source: XIOS/trunk/src/node/grid.hpp @ 650

Last change on this file since 650 was 650, checked in by rlacroix, 9 years ago

Grid: Avoid some heap allocations and do various cleanups.

  • 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: 12.4 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"
[369]11#include "array_new.hpp"
12#include "attribute_array.hpp"
[551]13#include "distribution_client.hpp"
[552]14#include "distribution_server.hpp"
[553]15#include "server_distribution_description.hpp"
16#include "client_server_mapping.hpp"
[567]17#include "utils.hpp"
[619]18#include "transformation_enum.hpp"
[620]19#include "grid_transformation.hpp"
[219]20
[335]21namespace xios {
[509]22
[219]23   /// ////////////////////// Déclarations ////////////////////// ///
24
25   class CGridGroup;
26   class CGridAttributes;
[540]27   class CDomainGroup;
28   class CAxisGroup;
[219]29   class CGrid;
[551]30   class CDistributionClient;
[552]31   class CDistributionServer;
[553]32   class CServerDistributionDescription;
33   class CClientServerMapping;
[620]34   class CGridTransformation;
[219]35
36   ///--------------------------------------------------------------
37
38   // Declare/Define CGridAttribute
39   BEGIN_DECLARE_ATTRIBUTE_MAP(CGrid)
40#  include "grid_attribute.conf"
41   END_DECLARE_ATTRIBUTE_MAP(CGrid)
42
43   ///--------------------------------------------------------------
44
45   class CGrid
46      : public CObjectTemplate<CGrid>
47      , public CGridAttributes
48   {
49         /// typedef ///
50         typedef CObjectTemplate<CGrid>   SuperClass;
51         typedef CGridAttributes SuperClassAttribute;
52
53      public :
54
55         typedef CGridAttributes RelAttributes;
56         typedef CGridGroup      RelGroup;
57
[300]58         enum EEventId
59         {
[540]60           EVENT_ID_INDEX, EVENT_ID_ADD_DOMAIN, EVENT_ID_ADD_AXIS
[650]61         };
[509]62
[619]63         enum EElementType
64         {
65           GRID_ONLY_AXIS, GRID_ONLY_DOMAIN, GRID_AXIS_DOMAIN
66         };
67
[219]68         /// Constructeurs ///
69         CGrid(void);
[650]70         explicit CGrid(const StdString& id);
71         CGrid(const CGrid& grid);       // Not implemented yet.
72         CGrid(const CGrid* const grid); // Not implemented yet.
[219]73
74         /// Traitements ///
[509]75//         void solveReference(void);
[219]76
[509]77         void solveDomainAxisRef(bool areAttributesChecked);
78
79         void checkMaskIndex(bool doCalculateIndex);
80
[650]81 //        virtual void toBinary  (StdOStream& os) const;
82//         virtual void fromBinary(StdIStream& is);
[219]83
84         /// Tests ///
85         bool hasAxis(void) const;
86
87      public :
88
89         /// Accesseurs ///
90         StdSize getDimension(void) const;
[509]91
[286]92         StdSize  getDataSize(void) const;
[219]93
94         /// Entrées-sorties de champs ///
[369]95         template <int n>
[593]96         void inputField(const CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const;
97         template <int n>
98         void outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const;
[509]99
[599]100         void outputField(int rank, const CArray<double,1>& stored, double* field);
101         void inputField(int rank, const double* const field, CArray<double,1>& stored);
[509]102
[650]103         virtual void parse(xml::CXMLNode& node);
[540]104
[219]105         /// Destructeur ///
106         virtual ~CGrid(void);
107
108      public :
109
110         /// Accesseurs statiques ///
111         static StdString GetName(void);
112         static StdString GetDefName(void);
[509]113
[219]114         static ENodeType GetType(void);
115
116         /// Instanciateurs Statiques ///
[347]117         static CGrid* createGrid(CDomain* domain);
118         static CGrid* createGrid(CDomain* domain, CAxis* axis);
[622]119         static CGrid* createGrid(std::vector<CDomain*> domains, std::vector<CAxis*> axis, CArray<bool,1> axisDomainOrder = CArray<bool,1>());
[219]120
[300]121      public :
[219]122
123         /// Entrées-sorties de champs (interne) ///
[650]124         void storeField_arr(const double* const data, CArray<double,1>& stored) const;
125         void restoreField_arr(const CArray<double,1>& stored, double* const data) const;
[219]126
127         /// Traitements protégés ///
128         void computeIndexServer(void);
129         void computeIndex(void);
[586]130         void computeIndexScalarGrid();
[219]131
[509]132         void solveDomainRef(bool checkAtt);
133         void solveAxisRef(bool checkAtt);
[540]134         void solveDomainAxisRefInheritance(bool apply = true);
[619]135         void solveTransformations();
[509]136
[540]137         void sendAddDomain(const std::string& id="");
138         void sendAddAxis(const std::string& id="");
139         void sendAllDomains();
140         void sendAllAxis();
141
[650]142         static void recvAddDomain(CEventServer& event);
143         void recvAddDomain(CBufferIn& buffer);
144         static void recvAddAxis(CEventServer& event);
145         void recvAddAxis(CBufferIn& buffer);
[540]146
[650]147         static bool dispatchEvent(CEventServer& event);
148         static void recvIndex(CEventServer& event);
149         void recvIndex(vector<int> ranks, vector<CBufferIn*> buffers);
150         void sendIndex(void);
[586]151         void sendIndexScalarGrid();
[509]152
153         void computeDomConServer();
154         std::map<int, int> getDomConServerSide();
155         std::map<int, StdSize> getConnectedServerDataSize();
[540]156         std::vector<StdString> getDomainList();
157         std::vector<StdString> getAxisList();
158         std::vector<CDomain*> getDomains();
159         std::vector<CAxis*> getAxis();
[551]160         std::vector<int> getAxisOrder();
[567]161         std::vector<int> getGlobalDimension();
[600]162         bool isScalarGrid() const;
[620]163         std::vector<int> getAxisPositionInGrid() const;
[540]164
[567]165         bool doGridHaveDataToWrite();
166         bool doGridHaveDataDistributed();
167         size_t getWrittenDataSize() const;
168
169         const CDistributionServer* getDistributionServer() const;
[620]170         const CDistributionClient* getDistributionClient() const;
171         CGridTransformation* getTransformations();
[567]172
[632]173         void transformGrid(CGrid* transformGridSrc);
[619]174         bool isTransformed();
175         void setTransformed();
176
[219]177      public:
178
179         /// Propriétés privées ///
180         bool isChecked;
[509]181         bool isDomainAxisChecked;
[551]182         bool isIndexSent;
[219]183
[650]184         CArray<int, 1> storeIndex_client;
[509]185
[650]186         map<int, CArray<int, 1> > storeIndex_toSrv;
187         map<int,int> nbSenders;
[509]188
[650]189         map<int, CArray<size_t, 1> > outIndexFromClient;
190         void checkMask(void);
[623]191         void modifyMask(const CArray<int,1>& indexToModify);
[509]192
[540]193      private:
[567]194       template<int N>
195       void checkGridMask(CArray<bool,N>& gridMask,
196                          const std::vector<CArray<bool,2>* >& domainMasks,
197                          const std::vector<CArray<bool,1>* >& axisMasks,
198                          const CArray<bool,1>& axisDomainOrder);
[623]199        template<int N>
200        void modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify);
201
[540]202        void setVirtualDomainGroup(CDomainGroup* newVDomainGroup);
203        void setVirtualDomainGroup();
204        void setVirtualAxisGroup(CAxisGroup* newVAxisGroup);
205        void setVirtualAxisGroup();
[567]206
[540]207        void setAxisList(const std::vector<CAxis*> axis = std::vector<CAxis*>());
208        void setDomainList(const std::vector<CDomain*> domains = std::vector<CDomain*>());
209
[567]210        void computeGridGlobalDimension(const std::vector<CDomain*>& domains,
211                                        const std::vector<CAxis*>& axis,
212                                        const CArray<bool,1>& axisDomainOrder);
213
[540]214        CDomain* addDomain(const std::string& id);
215        CAxis* addAxis(const std::string& id);
216
217        CAxisGroup* getVirtualAxisGroup() const;
218        CDomainGroup* getVirtualDomainGroup() const;
[619]219
220
221        void setTransformationAlgorithms();
222
[567]223        std::vector<int> globalDim_;
[540]224      private:
225        CDomainGroup* vDomainGroup_;
226        CAxisGroup* vAxisGroup_;
227        std::vector<std::string> axisList_, domList_;
228        bool isAxisListSet, isDomListSet;
[567]229
[551]230        CDistributionClient* clientDistribution_;
[552]231        CDistributionServer* serverDistribution_;
[553]232        CServerDistributionDescription* serverDistributionDescription_;
[568]233        CClientServerMapping* clientServerMap_;
[567]234        size_t writtenDataSize_;
[584]235        std::map<int,size_t> connectedDataSize_;
236        std::vector<int> connectedServerRank_;
[586]237        bool isDataDistributed_;
[619]238
239        bool isTransformed_;
[620]240        std::vector<int> axisPositionInGrid_;
241        CGridTransformation* transformations_;
[219]242   }; // class CGrid
243
244   ///--------------------------------------------------------------
245
[369]246   template <int n>
[567]247   void CGrid::inputField(const CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const
[219]248   {
[369]249      if (this->getDataSize() != field.numElements())
250         ERROR("void CGrid::inputField(const  CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const",
[421]251                << "[ Awaiting size of the data = " << this->getDataSize()       << ", "
252                << "Received data size = "      << field.numElements() << " ] "
253                << "The array of data has not the good size !")
[650]254      this->storeField_arr(field.dataFirst(), stored);
[219]255   }
256
[593]257   template <int n>
258   void CGrid::outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const
259   {
260      if (this->getDataSize() != field.numElements())
261         ERROR("void CGrid::outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const",
262                << "[ Size of the data = " << this->getDataSize() << ", "
263                << "Output data size = "   << field.numElements() << " ] "
264                << "The ouput array does not have not the right size!")
265      this->restoreField_arr(stored, field.dataFirst());
266   }
267
[567]268   template<int N>
269   void CGrid::checkGridMask(CArray<bool,N>& gridMask,
270                             const std::vector<CArray<bool,2>* >& domainMasks,
271                             const std::vector<CArray<bool,1>* >& axisMasks,
272                             const CArray<bool,1>& axisDomainOrder)
273   {
274     int idx = 0;
275     int numElement = axisDomainOrder.numElements();
[650]276     int dim = domainMasks.size() * 2 + axisMasks.size();
[567]277
278     std::vector<int> idxLoop(dim,0), indexMap(numElement), eachDimSize(dim);
279     std::vector<int> currentIndex(dim);
280     int idxDomain = 0, idxAxis = 0;
281    for (int i = 0; i < numElement; ++i)
282    {
283      indexMap[i] = idx;
284      if (true == axisDomainOrder(i)) {
285          eachDimSize[indexMap[i]]   = domainMasks[idxDomain]->extent(0);
286          eachDimSize[indexMap[i]+1] = domainMasks[idxDomain]->extent(1);
287          idx += 2; ++idxDomain;
288      }
289      else {
290        eachDimSize[indexMap[i]] = axisMasks[idxAxis]->numElements();
291        ++idx; ++idxAxis;
292      }
293    }
294
295    if (!gridMask.isEmpty())
296    {
297      for (int i = 0; i < dim; ++i)
298      {
299        if (gridMask.extent(i) != eachDimSize[i])
300           ERROR("CGrid::checkMask(void)",
301                <<"The mask has one dimension whose size is different from the one of the local grid"<<endl
302                <<"Local size is "<< i << " " << eachDimSize[i]<<endl
303                <<"Mask dimension size is "<<gridMask.extent(i));
304      }
305    }
306    else {
307        CArrayBoolTraits<CArray<bool,N> >::resizeArray(gridMask,eachDimSize);
308        gridMask = true;
309    }
310
311    int ssize = gridMask.numElements();
312    idx = 0;
313    while (idx < ssize)
314    {
315      for (int i = 0; i < dim-1; ++i)
316      {
317        if (idxLoop[i] == eachDimSize[i])
318        {
319          idxLoop[i] = 0;
320          ++idxLoop[i+1];
321        }
322      }
323
324      // Find out outer index
325      idxDomain = idxAxis = 0;
326      bool maskValue = true;
327      for (int i = 0; i < numElement; ++i)
328      {
329        if (axisDomainOrder(i))
330        {
331          maskValue = maskValue && (*domainMasks[idxDomain])(idxLoop[indexMap[i]],
332                                                          idxLoop[indexMap[i]+1]);
333          ++idxDomain;
334        }
335        else
336        {
337          maskValue = maskValue && (*axisMasks[idxAxis])(idxLoop[indexMap[i]]);
338          ++idxAxis;
339        }
340      }
341
342      int maskIndex = idxLoop[0];
343      int mulDim = 1;
344      for (int k = 1; k < dim; ++k)
345      {
346        mulDim *= eachDimSize[k-1];
347        maskIndex += idxLoop[k]*mulDim;
348      }
[623]349      *(gridMask.dataFirst()+maskIndex) &= maskValue;
[567]350
351      ++idxLoop[0];
352      ++idx;
353    }
354
355   }
356
[623]357   /*!
358     Modify the current mask of grid, the local index to be modified will take value false
359     \param [in/out] gridMask current mask of grid
360     \param [in] indexToModify local index to modify
361   */
362   template<int N>
363   void CGrid::modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify)
364   {
365     bool valueToModify = false;
366     int num = indexToModify.numElements();
367     for (int idx = 0; idx < num; ++idx)
368     {
369       *(gridMask.dataFirst()+indexToModify(idx)) = valueToModify;
370     }
371   }
[219]372   ///--------------------------------------------------------------
373
374   // Declare/Define CGridGroup and CGridDefinition
375   DECLARE_GROUP(CGrid);
376
377   ///--------------------------------------------------------------
378
[335]379} // namespace xios
[219]380
[591]381#endif // __XIOS_CGrid__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.