INTEGER(iwp) ::  i  !<
88    INTEGER(iwp) ::  j  !<
89    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[1216]90
[4540]91    REAL(wp) ::  f_in(0:nx,nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x)   !<
92    REAL(wp) ::  f_inv(nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x,0:nx)  !<
[1216]93
[1]94!
[4540]95!-- Rearrange indices of input array in order to make data to be send by MPI contiguous
[1216]96    !$OMP  PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
97    !$OMP  DO
[3690]98#if __acc_fft_device
[4540]99    !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
100    !$ACC PRESENT(f_inv, f_in)
[3690]101#endif
[4540]102    DO  k = nzb_x, nzt_x
103        DO  j = nys_x, nyn_x
104            DO  i = 0, nx
105               f_inv(j,k,i) = f_in(i,j,k)
106            ENDDO
107        ENDDO
108    ENDDO
109    !$OMP  END PARALLEL
[1216]110
111 END SUBROUTINE resort_for_xy
112
113
[4540]114!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1]115! Description:
116! ------------
[4540]117!> Transposition of input array (f_in) from x to y. For the input array, all elements along x reside
118!> on the same PE, while after transposition, all elements along y reside on the same PE.
119!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]120 SUBROUTINE transpose_xy( f_inv, f_out )
[1]121
[1682]122
[4429]123#if defined( __parallel )
[4540]124    USE cpulog,                                                                                    &
125        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
126               cpu_log_nowait,                                                                     &
127               log_point_s
[4429]128#endif
[1320]129
[4540]130    USE indices,                                                                                   &
131        ONLY:  nx,                                                                                 &
132               ny
[4171]133
[1320]134    USE kinds
135
[1]136    USE pegrid
137
[4540]138    USE transpose_indices,                                                                         &
139        ONLY:  nxl_y,                                                                              &
140               nxr_y,                                                                              &
141               nyn_x,                                                                              &
142               nys_x,                                                                              &
143               nzb_x,                                                                              &
144               nzb_y,                                                                              &
145               nzt_x,                                                                              &
146               nzt_y
[1320]147
[1]148    IMPLICIT NONE
149
[4171]150    INTEGER(iwp) ::  i  !<
151    INTEGER(iwp) ::  j  !<
152    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[4429]153
154#if defined( __parallel )
[4540]155    INTEGER(iwp) ::  l   !<
156    INTEGER(iwp) ::  ys  !<
[4429]157#endif
[1]158
[4540]159    REAL(wp) ::  f_inv(nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x,0:nx)  !<
160    REAL(wp) ::  f_out(0:ny,nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y)  !<
[4171]161
[4429]162#if defined( __parallel )
[4540]163    REAL(wp), DIMENSION(nyn_x-nys_x+1,nzb_y:nzt_y,nxl_y:nxr_y,0:pdims(2)-1) ::  work  !<
[3690]164#if __acc_fft_device
[3634]165    !$ACC DECLARE CREATE(work)
[3690]166#endif
[4429]167#endif
[1111]168
169
[1106]170    IF ( numprocs /= 1 )  THEN
171
172#if defined( __parallel )
[1]173!
[1106]174!--    Transpose array
[1318]175       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'start', cpu_log_nowait )
[3690]176
177#if __acc_fft_device
[3657]178#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]179       !$ACC UPDATE HOST(f_inv)
[3657]180#else
181       !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(work, f_inv)
182#endif
[3690]183#endif
184
[1106]185       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[4540]186       CALL MPI_ALLTOALL( f_inv(nys_x,nzb_x,0),  sendrecvcount_xy, MPI_REAL,                       &
187                          work(1,nzb_y,nxl_y,0), sendrecvcount_xy, MPI_REAL, comm1dy, ierr )
[3690]188
189#if __acc_fft_device
[3657]190#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]191       !$ACC UPDATE DEVICE(work)
[3657]192#else
193       !$ACC END HOST_DATA
194#endif
[3690]195#endif
196
[1106]197       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'stop' )
[1]198
199!
[1106]200!--    Reorder transposed array
[4717]201       !$OMP  PARALLEL PRIVATE ( i, j, k, l, ys )
[1106]202       DO  l = 0, pdims(2) - 1
203          ys = 0 + l * ( nyn_x - nys_x + 1 )
[3690]204#if __acc_fft_device
[3634]205          !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
206          !$ACC PRESENT(f_out, work)
[3690]207#endif
[4236]208          !$OMP DO
[1106]209          DO  i = nxl_y, nxr_y
210             DO  k = nzb_y, nzt_y
211                DO  j = ys, ys + nyn_x - nys_x
[1111]212                   f_out(j,i,k) = work(j-ys+1,k,i,l)
[1106]213                ENDDO
[1]214             ENDDO
215          ENDDO
[4236]216          !$OMP END DO NOWAIT
[1]217       ENDDO
[4717]218       !$OMP  END PARALLEL
[1]219#endif
220
[1106]221    ELSE
222
223!
224!--    Reorder transposed array
[4717]225       !$OMP  PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
226       !$OMP  DO
[3690]227#if __acc_fft_device
[3634]228       !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
229       !$ACC PRESENT(f_out, f_inv)
[3690]230#endif
[1106]231       DO  k = nzb_y, nzt_y
232          DO  i = nxl_y, nxr_y
233             DO  j = 0, ny
234                f_out(j,i,k) = f_inv(j,k,i)
235             ENDDO
236          ENDDO
237       ENDDO
[4717]238       !$OMP  END PARALLEL
[1106]239
240    ENDIF
241
[1]242 END SUBROUTINE transpose_xy
243
244
[4540]245!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1]246! Description:
247! ------------
[4540]248!> Resorting data after the transposition from x to z. The transposition itself is carried out in
249!> transpose_xz.
250!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]251 SUBROUTINE resort_for_xz( f_inv, f_out )
[1216]252
[1682]253
[4540]254    USE indices,                                                                                   &
255        ONLY:  nxl,                                                                                &
256               nxr,                                                                                &
257               nyn,                                                                                &
258               nys,                                                                                &
259               nz
[1216]260
[4540]261    USE kinds
[1320]262
[4540]263    IMPLICIT NONE
[1216]264
[4540]265    INTEGER(iwp) ::  i  !<
266    INTEGER(iwp) ::  j  !<
267    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[1216]268
[4540]269    REAL(wp) ::  f_inv(nys:nyn,nxl:nxr,1:nz)  !<
270    REAL(wp) ::  f_out(1:nz,nys:nyn,nxl:nxr)  !<
271
[1216]272!
[4540]273!-- Rearrange indices of input array in order to make data to be send by MPI contiguous.
274!-- In case of parallel fft/transposition, scattered store is faster in backward direction!!!
[4717]275    !$OMP  PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
276    !$OMP  DO
[3690]277#if __acc_fft_device
[4717]278    !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
279    !$ACC PRESENT(f_out, f_inv)
[3690]280#endif
[4540]281    DO  i = nxl, nxr
282        DO  j = nys, nyn
283            DO  k = 1, nz
284               f_out(k,j,i) = f_inv(j,i,k)
285            ENDDO
286        ENDDO
287    ENDDO
288    !$OMP  END PARALLEL
[1216]289
290 END SUBROUTINE resort_for_xz
291
292
[4540]293!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1216]294! Description:
295! ------------
[4540]296!> Transposition of input array (f_in) from x to z. For the input array, all elements along x reside
297!> on the same PE, while after transposition, all elements along z reside on the same PE.
298!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]299 SUBROUTINE transpose_xz( f_in, f_inv )
[1]300
[4429]301#if defined( __parallel )
[4540]302    USE cpulog,                                                                                    &
303        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
304               cpu_log_nowait,                                                                     &
305               log_point_s
[1]306
[4540]307    USE fft_xy,                                                                                    &
308        ONLY:  f_vec_x,                                                                            &
309               temperton_fft_vec
[4429]310#endif
[4366]311
[4540]312    USE indices,                                                                                   &
313        ONLY:  nx,                                                                                 &
314               nxl,                                                                                &
315               nxr,                                                                                &
316               nyn,                                                                                &
317               nys,                                                                                &
318               nz
319
[4429]320#if defined( __parallel )
[4540]321    USE indices,                                                                                   &
[4429]322        ONLY:  nnx
323#endif
[1320]324
325    USE kinds
326
[1324]327    USE pegrid
[1320]328
[4540]329    USE transpose_indices,                                                                         &
330        ONLY:  nyn_x,                                                                              &
331               nys_x,                                                                              &
332               nzb_x,                                                                              &
333               nzt_x
[1320]334
[1]335    IMPLICIT NONE
336
[4171]337    INTEGER(iwp) ::  i  !<
338    INTEGER(iwp) ::  j  !<
339    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[4540]340
[4429]341#if defined( __parallel )
[4540]342    INTEGER(iwp) ::  l   !<
343    INTEGER(iwp) ::  mm  !<
344    INTEGER(iwp) ::  xs  !<
[4429]345#endif
[1]346
[4540]347    REAL(wp) ::  f_in(0:nx,nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x)  !<
348    REAL(wp) ::  f_inv(nys:nyn,nxl:nxr,1:nz)         !<
[1]349
[4429]350#if defined( __parallel )
[4540]351    REAL(wp), DIMENSION(nys_x:nyn_x,nnx,nzb_x:nzt_x,0:pdims(1)-1) ::  work  !<
[3690]352#if __acc_fft_device
[3634]353    !$ACC DECLARE CREATE(work)
[3690]354#endif
[4429]355#endif
[1111]356
[4366]357    !
[4540]358    !-- If the PE grid is one-dimensional along y, the array has only to be reordered locally and
359    !-- therefore no transposition has to be done.
[1]360    IF ( pdims(1) /= 1 )  THEN
[1106]361
362#if defined( __parallel )
[1]363!
[4366]364!--    Reorder input array for transposition. Data from the vectorized Temperton-fft is stored in
[4370]365!--    different array format (f_vec_x).
[4366]366       IF ( temperton_fft_vec )  THEN
367
368          DO  l = 0, pdims(1) - 1
369             xs = 0 + l * nnx
370             DO  k = nzb_x, nzt_x
371                DO  i = xs, xs + nnx - 1
372                   DO  j = nys_x, nyn_x
373                      mm = j-nys_x+1+(k-nzb_x)*(nyn_x-nys_x+1)
[4370]374                      work(j,i-xs+1,k,l) = f_vec_x(mm,i)
[4366]375                   ENDDO
376                ENDDO
377             ENDDO
378          ENDDO
379
380       ELSE
381
382          !$OMP  PARALLEL PRIVATE ( i, j, k, l, xs )
383          DO  l = 0, pdims(1) - 1
384             xs = 0 + l * nnx
[3690]385#if __acc_fft_device
[4366]386             !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
387             !$ACC PRESENT(work, f_in)
[3690]388#endif
[4366]389             !$OMP DO
390             DO  k = nzb_x, nzt_x
391                DO  i = xs, xs + nnx - 1
392                   DO  j = nys_x, nyn_x
393                      work(j,i-xs+1,k,l) = f_in(i,j,k)
394                   ENDDO
[1]395                ENDDO
396             ENDDO
[4366]397             !$OMP END DO NOWAIT
[1]398          ENDDO
[4366]399          !$OMP  END PARALLEL
[1]400
[4366]401       ENDIF
402
[1]403!
404!--    Transpose array
[1318]405       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'start', cpu_log_nowait )
[3690]406
407#if __acc_fft_device
[3657]408#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]409       !$ACC UPDATE HOST(work)
[3657]410#else
411       !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(work, f_inv)
412#endif
[3690]413#endif
414
[622]415       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[4540]416       CALL MPI_ALLTOALL( work(nys_x,1,nzb_x,0), sendrecvcount_zx, MPI_REAL,                       &
417                          f_inv(nys,nxl,1),      sendrecvcount_zx, MPI_REAL, comm1dx, ierr )
[3690]418
419#if __acc_fft_device
[3657]420#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]421       !$ACC UPDATE DEVICE(f_inv)
[3657]422#else
423       !$ACC END HOST_DATA
424#endif
[3694]425#endif
426
[1]427       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'stop' )
[1106]428#endif
429
[1]430    ELSE
[1106]431
[1]432!
433!--    Reorder the array in a way that the z index is in first position
[4717]434       !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
435       !$OMP DO
[3690]436#if __acc_fft_device
[3634]437       !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
438       !$ACC PRESENT(f_inv, f_in)
[3690]439#endif
[1003]440       DO  i = nxl, nxr
441          DO  j = nys, nyn
442             DO  k = 1, nz
[164]443                f_inv(j,i,k) = f_in(i,j,k)
[1]444             ENDDO
445          ENDDO
446       ENDDO
[4717]447       !$OMP END PARALLEL
[1]448
[164]449    ENDIF
450
[1]451 END SUBROUTINE transpose_xz
452
453
[4540]454!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1]455! Description:
456! ------------
[4540]457!> Resorting data after the transposition from y to x. The transposition itself is carried out in
458!> transpose_yx.
459!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]460 SUBROUTINE resort_for_yx( f_inv, f_out )
[1216]461
[1682]462
[4540]463    USE indices,                                                                                   &
464        ONLY:  nx
[1216]465
[4540]466    USE kinds
[1320]467
[4540]468    USE transpose_indices,                                                                         &
469        ONLY:  nyn_x,                                                                              &
470               nys_x,                                                                              &
471               nzb_x,                                                                              &
472               nzt_x
[1320]473
[4540]474    IMPLICIT NONE
[1216]475
[4540]476    INTEGER(iwp) ::  i  !<
477    INTEGER(iwp) ::  j  !<
478    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[1216]479
[4540]480    REAL(wp) ::  f_inv(nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x,0:nx)  !<
481    REAL(wp) ::  f_out(0:nx,nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x)  !<
[1216]482
483!
[4540]484!-- Rearrange indices of input array in order to make data to be send by MPI contiguous.
[4717]485   !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
486   !$OMP DO
[3690]487#if __acc_fft_device
[4540]488   !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
489   !$ACC PRESENT(f_out, f_inv)
[3690]490#endif
[4540]491    DO  k = nzb_x, nzt_x
492        DO  j = nys_x, nyn_x
493            DO  i = 0, nx
494               f_out(i,j,k) = f_inv(j,k,i)
495            ENDDO
496        ENDDO
497    ENDDO
[4717]498    !$OMP END PARALLEL
[1216]499
500 END SUBROUTINE resort_for_yx
501
502
[4540]503!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1216]504! Description:
505! ------------
[4540]506!> Transposition of input array (f_in) from y to x. For the input array, all  elements along y
507!> reside on the same PE, while after transposition, all elements along x reside on the same PE.
508!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]509 SUBROUTINE transpose_yx( f_in, f_inv )
[1]510
[1682]511
[4429]512#if defined( __parallel )
[4540]513    USE cpulog,                                                                                    &
514        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
515               cpu_log_nowait,                                                                     &
516               log_point_s
[4429]517#endif
[1]518
[4540]519    USE indices,                                                                                   &
520        ONLY:  nx,                                                                                 &
521               ny
[1320]522
523    USE kinds
524
[1324]525    USE pegrid
[1320]526
[4540]527    USE transpose_indices,                                                                         &
528        ONLY:  nxl_y,                                                                              &
529               nxr_y,                                                                              &
530               nyn_x,                                                                              &
531               nys_x,                                                                              &
532               nzb_x,                                                                              &
533               nzb_y,                                                                              &
534               nzt_x,                                                                              &
535               nzt_y
[1320]536
[1]537    IMPLICIT NONE
538
[4171]539    INTEGER(iwp) ::  i  !<
540    INTEGER(iwp) ::  j  !<
541    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[4540]542
[4429]543#if defined( __parallel )
[4540]544    INTEGER(iwp) ::  l   !<
545    INTEGER(iwp) ::  ys  !<
[4429]546#endif
[1]547
[4540]548    REAL(wp) ::  f_in(0:ny,nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y)   !<
549    REAL(wp) ::  f_inv(nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x,0:nx)  !<
[1111]550
[4429]551#if defined( __parallel )
[4540]552    REAL(wp), DIMENSION(nyn_x-nys_x+1,nzb_y:nzt_y,nxl_y:nxr_y,0:pdims(2)-1) ::  work  !<
[3690]553#if __acc_fft_device
[3634]554    !$ACC DECLARE CREATE(work)
[3690]555#endif
[4429]556#endif
[1111]557
[1320]558
[1106]559    IF ( numprocs /= 1 )  THEN
560
[1]561#if defined( __parallel )
562!
[1106]563!--    Reorder input array for transposition
[4717]564       !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k, l, ys )
[1106]565       DO  l = 0, pdims(2) - 1
566          ys = 0 + l * ( nyn_x - nys_x + 1 )
[3690]567#if __acc_fft_device
[3634]568          !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
569          !$ACC PRESENT(work, f_in)
[3690]570#endif
[4236]571          !$OMP DO
[1106]572          DO  i = nxl_y, nxr_y
573             DO  k = nzb_y, nzt_y
574                DO  j = ys, ys + nyn_x - nys_x
[1111]575                   work(j-ys+1,k,i,l) = f_in(j,i,k)
[1106]576                ENDDO
577             ENDDO
578          ENDDO
[4236]579          !$OMP END DO NOWAIT
[1106]580       ENDDO
[4717]581       !$OMP END PARALLEL
[1106]582
583!
584!--    Transpose array
[1318]585       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'start', cpu_log_nowait )
[3690]586
587#if __acc_fft_device
[3657]588#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]589       !$ACC UPDATE HOST(work)
[3657]590#else
591       !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(work, f_inv)
592#endif
[3690]593#endif
594
[1106]595       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[4540]596       CALL MPI_ALLTOALL( work(1,nzb_y,nxl_y,0), sendrecvcount_xy, MPI_REAL,                       &
597                          f_inv(nys_x,nzb_x,0),  sendrecvcount_xy, MPI_REAL, comm1dy, ierr )
[3690]598
599#if __acc_fft_device
[3657]600#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]601       !$ACC UPDATE DEVICE(f_inv)
[3657]602#else
603       !$ACC END HOST_DATA
604#endif
[3690]605#endif
606
[1106]607       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'stop' )
608#endif
609
610    ELSE
611
612!
[4540]613!--    Reorder array f_in the same way as ALLTOALL did it.
[4717]614       !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
615       !$OMP DO
[3690]616#if __acc_fft_device
[3634]617       !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
618       !$ACC PRESENT(f_inv, f_in)
[3690]619#endif
[1003]620       DO  i = nxl_y, nxr_y
621          DO  k = nzb_y, nzt_y
[1106]622             DO  j = 0, ny
623                f_inv(j,k,i) = f_in(j,i,k)
[1]624             ENDDO
625          ENDDO
626       ENDDO
[4717]627       !$OMP END PARALLEL
[1]628
[1106]629    ENDIF
[1]630
631 END SUBROUTINE transpose_yx
632
633
[4540]634!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1]635! Description:
636! ------------
[4540]637!> Transposition of input array (f_in) from y to x. For the input array, all elements along y reside
638!> on the same PE, while after transposition, all elements along x reside on the same PE. This is a
639!> direct transposition for arrays with indices in regular order (k,j,i) (cf. transpose_yx).
640!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[4429]641#if defined( __parallel )
[1682]642 SUBROUTINE transpose_yxd( f_in, f_out )
[1]643
[1682]644
[4540]645    USE cpulog,                                                                                    &
646        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
647               log_point_s
[1]648
[4540]649    USE indices,                                                                                   &
650        ONLY:  nnx,                                                                                &
651               nny,                                                                                &
652               nnz,                                                                                &
653               nx,                                                                                 &
654               nxl,                                                                                &
655               nxr,                                                                                &
656               nyn,                                                                                &
657               nys,                                                                                &
658               nz
[1320]659
660    USE kinds
661
[1324]662    USE pegrid
[1320]663
[4540]664    USE transpose_indices,                                                                         &
665        ONLY:  nyn_x,                                                                              &
666               nys_x,                                                                              &
667               nzb_x,                                                                              &
668               nzt_x
[1320]669
[1]670    IMPLICIT NONE
671
[4540]672    INTEGER(iwp) ::  i   !<
673    INTEGER(iwp) ::  j   !<
674    INTEGER(iwp) ::  k   !<
675    INTEGER(iwp) ::  l   !<
676    INTEGER(iwp) ::  m   !<
677    INTEGER(iwp) ::  xs  !<
[1]678
[4540]679    REAL(wp) ::  f_in(1:nz,nys:nyn,nxl:nxr)           !<
680    REAL(wp) ::  f_inv(nxl:nxr,1:nz,nys:nyn)          !<
681    REAL(wp) ::  f_out(0:nx,nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x)  !<
682    REAL(wp) ::  work(nnx*nny*nnz)                    !<
[1]683
684!
[4540]685!-- Rearrange indices of input array in order to make data to be send by MPI contiguous.
[1003]686    DO  k = 1, nz
687       DO  j = nys, nyn
688          DO  i = nxl, nxr
[164]689             f_inv(i,k,j) = f_in(k,j,i)
[1]690          ENDDO
691       ENDDO
692    ENDDO
693
694!
695!-- Transpose array
696    CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'start' )
[622]697    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[4540]698    CALL MPI_ALLTOALL( f_inv(nxl,1,nys), sendrecvcount_xy, MPI_REAL,                               &
699                       work(1), sendrecvcount_xy, MPI_REAL, comm1dx, ierr )
[1]700    CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'stop' )
701
702!
703!-- Reorder transposed array
704    m = 0
705    DO  l = 0, pdims(1) - 1
706       xs = 0 + l * nnx
[1003]707       DO  j = nys_x, nyn_x
708          DO  k = 1, nz
[1]709             DO  i = xs, xs + nnx - 1
710                m = m + 1
[164]711                f_out(i,j,k) = work(m)
[1]712             ENDDO
713          ENDDO
714       ENDDO
715    ENDDO
716
[4429]717 END SUBROUTINE transpose_yxd
[1]718#endif
719
720
[4540]721!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1]722! Description:
723! ------------
[4540]724!> Resorting data for the transposition from y to z. The transposition itself is carried out in
725!> transpose_yz.
726!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]727 SUBROUTINE resort_for_yz( f_in, f_inv )
[1216]728
[1682]729
[4540]730    USE indices,                                                                                   &
731        ONLY:  ny
[1216]732
[4540]733    USE kinds
[1320]734
[4540]735    USE transpose_indices,                                                                         &
736        ONLY:  nxl_y,                                                                              &
737               nxr_y,                                                                              &
738               nzb_y,                                                                              &
739               nzt_y
[1320]740
[4540]741    IMPLICIT NONE
[1216]742
[4540]743    INTEGER(iwp) ::  i  !<
744    INTEGER(iwp) ::  j  !<
745    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[1216]746
[4540]747    REAL(wp) ::  f_in(0:ny,nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y)   !<
748    REAL(wp) ::  f_inv(nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y,0:ny)  !<
[1216]749
750!
[4540]751!-- Rearrange indices of input array in order to make data to be send by MPI contiguous.
[4717]752    !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
753    !$OMP DO
[3690]754#if __acc_fft_device
[4540]755    !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
756    !$ACC PRESENT(f_inv, f_in)
[3690]757#endif
[4540]758    DO  k = nzb_y, nzt_y
759        DO  i = nxl_y, nxr_y
760            DO  j = 0, ny
761               f_inv(i,k,j) = f_in(j,i,k)
762            ENDDO
763        ENDDO
764    ENDDO
[4717]765    !$OMP END PARALLEL
[1216]766
767 END SUBROUTINE resort_for_yz
768
769
[4540]770!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1216]771! Description:
772! ------------
[4540]773!> Transposition of input array (f_in) from y to z. For the input array, all elements along y reside
774!> on the same PE, while after transposition, all elements along z reside on the same PE.
775!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]776 SUBROUTINE transpose_yz( f_inv, f_out )
[1]777
[1682]778
[4429]779#if defined( __parallel )
[4540]780    USE cpulog,                                                                                    &
781        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
782               cpu_log_nowait,                                                                     &
783               log_point_s
[4429]784#endif
[1]785
[4540]786    USE indices,                                                                                   &
787        ONLY:  ny,                                                                                 &
788               nz
[1320]789
790    USE kinds
791
[1324]792    USE pegrid
[1320]793
[4540]794    USE transpose_indices,                                                                         &
795        ONLY:  nxl_y,                                                                              &
796               nxl_z,                                                                              &
797               nxr_y,                                                                              &
798               nxr_z,                                                                              &
799               nyn_z,                                                                              &
800               nys_z,                                                                              &
801               nzb_y,                                                                              &
802               nzt_y
[1320]803
[1]804    IMPLICIT NONE
805
[4171]806    INTEGER(iwp) ::  i  !<
807    INTEGER(iwp) ::  j  !<
808    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[4540]809
[4429]810#if defined( __parallel )
[4540]811    INTEGER(iwp) ::  l   !<
812    INTEGER(iwp) ::  zs  !<
[4429]813#endif
[1]814
[4540]815    REAL(wp) ::  f_inv(nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y,0:ny)  !<
816    REAL(wp) ::  f_out(nxl_z:nxr_z,nys_z:nyn_z,1:nz)  !<
[1111]817
[4429]818#if defined( __parallel )
[4540]819    REAL(wp), DIMENSION(nxl_z:nxr_z,nzt_y-nzb_y+1,nys_z:nyn_z,0:pdims(1)-1) ::  work  !<
[3690]820#if __acc_fft_device
[3634]821    !$ACC DECLARE CREATE(work)
[3690]822#endif
[4429]823#endif
[1111]824
[1320]825
[1]826!
[4540]827!-- If the PE grid is one-dimensional along y, only local reordering of the data is necessary and no
828!-- transposition has to be done.
[1]829    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
[1106]830
[4717]831       !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
832       !$OMP DO
[3690]833#if __acc_fft_device
[3634]834       !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
835       !$ACC PRESENT(f_out, f_inv)
[3690]836#endif
[1003]837       DO  j = 0, ny
838          DO  k = nzb_y, nzt_y
839             DO  i = nxl_y, nxr_y
[164]840                f_out(i,j,k) = f_inv(i,k,j)
[1]841             ENDDO
842          ENDDO
843       ENDDO
[4717]844       !$OMP END PARALLEL
[1]845
[1106]846    ELSE
847
848#if defined( __parallel )
[1]849!
[1106]850!--    Transpose array
[1318]851       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'start', cpu_log_nowait )
[3690]852
853#if __acc_fft_device
[3657]854#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]855       !$ACC UPDATE HOST(f_inv)
[3657]856#else
857       !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(work, f_inv)
858#endif
[3690]859#endif
860
[1106]861       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[4540]862       CALL MPI_ALLTOALL( f_inv(nxl_y,nzb_y,0),  sendrecvcount_yz, MPI_REAL,                       &
863                          work(nxl_z,1,nys_z,0), sendrecvcount_yz, MPI_REAL, comm1dx, ierr )
[3690]864
865#if __acc_fft_device
[3657]866#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]867       !$ACC UPDATE DEVICE(work)
[3657]868#else
869       !$ACC END HOST_DATA
870#endif
[3690]871#endif
872
[1106]873       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'stop' )
[1]874
875!
[1106]876!--    Reorder transposed array
[4717]877       !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k, l, zs )
[1106]878       DO  l = 0, pdims(1) - 1
879          zs = 1 + l * ( nzt_y - nzb_y + 1 )
[3690]880#if __acc_fft_device
[3634]881          !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
882          !$ACC PRESENT(f_out, work)
[3690]883#endif
[4236]884          !$OMP DO
[1106]885          DO  j = nys_z, nyn_z
886             DO  k = zs, zs + nzt_y - nzb_y
887                DO  i = nxl_z, nxr_z
[1111]888                   f_out(i,j,k) = work(i,k-zs+1,j,l)
[1106]889                ENDDO
[1]890             ENDDO
891          ENDDO
[4236]892          !$OMP END DO NOWAIT
[1]893       ENDDO
[4717]894       !$OMP END PARALLEL
[1]895#endif
896
[1106]897   ENDIF
898
[1]899 END SUBROUTINE transpose_yz
900
901
[4540]902!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1]903! Description:
904! ------------
[4540]905!> Resorting data for the transposition from z to x. The transposition itself is carried out in
906!> transpose_zx.
907!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]908 SUBROUTINE resort_for_zx( f_in, f_inv )
[1216]909
[1682]910
[4540]911    USE indices,                                                                                   &
912        ONLY:  nxl,                                                                                &
913               nxr,                                                                                &
914               nyn,                                                                                &
915               nys,                                                                                &
916               nz
[1216]917
[4540]918    USE kinds
[1320]919
[4540]920    IMPLICIT NONE
[1216]921
[4540]922    INTEGER(iwp) ::  i  !<
923    INTEGER(iwp) ::  j  !<
924    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[1216]925
[4540]926    REAL(wp) ::  f_in(1:nz,nys:nyn,nxl:nxr)   !<
927    REAL(wp) ::  f_inv(nys:nyn,nxl:nxr,1:nz)  !<
[1216]928
929!
[4540]930!-- Rearrange indices of input array in order to make data to be send by MPI contiguous.
[4717]931    !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
932    !$OMP DO
[3690]933#if __acc_fft_device
[4717]934    !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
935    !$ACC PRESENT(f_in, f_inv)
[3690]936#endif
[4540]937    DO  i = nxl, nxr
938        DO  j = nys, nyn
939            DO  k = 1,nz
940               f_inv(j,i,k) = f_in(k,j,i)
941            ENDDO
942        ENDDO
943    ENDDO
[4717]944    !$OMP END PARALLEL
[1216]945
946 END SUBROUTINE resort_for_zx
947
948
[4540]949!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1216]950! Description:
951! ------------
[4540]952!> Transposition of input array (f_in) from z to x. For the input array, all elements along z reside
953!> on the same PE, while after transposition, all elements along x reside on the same PE.
954!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]955 SUBROUTINE transpose_zx( f_inv, f_out )
[1]956
[1682]957
[4429]958#if defined( __parallel )
[4540]959    USE cpulog,                                                                                    &
960        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
961               cpu_log_nowait,                                                                     &
962               log_point_s
[1]963
[4540]964    USE fft_xy,                                                                                    &
965        ONLY:  f_vec_x,                                                                            &
966               temperton_fft_vec
[4429]967#endif
[4366]968
[4540]969    USE indices,                                                                                   &
970        ONLY:  nx,                                                                                 &
971               nxl,                                                                                &
972               nxr,                                                                                &
973               nyn,                                                                                &
974               nys,                                                                                &
975               nz
976
[4429]977#if defined( __parallel )
[4540]978    USE indices,                                                                                   &
[4429]979        ONLY:  nnx
980#endif
[1320]981
982    USE kinds
983
[1324]984    USE pegrid
[1320]985
[4540]986    USE transpose_indices,                                                                         &
987        ONLY:  nyn_x,                                                                              &
988               nys_x,                                                                              &
989               nzb_x,                                                                              &
990               nzt_x
[1320]991
[1]992    IMPLICIT NONE
993
[4171]994    INTEGER(iwp) ::  i  !<
995    INTEGER(iwp) ::  j  !<
996    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[4540]997
[4429]998#if defined( __parallel )
[4540]999    INTEGER(iwp) ::  l   !<
1000    INTEGER(iwp) ::  mm  !<
1001    INTEGER(iwp) ::  xs  !<
[4429]1002#endif
[1]1003
[4540]1004    REAL(wp) ::  f_inv(nys:nyn,nxl:nxr,1:nz)          !<
1005    REAL(wp) ::  f_out(0:nx,nys_x:nyn_x,nzb_x:nzt_x)  !<
[1111]1006
[4429]1007#if defined( __parallel )
[4540]1008    REAL(wp), DIMENSION(nys_x:nyn_x,nnx,nzb_x:nzt_x,0:pdims(1)-1) ::  work  !<
[3690]1009#if __acc_fft_device
[3634]1010    !$ACC DECLARE CREATE(work)
[3690]1011#endif
[4429]1012#endif
[1]1013
[1320]1014
[1]1015!
[4540]1016!-- If the PE grid is one-dimensional along y, only local reordering of the data is necessary and no
1017!-- transposition has to be done.
[1]1018    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
[1106]1019
[4717]1020       !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
1021       !$OMP DO
[3690]1022#if __acc_fft_device
[3634]1023       !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
1024       !$ACC PRESENT(f_out, f_inv)
[3690]1025#endif
[1003]1026       DO  k = 1, nz
1027          DO  i = nxl, nxr
1028             DO  j = nys, nyn
[164]1029                f_out(i,j,k) = f_inv(j,i,k)
[1]1030             ENDDO
1031          ENDDO
1032       ENDDO
[4717]1033       !$OMP END PARALLEL
[1]1034
[1106]1035    ELSE
1036
1037#if defined( __parallel )
[1]1038!
[1106]1039!--    Transpose array
[1318]1040       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'start', cpu_log_nowait )
[3690]1041
1042#if __acc_fft_device
[3657]1043#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]1044       !$ACC UPDATE HOST(f_inv)
[3657]1045#else
1046       !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(work, f_inv)
1047#endif
[3690]1048#endif
1049
[1106]1050       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[4540]1051       CALL MPI_ALLTOALL( f_inv(nys,nxl,1),      sendrecvcount_zx, MPI_REAL,                       &
1052                          work(nys_x,1,nzb_x,0), sendrecvcount_zx, MPI_REAL, comm1dx, ierr )
[3690]1053
1054#if __acc_fft_device
[3657]1055#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]1056       !$ACC UPDATE DEVICE(work)
[3657]1057#else
1058       !$ACC END HOST_DATA
1059#endif
[3690]1060#endif
1061
[1106]1062       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'stop' )
[1]1063
1064!
[4366]1065!--    Reorder transposed array.
[4370]1066!--    Data for the vectorized Temperton-fft is stored in different array format (f_vec_x) which
1067!--    saves additional data copy in fft_x.
[4366]1068       IF ( temperton_fft_vec )  THEN
1069
1070          DO  l = 0, pdims(1) - 1
1071             xs = 0 + l * nnx
1072             DO  k = nzb_x, nzt_x
1073                DO  i = xs, xs + nnx - 1
1074                   DO  j = nys_x, nyn_x
1075                      mm = j-nys_x+1+(k-nzb_x)*(nyn_x-nys_x+1)
[4370]1076                      f_vec_x(mm,i) = work(j,i-xs+1,k,l)
[4366]1077                   ENDDO
1078                ENDDO
1079             ENDDO
1080          ENDDO
1081
1082       ELSE
1083
[4717]1084          !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k, l, xs )
[4366]1085          DO  l = 0, pdims(1) - 1
1086             xs = 0 + l * nnx
[3690]1087#if __acc_fft_device
[4366]1088             !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
1089             !$ACC PRESENT(f_out, work)
[3690]1090#endif
[4366]1091             !$OMP DO
1092             DO  k = nzb_x, nzt_x
1093                DO  i = xs, xs + nnx - 1
1094                   DO  j = nys_x, nyn_x
1095                      f_out(i,j,k) = work(j,i-xs+1,k,l)
1096                   ENDDO
[1106]1097                ENDDO
[1]1098             ENDDO
[4366]1099             !$OMP END DO NOWAIT
[1]1100          ENDDO
[4717]1101          !$OMP END PARALLEL
[1]1102
[4366]1103       ENDIF
1104
[4415]1105#endif
1106
[1106]1107    ENDIF
1108
[1]1109 END SUBROUTINE transpose_zx
1110
1111
[4540]1112!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1]1113! Description:
1114! ------------
[4540]1115!> Resorting data after the transposition from z to y. The transposition itself is carried out in
1116!> transpose_zy.
1117!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]1118 SUBROUTINE resort_for_zy( f_inv, f_out )
[1216]1119
[1682]1120
[4540]1121    USE indices,                                                                                   &
1122        ONLY:  ny
[1216]1123
[4540]1124    USE kinds
[1320]1125
[4540]1126    USE transpose_indices,                                                                         &
1127        ONLY:  nxl_y,                                                                              &
1128               nxr_y,                                                                              &
1129               nzb_y,                                                                              &
1130               nzt_y
[1320]1131
[4540]1132    IMPLICIT NONE
[1216]1133
[4540]1134    INTEGER(iwp) ::  i  !<
1135    INTEGER(iwp) ::  j  !<
1136    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[1216]1137
[4540]1138    REAL(wp) ::  f_inv(nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y,0:ny)  !<
1139    REAL(wp) ::  f_out(0:ny,nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y)  !<
[1216]1140
1141!
[4540]1142!-- Rearrange indices of input array in order to make data to be send by MPI contiguous.
[4717]1143    !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
1144    !$OMP DO
[3690]1145#if __acc_fft_device
[3634]1146    !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
1147    !$ACC PRESENT(f_out, f_inv)
[3690]1148#endif
[4540]1149    DO  k = nzb_y, nzt_y
1150        DO  i = nxl_y, nxr_y
1151            DO  j = 0, ny
1152               f_out(j,i,k) = f_inv(i,k,j)
1153            ENDDO
1154        ENDDO
1155    ENDDO
[4717]1156    !$OMP END PARALLEL
[1216]1157
1158 END SUBROUTINE resort_for_zy
1159
1160
[4540]1161!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[3241]1162! Description:cpu_log_nowait
[1216]1163! ------------
[4540]1164!> Transposition of input array (f_in) from z to y. For the input array, all elements along z reside
1165!> on the same PE, while after transposition, all elements along y reside on the same PE.
1166!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1682]1167 SUBROUTINE transpose_zy( f_in, f_inv )
[1]1168
[1682]1169
[4429]1170#if defined( __parallel )
[4540]1171    USE cpulog,                                                                                    &
1172        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
1173               cpu_log_nowait,                                                                     &
1174               log_point_s
[4429]1175#endif
[1]1176
[4540]1177    USE indices,                                                                                   &
1178        ONLY:  ny,                                                                                 &
1179               nz
[1320]1180
1181    USE kinds
1182
[1324]1183    USE pegrid
[1320]1184
[4540]1185    USE transpose_indices,                                                                         &
1186        ONLY:  nxl_y,                                                                              &
1187               nxl_z,                                                                              &
1188               nxr_y,                                                                              &
1189               nxr_z,                                                                              &
1190               nyn_z,                                                                              &
1191               nys_z,                                                                              &
1192               nzb_y,                                                                              &
1193               nzt_y
[1320]1194
[1]1195    IMPLICIT NONE
1196
[4171]1197    INTEGER(iwp) ::  i  !<
1198    INTEGER(iwp) ::  j  !<
1199    INTEGER(iwp) ::  k  !<
[4540]1200
[4429]1201#if defined( __parallel )
[4540]1202    INTEGER(iwp) ::  l   !<
1203    INTEGER(iwp) ::  zs  !<
[4429]1204#endif
[1]1205
[4540]1206    REAL(wp) ::  f_in(nxl_z:nxr_z,nys_z:nyn_z,1:nz)   !<
1207    REAL(wp) ::  f_inv(nxl_y:nxr_y,nzb_y:nzt_y,0:ny)  !<
[1111]1208
[4429]1209#if defined( __parallel )
[4540]1210    REAL(wp), DIMENSION(nxl_z:nxr_z,nzt_y-nzb_y+1,nys_z:nyn_z,0:pdims(1)-1) ::  work  !<
[3690]1211#if __acc_fft_device
[3634]1212    !$ACC DECLARE CREATE(work)
[3690]1213#endif
[4429]1214#endif
[1111]1215
[1]1216!
[4540]1217!-- If the PE grid is one-dimensional along y, the array has only to be reordered locally and
1218!-- therefore no transposition has to be done.
[1]1219    IF ( pdims(1) /= 1 )  THEN
[1106]1220
1221#if defined( __parallel )
[1]1222!
1223!--    Reorder input array for transposition
[4717]1224       !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k, l, zs )
[1]1225       DO  l = 0, pdims(1) - 1
[1003]1226          zs = 1 + l * ( nzt_y - nzb_y + 1 )
[3690]1227#if __acc_fft_device
[3634]1228          !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
1229          !$ACC PRESENT(work, f_in)
[3690]1230#endif
[4236]1231          !$OMP DO
[1003]1232          DO  j = nys_z, nyn_z
1233             DO  k = zs, zs + nzt_y - nzb_y
1234                DO  i = nxl_z, nxr_z
[1111]1235                   work(i,k-zs+1,j,l) = f_in(i,j,k)
[1]1236                ENDDO
1237             ENDDO
1238          ENDDO
[4236]1239          !$OMP END DO NOWAIT
[1]1240       ENDDO
[4717]1241       !$OMP END PARALLEL
[1]1242
1243!
1244!--    Transpose array
[1318]1245       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'start', cpu_log_nowait )
[3690]1246
1247#if __acc_fft_device
[3657]1248#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]1249       !$ACC UPDATE HOST(work)
[3657]1250#else
1251       !$ACC HOST_DATA USE_DEVICE(work, f_inv)
1252#endif
[3690]1253#endif
1254
[622]1255       IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[4540]1256       CALL MPI_ALLTOALL( work(nxl_z,1,nys_z,0), sendrecvcount_yz, MPI_REAL,                       &
1257                          f_inv(nxl_y,nzb_y,0),  sendrecvcount_yz, MPI_REAL, comm1dx, ierr )
[3690]1258
1259#if __acc_fft_device
[3657]1260#ifndef __cuda_aware_mpi
[3634]1261       !$ACC UPDATE DEVICE(f_inv)
[3657]1262#else
1263       !$ACC END HOST_DATA
1264#endif
[3690]1265#endif
1266
[1]1267       CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'stop' )
[1106]1268#endif
[1]1269
1270    ELSE
1271!
[1106]1272!--    Reorder the array in the same way like ALLTOALL did it
[4717]1273       !$OMP PARALLEL PRIVATE ( i, j, k )
1274       !$OMP DO
[3690]1275#if __acc_fft_device
[3634]1276       !$ACC PARALLEL LOOP COLLAPSE(3) PRIVATE(i,j,k) &
1277       !$ACC PRESENT(f_inv, f_in)
[3690]1278#endif
[1003]1279       DO  k = nzb_y, nzt_y
1280          DO  j = 0, ny
1281             DO  i = nxl_y, nxr_y
[164]1282                f_inv(i,k,j) = f_in(i,j,k)
1283             ENDDO
1284          ENDDO
1285       ENDDO
[4717]1286       !$OMP END PARALLEL
[1106]1287
1288    ENDIF
1289
[1]1290 END SUBROUTINE transpose_zy
1291
1292
[4540]1293!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[1]1294! Description:
1295! ------------
[4540]1296!> Transposition of input array (f_in) from z to y. For the input array, all elements along z reside
1297!> on the same PE, while after transposition, all elements along y reside on the same PE. This is a
1298!> direct transposition for arrays with indices in regular order (k,j,i) (cf. transpose_zy).
1299!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
[4429]1300#if defined( __parallel )
[1682]1301 SUBROUTINE transpose_zyd( f_in, f_out )
[1]1302
[1682]1303
[4540]1304    USE cpulog,                                                                                    &
1305        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
1306               log_point_s
[1]1307
[4540]1308    USE indices,                                                                                   &
1309        ONLY:  nnx,                                                                                &
1310               nny,                                                                                &
1311               nnz,                                                                                &
1312               nxl,                                                                                &
1313               nxr,                                                                                &
1314               nyn,                                                                                &
1315               nys,                                                                                &
1316               ny,                                                                                 &
1317               nz
[1320]1318
1319    USE kinds
1320
[1324]1321    USE pegrid
[1320]1322
[4540]1323    USE transpose_indices,                                                                         &
1324        ONLY:  nxl_yd,                                                                             &
1325               nxr_yd,                                                                             &
1326               nzb_yd,                                                                             &
1327               nzt_yd
[1320]1328
[1]1329    IMPLICIT NONE
1330
[4540]1331    INTEGER(iwp) ::  i   !<
1332    INTEGER(iwp) ::  j   !<
1333    INTEGER(iwp) ::  k   !<
1334    INTEGER(iwp) ::  l   !<
1335    INTEGER(iwp) ::  m   !<
1336    INTEGER(iwp) ::  ys  !<
[1]1337
[4540]1338    REAL(wp) ::  f_in(1:nz,nys:nyn,nxl:nxr)               !<
1339    REAL(wp) ::  f_inv(nys:nyn,nxl:nxr,1:nz)              !<
1340    REAL(wp) ::  f_out(0:ny,nxl_yd:nxr_yd,nzb_yd:nzt_yd)  !<
1341    REAL(wp) ::  work(nnx*nny*nnz)                        !<
[1320]1342
[1]1343!
[4540]1344!-- Rearrange indices of input array in order to make data to be send by MPI contiguous.
[1003]1345    DO  i = nxl, nxr
1346       DO  j = nys, nyn
1347          DO  k = 1, nz
[164]1348             f_inv(j,i,k) = f_in(k,j,i)
[1]1349          ENDDO
1350       ENDDO
1351    ENDDO
1352
1353!
[4540]1354!-- Move data to different array, because memory location of work1 is needed further below
1355!-- (work1 = work2). If the PE grid is one-dimensional along x, only local reordering of the data is
1356!-- necessary and no transposition has to be done.
[1]1357    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
[1003]1358       DO  k = 1, nz
1359          DO  i = nxl, nxr
1360             DO  j = nys, nyn
[164]1361                f_out(j,i,k) = f_inv(j,i,k)
[1]1362             ENDDO
1363          ENDDO
1364       ENDDO
1365       RETURN
1366    ENDIF
1367
1368!
1369!-- Transpose array
1370    CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'start' )
[622]1371    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[4540]1372    CALL MPI_ALLTOALL( f_inv(nys,nxl,1), sendrecvcount_zyd, MPI_REAL,                              &
1373                       work(1), sendrecvcount_zyd, MPI_REAL, comm1dy, ierr )
[1]1374    CALL cpu_log( log_point_s(32), 'mpi_alltoall', 'stop' )
1375
1376!
1377!-- Reorder transposed array
1378    m = 0
1379    DO  l = 0, pdims(2) - 1
1380       ys = 0 + l * nny
[1003]1381       DO  k = nzb_yd, nzt_yd
1382          DO  i = nxl_yd, nxr_yd
[1]1383             DO  j = ys, ys + nny - 1
1384                m = m + 1
[164]1385                f_out(j,i,k) = work(m)
[1]1386             ENDDO
1387          ENDDO
1388       ENDDO
1389    ENDDO
1390
[4429]1391 END SUBROUTINE transpose_zyd
[1]1392#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.