New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
lbc_lnk_pt2pt_generic.h90 in NEMO/trunk/src/OCE/LBC – NEMO

source: NEMO/trunk/src/OCE/LBC/lbc_lnk_pt2pt_generic.h90 @ 15296

Last change on this file since 15296 was 15050, checked in by smasson, 3 years ago

trunk: minor bugfix in lbc_lnk, #2704

  • Property svn:keywords set to Id
  • Property svn:mime-type set to text/x-fortran
File size: 15.3 KB
Line 
1 
2#if ! defined BLOCK_ISEND && ! defined BLOCK_FILL
3   SUBROUTINE lbc_lnk_pt2pt_/**/PRECISION( cdname, ptab, cd_nat, psgn, kfld, kfillmode, pfillval, khls, lsend, lrecv, ld4only )
4      CHARACTER(len=*)              , INTENT(in   ) ::   cdname      ! name of the calling subroutine
5      TYPE(PTR_4d_/**/PRECISION),  DIMENSION(:), INTENT(inout) ::   ptab        ! pointer of arrays on which apply the b.c.
6      CHARACTER(len=1), DIMENSION(:), INTENT(in   ) ::   cd_nat      ! nature of array grid-points
7      REAL(PRECISION),  DIMENSION(:), INTENT(in   ) ::   psgn        ! sign used across the north fold boundary
8      INTEGER                       , INTENT(in   ) ::   kfld        ! number of pt3d arrays
9      INTEGER ,             OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   kfillmode   ! filling method for halo over land (default = constant)
10      REAL(PRECISION),      OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   pfillval    ! background value (used at closed boundaries)
11      INTEGER ,             OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   khls        ! halo size, default = nn_hls
12      LOGICAL, DIMENSION(4),OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   lsend, lrecv  ! communication with other 4 proc
13      LOGICAL,              OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   ld4only     ! if .T., do only 4-neighbour comm (ignore corners)
14      !
15      INTEGER  ::     ji,   jj,  jk,  jl,  jf, jn     ! dummy loop indices
16      INTEGER  ::    ipi,  ipj, ipk, ipl, ipf         ! dimension of the input array
17      INTEGER  ::   ip0i, ip1i, im0i, im1i
18      INTEGER  ::   ip0j, ip1j, im0j, im1j
19      INTEGER  ::   ishti, ishtj, ishti2, ishtj2
20      INTEGER  ::   ifill_nfd, icomm, ierr
21      INTEGER  ::   ihls, idxs, idxr, iszS, iszR
22      INTEGER, DIMENSION(4)  ::   iwewe, issnn
23      INTEGER, DIMENSION(8)  ::   isizei, ishtSi, ishtRi, ishtPi
24      INTEGER, DIMENSION(8)  ::   isizej, ishtSj, ishtRj, ishtPj
25      INTEGER, DIMENSION(8)  ::   ifill, iszall, ishtS, ishtR
26      INTEGER, DIMENSION(8)  ::   ireq             ! mpi_request id
27      INTEGER, DIMENSION(8)  ::   iStag, iRtag     ! Send and Recv mpi_tag id
28      REAL(PRECISION) ::   zland
29      LOGICAL, DIMENSION(8)  ::   llsend, llrecv
30      LOGICAL  ::   ll4only                                        ! default: 8 neighbourgs
31      !!----------------------------------------------------------------------
32      !
33      ! ----------------------------------------- !
34      !     1. local variables initialization     !
35      ! ----------------------------------------- !
36      !
37      ipi = SIZE(ptab(1)%pt4d,1)
38      ipj = SIZE(ptab(1)%pt4d,2)
39      ipk = SIZE(ptab(1)%pt4d,3)
40      ipl = SIZE(ptab(1)%pt4d,4)
41      ipf = kfld
42      !
43      IF( narea == 1 .AND. numcom == -1 ) CALL mpp_report( cdname, ipk, ipl, ipf, ld_lbc = .TRUE. )
44      !
45      idxs = 1   ! initalize index for send buffer
46      idxr = 1   ! initalize index for recv buffer
47      icomm = mpi_comm_oce        ! shorter name
48      !
49      ! take care of optional parameters
50      !
51      ihls = nn_hls   ! default definition
52      IF( PRESENT( khls ) )   ihls = khls
53      IF( ihls > n_hlsmax ) THEN
54         WRITE(ctmp1,*) TRIM(cdname), ' is calling lbc_lnk with khls > n_hlsmax : ', khls, '>', n_hlsmax
55         CALL ctl_stop( 'STOP', ctmp1 )
56      ENDIF
57      IF( ipi /= Ni_0+2*ihls ) THEN
58         WRITE(ctmp1,*) TRIM(cdname), ' is calling lbc_lnk with an input array which does not match ihls along i: ', ipi, ihls, Ni_0
59         CALL ctl_stop( 'STOP', ctmp1 )
60      ENDIF
61      IF( ipj /= Nj_0+2*ihls ) THEN
62         WRITE(ctmp1,*) TRIM(cdname), ' is calling lbc_lnk with an input array which does not match ihls along j:', ipj, ihls , Nj_0
63         CALL ctl_stop( 'STOP', ctmp1 )
64      ENDIF
65      !
66      ll4only = .FALSE.    ! default definition
67      IF( PRESENT(ld4only) )   ll4only = ld4only
68      !
69      zland = 0._wp                                     ! land filling value: zero by default
70      IF( PRESENT( pfillval ) )   zland = pfillval      ! set land value
71      !
72      ! define llsend and llrecv: logicals which say if mpi-neibourgs for send or receive exist or not.
73      IF     ( PRESENT(lsend) .AND. PRESENT(lrecv) ) THEN   ! localy defined neighbourgs
74         llsend(1:4) = lsend(1:4)   ;   llrecv(1:4) = lrecv(1:4)
75      ELSE IF( PRESENT(lsend) .OR.  PRESENT(lrecv) ) THEN
76         WRITE(ctmp1,*) TRIM(cdname), ' is calling lbc_lnk with only one of the two arguments lsend or lrecv'
77         CALL ctl_stop( 'STOP', ctmp1 )
78      ELSE                                              ! default neighbours
79         llsend(:) = mpiSnei(ihls,:) >= 0
80         IF( ll4only )   llsend(5:8) = .FALSE.          ! exclude corners
81         llrecv(:) = mpiRnei(ihls,:) >= 0
82         IF( ll4only )   llrecv(5:8) = .FALSE.          ! exclude corners
83      ENDIF
84      !
85      ! define ifill: which method should be used to fill each parts (sides+corners) of the halos
86      ! default definition
87      DO jn = 1, 4
88         IF(             llrecv(jn) ) THEN   ;   ifill(jn) = jpfillmpi    ! with an mpi communication
89         ELSEIF(    l_SelfPerio(jn) ) THEN   ;   ifill(jn) = jpfillperio  ! with self-periodicity
90         ELSEIF( PRESENT(kfillmode) ) THEN   ;   ifill(jn) = kfillmode    ! localy defined
91         ELSE                                ;   ifill(jn) = jpfillcst    ! constant value (zland)
92         ENDIF
93      END DO
94      DO jn = 5, 8
95         IF(             llrecv(jn) ) THEN   ;   ifill(jn) = jpfillmpi    ! with an mpi communication
96         ELSE                                ;   ifill(jn) = jpfillnothing! do nothing
97         ENDIF
98      END DO
99         !
100      ! north fold treatment
101      IF( l_IdoNFold ) THEN
102         ifill_nfd = ifill(jpno)             ! if we are here, this means llrecv(jpno) = .false. and l_SelfPerio(jpno) = .false.
103         ifill( (/jpno/) ) = jpfillnothing   ! we do north fold -> do nothing for northern halo
104      ENDIF
105     
106      ! We first define the localization and size of the parts of the array that will be sent (s), received (r)
107      ! or used for periodocity (p). The localization is defined as "the bottom left corner - 1" in i and j directions.
108      ! This is a shift that will be applied later in the do loops to pick-up the appropriate part of the array
109      !
110      ! all definitions bellow do not refer to N[ij][se]0 so we can use it with any local value of ihls
111      !                   !                       ________________________
112      ip0i =          0   !          im0j = inner |__|__|__________|__|__|
113      ip1i =       ihls   !   im1j = inner - halo |__|__|__________|__|__|
114      im1i = ipi-2*ihls   !                       |  |  |          |  |  |
115      im0i = ipi - ihls   !                       |  |  |          |  |  |
116      ip0j =          0   !                       |  |  |          |  |  |
117      ip1j =       ihls   !                       |__|__|__________|__|__|
118      im1j = ipj-2*ihls   !           ip1j = halo |__|__|__________|__|__|
119      im0j = ipj - ihls   !              ip0j = 0 |__|__|__________|__|__|
120      !                   !                    ip0i ip1i        im1i im0i
121      !
122      iwewe(:) = (/ jpwe,jpea,jpwe,jpea /)   ;   issnn(:) = (/ jpso,jpso,jpno,jpno /)
123      !cd     sides:     west  east south north      ;   corners: so-we, so-ea, no-we, no-ea
124      isizei(1:4) = (/ ihls, ihls,  ipi,  ipi /)   ;   isizei(5:8) = ihls              ! i- count
125      isizej(1:4) = (/  ipj,  ipj, ihls, ihls /)   ;   isizej(5:8) = ihls              ! j- count
126      ishtSi(1:4) = (/ ip1i, im1i, ip0i, ip0i /)   ;   ishtSi(5:8) = ishtSi( iwewe )   ! i- shift send data
127      ishtSj(1:4) = (/ ip0j, ip0j, ip1j, im1j /)   ;   ishtSj(5:8) = ishtSj( issnn )   ! j- shift send data
128      ishtRi(1:4) = (/ ip0i, im0i, ip0i, ip0i /)   ;   ishtRi(5:8) = ishtRi( iwewe )   ! i- shift received data location
129      ishtRj(1:4) = (/ ip0j, ip0j, ip0j, im0j /)   ;   ishtRj(5:8) = ishtRj( issnn )   ! j- shift received data location
130      ishtPi(1:4) = (/ im1i, ip1i, ip0i, ip0i /)   ;   ishtPi(5:8) = ishtPi( iwewe )   ! i- shift data used for periodicity
131      ishtPj(1:4) = (/ ip0j, ip0j, im1j, ip1j /)   ;   ishtPj(5:8) = ishtPj( issnn )   ! j- shift data used for periodicity
132      !
133      ! -------------------------------- !
134      !     2. Prepare MPI exchanges     !
135      ! -------------------------------- !
136      !
137      iStag = (/ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 /)   ! any value but each one must be different
138      ! define iRtag with the corresponding iStag, e.g. data received at west where sent at east.
139      iRtag(jpwe) = iStag(jpea)   ;   iRtag(jpea) = iStag(jpwe)   ;   iRtag(jpso) = iStag(jpno)   ;   iRtag(jpno) = iStag(jpso)
140      iRtag(jpsw) = iStag(jpne)   ;   iRtag(jpse) = iStag(jpnw)   ;   iRtag(jpnw) = iStag(jpse)   ;   iRtag(jpne) = iStag(jpsw)
141      !
142      iszall(:) = isizei(:) * isizej(:) * ipk * ipl * ipf
143      ishtS(1) = 0
144      DO jn = 2, 8
145         ishtS(jn) = ishtS(jn-1) + iszall(jn-1) * COUNT( (/llsend(jn-1)/) )
146      END DO
147      ishtR(1) = 0
148      DO jn = 2, 8
149         ishtR(jn) = ishtR(jn-1) + iszall(jn-1) * COUNT( (/llrecv(jn-1)/) )
150      END DO
151
152      ! Allocate buffer arrays to be sent/received if needed
153      iszS = SUM(iszall, mask = llsend)                             ! send buffer size
154      IF( ALLOCATED(BUFFSND) ) THEN
155         CALL mpi_waitall(8, nreq_p2p, MPI_STATUSES_IGNORE, ierr)   ! wait for Isend from the PREVIOUS call
156         IF( SIZE(BUFFSND) < iszS )    DEALLOCATE(BUFFSND)          ! send buffer is too small
157      ENDIF
158      IF( .NOT. ALLOCATED(BUFFSND) )   ALLOCATE( BUFFSND(iszS) )
159      iszR = SUM(iszall, mask = llrecv)                             ! recv buffer size
160      IF( ALLOCATED(BUFFRCV) ) THEN
161         IF( SIZE(BUFFRCV) < iszR )    DEALLOCATE(BUFFRCV)          ! recv buffer is too small
162      ENDIF
163      IF( .NOT. ALLOCATED(BUFFRCV) )   ALLOCATE( BUFFRCV(iszR) )
164      !
165      ! default definition when no communication is done. understood by mpi_waitall
166      nreq_p2p(:) = MPI_REQUEST_NULL   ! WARNING: Must be done after the call to mpi_waitall just above
167      !
168      ! ----------------------------------------------- !
169      !     3. Do east and west MPI_Isend if needed     !
170      ! ----------------------------------------------- !
171      !
172      DO jn = 1, 2
173#define BLOCK_ISEND
174#  include "lbc_lnk_pt2pt_generic.h90"         
175#undef BLOCK_ISEND
176      END DO
177      !
178      ! ----------------------------------- !
179      !     4. Fill east and west halos     !
180      ! ----------------------------------- !
181      !
182      DO jn = 1, 2
183#define BLOCK_FILL
184#  include "lbc_lnk_pt2pt_generic.h90"         
185#undef BLOCK_FILL
186      END DO
187      !
188      ! ------------------------------------------------- !
189      !     5. Do north and south MPI_Isend if needed     !
190      ! ------------------------------------------------- !
191      !
192      DO jn = 3, 4
193#define BLOCK_ISEND
194#  include "lbc_lnk_pt2pt_generic.h90"         
195#undef BLOCK_ISEND
196      END DO
197      !
198      ! ------------------------------- !
199      !     6. north fold treatment     !
200      ! ------------------------------- !
201      !
202      ! Must be done after receiving data from East/West neighbourgs (as it is coded in mpp_nfd, to be changed one day...)
203      ! Do it after MPI_iSend to south/north neighbourgs so they won't wait (too much) to receive their data
204      ! Do if before MPI_Recv from south/north neighbourgs so we have more time to receive data
205      !
206      IF( l_IdoNFold ) THEN
207         IF( jpni == 1 )  THEN   ;   CALL lbc_nfd( ptab, cd_nat, psgn                  , ihls, ipf )   ! self NFold
208         ELSE                    ;   CALL mpp_nfd( ptab, cd_nat, psgn, ifill_nfd, zland, ihls, ipf )   ! mpi  NFold
209         ENDIF
210      ENDIF
211      !
212      ! ------------------------------------- !
213      !     7. Fill south and north halos     !
214      ! ------------------------------------- !
215      !
216      DO jn = 3, 4
217#define BLOCK_FILL
218#  include "lbc_lnk_pt2pt_generic.h90"         
219#undef BLOCK_FILL
220      END DO
221      !
222      ! ----------------------------------------------- !
223      !     8. Specific problem in corner treatment     !
224      !              ( very rate case... )              !
225      ! ----------------------------------------------- !
226      !
227      DO jn = 5, 8
228#define BLOCK_ISEND
229#  include "lbc_lnk_pt2pt_generic.h90"         
230#undef BLOCK_ISEND
231      END DO
232      DO jn = 5, 8
233#define BLOCK_FILL
234#  include "lbc_lnk_pt2pt_generic.h90"         
235#undef BLOCK_FILL
236      END DO
237      !
238      ! -------------------------------------------- !
239      !     9. deallocate local temporary arrays     !
240      !        if they areg larger than jpi*jpj      !  <- arbitrary max size...
241      ! -------------------------------------------- !
242      !
243      IF( iszR > jpi*jpj )   DEALLOCATE(BUFFRCV)                    ! blocking receive -> can directly deallocate
244      IF( iszS > jpi*jpj ) THEN
245         CALL mpi_waitall(8, nreq_p2p, MPI_STATUSES_IGNORE, ierr)   ! must wait before deallocate send buffer
246         DEALLOCATE(BUFFSND)
247      ENDIF
248      !
249   END SUBROUTINE lbc_lnk_pt2pt_/**/PRECISION
250#endif
251
252#if defined BLOCK_ISEND
253   IF( llsend(jn) ) THEN
254      ishti = ishtSi(jn)
255      ishtj = ishtSj(jn)
256      DO jf = 1, ipf  ;  DO jl = 1, ipl  ;  DO jk = 1, ipk  ;  DO jj = 1,isizej(jn)  ;  DO ji = 1,isizei(jn)
257         BUFFSND(idxs) = ptab(jf)%pt4d(ishti+ji,ishtj+jj,jk,jl)
258         idxs = idxs + 1
259      END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO
260#if ! defined key_mpi_off
261      IF( ln_timing ) CALL tic_tac(.TRUE.)
262      ! non-blocking send of the west/east side using local buffer
263      CALL MPI_ISEND( BUFFSND(ishtS(jn)+1), iszall(jn), MPI_TYPE, mpiSnei(ihls,jn), iStag(jn), icomm, nreq_p2p(jn), ierr )
264      IF( ln_timing ) CALL tic_tac(.FALSE.)
265#endif
266   ENDIF
267#endif
268
269#if defined BLOCK_FILL
270   ishti = ishtRi(jn)
271   ishtj = ishtRj(jn)
272   SELECT CASE ( ifill(jn) )
273   CASE ( jpfillnothing )               ! no filling
274   CASE ( jpfillmpi   )                 ! fill with data received by MPI
275#if ! defined key_mpi_off
276      IF( ln_timing ) CALL tic_tac(.TRUE.)
277      !                                 ! blocking receive of the west/east halo in local temporary arrays
278      CALL MPI_RECV( BUFFRCV(ishtR(jn)+1), iszall(jn), MPI_TYPE, mpiRnei(ihls,jn), iRtag(jn), icomm, MPI_STATUS_IGNORE, ierr )
279      IF( ln_timing ) CALL tic_tac(.FALSE.)
280#endif
281      DO jf = 1, ipf  ;  DO jl = 1, ipl  ;  DO jk = 1, ipk  ;  DO jj = 1,isizej(jn)  ;  DO ji = 1,isizei(jn)
282         ptab(jf)%pt4d(ishti+ji,ishtj+jj,jk,jl) = BUFFRCV(idxr)
283         idxr = idxr + 1
284      END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO
285   CASE ( jpfillperio )                 ! use periodicity
286      ishti2 = ishtPi(jn)
287      ishtj2 = ishtPj(jn)
288      DO jf = 1, ipf  ;  DO jl = 1, ipl  ;  DO jk = 1, ipk  ;  DO jj = 1,isizej(jn)  ;  DO ji = 1,isizei(jn)
289         ptab(jf)%pt4d(ishti+ji,ishtj+jj,jk,jl) = ptab(jf)%pt4d(ishti2+ji,ishtj2+jj,jk,jl)
290      END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO
291   CASE ( jpfillcopy  )                 ! filling with inner domain values
292      ishti2 = ishtSi(jn)
293      ishtj2 = ishtSj(jn)
294      DO jf = 1, ipf  ;  DO jl = 1, ipl  ;  DO jk = 1, ipk  ;  DO jj = 1,isizej(jn)  ;  DO ji = 1,isizei(jn)
295         ptab(jf)%pt4d(ishti+ji,ishtj+jj,jk,jl) = ptab(jf)%pt4d(ishti2+ji,ishtj2+jj,jk,jl)
296      END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO
297   CASE ( jpfillcst   )                 ! filling with constant value
298      DO jf = 1, ipf  ;  DO jl = 1, ipl  ;  DO jk = 1, ipk  ;  DO jj = 1,isizej(jn)  ;  DO ji = 1,isizei(jn)
299         ptab(jf)%pt4d(ishti+ji,ishtj+jj,jk,jl) = zland
300      END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO   ;   END DO
301   END SELECT
302#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.