Ignore:
Timestamp:
03/17/17 16:02:40 (7 years ago)
Author:
mhnguyen
Message:

Adding rectilinear and curvilinear domain for expand_domain transformation
-) Rectilinear/curvilinear is expanded not only locally but also globally, its global size ni_glo, nj_glo become ni_glo+2 and nj_glo+2
-) Two attributes i_periodic, j_periodic are only used for rectilinear/curvilinear to process priodic condition

+) Do some minor modification

Test
+) Add test_connectivity_expand
+) On Curie
+) Work (but need more real tests)

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • XIOS/trunk/src/transformation/domain_algorithm_expand.cpp

    r978 r1078  
    4545                                               CDomain* domainSource, 
    4646                                               CExpandDomain* expandDomain) 
    47 : CDomainAlgorithmTransformation(domainDestination, domainSource) 
     47: CDomainAlgorithmTransformation(domainDestination, domainSource), 
     48  isXPeriodic_(false), isYPeriodic_(false) 
    4849{ 
    4950  if (domainDestination == domainSource) 
     
    5556  } 
    5657 
    57 //  if (!domainDestination->hasRefTo(domainSource)) 
    58 //  { 
    59 //    ERROR("CDomainAlgorithmExpand::CDomainAlgorithmExpand(CDomain* domainDestination,CDomain* domainSource, CExpandDomain* expandDomain)", 
    60 //           << "Domain domain destination must refer to domain source (directly or indirectly) by domain_ref " << std::endl 
    61 //           << "Domain source " <<domainSource->getId() << std::endl 
    62 //           << "Domain destination " <<domainDestination->getId() << std::endl); 
    63 //  } 
    64  
    6558  this->type_ = (ELEMENT_MODIFICATION_WITH_DATA); 
    6659  expandDomain->checkValid(domainDestination); 
     60  if (!expandDomain->i_periodic.isEmpty()) isXPeriodic_ = expandDomain->i_periodic; 
     61  if (!expandDomain->j_periodic.isEmpty()) isYPeriodic_ = expandDomain->j_periodic; 
    6762 
    6863  switch (expandDomain->type) 
     
    9287  CContextClient* client=context->client; 
    9388 
     89  int type = 1; // For edge 
     90  CMesh mesh; 
    9491  CArray<double,2>& bounds_lon_src = domainSource->bounds_lon_1d; 
    9592  CArray<double,2>& bounds_lat_src = domainSource->bounds_lat_1d; 
    9693  CArray<int,2> neighborsSrc; 
    97  
    98   int type = 1; // For edge 
    99   CMesh mesh; 
    100   mesh.getGlobalNghbFaces(type, client->intraComm, domainSource->i_index, bounds_lon_src, bounds_lat_src, neighborsSrc); 
    101   updateDomainAttributes(domainDestination, domainSource, neighborsSrc); 
     94  switch (domainSource->type) { 
     95   case CDomain::type_attr::unstructured:       
     96      mesh.getGlobalNghbFaces(type, client->intraComm, domainSource->i_index, bounds_lon_src, bounds_lat_src, neighborsSrc); 
     97      updateUnstructuredDomainAttributes(domainDestination, domainSource, neighborsSrc); 
     98      break; 
     99   default: 
     100      updateRectilinearDomainAttributes(domainDestination, domainSource, neighborsSrc); 
     101      break;       
     102  }   
    102103} 
    103104 
     
    113114  CContextClient* client=context->client; 
    114115 
     116  int type = 1; // For edge 
     117  CMesh mesh; 
    115118  CArray<double,2>& bounds_lon_src = domainSource->bounds_lon_1d; 
    116119  CArray<double,2>& bounds_lat_src = domainSource->bounds_lat_1d; 
    117120  CArray<int,2> neighborsSrc; 
    118  
    119   int type = 0; // For node 
    120   CMesh mesh; 
    121   mesh.getGlobalNghbFaces(type, client->intraComm, domainSource->i_index, bounds_lon_src, bounds_lat_src, neighborsSrc); 
    122   updateDomainAttributes(domainDestination, domainSource, neighborsSrc); 
     121  switch (domainSource->type) { 
     122   case CDomain::type_attr::unstructured:       
     123      mesh.getGlobalNghbFaces(type, client->intraComm, domainSource->i_index, bounds_lon_src, bounds_lat_src, neighborsSrc); 
     124      updateUnstructuredDomainAttributes(domainDestination, domainSource, neighborsSrc); 
     125      break; 
     126   default: 
     127      updateRectilinearDomainAttributes(domainDestination, domainSource, neighborsSrc); 
     128      break;       
     129  }   
     130} 
     131 
     132/*! 
     133 *  Extend rectilinear or curvilinear domain destination and update its attributes 
     134 *  Suppose that domain destination and domain source have the same values for all attributes (by inheritance) 
     135 *  \param [in/out] domainDestination domain destination 
     136 *  \param [in] domainSource domain source 
     137 *  \param [in] neighborsDomainSrc neighbor of domain source. For now, we don't need it for rectilinear 
     138 */ 
     139void CDomainAlgorithmExpand::updateRectilinearDomainAttributes(CDomain* domainDestination, 
     140                                                               CDomain* domainSource, 
     141                                                               CArray<int,2>& neighborsDomainSrc) 
     142{ 
     143  int index, globalIndex, idx; 
     144  int iindexDst, jindexDst, globIndexDst; 
     145  int iindexSrc, jindexSrc, globIndexSrc; 
     146  CContext* context = CContext::getCurrent(); 
     147  CContextClient* client=context->client; 
     148 
     149  // First of all, "copy" all attributes of domain source to domain destination 
     150  StdString domainDstRef = (!domainDestination->domain_ref.isEmpty()) ? domainDestination->domain_ref.getValue() 
     151                                                                      : ""; 
     152  if (domainDstRef != domainSource->getId()) 
     153  { 
     154    domainDestination->domain_ref.setValue(domainSource->getId()); 
     155    domainDestination->solveRefInheritance(true); 
     156  } 
     157 
     158  if (domainDstRef.empty()) domainDestination->domain_ref.reset(); 
     159  else domainDestination->domain_ref.setValue(domainDstRef); 
     160 
     161  // Here are attributes of source need tranfering 
     162  int niGloSrc = domainSource->ni_glo; 
     163  int njGloSrc = domainSource->nj_glo; 
     164  int niSrc = domainSource->ni, ibegin = domainSource->ibegin; 
     165  int njSrc = domainSource->nj, jbegin = domainSource->jbegin; 
     166  CArray<bool,1>& mask_1d_src = domainSource->mask_1d; 
     167  CArray<int,1>& i_index_src = domainSource->i_index; 
     168  CArray<int,1>& j_index_src = domainSource->j_index; 
     169  CArray<int,1>& data_i_index_src = domainSource->data_i_index; 
     170  CArray<int,1>& data_j_index_src = domainSource->data_j_index; 
     171  int data_i_begin_src = domainSource->data_ibegin; 
     172  int data_j_begin_src = domainSource->data_jbegin; 
     173  CArray<double,1>& lon_src = domainSource->lonvalue_client; 
     174  CArray<double,1>& lat_src = domainSource->latvalue_client; 
     175 
     176  // We need to generate boundary for longitude and latitude 
     177  if (domainSource->bounds_lon_1d.isEmpty() || domainSource->bounds_lat_1d.isEmpty()) 
     178  { 
     179    CArray<double,1> lon = lon_src(Range(0,niSrc-1)); 
     180    CArray<double,1> lat = lat_src(Range(0,lat_src.numElements()-1,niSrc)); 
     181    CArray<double,2>& bounds_lon_src = domainSource->bounds_lon_1d; 
     182    CArray<double,2>& bounds_lat_src = domainSource->bounds_lat_1d; 
     183    domainSource->fillInRectilinearBoundLonLat(lon_src, lat_src, bounds_lon_src, bounds_lat_src); 
     184  } 
     185 
     186 
     187  CArray<double,2>& bounds_lon_src = domainSource->bounds_lon_1d; 
     188  CArray<double,2>& bounds_lat_src = domainSource->bounds_lat_1d; 
     189 
     190  int nVertex       = bounds_lon_src.shape()[0]; 
     191  int oldNbLocal = i_index_src.numElements(); 
     192  int dataIindexBoundSrc = max(i_index_src) - min(i_index_src); 
     193  int dataJindexBoundSrc = max(j_index_src) - min(j_index_src); 
     194 
     195  // Uncompress data_i_index, data_j_index 
     196  CArray<int,1> data_i_index_src_full(oldNbLocal); 
     197  CArray<int,1> data_j_index_src_full(oldNbLocal); 
     198  int nbUnMaskedPointOnLocalDomain = 0; 
     199  data_i_index_src_full = -1; // Suppose all values are masked 
     200  data_j_index_src_full = -1; // Suppose all values are masked 
     201  for (idx = 0; idx < data_i_index_src.numElements(); ++idx) 
     202  { 
     203    int dataIidx = data_i_index_src(idx) + data_i_begin_src; 
     204    int dataJidx = data_j_index_src(idx) + data_j_begin_src; 
     205    if ((0 <= dataIidx) && (dataIidx <= dataIindexBoundSrc) && 
     206        (0 <= dataJidx) && (dataJidx <= dataJindexBoundSrc)) 
     207    { 
     208      data_i_index_src_full(nbUnMaskedPointOnLocalDomain) = dataIidx; 
     209      data_j_index_src_full(nbUnMaskedPointOnLocalDomain) = dataJidx; 
     210      ++nbUnMaskedPointOnLocalDomain; 
     211    } 
     212  } 
     213 
     214  // Expand domain destination, not only local but also global 
     215  int niGloDst = niGloSrc + 2; 
     216  int njGloDst = njGloSrc + 2; 
     217  int niDst = niSrc + 2; 
     218  int njDst = njSrc + 2; 
     219  domainDestination->ni_glo.setValue(niGloDst); 
     220  domainDestination->nj_glo.setValue(njGloDst); 
     221  domainDestination->ni.setValue(niDst); 
     222  domainDestination->nj.setValue(njDst); 
     223  domainDestination->global_zoom_ni.setValue(domainSource->global_zoom_ni+2); 
     224  domainDestination->global_zoom_nj.setValue(domainSource->global_zoom_nj+2); 
     225 
     226  CArray<bool,1>& mask_1d_dst = domainDestination->mask_1d; 
     227  CArray<int,1>& i_index_dst  = domainDestination->i_index; 
     228  CArray<int,1>& j_index_dst  = domainDestination->j_index;   
     229  CArray<int,1>& data_i_index_dst  = domainDestination->data_i_index; 
     230  CArray<int,1>& data_j_index_dst  = domainDestination->data_j_index; 
     231   
     232  // Make sure that we use only lonvalue_client, latvalue_client 
     233  if (!domainDestination->lonvalue_1d.isEmpty()) domainDestination->lonvalue_1d.reset(); 
     234  if (!domainDestination->latvalue_1d.isEmpty()) domainDestination->latvalue_1d.reset(); 
     235  if (!domainDestination->lonvalue_2d.isEmpty()) domainDestination->lonvalue_2d.reset(); 
     236  if (!domainDestination->latvalue_2d.isEmpty()) domainDestination->latvalue_2d.reset(); 
     237 
     238  // Recalculate i_index, j_index of extended domain 
     239  // Should be enough for common case, but if we have arbitrary distribution? 
     240  int newNbLocalDst = niDst * njDst;      
     241 
     242  mask_1d_dst.resize(newNbLocalDst); 
     243  i_index_dst.resize(newNbLocalDst); 
     244  j_index_dst.resize(newNbLocalDst); 
     245  CArray<int,1> data_i_index_dst_full(newNbLocalDst, -1); 
     246  CArray<int,1> data_j_index_dst_full(newNbLocalDst, -1); 
     247 
     248  domainDestination->lonvalue_client.resizeAndPreserve(newNbLocalDst);   
     249  domainDestination->latvalue_client.resizeAndPreserve(newNbLocalDst); 
     250  domainDestination->bounds_lon_1d.resizeAndPreserve(nVertex, newNbLocalDst); 
     251  domainDestination->bounds_lat_1d.resizeAndPreserve(nVertex, newNbLocalDst); 
     252  CArray<double,1>& lon_dst   = domainDestination->lonvalue_client; 
     253  CArray<double,1>& lat_dst   = domainDestination->latvalue_client; 
     254  CArray<double,2>& bounds_lon_dst = domainDestination->bounds_lon_1d; 
     255  CArray<double,2>& bounds_lat_dst = domainDestination->bounds_lat_1d; 
     256 
     257  // Update i_index, j_index 
     258  for (int j = 0; j < njDst; ++j) 
     259    for (int i = 0; i < niDst; ++i) 
     260    { 
     261      idx = j * niDst + i;  
     262      i_index_dst(idx) = i + ibegin; 
     263      j_index_dst(idx) = j + jbegin; 
     264    } 
     265 
     266  
     267 
     268  // 1. Fill in array relating to global index (i_index, j_index, transmap, etc, ...) 
     269  // Global index mapping between destination and source 
     270  this->transformationMapping_.resize(1); 
     271  this->transformationWeight_.resize(1); 
     272  TransformationIndexMap& transMap = this->transformationMapping_[0]; 
     273  TransformationWeightMap& transWeight = this->transformationWeight_[0]; 
     274 
     275  transMap.rehash(std::ceil(newNbLocalDst/transMap.max_load_factor())); 
     276  transWeight.rehash(std::ceil(newNbLocalDst/transWeight.max_load_factor())); 
     277   
     278  // Index mapping for local domain 
     279  // Mapping global index of expanded domain into original one  
     280  // (Representing global index of expanded domain in form of global index of original one) 
     281  CArray<size_t,1> globalIndexSrcOnDstDomain(newNbLocalDst);  
     282  for (idx = 0; idx < newNbLocalDst; ++idx) 
     283  { 
     284    iindexDst = i_index_dst(idx); 
     285    jindexDst = j_index_dst(idx); 
     286    globIndexDst = jindexDst * niGloDst + iindexDst; 
     287    globIndexSrc = (((jindexDst-1)+njGloSrc) % njGloSrc) * niGloSrc + (((iindexDst-1)+niGloSrc) % niGloSrc) ; 
     288    globalIndexSrcOnDstDomain(idx) = globIndexSrc; 
     289 
     290    transMap[globIndexDst].push_back(globIndexSrc); 
     291    transWeight[globIndexDst].push_back(1.0);  
     292  } 
     293 
     294  // 2. Exchange local info among domains (lon,lat,bounds,mask,etc,...) 
     295  CClientClientDHTDouble::Index2VectorInfoTypeMap localData; 
     296  localData.rehash(std::ceil(oldNbLocal/localData.max_load_factor())); 
     297 
     298  // Information exchanged among domains (attention to their order), number in parentheses presents size of data 
     299  // lon(1) + lat(1) + bounds_lon(nVertex) + bounds_lat(nVertex) + mask(1) + data_i_index(1) 
     300  int dataPackageSize =  1 + 1 + // lon + lat 
     301                         nVertex + nVertex + //bounds_lon + bounds_lat 
     302                         1 + // mask_1d_dst; 
     303                         1 + 1; // data_i_index + data_j_index 
     304  // Initialize database 
     305  for (int idx = 0; idx < oldNbLocal; ++idx) 
     306  { 
     307    index = i_index_src(idx) + j_index_src(idx) * niGloSrc; 
     308    localData[index].resize(dataPackageSize); 
     309    std::vector<double>& data = localData[index]; 
     310 
     311    //Pack data 
     312    int dataIdx = 0; 
     313    data[dataIdx] = lon_src(idx);++dataIdx; 
     314    data[dataIdx] = lat_src(idx);++dataIdx; 
     315    for (int i = 0; i < nVertex; ++i) 
     316    { 
     317      data[dataIdx] = bounds_lon_src(i,idx); ++dataIdx; 
     318    } 
     319    for (int i = 0; i < nVertex; ++i) 
     320    { 
     321      data[dataIdx] = bounds_lat_src(i,idx); ++dataIdx; 
     322    } 
     323    data[dataIdx] = mask_1d_src(idx) ? 1.0 : -1.0; ++dataIdx; 
     324    data[dataIdx] = data_i_index_src_full(idx);++dataIdx; 
     325    data[dataIdx] = data_j_index_src_full(idx); 
     326  } 
     327 
     328  CClientClientDHTDouble dhtData(localData,client->intraComm); 
     329  dhtData.computeIndexInfoMapping(globalIndexSrcOnDstDomain); 
     330  CClientClientDHTDouble::Index2VectorInfoTypeMap& neighborData = dhtData.getInfoIndexMap(); 
     331  CClientClientDHTDouble::Index2VectorInfoTypeMap::iterator ite = neighborData.end(), it; 
     332 
     333  // Ok get all data for destination 
     334  // If domain is not periodic, then we mask all extended part. 
     335  int nbUnMaskedPointOnExtendedPart = 0, remainder = 0, dataIIndex, dataJIndex; 
     336  size_t nIdx; 
     337  double maskValue = 1.0; 
     338  for (index = 0; index < newNbLocalDst; ++index) 
     339  { 
     340     nIdx = globalIndexSrcOnDstDomain(index); 
     341     it = neighborData.find(nIdx); 
     342     if (ite != it) 
     343     { 
     344        std::vector<double>& data = it->second; 
     345        // Unpack data 
     346        int dataIdx = 0; 
     347        lon_dst(index) = data[dataIdx]; ++dataIdx; 
     348        lat_dst(index) = data[dataIdx]; ++dataIdx; 
     349        for (int i = 0; i < nVertex; ++i) 
     350        { 
     351          bounds_lon_dst(i,index) = data[dataIdx]; ++dataIdx; 
     352        } 
     353        for (int i = 0; i < nVertex; ++i) 
     354        { 
     355          bounds_lat_dst(i,index) = data[dataIdx]; ++dataIdx; 
     356        } 
     357         
     358        // Check whether we have x periodic. If we don't, we should mask all point at 0 and niGloDst-1 
     359        maskValue = data[dataIdx]; 
     360        if (!isXPeriodic_)  
     361        { 
     362          remainder = i_index_dst(index) % (niGloDst-1); 
     363          if (0 == remainder)  
     364          { 
     365            maskValue = -1.0; 
     366          } 
     367        } 
     368 
     369        if (!isYPeriodic_)  
     370        { 
     371          remainder = j_index_dst(index) % (njGloDst-1); 
     372          if (0 == remainder)  
     373          { 
     374            maskValue = -1.0; 
     375          } 
     376        } 
     377 
     378        mask_1d_dst(index) = (1.0 == maskValue) ? true : false; ++dataIdx; 
     379 
     380        dataIIndex = (int) data[dataIdx]; 
     381        if (!isXPeriodic_)  
     382        { 
     383          remainder = i_index_dst(index) % (niGloDst-1); 
     384          if (0 == remainder)  
     385          { 
     386            dataIIndex = -1; 
     387          } 
     388        } 
     389        data_i_index_dst_full(index) = dataIIndex; ++dataIdx; 
     390         
     391        dataJIndex = (int) data[dataIdx]; 
     392        if (!isYPeriodic_)  
     393        { 
     394          remainder = j_index_dst(index) % (njGloDst-1); 
     395          if (0 == remainder)  
     396          { 
     397            dataJIndex = -1; 
     398          } 
     399        }         
     400        data_j_index_dst_full(index) = dataJIndex; 
     401 
     402        if ((0 <= data_i_index_dst_full(index)) && (0 <= data_j_index_dst_full(index))) 
     403        { 
     404          ++nbUnMaskedPointOnExtendedPart; 
     405        } 
     406     } 
     407  } 
     408 
     409   
     410  // Finally, update data_i_index, data_j_index 
     411  data_i_index_dst.resize(nbUnMaskedPointOnExtendedPart); 
     412  data_j_index_dst.resize(nbUnMaskedPointOnExtendedPart);  
     413  int count = 0;  
     414  for (idx = 0; idx < newNbLocalDst; ++idx) 
     415  { 
     416    dataIIndex = data_i_index_dst_full(idx); 
     417    dataJIndex = data_j_index_dst_full(idx); 
     418    if ((0 <= dataIIndex) && (0 <= dataJIndex)) 
     419    { 
     420      data_i_index_dst(count) = i_index_dst(idx) - i_index_dst(0); 
     421      data_j_index_dst(count) = j_index_dst(idx) - j_index_dst(0); 
     422      ++count; 
     423    } 
     424  } 
     425 
     426  // Update data_ni, data_nj 
     427  domainDestination->data_ni.setValue(niDst); 
     428  domainDestination->data_nj.setValue(njDst); 
     429  domainDestination->data_ibegin.setValue(0); 
     430  domainDestination->data_jbegin.setValue(0); 
     431 
     432 
     433  // Update longitude and latitude  
     434  if (niSrc == domainSource->lonvalue_1d.numElements() && njSrc == domainSource->latvalue_1d.numElements()) // Ok, we have rectilinear here 
     435  { 
     436     domainDestination->lonvalue_1d.resize(niDst); 
     437     domainDestination->lonvalue_1d = lon_dst(Range(0,niDst-1)); 
     438     domainDestination->latvalue_1d.resize(njDst); 
     439     domainDestination->latvalue_1d = lat_dst(Range(0,lat_dst.numElements()-1,niDst)); 
     440  } 
     441  else // It should be curvilinear 
     442  { 
     443     domainDestination->lonvalue_1d.resize(lon_dst.numElements()); 
     444     domainDestination->lonvalue_1d = lon_dst; 
     445     domainDestination->latvalue_1d.resize(lat_dst.numElements()); 
     446     domainDestination->latvalue_1d = (lat_dst); 
     447  } 
     448 
    123449} 
    124450 
     
    130456 *  \param [in] neighborsDomainSrc domain extended part 
    131457 */ 
    132 void CDomainAlgorithmExpand::updateDomainAttributes(CDomain* domainDestination, 
    133                                                     CDomain* domainSource, 
    134                                                     CArray<int,2>& neighborsDomainSrc) 
    135 { 
     458void CDomainAlgorithmExpand::updateUnstructuredDomainAttributes(CDomain* domainDestination, 
     459                                                                CDomain* domainSource, 
     460                                                                CArray<int,2>& neighborsDomainSrc) 
     461{ 
     462 
    136463  CContext* context = CContext::getCurrent(); 
    137464  CContextClient* client=context->client; 
     
    255582      data[dataIdx] = bounds_lat_src(i,idx); ++dataIdx; 
    256583    } 
    257     data[dataIdx] = mask_1d_src(idx) ? 1.0 : -1; ++dataIdx; 
     584    data[dataIdx] = mask_1d_src(idx) ? 1.0 : -1.0; ++dataIdx; 
    258585    data[dataIdx] = data_i_index_src_full(idx); 
    259586  } 
     
    308635  { 
    309636    dataIdx = data_i_index_dst_full(idx); 
    310     if ((0 <= dataIdx) && (dataIdx < newNbLocalDst)) 
     637    if ((0 <= dataIdx)) 
    311638    { 
    312639      ++count; 
     
    322649  { 
    323650    dataIdx = data_i_index_dst_full(idx); 
    324     if ((0 <= dataIdx) && (dataIdx < newNbLocalDst)) 
     651    if ((0 <= dataIdx)) 
    325652    { 
    326653      data_i_index_dst(count) = dataIdx; 
     
    331658  // Update ni 
    332659  domainDestination->ni.setValue(newNbLocalDst); 
    333  
    334660} 
    335661 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.