source: XIOS/dev/branch_yushan/src/node/grid.hpp @ 1037

Last change on this file since 1037 was 1037, checked in by yushan, 7 years ago

initialize the branch

  • Property copyright set to
    Software name : XIOS (Xml I/O Server)
    http://forge.ipsl.jussieu.fr/ioserver
    Creation date : January 2009
    Licence : CeCCIL version2
    see license file in root directory : Licence_CeCILL_V2-en.txt
    or http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL_V2-en.html
    Holder : CEA/LSCE (Laboratoire des Sciences du CLimat et de l'Environnement)
    CNRS/IPSL (Institut Pierre Simon Laplace)
    Project Manager : Yann Meurdesoif
    yann.meurdesoif@cea.fr
  • Property svn:executable set to *
File size: 16.1 KB
RevLine 
[591]1#ifndef __XIOS_CGrid__
2#define __XIOS_CGrid__
[219]3
[591]4/// XIOS headers ///
5#include "xios_spl.hpp"
[219]6#include "group_factory.hpp"
7
8#include "declare_group.hpp"
9#include "domain.hpp"
10#include "axis.hpp"
[887]11#include "scalar.hpp"
[369]12#include "array_new.hpp"
13#include "attribute_array.hpp"
[552]14#include "distribution_server.hpp"
[553]15#include "client_server_mapping.hpp"
[567]16#include "utils.hpp"
[619]17#include "transformation_enum.hpp"
[219]18
[335]19namespace xios {
[509]20
[219]21   /// ////////////////////// Déclarations ////////////////////// ///
22
23   class CGridGroup;
24   class CGridAttributes;
[540]25   class CDomainGroup;
26   class CAxisGroup;
[887]27   class CScalarGroup;
[219]28   class CGrid;
[551]29   class CDistributionClient;
[552]30   class CDistributionServer;
[553]31   class CServerDistributionDescription;
32   class CClientServerMapping;
[620]33   class CGridTransformation;
[219]34
35   ///--------------------------------------------------------------
36
37   // Declare/Define CGridAttribute
38   BEGIN_DECLARE_ATTRIBUTE_MAP(CGrid)
39#  include "grid_attribute.conf"
40   END_DECLARE_ATTRIBUTE_MAP(CGrid)
41
42   ///--------------------------------------------------------------
43
44   class CGrid
45      : public CObjectTemplate<CGrid>
46      , public CGridAttributes
47   {
48         /// typedef ///
49         typedef CObjectTemplate<CGrid>   SuperClass;
50         typedef CGridAttributes SuperClassAttribute;
51
[676]52      public:
[219]53
54         typedef CGridAttributes RelAttributes;
55         typedef CGridGroup      RelGroup;
56
[300]57         enum EEventId
58         {
[887]59           EVENT_ID_INDEX, EVENT_ID_ADD_DOMAIN, EVENT_ID_ADD_AXIS, EVENT_ID_ADD_SCALAR
[650]60         };
[509]61
[219]62         /// Constructeurs ///
63         CGrid(void);
[650]64         explicit CGrid(const StdString& id);
65         CGrid(const CGrid& grid);       // Not implemented yet.
66         CGrid(const CGrid* const grid); // Not implemented yet.
[219]67
68         /// Traitements ///
[509]69//         void solveReference(void);
[219]70
[676]71         void checkEligibilityForCompressedOutput();
72
[509]73         void solveDomainAxisRef(bool areAttributesChecked);
74
75         void checkMaskIndex(bool doCalculateIndex);
76
[650]77 //        virtual void toBinary  (StdOStream& os) const;
78//         virtual void fromBinary(StdIStream& is);
[219]79
[676]80         void addRelFileCompressed(const StdString& filename);
81
[219]82         /// Tests ///
[676]83         bool isCompressible(void) const;
84         bool isWrittenCompressed(const StdString& filename) const;
[219]85
[676]86      public:
[219]87
88         /// Accesseurs ///
89         StdSize getDimension(void) const;
[509]90
[286]91         StdSize  getDataSize(void) const;
[219]92
93         /// Entrées-sorties de champs ///
[369]94         template <int n>
[593]95         void inputField(const CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const;
96         template <int n>
97         void outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const;
[509]98
[599]99         void outputField(int rank, const CArray<double,1>& stored, double* field);
100         void inputField(int rank, const double* const field, CArray<double,1>& stored);
[509]101
[676]102         void outputCompressedField(int rank, const CArray<double,1>& stored, double* field);
103
[650]104         virtual void parse(xml::CXMLNode& node);
[540]105
[219]106         /// Destructeur ///
107         virtual ~CGrid(void);
108
[676]109      public:
[219]110
111         /// Accesseurs statiques ///
112         static StdString GetName(void);
113         static StdString GetDefName(void);
[509]114
[219]115         static ENodeType GetType(void);
116
117         /// Instanciateurs Statiques ///
[347]118         static CGrid* createGrid(CDomain* domain);
119         static CGrid* createGrid(CDomain* domain, CAxis* axis);
[745]120         static CGrid* createGrid(const std::vector<CDomain*>& domains, const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]121                                  const CArray<int,1>& axisDomainOrder = CArray<int,1>());
[745]122         static CGrid* createGrid(StdString id, const std::vector<CDomain*>& domains, const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]123                                  const std::vector<CScalar*>& scalars, const CArray<int,1>& axisDomainOrder = CArray<int,1>());
124         static CGrid* createGrid(const std::vector<CDomain*>& domains, const std::vector<CAxis*>& axis,
125                                  const std::vector<CScalar*>& scalars, const CArray<int,1>& axisDomainOrder);
[745]126         static StdString generateId(const std::vector<CDomain*>& domains, const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]127                                     const std::vector<CScalar*>& scalars, const CArray<int,1>& axisDomainOrder = CArray<int,1>());
[823]128         static StdString generateId(const CGrid* gridSrc, const CGrid* gridDest);
129         static CGrid* cloneGrid(const StdString& idNewGrid, CGrid* gridSrc);
[219]130
[676]131      public:
[219]132
133         /// Entrées-sorties de champs (interne) ///
[650]134         void storeField_arr(const double* const data, CArray<double,1>& stored) const;
135         void restoreField_arr(const CArray<double,1>& stored, double* const data) const;
[219]136
137         /// Traitements protégés ///
138         void computeIndexServer(void);
139         void computeIndex(void);
[586]140         void computeIndexScalarGrid();
[676]141         void computeCompressedIndex();
[219]142
[509]143         void solveDomainRef(bool checkAtt);
144         void solveAxisRef(bool checkAtt);
[887]145         void solveScalarRef(bool checkAtt);
[540]146         void solveDomainAxisRefInheritance(bool apply = true);
[619]147         void solveTransformations();
[775]148         void solveDomainAxisBaseRef();
[509]149
[835]150         CDomain* addDomain(const std::string& id=StdString());
151         CAxis* addAxis(const std::string& id=StdString());
[887]152         CScalar* addScalar(const std::string& id=StdString());
[540]153         void sendAddDomain(const std::string& id="");
154         void sendAddAxis(const std::string& id="");
[887]155         void sendAddScalar(const std::string& id="");
[540]156         void sendAllDomains();
157         void sendAllAxis();
[887]158         void sendAllScalars();
[540]159
[650]160         static void recvAddDomain(CEventServer& event);
161         void recvAddDomain(CBufferIn& buffer);
162         static void recvAddAxis(CEventServer& event);
163         void recvAddAxis(CBufferIn& buffer);
[887]164         static void recvAddScalar(CEventServer& event);
165         void recvAddScalar(CBufferIn& buffer);
[540]166
[650]167         static bool dispatchEvent(CEventServer& event);
168         static void recvIndex(CEventServer& event);
169         void recvIndex(vector<int> ranks, vector<CBufferIn*> buffers);
170         void sendIndex(void);
[586]171         void sendIndexScalarGrid();
[509]172
173         void computeDomConServer();
174         std::map<int, int> getDomConServerSide();
[731]175         std::map<int, StdSize> getAttributesBufferSize();
176         std::map<int, StdSize> getDataBufferSize(const std::string& id = "");
[540]177         std::vector<StdString> getDomainList();
178         std::vector<StdString> getAxisList();
[887]179         std::vector<StdString> getScalarList();
[540]180         std::vector<CDomain*> getDomains();
181         std::vector<CAxis*> getAxis();
[887]182         std::vector<CScalar*> getScalars();
[943]183         CDomain* getDomain(int domainIndex);
184         CAxis* getAxis(int axisIndex);
185         CScalar* getScalar(int scalarIndex);
[551]186         std::vector<int> getAxisOrder();
[567]187         std::vector<int> getGlobalDimension();
[600]188         bool isScalarGrid() const;
[620]189         std::vector<int> getAxisPositionInGrid() const;
[540]190
[567]191         bool doGridHaveDataToWrite();
192         bool doGridHaveDataDistributed();
193         size_t getWrittenDataSize() const;
[676]194         int getNumberWrittenIndexes() const;
195         int getTotalNumberWrittenIndexes() const;
196         int getOffsetWrittenIndexes() const;
[567]197
[834]198         CDistributionServer* getDistributionServer();
199         CDistributionClient* getDistributionClient();
[620]200         CGridTransformation* getTransformations();
[567]201
[632]202         void transformGrid(CGrid* transformGridSrc);
[775]203         void completeGrid(CGrid* transformGridSrc = 0);
[687]204         void doAutoDistribution(CGrid* transformGridSrc);
[619]205         bool isTransformed();
206         void setTransformed();
[890]207         bool isGenerated();
208         void setGenerated();
[823]209         void addTransGridSource(CGrid* gridSrc);
210         std::map<CGrid*, std::pair<bool,StdString> >& getTransGridSource();
[824]211         bool hasTransform();
[619]212
[219]213      public:
214
215         /// Propriétés privées ///
216         bool isChecked;
[509]217         bool isDomainAxisChecked;
[551]218         bool isIndexSent;
[219]219
[650]220         CArray<int, 1> storeIndex_client;
[509]221
[650]222         map<int, CArray<int, 1> > storeIndex_toSrv;
223         map<int,int> nbSenders;
[509]224
[676]225         map<int, CArray<size_t, 1> > outIndexFromClient, compressedOutIndexFromClient;
[650]226         void checkMask(void);
[821]227         void createMask(void);
[623]228         void modifyMask(const CArray<int,1>& indexToModify);
[509]229
[742]230         void computeGridGlobalDimension(const std::vector<CDomain*>& domains,
231                                         const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]232                                         const std::vector<CScalar*>& scalars,
233                                         const CArray<int,1>& axisDomainOrder);
[742]234
[540]235      private:
[567]236       template<int N>
237       void checkGridMask(CArray<bool,N>& gridMask,
[664]238                          const std::vector<CArray<bool,1>* >& domainMasks,
[567]239                          const std::vector<CArray<bool,1>* >& axisMasks,
[887]240                          const CArray<int,1>& axisDomainOrder,
[821]241                          bool createMask = false);
[623]242        template<int N>
243        void modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify);
244
[540]245        void setVirtualDomainGroup(CDomainGroup* newVDomainGroup);
246        void setVirtualAxisGroup(CAxisGroup* newVAxisGroup);
[887]247        void setVirtualScalarGroup(CScalarGroup* newVScalarGroup);
[567]248
[887]249        void setDomainList(const std::vector<CDomain*> domains = std::vector<CDomain*>());
[540]250        void setAxisList(const std::vector<CAxis*> axis = std::vector<CAxis*>());
[887]251        void setScalarList(const std::vector<CScalar*> scalars = std::vector<CScalar*>());
[540]252
[887]253        CDomainGroup* getVirtualDomainGroup() const;
[540]254        CAxisGroup* getVirtualAxisGroup() const;
[887]255        CScalarGroup* getVirtualScalarGroup() const;
[619]256
[657]257        void checkAttributesAfterTransformation();
[619]258        void setTransformationAlgorithms();
[865]259        void computeIndexByElement(const std::vector<boost::unordered_map<size_t,std::vector<int> > >& indexServerOnElement,
260                                   CClientServerMapping::GlobalIndexMap& globalIndexOnServer);
[619]261
[540]262      private:
263        CDomainGroup* vDomainGroup_;
264        CAxisGroup* vAxisGroup_;
[887]265        CScalarGroup* vScalarGroup_;
266        std::vector<std::string> axisList_, domList_, scalarList_;
267        bool isAxisListSet, isDomListSet, isScalarListSet;
[567]268
[551]269        CDistributionClient* clientDistribution_;
[552]270        CDistributionServer* serverDistribution_;
[568]271        CClientServerMapping* clientServerMap_;
[567]272        size_t writtenDataSize_;
[676]273        int numberWrittenIndexes_, totalNumberWrittenIndexes_, offsetWrittenIndexes_;
[584]274        std::map<int,size_t> connectedDataSize_;
275        std::vector<int> connectedServerRank_;
[586]276        bool isDataDistributed_;
[657]277        int positionDimensionDistributed_;
[676]278         //! True if and only if the data defined on the grid can be outputted in a compressed way
279        bool isCompressible_;
280        std::set<std::string> relFilesCompressed;
[619]281
282        bool isTransformed_;
[890]283        bool isGenerated_;
[620]284        std::vector<int> axisPositionInGrid_;
285        CGridTransformation* transformations_;
[775]286        bool hasDomainAxisBaseRef_;
[823]287        std::vector<int> globalDim_;
288        std::map<CGrid*, std::pair<bool,StdString> > gridSrc_;
[824]289        bool hasTransform_;
[865]290        CClientServerMapping::GlobalIndexMap globalIndexOnServer_;
[835]291            // List order of axis and domain in a grid, if there is a domain, it will take value 1 (true), axis 0 (false)
[887]292        std::vector<int> order_;
[219]293   }; // class CGrid
294
295   ///--------------------------------------------------------------
296
[369]297   template <int n>
[567]298   void CGrid::inputField(const CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const
[219]299   {
[369]300      if (this->getDataSize() != field.numElements())
301         ERROR("void CGrid::inputField(const  CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const",
[680]302                << "[ Awaiting data of size = " << this->getDataSize() << ", "
[421]303                << "Received data size = "      << field.numElements() << " ] "
[955]304                << "The data array does not have the right size! "
305                << "Grid = " << this->GetName())
[650]306      this->storeField_arr(field.dataFirst(), stored);
[219]307   }
308
[593]309   template <int n>
310   void CGrid::outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const
311   {
312      if (this->getDataSize() != field.numElements())
313         ERROR("void CGrid::outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const",
314                << "[ Size of the data = " << this->getDataSize() << ", "
315                << "Output data size = "   << field.numElements() << " ] "
[955]316                << "The ouput array does not have the right size! "
317                << "Grid = " << this->GetName())
[593]318      this->restoreField_arr(stored, field.dataFirst());
319   }
320
[567]321   template<int N>
322   void CGrid::checkGridMask(CArray<bool,N>& gridMask,
[664]323                             const std::vector<CArray<bool,1>* >& domainMasks,
[567]324                             const std::vector<CArray<bool,1>* >& axisMasks,
[887]325                             const CArray<int,1>& axisDomainOrder,
[821]326                             bool createMask)
[567]327   {
328     int idx = 0;
329     int numElement = axisDomainOrder.numElements();
[650]330     int dim = domainMasks.size() * 2 + axisMasks.size();
[664]331     std::vector<CDomain*> domainP = this->getDomains();
[567]332
333     std::vector<int> idxLoop(dim,0), indexMap(numElement), eachDimSize(dim);
334     std::vector<int> currentIndex(dim);
335     int idxDomain = 0, idxAxis = 0;
336    for (int i = 0; i < numElement; ++i)
337    {
338      indexMap[i] = idx;
[887]339      if (2 == axisDomainOrder(i)) {
[664]340          eachDimSize[indexMap[i]]   = domainP[idxDomain]->ni;
341          eachDimSize[indexMap[i]+1] = domainP[idxDomain]->nj;
[567]342          idx += 2; ++idxDomain;
343      }
[887]344      else if (1 == axisDomainOrder(i)) {
[567]345        eachDimSize[indexMap[i]] = axisMasks[idxAxis]->numElements();
346        ++idx; ++idxAxis;
347      }
[976]348      else {};
[567]349    }
350
[821]351    if (!gridMask.isEmpty() && !createMask)
[567]352    {
353      for (int i = 0; i < dim; ++i)
354      {
355        if (gridMask.extent(i) != eachDimSize[i])
[680]356          ERROR("CGrid::checkMask(void)",
357                << "The mask has one dimension whose size is different from the one of the local grid." << std::endl
358                << "Local size of dimension " << i << " is " << eachDimSize[i] << "." << std::endl
[955]359                << "Mask size for dimension " << i << " is " << gridMask.extent(i) << "." << std::endl
360                << "Grid = " << this->GetName())
[567]361      }
362    }
363    else {
364        CArrayBoolTraits<CArray<bool,N> >::resizeArray(gridMask,eachDimSize);
365        gridMask = true;
366    }
367
368    int ssize = gridMask.numElements();
369    idx = 0;
370    while (idx < ssize)
371    {
372      for (int i = 0; i < dim-1; ++i)
373      {
374        if (idxLoop[i] == eachDimSize[i])
375        {
376          idxLoop[i] = 0;
377          ++idxLoop[i+1];
378        }
379      }
380
381      // Find out outer index
382      idxDomain = idxAxis = 0;
383      bool maskValue = true;
384      for (int i = 0; i < numElement; ++i)
385      {
[887]386        if (2 == axisDomainOrder(i))
[567]387        {
[664]388          maskValue = maskValue && (*domainMasks[idxDomain])(idxLoop[indexMap[i]] + idxLoop[indexMap[i]+1] * eachDimSize[indexMap[i]]);
[567]389          ++idxDomain;
390        }
[887]391        else if (1 == axisDomainOrder(i))
[567]392        {
393          maskValue = maskValue && (*axisMasks[idxAxis])(idxLoop[indexMap[i]]);
394          ++idxAxis;
395        }
396      }
397
398      int maskIndex = idxLoop[0];
399      int mulDim = 1;
400      for (int k = 1; k < dim; ++k)
401      {
402        mulDim *= eachDimSize[k-1];
403        maskIndex += idxLoop[k]*mulDim;
404      }
[623]405      *(gridMask.dataFirst()+maskIndex) &= maskValue;
[567]406
407      ++idxLoop[0];
408      ++idx;
409    }
410
411   }
412
[623]413   /*!
414     Modify the current mask of grid, the local index to be modified will take value false
415     \param [in/out] gridMask current mask of grid
416     \param [in] indexToModify local index to modify
417   */
418   template<int N>
419   void CGrid::modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify)
420   {
421     bool valueToModify = false;
422     int num = indexToModify.numElements();
423     for (int idx = 0; idx < num; ++idx)
424     {
425       *(gridMask.dataFirst()+indexToModify(idx)) = valueToModify;
426     }
427   }
[219]428   ///--------------------------------------------------------------
429
430   // Declare/Define CGridGroup and CGridDefinition
431   DECLARE_GROUP(CGrid);
432
433   ///--------------------------------------------------------------
434
[335]435} // namespace xios
[219]436
[591]437#endif // __XIOS_CGrid__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.