Home


About us
PALM
PALM-4U
Installation
Release notes
Documentation
Getting Help
Gallery
Developers area

Changeset 4617


Ignore:
Timestamp:
Jul 22, 2020 9:48:50 AM (4 years ago)
Author:
raasch
Message:

cyclic fill mode implemented for MPI-IO, check, if boundary conditions in the prerun are both set to cyclic

Location:
palm/trunk/SOURCE
Files:
3 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed

  • palm/trunk/SOURCE/read_restart_data_mod.f90

    r4590 r4617  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! check, if boundary conditions in the prerun are both set to cyclic
     28!
     29! 4590 2020-07-06 14:34:59Z suehring
    2730! Bugfix in allocation of hom and hom_sum in case of mpi-io restart when
    2831! chemistry or salsa are employed
    … …  
    11761179
    11771180    CHARACTER (LEN=10) ::  version_on_file
     1181    CHARACTER (LEN=20) ::  bc_lr_on_file
     1182    CHARACTER (LEN=20) ::  bc_ns_on_file
    11781183    CHARACTER (LEN=20) ::  momentum_advec_check
    11791184    CHARACTER (LEN=20) ::  scalar_advec_check
    … …  
    13081313                ENDIF
    13091314
     1315             CASE ( 'bc_lr' )
     1316                READ ( 13 )  bc_lr_on_file
     1317                IF ( TRIM( bc_lr_on_file ) /= 'cyclic' )  THEN
     1318                   message_string = 'bc_lr in the prerun was set /= "cyclic"'
     1319                   CALL message( 'rrd_read_parts_of_global', 'PA0498', 1, 2, 0, 6, 0 )
     1320                ENDIF
     1321
     1322             CASE ( 'bc_ns' )
     1323                READ ( 13 )  bc_ns_on_file
     1324                IF ( TRIM( bc_ns_on_file ) /= 'cyclic' )  THEN
     1325                   message_string = 'bc_ns in the prerun was set /= "cyclic"'
     1326                   CALL message( 'rrd_read_parts_of_global', 'PA0498', 1, 2, 0, 6, 0 )
     1327                ENDIF
     1328
    13101329             CASE ( 'hom' )
    13111330                ALLOCATE( hom_on_file(0:nz+1,2,pr_palm+max_pr_user_on_file,    &
    … …  
    14451464       ENDIF
    14461465
    1447        CALL rrd_mpi_io( 'nx', nx_on_file )
    1448        CALL rrd_mpi_io( 'ny', ny_on_file )
    1449        CALL rrd_mpi_io_global_array( 'ref_state', ref_state )
     1466       CALL rrd_mpi_io( 'bc_lr', bc_lr_on_file )
     1467       CALL rrd_mpi_io( 'bc_ns', bc_ns_on_file )
     1468       IF ( TRIM( bc_lr_on_file ) /= 'cyclic'  .OR.  TRIM( bc_ns_on_file ) /= 'cyclic' )  THEN
     1469          message_string = 'bc_lr and/or bc_ns in the prerun was set /= "cyclic"'
     1470          CALL message( 'rrd_read_parts_of_global', 'PA0498', 1, 2, 0, 6, 0 )
     1471       ENDIF
    14501472
    14511473       scalar_advec_check = scalar_advec
    … …  
    14571479          CALL message( 'rrd_read_parts_of_global', 'PA0101', 1, 2, 0, 6, 0 )
    14581480       ENDIF
     1481
     1482       CALL rrd_mpi_io( 'nx', nx_on_file )
     1483       CALL rrd_mpi_io( 'ny', ny_on_file )
     1484       CALL rrd_mpi_io_global_array( 'ref_state', ref_state )
    14591485
    14601486!
    … …  
    22702296
    22712297!
    2272 !--    Read global restart data using MPI-IO
     2298!--    Read local restart data using MPI-IO
    22732299!
    22742300!--    Open the MPI-IO restart file.

  • palm/trunk/SOURCE/restart_data_mpi_io_mod.f90

    r4598 r4617  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! Cyclic fill mode implemented
     28!
     29! 4598 2020-07-10 10:13:23Z suehring
    2730! Bugfix in treatment of 3D soil arrays
    2831!
    2932! 4591 2020-07-06 15:56:08Z raasch
    3033! File re-formatted to follow the PALM coding standard
    31 !
    3234!
    3335! 4539 2020-05-18 14:05:17Z raasch
    … …  
    101103               nxl,                                                                                &
    102104               nxlg,                                                                               &
     105               nx_on_file,                                                                         &
    103106               nxr,                                                                                &
    104107               nxrg,                                                                               &
    … …  
    106109               nyn,                                                                                &
    107110               nyng,                                                                               &
     111               ny_on_file,                                                                         &
    108112               nys,                                                                                &
    109113               nysg,                                                                               &
    … …  
    118122               comm1dy,                                                                            &
    119123               comm2d,                                                                             &
     124               communicator_configurations,                                                        &
    120125               myid,                                                                               &
    121126               myidx,                                                                              &
    … …  
    127132
    128133    USE shared_memory_io_mod,                                                                      &
    129         ONLY:  local_boundaries,                                                                   &
     134        ONLY:  domain_decomposition_grid_features,                                                 &
    130135               sm_class
    131136
    … …  
    197202
    198203!
    199 !-- Handling of outer boundaries
    200     TYPE(local_boundaries) ::  lb  !<
     204!-- Variable to store the grid features (index bounds) of the temporary arrays that are used
     205!-- to read and write the restart data. They differ depending on if the outer boundary of the
     206!-- total domain is contained in the restart data or not. iog stands for IO-grid.
     207    TYPE(domain_decomposition_grid_features) ::  iog  !<
    201208
    202209!
    … …  
    237244    CHARACTER(LEN=32), DIMENSION(max_nr_arrays) ::  array_names
    238245    INTEGER(KIND=rd_offset_kind), DIMENSION(max_nr_arrays) :: array_offset
     246
     247!
     248!-- Variables to handle the cyclic fill initialization mode
     249    INTEGER ::  comm_cyclic_fill  !< communicator for cyclic fill PEs
     250    INTEGER ::  rmawin_2di        !< RMA window 2d INTEGER
     251    INTEGER ::  rmawin_2d         !< RMA window 2d REAL
     252    INTEGER ::  rmawin_3d         !< RMA window 3d
     253
     254    INTEGER(iwp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) ::  remote_pe
     255    INTEGER(iwp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) ::  remote_pe_s
     256    INTEGER(iwp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) ::  rma_offset
     257    INTEGER(iwp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) ::  rma_offset_s
     258    INTEGER(iwp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) ::  rmabuf_2di
     259
     260    LOGICAL ::  cyclic_fill_mode            !< arrays are filled cyclically with data from prerun
     261    LOGICAL ::  pe_active_for_read = .TRUE. !< this PE is active for reading data from prerun or
     262                                            !< restart run. For restarts all PEs are active.
     263
     264    REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   :: rmabuf_2d
     265    REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) :: rmabuf_3d
     266
     267    TYPE(domain_decomposition_grid_features) ::  mainrun_grid  !< grid variables for the main run
     268    TYPE(domain_decomposition_grid_features) ::  prerun_grid   !< grid variables for the prerun
     269
     270
    239271    SAVE
    240272
    … …  
    352384#endif
    353385
     386!    write(9,*) 'Here is rd_mpi_io_open',nx,nx_on_file,ny,ny_on_file,TRIM(action)   !kk may become Debug Output
    354387
    355388    offset = 0
    … …  
    387420    ENDIF
    388421
    389     CALL sm_io%sm_init_comm( io_on_limited_cores_per_node )
     422!
     423!-- Determine, if prerun data shall be read and mapped cyclically to the mainrun arrays.
     424!-- In cyclic fill mode only a subset of the PEs will read.
     425    cyclic_fill_mode   = .FALSE.
     426    pe_active_for_read = .TRUE.
     427
     428    IF ( rd_flag  .AND.  .NOT. PRESENT( open_for_global_io_only )  .AND.                           &
     429         nx_on_file < nx  .AND.  ny_on_file < ny )  THEN
     430       cyclic_fill_mode = .TRUE.
     431       CALL setup_cyclic_fill
     432!
     433!--    Shared memory IO on limited cores is not allowed for cyclic fill mode
     434       CALL sm_io%sm_init_comm( .FALSE. )  !
     435    ELSE
     436       CALL sm_io%sm_init_comm( io_on_limited_cores_per_node )
     437    ENDIF
     438
     439!
     440!-- TODO: add a more detailed meaningful comment about what is happening here
     441!-- activate model grid
     442    IF( cyclic_fill_mode  .AND.  .NOT. pe_active_for_read )  THEN
     443      CALL mainrun_grid%activate_grid_from_this_class()
     444      RETURN
     445    ENDIF
     446
    390447
    391448!
    … …  
    393450    IF( sm_io%is_sm_active() )  THEN
    394451       comm_io = sm_io%comm_io
     452    ELSEIF ( cyclic_fill_mode )  THEN
     453       comm_io = comm_cyclic_fill
    395454    ELSE
    396455       comm_io = comm2d
    … …  
    671730#endif
    672731
    673     ENDIF
     732
     733    ENDIF
     734
     735!
     736!-- TODO: describe in more detail what is happening here
     737!-- activate model grid
     738    IF ( cyclic_fill_mode )  CALL mainrun_grid%activate_grid_from_this_class()
     739
     740 CONTAINS
     741
     742    SUBROUTINE setup_cyclic_fill
     743
     744       IMPLICIT NONE
     745
     746       INTEGER      ::  color  !< used to set the IO PEs for MPI_COMM_SPLIT
     747       INTEGER      ::  ierr   !<
     748       INTEGER(iwp) ::  i      !<
     749       INTEGER(iwp) ::  j      !<
     750       INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND) ::  winsize  !< size of RMA window
     751
     752!
     753!--    TODO: describe in more detail what is done here and why it is done
     754!--    save grid of main run
     755       CALL mainrun_grid%save_grid_into_this_class()
     756
     757       ALLOCATE( remote_pe(0:nx_on_file,0:ny_on_file) )
     758       ALLOCATE( remote_pe_s(0:nx_on_file,0:ny_on_file) )
     759       ALLOCATE( rma_offset(0:nx_on_file,0:ny_on_file) )
     760       ALLOCATE( rma_offset_s(0:nx_on_file,0:ny_on_file) )
     761
     762       remote_pe_s  = 0
     763       rma_offset_s = 0
     764!
     765!--    Determine, if gridpoints of the prerun are located on this thread.
     766!--    Set the (cyclic) prerun grid.
     767       nxr = MIN( nxr, nx_on_file )
     768       IF ( nxl > nx_on_file )  THEN
     769          nxl = -99
     770          nxr = -99
     771          nnx = 0
     772       ELSE
     773          nnx =nxr-nxl+1
     774       ENDIF
     775
     776       nyn = MIN( nyn, ny_on_file )
     777       IF ( nys > ny_on_file )  THEN
     778          nys = -99
     779          nyn = -99
     780          nny = 0
     781       ELSE
     782          nny = nyn-nys+1
     783       ENDIF
     784
     785       nx = nx_on_file
     786       ny = ny_on_file
     787!
     788!--    Determine, if this thread is doing IO
     789       IF ( nnx > 0  .AND.  nny > 0 )  THEN
     790          color = 1
     791          pe_active_for_read = .TRUE.
     792          remote_pe_s(nxl:nxr,nys:nyn) = myid   ! myid from comm2d
     793          DO  j = nys, nyn
     794             DO  i = nxl, nxr
     795                rma_offset_s(i,j) = ( j-nys ) + ( i-nxl ) * nny
     796             ENDDO
     797          ENDDO
     798       ELSE
     799          color = MPI_UNDEFINED
     800          pe_active_for_read = .FALSE.
     801       ENDIF
     802
     803#if defined( __parallel )
     804       CALL MPI_ALLREDUCE( remote_pe_s,  remote_pe,  SIZE(remote_pe_s),  MPI_INTEGER, MPI_SUM,     &
     805                           comm2d, ierr )
     806       CALL MPI_ALLREDUCE( rma_offset_s, rma_offset, SIZE(rma_offset_s), MPI_INTEGER, MPI_SUM,     &
     807                           comm2d, ierr )
     808       CALL MPI_COMM_SPLIT( comm2d, color, 0, comm_cyclic_fill, ierr )
     809
     810       IF ( pe_active_for_read )  THEN
     811          CALL MPI_COMM_SIZE( comm_cyclic_fill, numprocs, ierr )
     812          CALL MPI_COMM_RANK( comm_cyclic_fill, myid, ierr )
     813       ENDIF
     814#else
     815       remote_pe  = remote_pe_s
     816       rma_offset = rma_offset_s
     817       myid       = 0
     818       numprocs   = 1
     819#endif
     820!
     821!--    Allocate 2d buffers as RMA window, accessible on all threads
     822       IF ( pe_active_for_read )  THEN
     823          ALLOCATE( rmabuf_2di(nys:nyn,nxl:nxr) )
     824       ELSE
     825          ALLOCATE( rmabuf_2di(1,1) )
     826       ENDIF
     827       winsize = SIZE( rmabuf_2di ) * iwp
     828
     829#if defined( __parallel )
     830       CALL MPI_WIN_CREATE( rmabuf_2di, winsize, iwp, MPI_INFO_NULL, comm2d, rmawin_2di, ierr )
     831       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_2di, ierr )
     832#endif
     833
     834       IF ( pe_active_for_read )  THEN
     835          ALLOCATE( rmabuf_2d(nys:nyn,nxl:nxr) )
     836       ELSE
     837          ALLOCATE( rmabuf_2d(1,1) )
     838       ENDIF
     839       winsize = SIZE( rmabuf_2d ) * wp
     840
     841#if defined( __parallel )
     842       CALL MPI_WIN_CREATE( rmabuf_2d, winsize, wp, MPI_INFO_NULL, comm2d, rmawin_2d, ierr )
     843       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_2d, ierr )
     844#endif
     845
     846!
     847!--    Allocate 3d buffer as RMA window, accessable on all threads
     848       IF ( pe_active_for_read )  THEN
     849          ALLOCATE( rmabuf_3d(nzb:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) )
     850       ELSE
     851          ALLOCATE( rmabuf_3d(1,1,1) )
     852       ENDIF
     853       winsize = SIZE( rmabuf_3d ) * wp
     854
     855#if defined( __parallel )
     856       CALL MPI_WIN_CREATE( rmabuf_3d, winsize, wp, MPI_INFO_NULL, comm2d, rmawin_3d, ierr )
     857       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_3d, ierr )
     858#endif
     859
     860!
     861!--    TODO: comment in more detail, what is done here, and why
     862!--    save small grid
     863       CALL prerun_grid%save_grid_into_this_class()
     864       prerun_grid%comm2d = comm_cyclic_fill
     865
     866       DEALLOCATE( remote_pe_s, rma_offset_s )
     867
     868    END SUBROUTINE setup_cyclic_fill
    674869
    675870 END SUBROUTINE rd_mpi_io_open
    … …  
    8131008
    8141009    IF ( found )  THEN
    815 #if defined( __parallel )
    816        CALL sm_io%sm_node_barrier()  ! Has no effect if I/O on limited number of cores is inactive
    817        IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
     1010
     1011       IF ( cyclic_fill_mode )  THEN
     1012
     1013          CALL rrd_mpi_io_real_2d_cyclic_fill
     1014
     1015       ELSE
     1016
     1017#if defined( __parallel )
     1018          CALL sm_io%sm_node_barrier()  ! Has no effect if I/O on limited # of cores is inactive
     1019          IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
     1020             CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, array_position, MPI_REAL, ft_2d, 'native', MPI_INFO_NULL, &
     1021                                     ierr )
     1022             CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, array_2d, SIZE( array_2d ), MPI_REAL, status, ierr )
     1023          ENDIF
     1024          CALL sm_io%sm_node_barrier()
     1025#else
     1026          CALL posix_lseek( fh, array_position )
     1027          CALL posix_read( fh, array_2d, SIZE( array_2d ) )
     1028#endif
     1029
     1030          IF ( include_total_domain_boundaries )  THEN
     1031             DO  i = iog%nxl, iog%nxr
     1032                data(iog%nys-nbgp:iog%nyn-nbgp,i-nbgp) = array_2d(i,iog%nys:iog%nyn)
     1033             ENDDO
     1034             IF ( debug_level >= 2)  THEN
     1035                WRITE(9,*) 'r2f_ob ', TRIM(name),' ', SUM( data(nys:nyn,nxl:nxr) )
     1036             ENDIF
     1037          ELSE
     1038             DO  i = nxl, nxr
     1039                data(nys:nyn,i) = array_2d(i,nys:nyn)
     1040             ENDDO
     1041             IF ( debug_level >= 2)  THEN
     1042                WRITE(9,*) 'r2f ', TRIM( name ),' ', SUM( data(nys:nyn,nxl:nxr) )
     1043             ENDIF
     1044          ENDIF
     1045
     1046       ENDIF
     1047
     1048       CALL exchange_horiz_2d( data )
     1049
     1050    ELSE
     1051       message_string = '2d-REAL array "' // TRIM( name ) // '" not found in restart file'
     1052       CALL message( 'rrd_mpi_io_int', 'PA0722', 3, 2, 0, 6, 0 )
     1053    ENDIF
     1054
     1055
     1056 CONTAINS
     1057
     1058    SUBROUTINE rrd_mpi_io_real_2d_cyclic_fill
     1059
     1060       IMPLICIT NONE
     1061
     1062       INTEGER(iwp)    :: i         !<
     1063       INTEGER(iwp)    :: ie        !<
     1064       INTEGER(iwp)    :: ierr      !<
     1065       INTEGER(iwp)    :: is        !<
     1066       INTEGER(iwp)    :: i_remote  !<
     1067       INTEGER(iwp)    :: j         !<
     1068       INTEGER(iwp)    :: je        !<
     1069       INTEGER(iwp)    :: js        !<
     1070       INTEGER(iwp)    :: j_remote  !<
     1071       INTEGER(iwp)    :: nval      !<
     1072       INTEGER(iwp)    :: rem_pe    !<
     1073
     1074       INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND) ::  rem_offs  !<
     1075
     1076
     1077!kk       write(9,*) 'Here is rma_cylic_fill_real_2d ',nxl,nxr,nys,nyn; FLUSH(9)
     1078
     1079!
     1080!--    Reading 2d real array on prerun grid
     1081       CALL prerun_grid%activate_grid_from_this_class()
     1082
     1083       IF ( pe_active_for_read )  THEN
     1084
    8181085          CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, array_position, MPI_REAL, ft_2d, 'native', MPI_INFO_NULL,    &
    8191086                                  ierr )
    8201087          CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, array_2d, SIZE( array_2d ), MPI_REAL, status, ierr )
    821        ENDIF
    822        CALL sm_io%sm_node_barrier()
     1088
     1089          DO  i = nxl, nxr
     1090             rmabuf_2d(nys:nyn,i) = array_2d(i,nys:nyn)
     1091          ENDDO
     1092          data(nys:nyn,nxl:nxr) = rmabuf_2d     ! copy prerund data directly into output array data
     1093       ENDIF
     1094
     1095       CALL mainrun_grid%activate_grid_from_this_class()
     1096
     1097#if defined( __parallel )
     1098!
     1099!--    Close RMA window to allow remote access
     1100       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_2d, ierr )
     1101#endif
     1102
     1103!
     1104!--    TODO: describe in more detail what is happening in this IF/ELSE clause
     1105       IF ( .NOT. pe_active_for_read )  THEN
     1106
     1107          is = nxl
     1108          ie = nxr
     1109          js = nys
     1110          je = nyn
     1111
     1112       ELSE
     1113!
     1114!--       Extra get for cyclic data north of prerun data
     1115          is = nxl
     1116          ie = nxr
     1117          js = prerun_grid%nys+1
     1118          je = nyn
     1119          DO  i = is, ie
     1120             DO  j = js, je
     1121                i_remote = MOD(i,nx_on_file+1)
     1122                j_remote = MOD(j,ny_on_file+1)
     1123                rem_pe   = remote_pe(i_remote,j_remote)
     1124                rem_offs = rma_offset(i_remote,j_remote)
     1125                nval     = 1
     1126
     1127#if defined( __parallel )
     1128                IF ( rem_pe /= myid )  THEN
     1129                   CALL MPI_GET( data(j,i), nval, MPI_REAL, rem_pe, rem_offs, nval, MPI_REAL,      &
     1130                                 rmawin_2d, ierr )
     1131                ELSE
     1132                   data(j,i) = rmabuf_2d(j_remote,i_remote)
     1133                ENDIF
    8231134#else
    824        CALL posix_lseek( fh, array_position )
    825        CALL posix_read( fh, array_2d, SIZE( array_2d ) )
    826 #endif
    827 
    828        IF ( include_total_domain_boundaries )  THEN
    829           DO  i = lb%nxl, lb%nxr
    830              data(lb%nys-nbgp:lb%nyn-nbgp,i-nbgp) = array_2d(i,lb%nys:lb%nyn)
     1135                data(j,i) = array_2d(i_remote,j_remote)
     1136#endif
     1137             ENDDO
    8311138          ENDDO
    832           IF ( debug_level >= 2)  WRITE(9,*) 'r2f_ob ', TRIM(name),' ', SUM( data(nys:nyn,nxl:nxr) )
    833        ELSE
    834           DO  i = nxl, nxr
    835              data(nys:nyn,i) = array_2d(i,nys:nyn)
     1139!
     1140!--       Prepare setup for stripe right of prerun data
     1141          is = prerun_grid%nxr+1
     1142          ie = nxr
     1143          js = nys
     1144          je = nyn
     1145
     1146       ENDIF
     1147
     1148       DO  i = is, ie
     1149          DO j = js, je
     1150             i_remote = MOD(i,nx_on_file+1)
     1151             j_remote = MOD(j,ny_on_file+1)
     1152             rem_pe   = remote_pe(i_remote,j_remote)
     1153             rem_offs = rma_offset(i_remote,j_remote)
     1154             nval     = 1
     1155
     1156#if defined( __parallel )
     1157             IF ( rem_pe /= myid )  THEN
     1158                CALL MPI_GET( data(j,i), nval, MPI_REAL, rem_pe, rem_offs, nval, MPI_REAL,         &
     1159                              rmawin_2d, ierr )
     1160             ELSE
     1161                data(j,i) = rmabuf_2d(j_remote,i_remote)
     1162             ENDIF
     1163#else
     1164             data(j,i) = array_2d(i_remote,j_remote)
     1165#endif
    8361166          ENDDO
    837           IF ( debug_level >= 2) WRITE(9,*) 'r2f ', TRIM( name ),' ', SUM( data(nys:nyn,nxl:nxr) )
    838        ENDIF
    839 
    840        CALL exchange_horiz_2d( data )
    841 
    842     ELSE
    843        message_string = '2d-REAL array "' // TRIM( name ) // '" not found in restart file'
    844        CALL message( 'rrd_mpi_io_int', 'PA0722', 3, 2, 0, 6, 0 )
    845     ENDIF
     1167       ENDDO
     1168
     1169#if defined( __parallel )
     1170!
     1171!--    Reopen RMA window to allow filling
     1172       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_2d, ierr )
     1173#endif
     1174
     1175    END SUBROUTINE rrd_mpi_io_real_2d_cyclic_fill
    8461176
    8471177 END SUBROUTINE rrd_mpi_io_real_2d
    … …  
    8991229!--       This kind of array is dimensioned in the caller subroutine
    9001230!--       INTEGER, DIMENSION(nys:nyn,nxl:nxr) ::  data
    901 
    902 #if defined( __parallel )
    903           CALL sm_io%sm_node_barrier() ! Has no effect if I/O on limited number of cores is inactive
    904           IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
    905              CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, array_position, MPI_INTEGER, ft_2di_nb, 'native',         &
    906                                      MPI_INFO_NULL, ierr )
    907              CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, array_2di, SIZE( array_2di ), MPI_INTEGER, status, ierr )
     1231          IF ( cyclic_fill_mode )  THEN
     1232
     1233             CALL rrd_mpi_io_int_2d_cyclic_fill
     1234
     1235          ELSE
     1236
     1237#if defined( __parallel )
     1238             CALL sm_io%sm_node_barrier() ! Has no effect if I/O on limited # of cores is inactive
     1239             IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
     1240                CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, array_position, MPI_INTEGER, ft_2di_nb, 'native',      &
     1241                                        MPI_INFO_NULL, ierr )
     1242                CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, array_2di, SIZE( array_2di ), MPI_INTEGER, status,     &
     1243                                        ierr )
     1244             ENDIF
     1245             CALL sm_io%sm_node_barrier()
     1246#else
     1247             CALL posix_lseek( fh, array_position )
     1248             CALL posix_read( fh, array_2di, SIZE( array_2di ) )
     1249#endif
     1250             DO  j = nys, nyn
     1251                DO  i = nxl, nxr
     1252                   data(j-nys+1,i-nxl+1) = array_2di(i,j)
     1253                ENDDO
     1254             ENDDO
     1255
    9081256          ENDIF
    909           CALL sm_io%sm_node_barrier()
    910 #else
    911           CALL posix_lseek( fh, array_position )
    912           CALL posix_read( fh, array_2di, SIZE( array_2di ) )
    913 #endif
    914 
    915           DO  j = nys, nyn
    916              DO  i = nxl, nxr
    917                 data(j-nys+1,i-nxl+1) = array_2di(i,j)
    918              ENDDO
    919           ENDDO
    9201257
    9211258       ELSE
    … …  
    9341271    ENDIF
    9351272
     1273
     1274 CONTAINS
     1275
     1276    SUBROUTINE rrd_mpi_io_int_2d_cyclic_fill
     1277
     1278       IMPLICIT NONE
     1279
     1280       INTEGER(iwp)    :: i         !<
     1281       INTEGER(iwp)    :: ie        !<
     1282       INTEGER(iwp)    :: ierr      !<
     1283       INTEGER(iwp)    :: is        !<
     1284       INTEGER(iwp)    :: i_remote  !<
     1285       INTEGER(iwp)    :: j         !<
     1286       INTEGER(iwp)    :: je        !<
     1287       INTEGER(iwp)    :: js        !<
     1288       INTEGER(iwp)    :: j_remote  !<
     1289       INTEGER(iwp)    :: nval      !<
     1290       INTEGER(iwp)    :: rem_pe    !<
     1291
     1292       INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND) ::  rem_offs  !<
     1293
     1294
     1295       CALL prerun_grid%activate_grid_from_this_class()
     1296
     1297       IF ( pe_active_for_read )  THEN
     1298          CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, array_position, MPI_INTEGER, ft_2di_nb, 'native',            &
     1299                                  MPI_INFO_NULL, ierr )
     1300          CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, array_2di, SIZE( array_2di ), MPI_INTEGER, status, ierr )
     1301
     1302          DO  i = nxl, nxr
     1303             rmabuf_2di(nys:nyn,i) = array_2di(i,nys:nyn)
     1304          ENDDO
     1305          data(1:nny,1:nnx) = rmabuf_2di
     1306       ENDIF
     1307
     1308       CALL mainrun_grid%activate_grid_from_this_class()
     1309
     1310#if defined( __parallel )
     1311!
     1312!--    Close RMA window to allow remote access
     1313       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_2di, ierr )
     1314#endif
     1315
     1316       IF ( .NOT. pe_active_for_read )  THEN
     1317
     1318          is = nxl
     1319          ie = nxr
     1320          js = nys
     1321          je = nyn
     1322
     1323       ELSE
     1324
     1325          is = nxl
     1326          ie = nxr
     1327          js = prerun_grid%nys+1
     1328          je = nyn
     1329          DO  i = is, ie
     1330             DO  j = js, je
     1331                i_remote = MOD(i,nx_on_file+1)
     1332                j_remote = MOD(j,ny_on_file+1)
     1333                rem_pe   = remote_pe(i_remote,j_remote)
     1334                rem_offs = rma_offset(i_remote,j_remote)
     1335                nval     = 1
     1336
     1337#if defined( __parallel )
     1338                IF ( rem_pe /= myid )  THEN
     1339                   CALL MPI_GET( data(j-nys+1,i-nxl+1), nval, MPI_INTEGER, rem_pe, rem_offs, nval, &
     1340                                 MPI_INTEGER, rmawin_2di, ierr )
     1341                ELSE
     1342                   data(j-nys+1,i-nxl+1) = rmabuf_2di(j_remote,i_remote)
     1343                ENDIF
     1344#else
     1345                data(j-nys+1,i-nxl+1) = array_2di(i_remote,j_remote)
     1346#endif
     1347             ENDDO
     1348          ENDDO
     1349          is = prerun_grid%nxr+1
     1350          ie = nxr
     1351          js = nys
     1352          je = nyn
     1353
     1354       ENDIF
     1355
     1356       DO  i = is, ie
     1357          DO  j = js, je
     1358             i_remote = MOD(i,nx_on_file+1)
     1359             j_remote = MOD(j,ny_on_file+1)
     1360             rem_pe   = remote_pe(i_remote,j_remote)
     1361             rem_offs = rma_offset(i_remote,j_remote)
     1362             nval     = 1
     1363#if defined( __parallel )
     1364             IF ( rem_pe /= myid )  THEN
     1365                CALL MPI_GET( data(j-nys+1,i-nxl+1), nval, MPI_INTEGER, rem_pe, rem_offs, nval,    &
     1366                              MPI_INTEGER, rmawin_2di, ierr)
     1367             ELSE
     1368                data(j-nys+1,i-nxl+1) = rmabuf_2di(j_remote,i_remote)
     1369             ENDIF
     1370#else
     1371             data(j-nys+1,i-nxl+1) = array_2di(i_remote,j_remote)
     1372#endif
     1373          ENDDO
     1374       ENDDO
     1375
     1376#if defined( __parallel )
     1377!
     1378!--    Reopen RMA window to allow filling
     1379       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_2di, ierr )
     1380#endif
     1381
     1382    END SUBROUTINE rrd_mpi_io_int_2d_cyclic_fill
     1383
    9361384 END SUBROUTINE rrd_mpi_io_int_2d
    9371385
    … …  
    9501398
    9511399    INTEGER(iwp)                       ::  i       !<
     1400    INTEGER(iwp)                       ::  j       !<
    9521401
    9531402#if defined( __parallel )
    … …  
    9611410
    9621411    found = .FALSE.
     1412    data  = -1.0
    9631413
    9641414    DO  i = 1, tgh%nr_arrays
    … …  
    9711421
    9721422    IF ( found )  THEN
    973 #if defined( __parallel )
    974        CALL sm_io%sm_node_barrier()  ! Has no effect if I/O on limited number of cores is inactive
    975        IF( sm_io%iam_io_pe )  THEN
     1423
     1424       IF ( cyclic_fill_mode )  THEN
     1425
     1426          CALL rrd_mpi_io_real_3d_cyclic_fill
     1427!
     1428!--       Cyclic fill mode requires to use the "cyclic" communicator, in order to initialize
     1429!--       grid points at the outer boundaries (ghost layers) of the total domain. These points
     1430!--       are not contained in the prerun data, because the prerun used cyclic boundary conditions.
     1431          CALL exchange_horiz( data, nbgp, alternative_communicator = 1 )
     1432
     1433       ELSE
     1434#if defined( __parallel )
     1435          CALL sm_io%sm_node_barrier()  ! Has no effect if I/O on limited # of cores is inactive
     1436          IF( sm_io%iam_io_pe )  THEN
     1437             CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, array_position, MPI_REAL, ft_3d, 'native', MPI_INFO_NULL, &
     1438                                     ierr )
     1439             CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, array_3d, SIZE( array_3d ), MPI_REAL, status, ierr )
     1440          ENDIF
     1441          CALL sm_io%sm_node_barrier()
     1442#else
     1443          CALL posix_lseek( fh, array_position )
     1444          CALL posix_read(fh, array_3d, SIZE( array_3d ) )
     1445#endif
     1446          IF ( include_total_domain_boundaries )  THEN
     1447             DO  i = iog%nxl, iog%nxr
     1448                data(:,iog%nys-nbgp:iog%nyn-nbgp,i-nbgp) = array_3d(:,i,iog%nys:iog%nyn)
     1449             ENDDO
     1450          ELSE
     1451             DO  i = nxl, nxr
     1452                data(:,nys:nyn,i) = array_3d(:,i,nys:nyn)
     1453             ENDDO
     1454          ENDIF
     1455
     1456          CALL exchange_horiz( data, nbgp )
     1457
     1458       ENDIF
     1459
     1460    ELSE
     1461
     1462       message_string = '3d-REAL array "' // TRIM( name ) // '" not found in restart file'
     1463       CALL message( 'rrd_mpi_io_real_3d', 'PA0722', 3, 2, 0, 6, 0 )
     1464
     1465    ENDIF
     1466
     1467
     1468 CONTAINS
     1469
     1470    SUBROUTINE rrd_mpi_io_real_3d_cyclic_fill
     1471
     1472       IMPLICIT NONE
     1473
     1474       INTEGER(iwp)    :: i         !<
     1475       INTEGER(iwp)    :: ie        !<
     1476       INTEGER(iwp)    :: ierr      !<
     1477       INTEGER(iwp)    :: is        !<
     1478       INTEGER(iwp)    :: i_remote  !<
     1479       INTEGER(iwp)    :: j         !<
     1480       INTEGER(iwp)    :: je        !<
     1481       INTEGER(iwp)    :: js        !<
     1482       INTEGER(iwp)    :: j_remote  !<
     1483       INTEGER(iwp)    :: nval      !<
     1484       INTEGER(iwp)    :: rem_pe    !<
     1485
     1486       INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND) ::  rem_offs  !<
     1487
     1488
     1489       CALL prerun_grid%activate_grid_from_this_class()
     1490
     1491       IF ( pe_active_for_read )  THEN
    9761492          CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, array_position, MPI_REAL, ft_3d, 'native', MPI_INFO_NULL,    &
    9771493                                  ierr )
    9781494          CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, array_3d, SIZE( array_3d ), MPI_REAL, status, ierr )
    979        ENDIF
    980        CALL sm_io%sm_node_barrier()
     1495
     1496          DO  i = nxl, nxr
     1497             rmabuf_3d(:,nys:nyn,i) = array_3d(:,i,nys:nyn)
     1498          ENDDO
     1499          data(:,nys:nyn,nxl:nxr) = rmabuf_3d
     1500       ENDIF
     1501       CALL mainrun_grid%activate_grid_from_this_class ()
     1502
     1503#if defined( __parallel )
     1504!
     1505!--     Close RMA window to allow remote access
     1506        CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_3d, ierr )
     1507#endif
     1508
     1509       IF ( .NOT. pe_active_for_read )  THEN
     1510
     1511          is = nxl
     1512          ie = nxr
     1513          js = nys
     1514          je = nyn
     1515
     1516       ELSE
     1517
     1518          is = nxl
     1519          ie = nxr
     1520          js = prerun_grid%nys+1
     1521          je = nyn
     1522
     1523          DO  i = is, ie
     1524             DO  j = js, je
     1525                i_remote = MOD(i,nx_on_file+1)
     1526                j_remote = MOD(j,ny_on_file+1)
     1527                rem_pe   = remote_pe(i_remote,j_remote)
     1528                rem_offs = rma_offset(i_remote,j_remote)*(nzt-nzb+2)
     1529                nval     = nzt-nzb+2
     1530
     1531#if defined( __parallel )
     1532                IF(rem_pe /= myid)   THEN
     1533                   CALL MPI_GET( data(nzb,j,i), nval, MPI_REAL, rem_pe, rem_offs, nval, MPI_REAL,  &
     1534                                 rmawin_3d, ierr)
     1535                ELSE
     1536                   data(:,j,i) = rmabuf_3d(:,j_remote,i_remote)
     1537                ENDIF
    9811538#else
    982        CALL posix_lseek( fh, array_position )
    983        CALL posix_read(fh, array_3d, SIZE( array_3d ) )
    984 #endif
    985        IF ( include_total_domain_boundaries )  THEN
    986           DO  i = lb%nxl, lb%nxr
    987              data(:,lb%nys-nbgp:lb%nyn-nbgp,i-nbgp) = array_3d(:,i,lb%nys:lb%nyn)
     1539                data(:,j,i) = array_3d(:,i_remote,j_remote)
     1540#endif
     1541             ENDDO
    9881542          ENDDO
    989        ELSE
    990           DO  i = nxl, nxr
    991              data(:,nys:nyn,i) = array_3d(:,i,nys:nyn)
     1543          is = prerun_grid%nxr+1
     1544          ie = nxr
     1545          js = nys
     1546          je = nyn
     1547
     1548       ENDIF
     1549
     1550       DO  i = is, ie
     1551          DO  j = js, je
     1552             i_remote = MOD(i,nx_on_file+1)
     1553             j_remote = MOD(j,ny_on_file+1)
     1554             rem_pe   = remote_pe(i_remote,j_remote)
     1555             rem_offs = rma_offset(i_remote,j_remote) * ( nzt-nzb+2 )
     1556             nval     = nzt-nzb+2
     1557
     1558#if defined( __parallel )
     1559             IF ( rem_pe /= myid )  THEN
     1560                CALL MPI_GET( data(nzb,j,i), nval, MPI_REAL, rem_pe, rem_offs, nval, MPI_REAL,     &
     1561                              rmawin_3d, ierr)
     1562             ELSE
     1563                data(:,j,i) = rmabuf_3d(:,j_remote,i_remote)
     1564             ENDIF
     1565#else
     1566             data(:,j,i) = array_3d(:,i_remote,j_remote)
     1567#endif
    9921568          ENDDO
    993        ENDIF
    994 
    995        CALL exchange_horiz( data, nbgp )
    996 
    997     ELSE
    998 
    999        message_string = '3d-REAL array "' // TRIM( name ) // '" not found in restart file'
    1000        CALL message( 'rrd_mpi_io_real_3d', 'PA0722', 3, 2, 0, 6, 0 )
    1001 
    1002     ENDIF
     1569       ENDDO
     1570
     1571#if defined( __parallel )
     1572!
     1573!--    Reopen RMA window to allow filling
     1574       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_3d, ierr )
     1575#endif
     1576
     1577    END SUBROUTINE rrd_mpi_io_real_3d_cyclic_fill
    10031578
    10041579 END SUBROUTINE rrd_mpi_io_real_3d
    … …  
    10281603
    10291604    LOGICAL                            ::  found     !<
     1605    INTEGER(iwp)                       ::  ierr      !<
    10301606
    10311607    REAL(wp), INTENT(INOUT), DIMENSION(nzb_soil:nzt_soil,nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  data  !<
    10321608
     1609
     1610!
     1611!-- Prerun data is not allowed to contain soil information so far
     1612    IF ( cyclic_fill_mode )  THEN
     1613       message_string = 'prerun data is not allowed to contain soil information'
     1614       CALL message( 'rrd_mpi_io_real_3d_soil', 'PA0729', 3, 2, -1, 6, 0 )
     1615    ENDIF
    10331616
    10341617    found = .FALSE.
    … …  
    10581641#endif
    10591642       IF ( include_total_domain_boundaries )  THEN
    1060           DO  i = lb%nxl, lb%nxr
    1061              data(:,lb%nys-nbgp:lb%nyn-nbgp,i-nbgp) = array_3d_soil(:,i,lb%nys:lb%nyn)
     1643          DO  i = iog%nxl, iog%nxr
     1644             data(:,iog%nys-nbgp:iog%nyn-nbgp,i-nbgp) = array_3d_soil(:,i,iog%nys:iog%nyn)
    10621645          ENDDO
    10631646       ELSE
    … …  
    12221805!
    12231806!--    Prepare output with outer boundaries
    1224        DO  i = lb%nxl, lb%nxr
    1225           array_2d(i,lb%nys:lb%nyn) = data(lb%nys-nbgp:lb%nyn-nbgp,i-nbgp)
     1807       DO  i = iog%nxl, iog%nxr
     1808          array_2d(i,iog%nys:iog%nyn) = data(iog%nys-nbgp:iog%nyn-nbgp,i-nbgp)
    12261809       ENDDO
    12271810
    … …  
    12301813!--    Prepare output without outer boundaries
    12311814       DO  i = nxl,nxr
    1232           array_2d(i,lb%nys:lb%nyn) = data(nys:nyn,i)
     1815          array_2d(i,iog%nys:iog%nyn) = data(nys:nyn,i)
    12331816       ENDDO
    12341817
    … …  
    12491832!-- Type conversion required, otherwise right hand side brackets are calculated assuming 4 byte INT.
    12501833!-- Maybe a compiler problem.
    1251     array_position = array_position + ( INT( lb%ny, KIND=rd_offset_kind ) + 1 ) *                  &
    1252                                       ( INT( lb%nx, KIND=rd_offset_kind ) + 1 ) * wp
     1834    array_position = array_position + ( INT( iog%ny, KIND=rd_offset_kind ) + 1 ) *                 &
     1835                                      ( INT( iog%nx, KIND=rd_offset_kind ) + 1 ) * wp
    12531836
    12541837 END SUBROUTINE wrd_mpi_io_real_2d
    … …  
    13651948!--    index order of the array in the same way, i.e. the first dimension should be along x and the
    13661949!--    second along y. For this reason, the original PALM data need to be swaped.
    1367        DO  i = lb%nxl, lb%nxr
    1368           array_3d(:,i,lb%nys:lb%nyn) = data(:,lb%nys-nbgp:lb%nyn-nbgp,i-nbgp)
     1950       DO  i = iog%nxl, iog%nxr
     1951          array_3d(:,i,iog%nys:iog%nyn) = data(:,iog%nys-nbgp:iog%nyn-nbgp,i-nbgp)
    13691952       ENDDO
    13701953
    … …  
    13731956!--    Prepare output of 3d-REAL-array without ghost layers
    13741957       DO  i = nxl, nxr
    1375            array_3d(:,i,lb%nys:lb%nyn) = data(:,nys:nyn,i)
     1958           array_3d(:,i,iog%nys:iog%nyn) = data(:,nys:nyn,i)
    13761959       ENDDO
    13771960
    … …  
    13911974!-- Type conversion required, otherwise right hand side brackets are calculated assuming 4 byte INT.
    13921975!-- Maybe a compiler problem.
    1393     array_position = array_position + INT(    (nz+2), KIND = rd_offset_kind ) *                    &
    1394                                       INT( (lb%ny+1), KIND = rd_offset_kind ) *                    &
    1395                                       INT( (lb%nx+1), KIND = rd_offset_kind ) * wp
     1976    array_position = array_position + INT(     (nz+2), KIND = rd_offset_kind ) *                   &
     1977                                      INT( (iog%ny+1), KIND = rd_offset_kind ) *                   &
     1978                                      INT( (iog%nx+1), KIND = rd_offset_kind ) * wp
    13961979
    13971980 END SUBROUTINE wrd_mpi_io_real_3d
    … …  
    14352018#endif
    14362019
    1437     IF ( include_total_domain_boundaries )  THEN
     2020    IF ( include_total_domain_boundaries)  THEN
    14382021!
    14392022!--    Prepare output of 3d-REAL-array with ghost layers. In the virtual PE grid, the first
    … …  
    14412024!--    index order of the array in the same way, i.e. the first dimension should be along x and the
    14422025!--    second along y. For this reason, the original PALM data need to be swaped.
    1443        DO  i = lb%nxl, lb%nxr
    1444           array_3d_soil(:,i,lb%nys:lb%nyn) = data(:,lb%nys-nbgp:lb%nyn-nbgp,i-nbgp)
     2026       DO  i = iog%nxl, iog%nxr
     2027          array_3d_soil(:,i,iog%nys:iog%nyn) = data(:,iog%nys-nbgp:iog%nyn-nbgp,i-nbgp)
    14452028       ENDDO
    14462029
    … …  
    14492032!--    Prepare output of 3d-REAL-array without ghost layers
    14502033       DO  i = nxl, nxr
    1451           array_3d_soil(:,i,lb%nys:lb%nyn) = data(:,nys:nyn,i)
     2034          array_3d_soil(:,i,iog%nys:iog%nyn) = data(:,nys:nyn,i)
    14522035       ENDDO
    14532036
    … …  
    14692052!-- Maybe a compiler problem.
    14702053    array_position = array_position + INT( (nzt_soil-nzb_soil+1), KIND = rd_offset_kind ) *        &
    1471                                       INT( (lb%ny+1),             KIND = rd_offset_kind ) *        &
    1472                                       INT( (lb%nx+1),             KIND = rd_offset_kind ) * wp
     2054                                      INT( (iog%ny+1),            KIND = rd_offset_kind ) *        &
     2055                                      INT( (iog%nx+1),            KIND = rd_offset_kind ) * wp
    14732056
    14742057 END SUBROUTINE wrd_mpi_io_real_3d_soil
    … …  
    15662149    ENDDO
    15672150
     2151
    15682152    IF ( found )  THEN
     2153
    15692154!
    15702155!--    Set default view
    15712156#if defined( __parallel )
    1572        IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
    1573           CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, offset, MPI_BYTE, MPI_BYTE, 'native', MPI_INFO_NULL, ierr )
    1574           CALL MPI_FILE_SEEK( fh, array_position, MPI_SEEK_SET, ierr )
    1575           CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, data, SIZE( data ), MPI_REAL, status, ierr )
    1576        ENDIF
    1577        IF ( sm_io%is_sm_active() )  THEN
    1578           CALL MPI_BCAST( data, SIZE( data ), MPI_REAL, 0, sm_io%comm_shared, ierr )
     2157       IF ( cyclic_fill_mode )  THEN        !kk This may be the general solution for all cases
     2158          IF ( pe_active_for_read )  THEN
     2159             CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, offset, MPI_BYTE, MPI_BYTE, 'native', MPI_INFO_NULL, ierr )
     2160             CALL MPI_FILE_SEEK( fh, array_position, MPI_SEEK_SET, ierr )
     2161             CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, data, SIZE( data ), MPI_REAL, status, ierr )
     2162         ENDIF
     2163         CALL MPI_BCAST( data, SIZE( data ), MPI_REAL, 0, comm2d, ierr )
     2164       ELSE
     2165          IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
     2166             CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, offset, MPI_BYTE, MPI_BYTE, 'native', MPI_INFO_NULL, ierr )
     2167             CALL MPI_FILE_SEEK( fh, array_position, MPI_SEEK_SET, ierr )
     2168             CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, data, SIZE( data ), MPI_REAL, status, ierr )
     2169          ENDIF
     2170          IF ( sm_io%is_sm_active() )  THEN
     2171             CALL MPI_BCAST( data, SIZE( data ), MPI_REAL, 0, sm_io%comm_shared, ierr )
     2172          ENDIF
    15792173       ENDIF
    15802174#else
    … …  
    17232317!--    Set default view
    17242318#if defined( __parallel )
    1725        IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
    1726           CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, offset, MPI_BYTE, MPI_BYTE, 'native', MPI_INFO_NULL, ierr )
    1727           CALL MPI_FILE_SEEK( fh, array_position, MPI_SEEK_SET, ierr )
    1728           CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, data, SIZE( data), MPI_INTEGER, status, ierr )
    1729        ENDIF
    1730        IF ( sm_io%is_sm_active() )  THEN
    1731           CALL MPI_BCAST( data, SIZE( data ), MPI_INTEGER, 0, sm_io%comm_shared, ierr )
     2319       IF ( cyclic_fill_mode )  THEN      !kk This may be the general solution for all cases
     2320          IF ( pe_active_for_read )  THEN
     2321             CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, offset, MPI_BYTE, MPI_BYTE, 'native', MPI_INFO_NULL, ierr )
     2322             CALL MPI_FILE_SEEK( fh, array_position, MPI_SEEK_SET, ierr )
     2323             CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, data, SIZE( data), MPI_INTEGER, status, ierr )
     2324          ENDIF
     2325          CALL MPI_BCAST( data, SIZE( data ), MPI_REAL, 0, comm2d, ierr )
     2326       ELSE
     2327          IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
     2328             CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fh, offset, MPI_BYTE, MPI_BYTE, 'native', MPI_INFO_NULL, ierr )
     2329             CALL MPI_FILE_SEEK( fh, array_position, MPI_SEEK_SET, ierr )
     2330             CALL MPI_FILE_READ_ALL( fh, data, SIZE( data), MPI_INTEGER, status, ierr )
     2331          ENDIF
     2332          IF ( sm_io%is_sm_active() )  THEN
     2333             CALL MPI_BCAST( data, SIZE( data ), MPI_INTEGER, 0, sm_io%comm_shared, ierr )
     2334          ENDIF
    17322335       ENDIF
    17332336#else
    … …  
    19762579    lo_first_index = 1
    19772580
    1978     IF ( MAXVAL( m_global_start ) == -1 )   RETURN   ! Nothing to do on this PE
    1979 
    19802581    IF ( PRESENT( first_index ) )   THEN
    19812582       lo_first_index = first_index
    … …  
    19962597    IF ( found )  THEN
    19972598
    1998        DO  i = nxl, nxr
    1999           DO  j = nys, nyn
    2000 
    2001              IF ( m_global_start(j,i) > 0 )  THEN
    2002                 disp     = array_position+(m_global_start(j,i)-1) * wp
    2003                 nr_words = m_end_index(j,i)-m_start_index(j,i)+1
    2004                 nr_bytes = nr_words * wp
    2005              ENDIF
    2006              IF ( disp >= 0  .AND.  disp_f == -1 )  THEN   ! First entry
    2007                 disp_f     = disp
    2008                 nr_bytes_f = 0
    2009                 i_f = i
    2010                 j_f = j
    2011              ENDIF
    2012              IF ( j == nyn  .AND.  i == nxr )  THEN        ! Last entry
    2013                 disp_n = -1
    2014                 IF (  nr_bytes > 0 )  THEN
    2015                    nr_bytes_f = nr_bytes_f+nr_bytes
     2599       IF ( cyclic_fill_mode )  THEN
     2600
     2601          CALL rrd_mpi_io_surface_cyclic_fill
     2602
     2603       ELSE
     2604
     2605          IF ( MAXVAL( m_global_start ) == -1 )   RETURN   ! Nothing to do on this PE
     2606          DO  i = nxl, nxr
     2607             DO  j = nys, nyn
     2608
     2609                IF ( m_global_start(j,i) > 0 )  THEN
     2610                   disp     = array_position+(m_global_start(j,i)-1) * wp
     2611                   nr_words = m_end_index(j,i)-m_start_index(j,i)+1
     2612                   nr_bytes = nr_words * wp
    20162613                ENDIF
    2017              ELSEIF ( j == nyn )  THEN                     ! Next x
    2018                 IF ( m_global_start(nys,i+1) > 0  .AND.  disp > 0 )  THEN
    2019                    disp_n = array_position + ( m_global_start(nys,i+1) - 1 ) * wp
     2614                IF ( disp >= 0  .AND.  disp_f == -1 )  THEN   ! First entry
     2615                   disp_f     = disp
     2616                   nr_bytes_f = 0
     2617                   i_f = i
     2618                   j_f = j
     2619                ENDIF
     2620                IF ( j == nyn  .AND.  i == nxr )  THEN        ! Last entry
     2621                   disp_n = -1
     2622                   IF (  nr_bytes > 0 )  THEN
     2623                      nr_bytes_f = nr_bytes_f+nr_bytes
     2624                   ENDIF
     2625                ELSEIF ( j == nyn )  THEN                     ! Next x
     2626                   IF ( m_global_start(nys,i+1) > 0  .AND.  disp > 0 )  THEN
     2627                      disp_n = array_position + ( m_global_start(nys,i+1) - 1 ) * wp
     2628                   ELSE
     2629                      CYCLE
     2630                   ENDIF
    20202631                ELSE
    2021                    CYCLE
     2632                   IF ( m_global_start(j+1,i) > 0  .AND.  disp > 0 )  THEN
     2633                      disp_n = array_position + ( m_global_start(j+1,i) - 1 ) * wp
     2634                   ELSE
     2635                      CYCLE
     2636                   ENDIF
    20222637                ENDIF
    2023              ELSE
    2024                 IF ( m_global_start(j+1,i) > 0  .AND.  disp > 0 )  THEN
    2025                    disp_n = array_position + ( m_global_start(j+1,i) - 1 ) * wp
    2026                 ELSE
    2027                    CYCLE
     2638
     2639
     2640                IF ( disp + nr_bytes == disp_n )  THEN        ! Contiguous block
     2641                   nr_bytes_f = nr_bytes_f + nr_bytes
     2642                ELSE                                          ! Read
     2643#if defined( __parallel )
     2644                   CALL MPI_FILE_SEEK( fhs, disp_f, MPI_SEEK_SET, ierr )
     2645                   nr_words = nr_bytes_f / wp
     2646                   CALL MPI_FILE_READ( fhs, data(m_start_index(j_f,i_f)), nr_words, MPI_REAL, status, &
     2647                      ierr )
     2648#else
     2649                   CALL posix_lseek( fh, disp_f )
     2650                   CALL posix_read( fh, data(m_start_index(j_f,i_f):), nr_bytes_f )
     2651#endif
     2652                   disp_f     = disp
     2653                   nr_bytes_f = nr_bytes
     2654                   i_f = i
     2655                   j_f = j
    20282656                ENDIF
    2029              ENDIF
    2030 
    2031 
    2032              IF ( disp + nr_bytes == disp_n )  THEN        ! Contiguous block
    2033                 nr_bytes_f = nr_bytes_f + nr_bytes
    2034              ELSE                                          ! Read
    2035 #if defined( __parallel )
    2036                 CALL MPI_FILE_SEEK( fhs, disp_f, MPI_SEEK_SET, ierr )
    2037                 nr_words = nr_bytes_f / wp
    2038                 CALL MPI_FILE_READ( fhs, data(m_start_index(j_f,i_f)), nr_words, MPI_REAL, status, &
    2039                                     ierr )
    2040 #else
    2041                 CALL posix_lseek( fh, disp_f )
    2042                 CALL posix_read( fh, data(m_start_index(j_f,i_f):), nr_bytes_f )
    2043 #endif
    2044                 disp_f     = disp
    2045                 nr_bytes_f = nr_bytes
    2046                 i_f = i
    2047                 j_f = j
    2048              ENDIF
    2049 
     2657
     2658             ENDDO
    20502659          ENDDO
    2051        ENDDO
     2660       ENDIF
     2661
    20522662
    20532663    ELSE
    … …  
    20642674!                                                             lo_first_index,nr_val, SUM( data(1:nr_val) )
    20652675!    ENDIF
     2676
     2677
     2678 CONTAINS
     2679
     2680    SUBROUTINE rrd_mpi_io_surface_cyclic_fill
     2681
     2682       IMPLICIT NONE
     2683
     2684       INTEGER(iwp) ::  i         !<
     2685       INTEGER(iwp) ::  ie        !<
     2686       INTEGER(iwp) ::  ierr      !<
     2687       INTEGER(iwp) ::  is        !<
     2688       INTEGER(iwp) ::  i_remote  !<
     2689       INTEGER(iwp) ::  j         !<
     2690       INTEGER(iwp) ::  je        !<
     2691       INTEGER(iwp) ::  js        !<
     2692       INTEGER(iwp) ::  j_remote  !<
     2693       INTEGER(iwp) ::  nval      !<
     2694       INTEGER(iwp) ::  rem_pe    !<
     2695
     2696       INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND) ::  rem_offs  !<
     2697
     2698       LOGICAL ::  write_done  !<
     2699
     2700
     2701!
     2702!--    In the current version, there is only 1 value per grid cell allowed.
     2703!--    In this special case, the cyclical repetition can be done with the same method as for 2d-real
     2704!--    array.
     2705       CALL prerun_grid%activate_grid_from_this_class()
     2706
     2707       IF ( pe_active_for_read )  THEN
     2708          rmabuf_2d = -1.0
     2709          DO  i = nxl, nxr
     2710             DO  j = nys, nyn
     2711
     2712                IF ( m_global_start(j,i) > 0 )  THEN
     2713                   disp     = array_position+(m_global_start(j,i)-1) * wp
     2714                   nr_words = m_end_index(j,i)-m_start_index(j,i)+1
     2715                   nr_bytes = nr_words * wp
     2716                ENDIF
     2717                IF ( disp >= 0  .AND.  disp_f == -1 )  THEN   ! First entry
     2718                   disp_f     = disp
     2719                   nr_bytes_f = 0
     2720                   write_done = .TRUE.
     2721                ENDIF
     2722                IF( write_done )  THEN
     2723                   i_f = i
     2724                   j_f = j
     2725                   write_done = .FALSE.
     2726                ENDIF
     2727
     2728                IF ( j == nyn  .AND.  i == nxr )  THEN        ! Last entry
     2729                   disp_n = -1
     2730                   IF (  nr_bytes > 0 )  THEN
     2731                      nr_bytes_f = nr_bytes_f+nr_bytes
     2732                   ENDIF
     2733                ELSEIF ( j == nyn )  THEN                     ! Next x
     2734                   IF ( m_global_start(nys,i+1) > 0  .AND.  disp > 0 )  THEN
     2735                      disp_n = array_position + ( m_global_start(nys,i+1) - 1 ) * wp
     2736                   ELSE
     2737                      CYCLE
     2738                   ENDIF
     2739                ELSE
     2740                   IF ( m_global_start(j+1,i) > 0  .AND.  disp > 0 )  THEN
     2741                      disp_n = array_position + ( m_global_start(j+1,i) - 1 ) * wp
     2742                   ELSE
     2743                      CYCLE
     2744                   ENDIF
     2745                ENDIF
     2746
     2747
     2748                IF ( disp + nr_bytes == disp_n )  THEN        ! Contiguous block
     2749                   nr_bytes_f = nr_bytes_f + nr_bytes
     2750                ELSE                                          ! Read
     2751#if defined( __parallel )
     2752                   CALL MPI_FILE_SEEK( fhs, disp_f, MPI_SEEK_SET, ierr )
     2753                   nr_words = nr_bytes_f / wp
     2754                   CALL MPI_FILE_READ( fhs, rmabuf_2d(j_f,i_f), nr_words, MPI_REAL, status, ierr )
     2755#else
     2756                   CALL posix_lseek( fh, disp_f )
     2757                   CALL posix_read( fh, rmabuf_2d(j_f,i_f), nr_bytes_f )
     2758#endif
     2759
     2760                   disp_f     = disp
     2761                   nr_bytes_f = nr_bytes
     2762                   write_done = .TRUE.
     2763                ENDIF
     2764
     2765             ENDDO
     2766          ENDDO
     2767
     2768       ENDIF
     2769
     2770       CALL mainrun_grid%activate_grid_from_this_class()
     2771
     2772#if defined( __parallel )
     2773!
     2774!--    Close RMA window to allow remote access
     2775       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_2d, ierr )
     2776#endif
     2777
     2778       IF ( .NOT. pe_active_for_read )  THEN
     2779
     2780          is = nxl
     2781          ie = nxr
     2782          js = nys
     2783          je = nyn
     2784
     2785       ELSE
     2786
     2787          is = nxl
     2788          ie = nxr
     2789          js = prerun_grid%nys+1
     2790          je = nyn
     2791
     2792          DO  i = is, ie
     2793             DO  j = js, je
     2794                i_remote = MOD(i,nx_on_file+1)
     2795                j_remote = MOD(j,ny_on_file+1)
     2796                rem_pe   = remote_pe(i_remote,j_remote)
     2797                rem_offs = rma_offset(i_remote,j_remote)
     2798                nval     = 1
     2799
     2800#if defined( __parallel )
     2801                IF ( rem_pe /= myid )  THEN
     2802                   CALL MPI_GET( data(m_start_index(j,i)), nval, MPI_REAL, rem_pe, rem_offs, nval, &
     2803                                 MPI_REAL, rmawin_2d, ierr)
     2804                ELSE
     2805                   data(m_start_index(j,i)) = rmabuf_2d(j_remote,i_remote)
     2806                ENDIF
     2807#else
     2808                data(m_start_index(j,i)) = array_2d(i_remote,j_remote)
     2809#endif
     2810             ENDDO
     2811          ENDDO
     2812          is = prerun_grid%nxr+1
     2813          ie = nxr
     2814          js = nys
     2815          je = nyn
     2816
     2817       ENDIF
     2818
     2819       DO  i = is, ie
     2820          DO  j = js, je
     2821             i_remote = MOD(i,nx_on_file+1)
     2822             j_remote = MOD(j,ny_on_file+1)
     2823             rem_pe   = remote_pe(i_remote,j_remote)
     2824             rem_offs = rma_offset(i_remote,j_remote)
     2825             nval     = 1
     2826
     2827#if defined( __parallel )
     2828             IF ( rem_pe /= myid )  THEN
     2829                CALL MPI_GET( data(m_start_index(j,i)), nval, MPI_REAL, rem_pe, rem_offs, nval,    &
     2830                              MPI_REAL, rmawin_2d, ierr)
     2831             ELSE
     2832                data(m_start_index(j,i)) = rmabuf_2d(j_remote,i_remote)
     2833             ENDIF
     2834#else
     2835             data(m_tart_index(j,i)) = array_2d(i_remote,j_remote)
     2836#endif
     2837          ENDDO
     2838       ENDDO
     2839
     2840#if defined( __parallel )
     2841!
     2842!--    Reopen RMA window to allow filling
     2843       CALL MPI_WIN_FENCE( 0, rmawin_2d, ierr )
     2844#endif
     2845
     2846    END SUBROUTINE rrd_mpi_io_surface_cyclic_fill
    20662847
    20672848 END SUBROUTINE rrd_mpi_io_surface
    … …  
    22543035       tgh%nr_real   = header_real_index - 1
    22553036       tgh%nr_arrays = header_array_index - 1
    2256        tgh%total_nx  = lb%nx + 1
    2257        tgh%total_ny  = lb%ny + 1
     3037       tgh%total_nx  = iog%nx + 1
     3038       tgh%total_ny  = iog%ny + 1
    22583039       IF ( include_total_domain_boundaries )  THEN   ! Not sure, if LOGICAL interpretation is the same for all compilers,
    22593040          tgh%i_outer_bound = 1                       ! therefore store as INTEGER in general header
    … …  
    23683149    ENDIF
    23693150#endif
    2370 
     3151!
     3152!-- Free RMA windows
     3153    IF ( cyclic_fill_mode )  THEN
     3154       CALL MPI_WIN_FREE( rmawin_2di, ierr )
     3155       CALL MPI_WIN_FREE( rmawin_2d, ierr )
     3156       CALL MPI_WIN_FREE( rmawin_3d, ierr )
     3157    ENDIF
     3158
     3159    IF (.NOT. pe_active_for_read )  RETURN
     3160!
     3161!-- TODO: better explain the following message
     3162!-- In case on non cyclic read, pe_active_for_read is set .TRUE.
    23713163    IF ( sm_io%iam_io_pe )  THEN
    23723164
    … …  
    24023194
    24033195    INTEGER(iwp)                          ::  i           !<  loop index
     3196    INTEGER(iwp)                          ::  j           !<  loop index
    24043197    INTEGER(KIND=rd_offset_kind)          ::  offset      !<
    24053198
    … …  
    24123205
    24133206
    2414     INTEGER, INTENT(IN), DIMENSION(nys:nyn,nxl:nxr)  ::  end_index     !<
    2415     INTEGER, INTENT(OUT), DIMENSION(nys:nyn,nxl:nxr) ::  global_start  !<
    2416     INTEGER, INTENT(IN), DIMENSION(nys:nyn,nxl:nxr)  ::  start_index   !<
     3207    INTEGER, INTENT(INOUT), DIMENSION(nys:nyn,nxl:nxr)  ::  end_index     !<
     3208    INTEGER, INTENT(OUT), DIMENSION(nys:nyn,nxl:nxr)    ::  global_start  !<
     3209    INTEGER, INTENT(INOUT), DIMENSION(nys:nyn,nxl:nxr)  ::  start_index   !<
    24173210
    24183211    LOGICAL, INTENT(OUT) ::  data_to_write  !< returns, if surface data have to be written
    2419 
    2420 
    2421     offset = 0
    2422     lo_nr_val= 0
    2423     lo_nr_val(myid) = MAXVAL( end_index )
    2424 #if defined( __parallel )
    2425     CALL MPI_ALLREDUCE( lo_nr_val, all_nr_val, numprocs, MPI_INTEGER, MPI_SUM, comm2d, ierr )
    2426     IF ( ft_surf /= -1  .AND.  sm_io%iam_io_pe )  THEN
    2427        CALL MPI_TYPE_FREE( ft_surf, ierr )    ! If set, free last surface filetype
    2428     ENDIF
    2429 
    2430     IF ( win_surf /= -1 )  THEN
    2431        IF ( sm_io%is_sm_active() )  THEN
    2432           CALL MPI_WIN_FREE( win_surf, ierr )
    2433        ENDIF
    2434        win_surf = -1
    2435     ENDIF
    2436 
    2437     IF ( sm_io%is_sm_active() .AND. rd_flag )  THEN
    2438        IF ( fhs == -1 )  THEN
    2439           CALL MPI_FILE_OPEN( comm2d, TRIM( io_file_name ), MPI_MODE_RDONLY, MPI_INFO_NULL, fhs,   &
    2440                               ierr )
    2441        ENDIF
    2442     ELSE
    2443        fhs = fh
    2444     ENDIF
    2445 #else
    2446     all_nr_val(myid) = lo_nr_val(myid)
    2447 #endif
    2448     nr_val = lo_nr_val(myid)
    2449 
    2450     total_number_of_surface_values = 0
    2451     DO  i = 0, numprocs-1
    2452        IF ( i == myid )  THEN
    2453           glo_start = total_number_of_surface_values + 1
    2454        ENDIF
    2455        total_number_of_surface_values = total_number_of_surface_values + all_nr_val(i)
    2456     ENDDO
    24573212
    24583213!
    24593214!-- Actions during reading
    24603215    IF ( rd_flag )  THEN
     3216!
     3217!--    Set start index and end index for the mainrun grid.
     3218!--    ATTENTION: This works only for horizontal surfaces with one vale per grid cell!!!
     3219       IF ( cyclic_fill_mode )  THEN
     3220          DO  i = nxl, nxr
     3221             DO  j = nys, nyn
     3222                start_index (j,i) = (i-nxl) * nny + j - nys + 1
     3223                end_index (j,i)   = start_index(j,i)
     3224             ENDDO
     3225          ENDDO
     3226       ENDIF
     3227
    24613228       IF ( .NOT. ALLOCATED( m_start_index )  )  ALLOCATE( m_start_index(nys:nyn,nxl:nxr)  )
    24623229       IF ( .NOT. ALLOCATED( m_end_index )    )  ALLOCATE( m_end_index(nys:nyn,nxl:nxr)    )
    … …  
    24693236       nr_val = MAXVAL( end_index )
    24703237
     3238    ENDIF
     3239
     3240    IF ( .NOT. pe_active_for_read )  RETURN
     3241
     3242    IF ( cyclic_fill_mode )  CALL prerun_grid%activate_grid_from_this_class()
     3243
     3244    offset = 0
     3245    lo_nr_val= 0
     3246    lo_nr_val(myid) = MAXVAL( end_index )
     3247#if defined( __parallel )
     3248    CALL MPI_ALLREDUCE( lo_nr_val, all_nr_val, numprocs, MPI_INTEGER, MPI_SUM, comm2d, ierr )
     3249    IF ( ft_surf /= -1  .AND.  sm_io%iam_io_pe )  THEN
     3250       CALL MPI_TYPE_FREE( ft_surf, ierr )    ! If set, free last surface filetype
     3251    ENDIF
     3252
     3253    IF ( win_surf /= -1 )  THEN
     3254       IF ( sm_io%is_sm_active() )  THEN
     3255          CALL MPI_WIN_FREE( win_surf, ierr )
     3256       ENDIF
     3257       win_surf = -1
     3258    ENDIF
     3259
     3260    IF ( sm_io%is_sm_active() .AND. rd_flag )  THEN
     3261       IF ( fhs == -1 )  THEN
     3262          CALL MPI_FILE_OPEN( comm2d, TRIM( io_file_name ), MPI_MODE_RDONLY, MPI_INFO_NULL, fhs,   &
     3263                              ierr )
     3264       ENDIF
     3265    ELSE
     3266       fhs = fh
     3267    ENDIF
     3268#else
     3269    all_nr_val(myid) = lo_nr_val(myid)
     3270#endif
     3271    nr_val = lo_nr_val(myid)
     3272
     3273    total_number_of_surface_values = 0
     3274    DO  i = 0, numprocs-1
     3275       IF ( i == myid )  THEN
     3276          glo_start = total_number_of_surface_values + 1
     3277       ENDIF
     3278       total_number_of_surface_values = total_number_of_surface_values + all_nr_val(i)
     3279    ENDDO
     3280
     3281!
     3282!-- Actions during reading
     3283    IF ( rd_flag )  THEN
     3284
    24713285#if defined( __parallel )
    24723286       CALL MPI_FILE_SET_VIEW( fhs, offset, MPI_BYTE, MPI_BYTE, 'native', MPI_INFO_NULL, ierr )
    24733287#endif
    24743288    ENDIF
     3289
     3290    IF ( cyclic_fill_mode )  CALL mainrun_grid%activate_grid_from_this_class()
    24753291
    24763292!
    … …  
    25633379    INTEGER, DIMENSION(3) ::  start3  !<
    25643380
    2565     TYPE(local_boundaries) ::  save_io_grid  !< temporary variable to store grid settings
     3381    TYPE(domain_decomposition_grid_features) ::  save_io_grid  !< temporary variable to store grid settings
    25663382
    25673383
    … …  
    25693385       save_io_grid = sm_io%io_grid
    25703386    ENDIF
     3387
     3388    IF( .NOT. pe_active_for_read )  RETURN
     3389
     3390    IF ( cyclic_fill_mode )  CALL prerun_grid%activate_grid_from_this_class()
    25713391
    25723392!
    … …  
    25763396    IF ( include_total_domain_boundaries )  THEN
    25773397
    2578        lb%nxl = nxl + nbgp
    2579        lb%nxr = nxr + nbgp
    2580        lb%nys = nys + nbgp
    2581        lb%nyn = nyn + nbgp
    2582        lb%nnx = nnx
    2583        lb%nny = nny
    2584        lb%nx  = nx + 2 * nbgp
    2585        lb%ny  = ny + 2 * nbgp
     3398       iog%nxl = nxl + nbgp
     3399       iog%nxr = nxr + nbgp
     3400       iog%nys = nys + nbgp
     3401       iog%nyn = nyn + nbgp
     3402       iog%nnx = nnx
     3403       iog%nny = nny
     3404       iog%nx  = nx + 2 * nbgp
     3405       iog%ny  = ny + 2 * nbgp
    25863406       IF ( myidx == 0 )  THEN
    2587           lb%nxl = lb%nxl - nbgp
    2588           lb%nnx = lb%nnx + nbgp
     3407          iog%nxl = iog%nxl - nbgp
     3408          iog%nnx = iog%nnx + nbgp
    25893409       ENDIF
    25903410       IF ( myidx == npex-1  .OR.  npex == -1 )  THEN   ! npex == 1 if -D__parallel not set
    2591           lb%nxr = lb%nxr + nbgp
    2592           lb%nnx = lb%nnx + nbgp
     3411          iog%nxr = iog%nxr + nbgp
     3412          iog%nnx = iog%nnx + nbgp
    25933413       ENDIF
    25943414       IF ( myidy == 0 )  THEN
    2595           lb%nys = lb%nys - nbgp
    2596           lb%nny = lb%nny + nbgp
     3415          iog%nys = iog%nys - nbgp
     3416          iog%nny = iog%nny + nbgp
    25973417       ENDIF
    25983418       IF ( myidy == npey-1  .OR.  npey == -1 )  THEN   ! npey == 1 if -D__parallel not set
    2599           lb%nyn = lb%nyn + nbgp
    2600           lb%nny = lb%nny + nbgp
     3419          iog%nyn = iog%nyn + nbgp
     3420          iog%nny = iog%nny + nbgp
    26013421       ENDIF
    26023422
    … …  
    26053425    ELSE
    26063426
    2607        lb%nxl = nxl
    2608        lb%nxr = nxr
    2609        lb%nys = nys
    2610        lb%nyn = nyn
    2611        lb%nnx = nnx
    2612        lb%nny = nny
    2613        lb%nx  = nx
    2614        lb%ny  = ny
     3427       iog%nxl = nxl
     3428       iog%nxr = nxr
     3429       iog%nys = nys
     3430       iog%nyn = nyn
     3431       iog%nnx = nnx
     3432       iog%nny = nny
     3433       iog%nx  = nx
     3434       iog%ny  = ny
    26153435
    26163436    ENDIF
    … …  
    26263446#endif
    26273447    ELSE
    2628        ALLOCATE( array_2d(lb%nxl:lb%nxr,lb%nys:lb%nyn) )
     3448       ALLOCATE( array_2d(iog%nxl:iog%nxr,iog%nys:iog%nyn) )
    26293449       ALLOCATE( array_2di(nxl:nxr,nys:nyn) )
    2630        ALLOCATE( array_3d(nzb:nzt+1,lb%nxl:lb%nxr,lb%nys:lb%nyn) )
    2631        sm_io%io_grid = lb
     3450       ALLOCATE( array_3d(nzb:nzt+1,iog%nxl:iog%nxr,iog%nys:iog%nyn) )
     3451       sm_io%io_grid = iog
    26323452    ENDIF
    26333453
    26343454!
    26353455!-- Create filetype for 2d-REAL array with ghost layers around the total domain
    2636     dims2(1)  = lb%nx + 1
    2637     dims2(2)  = lb%ny + 1
     3456    dims2(1)  = iog%nx + 1
     3457    dims2(2)  = iog%ny + 1
    26383458
    26393459    lize2(1)  = sm_io%io_grid%nnx
    … …  
    26833503!-- Create filetype for 3d-REAL array
    26843504    dims3(1)  = nz + 2
    2685     dims3(2)  = lb%nx + 1
    2686     dims3(3)  = lb%ny + 1
     3505    dims3(2)  = iog%nx + 1
     3506    dims3(3)  = iog%ny + 1
    26873507
    26883508    lize3(1)  = dims3(1)
    … …  
    27013521    ENDIF
    27023522#endif
     3523
     3524    IF ( cyclic_fill_mode )  CALL mainrun_grid%activate_grid_from_this_class()
    27033525
    27043526 END SUBROUTINE rd_mpi_io_create_filetypes
    … …  
    27303552                                      win_3ds )
    27313553    ELSE
    2732        ALLOCATE( array_3d_soil(nzb_soil:nzt_soil,lb%nxl:lb%nxr,lb%nys:lb%nyn) )
    2733        sm_io%io_grid = lb
     3554       ALLOCATE( array_3d_soil(nzb_soil:nzt_soil,iog%nxl:iog%nxr,iog%nys:iog%nyn) )
     3555       sm_io%io_grid = iog
    27343556    ENDIF
    27353557
    … …  
    27373559!-- Create filetype for 3d-soil array
    27383560    dims3(1)  = nzt_soil - nzb_soil + 1
    2739     dims3(2)  = lb%nx + 1
    2740     dims3(3)  = lb%ny + 1
     3561    dims3(2)  = iog%nx + 1
     3562    dims3(3)  = iog%ny + 1
    27413563
    27423564    lize3(1)  = dims3(1)

  • palm/trunk/SOURCE/shared_memory_io_mod.f90

    r4591 r4617  
    2525! $Id$
    2626!
     27! Additions for cyclic fill mode
     28!
     29!
    2730! File re-formatted to follow the PALM coding standard
    2831!
    2932!
    30 !
    3133! Initial version (Klaus Ketelsen)
    3234!
    … …  
    7678
    7779    USE kinds,                                                                                     &
    78         ONLY: iwp,                                                                                 &
     80        ONLY: dp,                                                                                  &
     81              iwp,                                                                                 &
     82              sp,                                                                                  &
    7983              wp
    80 
    81 
    82     USE transpose_indices,                                                                         &
    83         ONLY: nxl_z,                                                                               &
    84               nxr_z,                                                                               &
    85               nyn_x,                                                                               &
    86               nyn_z,                                                                               &
    87               nys_x,                                                                               &
    88               nys_z
    89 
    90 
    9184
    9285    USE pegrid,                                                                                    &
    … …  
    121114
    122115!
    123 !-- Type to store grid information
    124     TYPE, PUBLIC ::  local_boundaries  !<
    125 
    126        INTEGER(iwp) ::  nnx  !<
    127        INTEGER(iwp) ::  nny  !<
    128        INTEGER(iwp) ::  nx   !<
    129        INTEGER(iwp) ::  nxl  !<
    130        INTEGER(iwp) ::  nxr  !<
    131        INTEGER(iwp) ::  ny   !<
    132        INTEGER(iwp) ::  nyn  !<
    133        INTEGER(iwp) ::  nys  !<
    134 
    135 
    136 
    137 
    138     END TYPE local_boundaries
     116!-- Type to store information about the domain decomposition grid
     117    TYPE, PUBLIC ::  domain_decomposition_grid_features  !<
     118
     119       INTEGER(iwp) ::  comm2d    !<
     120       INTEGER(iwp) ::  myid      !<
     121       INTEGER(iwp) ::  nnx       !<
     122       INTEGER(iwp) ::  nny       !<
     123       INTEGER(iwp) ::  nx        !<
     124       INTEGER(iwp) ::  nxl       !<
     125       INTEGER(iwp) ::  nxr       !<
     126       INTEGER(iwp) ::  ny        !<
     127       INTEGER(iwp) ::  nyn       !<
     128       INTEGER(iwp) ::  nys       !<
     129       INTEGER(iwp) ::  numprocs  !<
     130
     131       CONTAINS
     132
     133          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC :: activate_grid_from_this_class
     134          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC :: save_grid_into_this_class
     135
     136    END TYPE domain_decomposition_grid_features
    139137
    140138!
    … …  
    145143       INTEGER(iwp) ::  nr_io_pe_per_node = 2         !< typical configuration, 2 sockets per node
    146144       LOGICAL      ::  no_shared_Memory_in_this_run  !<
     145
     146       INTEGER(iwp) ::  comm_model            !< communicator of this model run
    147147!
    148148!--    Variables for the shared memory communicator
    149        INTEGER(iwp), PUBLIC ::  comm_shared   !< Communicator for processes with shared array
     149       INTEGER(iwp), PUBLIC ::  comm_shared   !< communicator for processes with shared array
    150150       INTEGER(iwp), PUBLIC ::  sh_npes       !<
    151151       INTEGER(iwp), PUBLIC ::  sh_rank       !<
    … …  
    157157       INTEGER(iwp), PUBLIC ::  io_npes  !<
    158158       INTEGER(iwp), PUBLIC ::  io_rank  !<
    159 
    160        TYPE( local_boundaries ), PUBLIC ::  io_grid
    161 
    162159!
    163160!--    Variables for the node local communicator
    … …  
    167164       INTEGER(iwp) ::  n_rank             !<
    168165
    169  CONTAINS
    170 
    171        PRIVATE
    172 
    173           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  is_sm_active              !<
    174           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_adjust_outer_boundary  !<
    175           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_free_shared            !<
    176           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_init_comm              !<
    177           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_node_barrier           !<
     166       TYPE(domain_decomposition_grid_features), PUBLIC ::  io_grid  !< io grid features, depending on reading from prerun or restart run
     167
     168
     169       CONTAINS
     170
     171          PRIVATE
     172
     173          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  is_sm_active
     174          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_adjust_outer_boundary
     175          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_free_shared
     176          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_init_comm
     177          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_init_part
     178          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_node_barrier
    178179#if defined( __parallel )
    179           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_1d   !<
    180           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_2d   !<
    181           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_2di  !<
    182           PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_3d   !<
    183 
    184           GENERIC, PUBLIC ::  sm_allocate_shared =>  sm_allocate_shared_1d, sm_allocate_shared_2d, &
    185                                                   sm_allocate_shared_2di, sm_allocate_shared_3d  !<
     180          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_1d_64
     181          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_1d_32
     182          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_1di
     183          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_2d_64
     184          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_2d_32
     185          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_2di
     186          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_3d_64
     187          PROCEDURE, PASS(this), PUBLIC ::  sm_allocate_shared_3d_32
     188
     189          GENERIC, PUBLIC ::  sm_allocate_shared =>                                                &
     190                                               sm_allocate_shared_1d_64, sm_allocate_shared_1d_32, &
     191                                               sm_allocate_shared_2d_64, sm_allocate_shared_2d_32, &
     192                                               sm_allocate_shared_2di,   sm_allocate_shared_3d_64, &
     193                                               sm_allocate_shared_3d_32, sm_allocate_shared_1di
    186194#endif
    187195    END TYPE sm_class
    … …  
    197205!> Setup the grid for shared memory IO.
    198206!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
    199  SUBROUTINE sm_init_comm( this, sm_active )
    200 
    201     IMPLICIT NONE
    202 
    203     CLASS(sm_class), INTENT(INOUT) ::  this  !< pointer to access internal variables of this call
     207 SUBROUTINE sm_init_comm( this, sm_active, comm_input )
     208
     209    IMPLICIT NONE
     210
     211    CLASS(sm_class), INTENT(INOUT) ::  this        !< pointer to access internal variables of this call
     212    INTEGER, INTENT(IN), OPTIONAL  ::  comm_input  !< main model communicator (comm2d) can optional be set
    204213
    205214#if defined( __parallel )
    206     INTEGER ::  color       !<
    207     INTEGER ::  max_n_npes  !< Maximum number of PEs/node
     215    INTEGER ::  color
     216    INTEGER ::  max_n_npes  !< maximum number of PEs/node
    208217#endif
    209218
    210     LOGICAL, INTENT(IN) ::  sm_active  !< Flag to activate shared-memory IO
    211 
     219    LOGICAL, INTENT(IN) ::  sm_active  !< flag to activate shared-memory IO
     220
     221    IF ( PRESENT( comm_input ) )  THEN
     222       this%comm_model = comm_input
     223    ELSE
     224       this%comm_model = comm2d
     225    ENDIF
    212226
    213227    this%no_shared_memory_in_this_run = .NOT. sm_active
     228    this%comm_io = this%comm_model      ! preset in case of non shared-memory-IO
    214229
    215230    IF ( this%no_shared_memory_in_this_run )  THEN
    … …  
    222237!-- Determine, how many MPI threads are running on a node
    223238    this%iam_io_pe = .FALSE.
    224     CALL MPI_COMM_SPLIT_TYPE( comm2d, MPI_COMM_TYPE_SHARED, 0, MPI_INFO_NULL, this%comm_node, ierr )
     239    CALL MPI_COMM_SPLIT_TYPE( this%comm_model, MPI_COMM_TYPE_SHARED, 0, MPI_INFO_NULL,             &
     240                              this%comm_node, ierr )
    225241    CALL MPI_COMM_SIZE( this%comm_node, this%n_npes, ierr )
    226242    CALL MPI_COMM_RANK( this%comm_node, this%n_rank, ierr )
    227243
    228     CALL MPI_ALLREDUCE( this%n_npes, max_n_npes, 1, MPI_INTEGER, MPI_MAX, comm2d, ierr )
     244    CALL MPI_ALLREDUCE( this%n_npes, max_n_npes, 1, MPI_INTEGER, MPI_MAX, this%comm_model, ierr )
    229245!
    230246!-- Decide, if the configuration can run with shared-memory IO
    … …  
    267283!-- All threads with shared memory rank 0 will be I/O threads.
    268284    color = this%sh_rank
    269     CALL MPI_COMM_SPLIT( comm2d, color, 0, this%comm_io, ierr )
     285    CALL MPI_COMM_SPLIT( this%comm_model, color, 0, this%comm_io, ierr )
    270286
    271287    IF ( this%comm_io /= MPI_COMM_NULL )  THEN
    … …  
    287303#endif
    288304
     305!      write(9,'(a,8i7)') ' end of sm_init_comm ',this%sh_rank,this%sh_npes,this%io_rank,this%io_npes,this%io_pe_global_rank
     306!      write(9,*) 'This process is IO Process ',this%iam_io_pe
     307
    289308#if defined( __parallel )
    290309 CONTAINS
    … …  
    305324    INTEGER(iwp), DIMENSION(4,0:this%n_npes-1) ::  local_dim_r   !<
    306325
    307     TYPE(local_boundaries), DIMENSION(32) ::  node_grid  !<
     326    TYPE(domain_decomposition_grid_features), DIMENSION(32) ::  node_grid  !<
    308327
    309328!
    … …  
    381400
    382401
     402!
     403!-- TODO: short description required, about the meaning of the following routine
     404!--       part must be renamed particles!
     405 SUBROUTINE sm_init_part( this )
     406
     407    IMPLICIT NONE
     408
     409    CLASS(sm_class), INTENT(INOUT) ::  this  !< pointer to access internal variables of this call
     410
     411#if defined( __parallel )
     412    INTEGER(iwp) ::  color             !<
     413    INTEGER(iwp) ::  comm_shared_base  !<
     414    INTEGER(iwp) ::  ierr              !<
     415    INTEGER(iwp) ::  max_n_npes        !< maximum number of PEs/node
     416
     417    LOGICAL :: sm_active  !<
     418#endif
     419
     420
     421    sm_active       = .TRUE.   ! particle IO always uses shared memory
     422    this%comm_model = comm2d
     423
     424    this%no_shared_memory_in_this_run = .NOT. sm_active
     425    this%comm_io = this%comm_model  ! preset in case of non shared-memory-IO
     426
     427    IF ( this%no_shared_memory_in_this_run )  THEN
     428       this%iam_io_pe = .TRUE.
     429       RETURN
     430    ENDIF
     431
     432#if defined( __parallel )
     433!
     434!-- Determine, how many MPI threads are running on a node
     435    this%iam_io_pe = .FALSE.
     436    CALL MPI_COMM_SPLIT_TYPE( this%comm_model, MPI_COMM_TYPE_SHARED, 0, MPI_INFO_NULL,             &
     437                              this%comm_node, ierr )
     438    CALL MPI_COMM_SIZE( this%comm_node, this%n_npes, ierr )
     439    CALL MPI_COMM_RANK( this%comm_node, this%n_rank, ierr )
     440
     441    CALL MPI_ALLREDUCE( this%n_npes, max_n_npes, 1, MPI_INTEGER, MPI_MAX, this%comm_model, ierr )
     442
     443!
     444!-- TODO: better explanation
     445!-- It has to be testet, if using memory blocks for an IO process (MPI shared Memory), or if it is
     446!-- even better to use the complete node for MPI shared memory (this%nr_io_pe_per_node = 1).
     447!-  In the latter case, the access to the MPI shared memory buffer is slower, the number of
     448!-- particles to move between threads will be much smaller.
     449    IF ( max_n_npes > 64 )  THEN
     450!
     451!--    Special configuration on the HLRN-IV system with 4 shared memory blocks/node
     452       this%nr_io_pe_per_node = 4
     453    ENDIF
     454
     455    IF ( this%nr_io_pe_per_node == 1 )  THEN
     456!
     457!--    This branch is not realized so far
     458       this%iam_io_pe   = ( this%n_rank == 0 )
     459       this%comm_shared = this%comm_node
     460       CALL MPI_COMM_SIZE( this%comm_shared, this%sh_npes, ierr )
     461       CALL MPI_COMM_RANK( this%comm_shared, this%sh_rank, ierr )
     462
     463    ELSEIF( this%nr_io_pe_per_node == 2 )  THEN
     464
     465       this%iam_io_pe = ( this%n_rank == 0  .OR.  this%n_rank == this%n_npes/2 )
     466       IF ( this%n_rank < this%n_npes/2 )  THEN
     467          color = 1
     468       ELSE
     469          color = 2
     470       ENDIF
     471       CALL MPI_COMM_SPLIT( this%comm_node, color, 0, this%comm_shared, ierr )
     472       CALL MPI_COMM_SIZE( this%comm_shared, this%sh_npes, ierr )
     473       CALL MPI_COMM_RANK( this%comm_shared, this%sh_rank, ierr )
     474
     475    ELSEIF( this%nr_io_pe_per_node == 4 )  THEN
     476
     477       this%iam_io_pe = ( this%n_rank == 0  .OR.  this%n_rank == this%n_npes/4  .OR.               &
     478                          this%n_rank == this%n_npes/2  .OR.  this%n_rank == (3*this%n_npes)/4 )
     479       IF ( this%n_rank < this%n_npes/4 )  THEN
     480          color = 1
     481       ELSEIF( this%n_rank < this%n_npes/2 )  THEN
     482          color = 2
     483       ELSEIF( this%n_rank < (3*this%n_npes)/4 )  THEN
     484          color = 3
     485       ELSE
     486          color = 4
     487       ENDIF
     488       CALL MPI_COMM_SPLIT( this%comm_node, color, 0, this%comm_shared, ierr )
     489       CALL MPI_COMM_SIZE( this%comm_shared, this%sh_npes, ierr )
     490       CALL MPI_COMM_RANK( this%comm_shared, this%sh_rank, ierr )
     491
     492    ELSE
     493
     494       WRITE( *, * ) 'shared_memory_io_mod: internal error'
     495       WRITE( *, * ) 'only 2 or 4 shared memory groups per node are allowed'
     496       STOP
     497
     498    ENDIF
     499
     500!
     501!-- Setup the shared memory area
     502    CALL MPI_COMM_SPLIT( this%comm_node, color, 0, this%comm_shared, ierr )
     503    CALL MPI_COMM_SIZE( this%comm_shared, this%sh_npes, ierr )
     504    CALL MPI_COMM_RANK( this%comm_shared, this%sh_rank, ierr )
     505
     506!
     507!-- Setup the communicator across the nodes depending on the shared memory rank.
     508!-- All threads with shared memory rank 0 will be I/O threads.
     509    color = this%sh_rank
     510    CALL MPI_COMM_SPLIT( this%comm_model, color, 0, this%comm_io, ierr )
     511
     512    IF ( this%comm_io /= MPI_COMM_NULL )  THEN
     513       CALL MPI_COMM_SIZE( this%comm_io, this%io_npes, ierr )
     514       CALL MPI_COMM_RANK( this%comm_io, this%io_rank, ierr )
     515    ELSE
     516       this%io_npes = -1
     517       this%io_rank = -1
     518    ENDIF
     519
     520    IF ( this%sh_rank == 0 )  THEN
     521       this%iam_io_pe = .TRUE.
     522       this%io_pe_global_rank = myid
     523    ENDIF
     524    CALL MPI_BCAST( this%io_pe_global_rank, 1, MPI_INTEGER, 0, this%comm_shared, ierr )
     525
     526#else
     527    this%iam_io_pe = .FALSE.
     528#endif
     529
     530!    write(9,'(a,8i7)') 'sm_init_comm_part ',this%sh_rank,this%sh_npes,this%io_rank,this%io_npes
     531
     532 END SUBROUTINE sm_init_part
    383533
    384534!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
    … …  
    401551
    402552#if defined( __parallel )
    403 !--------------------------------------------------------------------------------------------------!
    404 ! Description:
    405 ! ------------
    406 !> Allocate shared 1d-REAL array on ALL threads
    407 !--------------------------------------------------------------------------------------------------!
    408  SUBROUTINE sm_allocate_shared_1d( this, p1, d1, d2, win )
    409 
    410     IMPLICIT NONE
    411 
    412     CLASS(sm_class), INTENT(inout) ::  this         !<
    413                                                     !<
    414     INTEGER(iwp)                   ::  disp_unit    !<
    415     INTEGER(iwp), INTENT(IN)       ::  d1           !<
    416     INTEGER(iwp), INTENT(IN)       ::  d2           !<
    417     INTEGER(iwp), SAVE             ::  pe_from = 0  !<
    418     INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND) ::  rem_size     !<
    419     INTEGER(iwp), INTENT(OUT)      ::  win          !<
    420     INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND) ::  wsize        !<
    421 
    422     INTEGER, DIMENSION(1)           ::  buf_shape   !<
    423 
    424     REAL(wp), DIMENSION(:), POINTER ::  buf         !<
    425     REAL(wp), DIMENSION(:), POINTER ::  p1          !<
    426 
    427     TYPE(C_PTR), SAVE               ::  base_ptr    !<
    428     TYPE(C_PTR), SAVE               ::  rem_ptr     !<
     553
     554!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     555! Description:
     556! ------------
     557!> Allocate shared 1d-REAL (64 Bit) array on ALL threads
     558!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     559 SUBROUTINE sm_allocate_shared_1d_64( this, p1, d1, d2, win )
     560
     561    IMPLICIT NONE
     562
     563    CLASS(sm_class), INTENT(inout)  ::  this
     564
     565    INTEGER(iwp)                    ::  disp_unit
     566    INTEGER(iwp), INTENT(IN)        ::  d1
     567    INTEGER(iwp), INTENT(IN)        ::  d2
     568    INTEGER(iwp), SAVE              ::  pe_from = 0
     569    INTEGER(iwp), INTENT(OUT)       ::  win
     570
     571    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)  ::  rem_size
     572    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)  ::  wsize
     573
     574    INTEGER, DIMENSION(1)           ::  buf_shape
     575
     576    REAL(dp), DIMENSION(:), POINTER ::  buf
     577    REAL(dp), DIMENSION(:), POINTER ::  p1
     578
     579    TYPE(C_PTR), SAVE               ::  base_ptr
     580    TYPE(C_PTR), SAVE               ::  rem_ptr
    429581
    430582
    … …  
    437589       wsize = 1
    438590    ENDIF
    439     wsize = wsize * 8  ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
    440                        ! unit
    441 
    442     CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, 8, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared,base_ptr, win, ierr )
     591    wsize = wsize * dp  ! please note, size is always in bytes, independently of the displacement
     592                        ! unit
     593
     594    CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, dp, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared,base_ptr, win, ierr )
    443595!
    444596!-- Get C-pointer of the memory located on node-rank pe_from (sh_rank == pe_from)
    … …  
    453605    pe_from = MOD( pe_from, this%sh_npes )
    454606
    455  END SUBROUTINE sm_allocate_shared_1d
    456 
    457 
    458 !--------------------------------------------------------------------------------------------------!
    459 ! Description:
    460 ! ------------
    461 !> Allocate shared 2d-REAL array on ALL threads
    462 !--------------------------------------------------------------------------------------------------!
    463  SUBROUTINE sm_allocate_shared_2d( this, p2, n_nxlg, n_nxrg, n_nysg, n_nyng, win )
    464 
    465     IMPLICIT NONE
    466 
    467     CLASS(sm_class), INTENT(INOUT)    ::  this         !<
    468 
    469     INTEGER(iwp)                      ::  disp_unit    !<
    470     INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nxlg       !<
    471     INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nxrg       !<
    472     INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nyng       !<
    473     INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nysg       !<
    474     INTEGER(iwp), SAVE                ::  pe_from = 0  !<
    475     INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)    ::  rem_size     !<
    476     INTEGER(iwp), INTENT(OUT)         ::  win          !<
    477     INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)    ::  wsize        !<
    478 
    479     INTEGER(iwp), DIMENSION(2)        ::  buf_shape    !<
    480 
    481     REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER ::  buf          !<
    482     REAL(wp), DIMENSION(:,:), POINTER ::  p2           !<
    483 
    484     TYPE(C_PTR),SAVE                  ::  base_ptr     !<
    485     TYPE(C_PTR),SAVE                  ::  rem_ptr      !<
     607 END SUBROUTINE sm_allocate_shared_1d_64
     608
     609
     610!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     611! Description:
     612! ------------
     613!> Allocate shared 1d-REAL (32 Bit) array on ALL threads
     614!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     615 SUBROUTINE sm_allocate_shared_1d_32( this, p1, d1, d2, win )
     616
     617    IMPLICIT NONE
     618
     619    CLASS(sm_class), INTENT(inout)  ::  this
     620
     621    INTEGER(iwp)                    ::  disp_unit
     622    INTEGER(iwp), INTENT(IN)        ::  d1
     623    INTEGER(iwp), INTENT(IN)        ::  d2
     624    INTEGER(iwp), SAVE              ::  pe_from = 0
     625    INTEGER(iwp), INTENT(OUT)       ::  win
     626
     627    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)  ::  rem_size
     628    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)  ::  wsize
     629
     630    INTEGER, DIMENSION(1)           ::  buf_shape
     631
     632    REAL(sp), DIMENSION(:), POINTER ::  buf
     633    REAL(sp), DIMENSION(:), POINTER ::  p1
     634
     635    TYPE(C_PTR), SAVE               ::  base_ptr
     636    TYPE(C_PTR), SAVE               ::  rem_ptr
     637
     638
     639    IF ( this%no_shared_memory_in_this_run )  RETURN
     640!
     641!-- Allocate shared memory on node rank 0 threads.
     642    IF ( this%sh_rank == pe_from )  THEN
     643       wsize = d2 - d1 + 1
     644    ELSE
     645       wsize = 1
     646    ENDIF
     647    wsize = wsize * sp  ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
     648                       ! unit
     649
     650    CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, sp, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared,base_ptr, win, ierr )
     651!
     652!-- Get C-pointer of the memory located on node-rank pe_from (sh_rank == pe_from)
     653    CALL MPI_WIN_SHARED_QUERY( win, pe_from, rem_size, disp_unit, rem_ptr, ierr )
     654!
     655!-- Convert C- to Fortran-pointer
     656    buf_shape(1) = d2 - d1 + 1
     657    CALL C_F_POINTER( rem_ptr, buf, buf_shape )
     658    p1(d1:) => buf
     659!
     660!-- Allocate shared memory in round robin on all PEs of a node.
     661    pe_from = MOD( pe_from, this%sh_npes )
     662
     663 END SUBROUTINE sm_allocate_shared_1d_32
     664
     665
     666!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     667! Description:
     668! ------------
     669!> Allocate shared 1d-INTEGER array on ALL threads
     670!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     671 SUBROUTINE sm_allocate_shared_1di( this, p1, d1, d2, win )
     672
     673    IMPLICIT NONE
     674
     675    CLASS(sm_class), INTENT(inout)  ::  this
     676
     677    INTEGER(iwp)                    ::  disp_unit
     678    INTEGER(iwp), INTENT(IN)        ::  d1
     679    INTEGER(iwp), INTENT(IN)        ::  d2
     680    INTEGER(iwp), SAVE              ::  pe_from = 0
     681    INTEGER(iwp), INTENT(OUT)       ::  win
     682
     683    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)  ::  rem_size
     684    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)  ::  wsize
     685
     686    INTEGER, DIMENSION(1)           ::  buf_shape
     687
     688    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), POINTER ::  buf
     689    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), POINTER ::  p1
     690
     691    TYPE(C_PTR), SAVE                   ::  base_ptr
     692    TYPE(C_PTR), SAVE                   ::  rem_ptr
     693
     694
     695    IF ( this%no_shared_memory_in_this_run )  RETURN
     696!
     697!-- Allocate shared memory on node rank 0 threads.
     698    IF ( this%sh_rank == pe_from )  THEN
     699       wsize = d2 - d1 + 1
     700    ELSE
     701       wsize = 1
     702    ENDIF
     703    wsize = wsize * iwp  ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
     704                       ! unit
     705
     706    CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, iwp, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared,base_ptr, win, ierr )
     707!
     708!-- Get C-pointer of the memory located on node-rank pe_from (sh_rank == pe_from)
     709    CALL MPI_WIN_SHARED_QUERY( win, pe_from, rem_size, disp_unit, rem_ptr, ierr )
     710!
     711!-- Convert C- to Fortran-pointer
     712    buf_shape(1) = d2 - d1 + 1
     713    CALL C_F_POINTER( rem_ptr, buf, buf_shape )
     714    p1(d1:) => buf
     715!
     716!-- Allocate shared memory in round robin on all PEs of a node.
     717    pe_from = MOD( pe_from, this%sh_npes )
     718
     719 END SUBROUTINE sm_allocate_shared_1di
     720
     721
     722!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     723! Description:
     724! ------------
     725!> Allocate shared 2d-REAL array on ALL threads (64 Bit)
     726!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     727 SUBROUTINE sm_allocate_shared_2d_64( this, p2, n_nxlg, n_nxrg, n_nysg, n_nyng, win )
     728
     729    IMPLICIT NONE
     730
     731    CLASS(sm_class), INTENT(INOUT)    ::  this
     732
     733    INTEGER(iwp)                      ::  disp_unit
     734    INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nxlg
     735    INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nxrg
     736    INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nyng
     737    INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nysg
     738    INTEGER(iwp), SAVE                ::  pe_from = 0
     739    INTEGER(iwp), INTENT(OUT)         ::  win
     740
     741    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)    ::  rem_size
     742    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)    ::  wsize
     743
     744    INTEGER(iwp), DIMENSION(2)        ::  buf_shape
     745
     746    REAL(dp), DIMENSION(:,:), POINTER ::  buf
     747    REAL(dp), DIMENSION(:,:), POINTER ::  p2
     748
     749    TYPE(C_PTR), SAVE                 ::  base_ptr
     750    TYPE(C_PTR), SAVE                 ::  rem_ptr
    486751
    487752
    … …  
    495760    ENDIF
    496761
    497     wsize = wsize * 8  ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
    498                        ! unit
     762    wsize = wsize * dp  ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
     763                        ! unit
    499764
    500765    CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, 8, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared, base_ptr, win, ierr )
    … …  
    512777    pe_from = MOD( pe_from, this%sh_npes )
    513778
    514  END SUBROUTINE sm_allocate_shared_2d
     779 END SUBROUTINE sm_allocate_shared_2d_64
     780
     781
     782!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     783! Description:
     784! ------------
     785!> Allocate shared 2d-REAL (32 Bit) array on ALL threads
     786!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     787 SUBROUTINE sm_allocate_shared_2d_32( this, p2, n_nxlg, n_nxrg, n_nysg, n_nyng, win )
     788
     789    IMPLICIT NONE
     790
     791    CLASS(sm_class), INTENT(INOUT)    ::  this
     792
     793    INTEGER(iwp)                      ::  disp_unit
     794    INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nxlg
     795    INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nxrg
     796    INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nyng
     797    INTEGER(iwp), INTENT(IN)          ::  n_nysg
     798    INTEGER(iwp), SAVE                ::  pe_from = 0
     799    INTEGER(iwp), INTENT(OUT)         ::  win
     800
     801    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)    ::  rem_size
     802    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)    ::  wsize
     803
     804    INTEGER(iwp), DIMENSION(2)        ::  buf_shape
     805
     806    REAL(sp), DIMENSION(:,:), POINTER ::  buf
     807    REAL(sp), DIMENSION(:,:), POINTER ::  p2
     808
     809    TYPE(C_PTR), SAVE                 ::  base_ptr
     810    TYPE(C_PTR), SAVE                 ::  rem_ptr
     811
     812
     813    IF ( this%no_shared_memory_in_this_run )  RETURN
     814!
     815!-- Allocate shared memory on node rank 0 threads.
     816    IF ( this%sh_rank == pe_from )  THEN
     817       wsize = ( n_nyng - n_nysg + 1 ) * ( n_nxrg - n_nxlg + 1 )
     818    ELSE
     819       wsize = 1
     820    ENDIF
     821
     822    wsize = wsize * sp  ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
     823                        ! unit
     824
     825    CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, dp, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared, base_ptr, win, ierr )
     826!
     827!-- Get C-pointer of the memory located on node-rank pe_from (sh_rank == pe_from)
     828    CALL MPI_WIN_SHARED_QUERY( win, pe_from, rem_size, disp_unit, rem_ptr, ierr )
     829!
     830!-- Convert C- to Fortran-pointer
     831    buf_shape(2) = n_nyng - n_nysg + 1
     832    buf_shape(1) = n_nxrg - n_nxlg + 1
     833    CALL C_F_POINTER( rem_ptr, buf, buf_shape )
     834    p2(n_nxlg:, n_nysg:) => buf
     835!
     836!-- Allocate shared memory in round robin on all PEs of a node.
     837    pe_from = MOD( pe_from, this%sh_npes )
     838
     839 END SUBROUTINE sm_allocate_shared_2d_32
    515840
    516841
    … …  
    532857    INTEGER(iwp), INTENT(IN)              ::  n_nysg       !<
    533858    INTEGER(iwp), SAVE                    ::  pe_from = 0  !<
     859    INTEGER(iwp), INTENT(OUT)             ::  win          !<
     860
    534861    INTEGER(kind=MPI_ADDRESS_KIND)        ::  rem_size     !<
    535     INTEGER(iwp), INTENT(OUT)             ::  win          !<
    536862    INTEGER(kind=MPI_ADDRESS_KIND)        ::  wsize        !<
    537863
    … …  
    541867    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), POINTER ::  p2i          !<
    542868
    543     TYPE(C_PTR),SAVE                      ::  base_ptr     !<
    544     TYPE(C_PTR),SAVE                      ::  rem_ptr      !<
     869    TYPE(C_PTR), SAVE                     ::  base_ptr     !<
     870    TYPE(C_PTR), SAVE                     ::  rem_ptr      !<
    545871
    546872
    … …  
    577903! Description:
    578904! ------------
    579 !> Allocate shared 3d-REAL array on ALL threads
    580 !--------------------------------------------------------------------------------------------------!
    581  SUBROUTINE sm_allocate_shared_3d( this, p3, d1s, d1e, d2s, d2e, d3s, d3e, win )
     905!> Allocate shared 3d-REAL (64 Bit) array on ALL threads
     906!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     907 SUBROUTINE sm_allocate_shared_3d_64( this, p3, d1s, d1e, d2s, d2e, d3s, d3e, win )
    582908
    583909    IMPLICIT NONE
    … …  
    593919    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  d3s          !<
    594920    INTEGER, SAVE                       ::  pe_from = 0  !<
     921    INTEGER, INTENT(OUT)                ::  win          !<
     922
    595923    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)      ::  rem_size     !<
    596     INTEGER, INTENT(OUT)                ::  win          !<
    597924    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)      ::  wsize        !<
    598925
    599926    INTEGER, DIMENSION(3)               ::  buf_shape    !<
    600927
    601     REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  buf          !<
    602     REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  p3           !<
     928    REAL(dp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  buf          !<
     929    REAL(dp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  p3           !<
    603930
    604931    TYPE(C_PTR), SAVE                   ::  base_ptr     !<
    … …  
    615942    ENDIF
    616943
    617     wsize = wsize * 8 ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
     944    wsize = wsize * dp ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
    618945                       ! unit
    619946
    620     CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, 8, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared, base_ptr, win, ierr )
     947    CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, dp, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared, base_ptr, win, ierr )
    621948!
    622949!-- Get C-pointer of the memory located on node-rank pe_from (sh_rank == pe_from)
    … …  
    633960    pe_from = MOD( pe_from, this%sh_npes )
    634961
    635  END SUBROUTINE sm_allocate_shared_3d
     962 END SUBROUTINE sm_allocate_shared_3d_64
     963
     964
     965!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     966! Description:
     967! ------------
     968!> Allocate shared 3d-REAL (32 Bit) array on ALL threads
     969!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
     970 SUBROUTINE sm_allocate_shared_3d_32( this, p3, d1s, d1e, d2s, d2e, d3s, d3e, win )
     971
     972    IMPLICIT NONE
     973
     974    CLASS(sm_class), INTENT(inout)      ::  this
     975
     976    INTEGER                             ::  disp_unit
     977    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  d1e
     978    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  d1s
     979    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  d2e
     980    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  d2s
     981    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  d3e
     982    INTEGER, INTENT(IN)                 ::  d3s
     983    INTEGER, SAVE                       ::  pe_from = 0
     984    INTEGER, INTENT(OUT)                ::  win
     985
     986    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)      ::  rem_size
     987    INTEGER(KIND=MPI_ADDRESS_KIND)      ::  wsize
     988
     989    INTEGER, DIMENSION(3)               ::  buf_shape
     990
     991    REAL(sp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  buf
     992    REAL(sp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  p3
     993
     994    TYPE(C_PTR), SAVE                   ::  base_ptr
     995    TYPE(C_PTR), SAVE                   ::  rem_ptr
     996
     997
     998    IF ( this%no_shared_memory_in_this_run )  RETURN
     999!
     1000!-- Allocate shared memory on node rank 0 threads.
     1001    IF ( this%sh_rank == pe_from )  THEN
     1002       wsize = ( d3e - d3s + 1 ) * ( d2e - d2s + 1 ) * ( d1e - d1s + 1 )
     1003    ELSE
     1004       wsize = 1
     1005    ENDIF
     1006
     1007    wsize = wsize * sp ! Please note, size is always in bytes, independently of the displacement
     1008                       ! unit
     1009
     1010    CALL MPI_WIN_ALLOCATE_SHARED( wsize, sp, MPI_INFO_NULL, this%comm_shared, base_ptr, win, ierr )
     1011!
     1012!-- Get C-pointer of the memory located on node-rank pe_from (sh_rank == pe_from)
     1013    CALL MPI_WIN_SHARED_QUERY( win, pe_from, rem_size, disp_unit, rem_ptr, ierr )
     1014!
     1015!-- Convert C- to Fortran-pointer
     1016    buf_shape(3) = d3e - d3s + 1
     1017    buf_shape(2) = d2e - d2s + 1
     1018    buf_shape(1) = d1e - d1s + 1
     1019    CALL C_F_POINTER( rem_ptr, buf, buf_shape )
     1020    p3(d1s:,d2s:,d3s:) => buf
     1021!
     1022!-- Allocate shared memory in round robin on all PEs of a node.
     1023    pe_from = MOD( pe_from, this%sh_npes )
     1024
     1025 END SUBROUTINE sm_allocate_shared_3d_32
     1026
    6361027#endif
    6371028
    … …  
    6941085    INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)    ::  win   !<
    6951086
    696     IF ( this%no_shared_memory_in_this_run  .OR.  win == -1234567890 )  RETURN
    697                      ! win is used just to avoid compile errors because of unused arguments
     1087    IF ( this%no_shared_memory_in_this_run )  RETURN
    6981088#if defined( __parallel )
    6991089    CALL MPI_WIN_FREE( win, ierr )
    7001090#endif
     1091    win = -1
    7011092
    7021093 END SUBROUTINE sm_free_shared
    … …  
    7231114 END SUBROUTINE sm_node_barrier
    7241115
     1116
     1117 SUBROUTINE save_grid_into_this_class( this )
     1118
     1119    IMPLICIT NONE
     1120
     1121    CLASS(domain_decomposition_grid_features), INTENT(inout) ::  this  !<
     1122
     1123       this%myid     = myid      !<
     1124       this%nnx      = nnx       !<
     1125       this%nny      = nny       !<
     1126       this%nx       = nx        !<
     1127       this%nxl      = nxl       !<
     1128       this%nxr      = nxr       !<
     1129       this%ny       = ny        !<
     1130       this%nyn      = nyn       !<
     1131       this%nys      = nys       !<
     1132       this%numprocs = numprocs  !<
     1133       this%comm2d   = comm2d    !<
     1134
     1135 END SUBROUTINE save_grid_into_this_class
     1136
     1137
     1138 SUBROUTINE activate_grid_from_this_class( this )
     1139
     1140    IMPLICIT NONE
     1141
     1142    CLASS(domain_decomposition_grid_features), INTENT(inout) ::  this  !<
     1143
     1144       myid     = this%myid      !<
     1145       nnx      = this%nnx       !<
     1146       nny      = this%nny       !<
     1147       nx       = this%nx        !<
     1148       nxl      = this%nxl       !<
     1149       nxr      = this%nxr       !<
     1150       ny       = this%ny        !<
     1151       nyn      = this%nyn       !<
     1152       nys      = this%nys       !<
     1153       numprocs = this%numprocs  !<
     1154       comm2d   = this%comm2d    !<
     1155
     1156 END SUBROUTINE activate_grid_from_this_class
     1157
    7251158 END MODULE shared_memory_io_mod
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
  | Impressum | ©Leibniz Universität Hannover |