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
Line 
1#ifndef __XIOS_CGrid__
2#define __XIOS_CGrid__
3
4/// XIOS headers ///
5#include "xios_spl.hpp"
6#include "group_factory.hpp"
7
8#include "declare_group.hpp"
9#include "domain.hpp"
10#include "axis.hpp"
11#include "array_new.hpp"
12#include "attribute_array.hpp"
13#include "distribution_client.hpp"
14#include "distribution_server.hpp"
15#include "server_distribution_description.hpp"
16#include "client_server_mapping.hpp"
17#include "utils.hpp"
18#include "transformation_enum.hpp"
19#include "grid_transformation.hpp"
20
21namespace xios {
22
23   /// ////////////////////// Déclarations ////////////////////// ///
24
25   class CGridGroup;
26   class CGridAttributes;
27   class CDomainGroup;
28   class CAxisGroup;
29   class CGrid;
30   class CDistributionClient;
31   class CDistributionServer;
32   class CServerDistributionDescription;
33   class CClientServerMapping;
34   class CGridTransformation;
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
58         enum EEventId
59         {
60           EVENT_ID_INDEX, EVENT_ID_ADD_DOMAIN, EVENT_ID_ADD_AXIS
61         };
62
63         enum EElementType
64         {
65           GRID_ONLY_AXIS, GRID_ONLY_DOMAIN, GRID_AXIS_DOMAIN
66         };
67
68         /// Constructeurs ///
69         CGrid(void);
70         explicit CGrid(const StdString& id);
71         CGrid(const CGrid& grid);       // Not implemented yet.
72         CGrid(const CGrid* const grid); // Not implemented yet.
73
74         /// Traitements ///
75//         void solveReference(void);
76
77         void solveDomainAxisRef(bool areAttributesChecked);
78
79         void checkMaskIndex(bool doCalculateIndex);
80
81 //        virtual void toBinary  (StdOStream& os) const;
82//         virtual void fromBinary(StdIStream& is);
83
84         /// Tests ///
85         bool hasAxis(void) const;
86
87      public :
88
89         /// Accesseurs ///
90         StdSize getDimension(void) const;
91
92         StdSize  getDataSize(void) const;
93
94         /// Entrées-sorties de champs ///
95         template <int n>
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;
99
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);
102
103         virtual void parse(xml::CXMLNode& node);
104
105         /// Destructeur ///
106         virtual ~CGrid(void);
107
108      public :
109
110         /// Accesseurs statiques ///
111         static StdString GetName(void);
112         static StdString GetDefName(void);
113
114         static ENodeType GetType(void);
115
116         /// Instanciateurs Statiques ///
117         static CGrid* createGrid(CDomain* domain);
118         static CGrid* createGrid(CDomain* domain, CAxis* axis);
119         static CGrid* createGrid(std::vector<CDomain*> domains, std::vector<CAxis*> axis, CArray<bool,1> axisDomainOrder = CArray<bool,1>());
120
121      public :
122
123         /// Entrées-sorties de champs (interne) ///
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;
126
127         /// Traitements protégés ///
128         void computeIndexServer(void);
129         void computeIndex(void);
130         void computeIndexScalarGrid();
131
132         void solveDomainRef(bool checkAtt);
133         void solveAxisRef(bool checkAtt);
134         void solveDomainAxisRefInheritance(bool apply = true);
135         void solveTransformations();
136
137         void sendAddDomain(const std::string& id="");
138         void sendAddAxis(const std::string& id="");
139         void sendAllDomains();
140         void sendAllAxis();
141
142         static void recvAddDomain(CEventServer& event);
143         void recvAddDomain(CBufferIn& buffer);
144         static void recvAddAxis(CEventServer& event);
145         void recvAddAxis(CBufferIn& buffer);
146
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);
151         void sendIndexScalarGrid();
152
153         void computeDomConServer();
154         std::map<int, int> getDomConServerSide();
155         std::map<int, StdSize> getConnectedServerDataSize();
156         std::vector<StdString> getDomainList();
157         std::vector<StdString> getAxisList();
158         std::vector<CDomain*> getDomains();
159         std::vector<CAxis*> getAxis();
160         std::vector<int> getAxisOrder();
161         std::vector<int> getGlobalDimension();
162         bool isScalarGrid() const;
163         std::vector<int> getAxisPositionInGrid() const;
164
165         bool doGridHaveDataToWrite();
166         bool doGridHaveDataDistributed();
167         size_t getWrittenDataSize() const;
168
169         const CDistributionServer* getDistributionServer() const;
170         const CDistributionClient* getDistributionClient() const;
171         CGridTransformation* getTransformations();
172
173         void transformGrid(CGrid* transformGridSrc);
174         bool isTransformed();
175         void setTransformed();
176
177      public:
178
179         /// Propriétés privées ///
180         bool isChecked;
181         bool isDomainAxisChecked;
182         bool isIndexSent;
183
184         CArray<int, 1> storeIndex_client;
185
186         map<int, CArray<int, 1> > storeIndex_toSrv;
187         map<int,int> nbSenders;
188
189         map<int, CArray<size_t, 1> > outIndexFromClient;
190         void checkMask(void);
191         void modifyMask(const CArray<int,1>& indexToModify);
192
193      private:
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);
199        template<int N>
200        void modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify);
201
202        void setVirtualDomainGroup(CDomainGroup* newVDomainGroup);
203        void setVirtualDomainGroup();
204        void setVirtualAxisGroup(CAxisGroup* newVAxisGroup);
205        void setVirtualAxisGroup();
206
207        void setAxisList(const std::vector<CAxis*> axis = std::vector<CAxis*>());
208        void setDomainList(const std::vector<CDomain*> domains = std::vector<CDomain*>());
209
210        void computeGridGlobalDimension(const std::vector<CDomain*>& domains,
211                                        const std::vector<CAxis*>& axis,
212                                        const CArray<bool,1>& axisDomainOrder);
213
214        CDomain* addDomain(const std::string& id);
215        CAxis* addAxis(const std::string& id);
216
217        CAxisGroup* getVirtualAxisGroup() const;
218        CDomainGroup* getVirtualDomainGroup() const;
219
220
221        void setTransformationAlgorithms();
222
223        std::vector<int> globalDim_;
224      private:
225        CDomainGroup* vDomainGroup_;
226        CAxisGroup* vAxisGroup_;
227        std::vector<std::string> axisList_, domList_;
228        bool isAxisListSet, isDomListSet;
229
230        CDistributionClient* clientDistribution_;
231        CDistributionServer* serverDistribution_;
232        CServerDistributionDescription* serverDistributionDescription_;
233        CClientServerMapping* clientServerMap_;
234        size_t writtenDataSize_;
235        std::map<int,size_t> connectedDataSize_;
236        std::vector<int> connectedServerRank_;
237        bool isDataDistributed_;
238
239        bool isTransformed_;
240        std::vector<int> axisPositionInGrid_;
241        CGridTransformation* transformations_;
242   }; // class CGrid
243
244   ///--------------------------------------------------------------
245
246   template <int n>
247   void CGrid::inputField(const CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const
248   {
249      if (this->getDataSize() != field.numElements())
250         ERROR("void CGrid::inputField(const  CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const",
251                << "[ Awaiting size of the data = " << this->getDataSize()       << ", "
252                << "Received data size = "      << field.numElements() << " ] "
253                << "The array of data has not the good size !")
254      this->storeField_arr(field.dataFirst(), stored);
255   }
256
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
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();
276     int dim = domainMasks.size() * 2 + axisMasks.size();
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      }
349      *(gridMask.dataFirst()+maskIndex) &= maskValue;
350
351      ++idxLoop[0];
352      ++idx;
353    }
354
355   }
356
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   }
372   ///--------------------------------------------------------------
373
374   // Declare/Define CGridGroup and CGridDefinition
375   DECLARE_GROUP(CGrid);
376
377   ///--------------------------------------------------------------
378
379} // namespace xios
380
381#endif // __XIOS_CGrid__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.