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Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
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nemogcm.F90 in branches/2011/dev_NEMO_MERGE_2011/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC – NEMO

source: branches/2011/dev_NEMO_MERGE_2011/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/nemogcm.F90 @ 3140

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Add timing module see ticket #829

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 35.9 KB
Line 
1MODULE nemogcm
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE nemogcm   ***
4   !! Ocean system   : NEMO GCM (ocean dynamics, on-line tracers, biochemistry and sea-ice)
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  ! 1990-10  (C. Levy, G. Madec)  Original code
7   !!            7.0  ! 1991-11  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec)
8   !!            7.1  ! 1993-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
9   !!                             P. Delecluse, C. Perigaud, G. Caniaux, B. Colot, C. Maes) release 7.1
10   !!             -   ! 1992-06  (L.Terray)  coupling implementation
11   !!             -   ! 1993-11  (M.A. Filiberti) IGLOO sea-ice
12   !!            8.0  ! 1996-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
13   !!                             P. Delecluse, L.Terray, M.A. Filiberti, J. Vialar, A.M. Treguier, M. Levy) release 8.0
14   !!            8.1  ! 1997-06  (M. Imbard, G. Madec)
15   !!            8.2  ! 1999-11  (M. Imbard, H. Goosse)  LIM sea-ice model
16   !!                 ! 1999-12  (V. Thierry, A-M. Treguier, M. Imbard, M-A. Foujols)  OPEN-MP
17   !!                 ! 2000-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Boundary Conditions  (CLIPPER)
18   !!   NEMO     1.0  ! 2002-08  (G. Madec)  F90: Free form and modules
19   !!             -   ! 2004-06  (R. Redler, NEC CCRLE, Germany) add OASIS[3/4] coupled interfaces
20   !!             -   ! 2004-08  (C. Talandier) New trends organization
21   !!             -   ! 2005-06  (C. Ethe) Add the 1D configuration possibility
22   !!             -   ! 2005-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization
23   !!             -   ! 2006-03  (L. Debreu, C. Mazauric)  Agrif implementation
24   !!             -   ! 2006-04  (G. Madec, R. Benshila)  Step reorganization
25   !!             -   ! 2007-07  (J. Chanut, A. Sellar) Unstructured open boundaries (BDY)
26   !!            3.2  ! 2009-08  (S. Masson)  open/write in the listing file in mpp
27   !!            3.3  ! 2010-05  (K. Mogensen, A. Weaver, M. Martin, D. Lea) Assimilation interface
28   !!             -   ! 2010-10  (C. Ethe, G. Madec) reorganisation of initialisation phase
29   !!            3.3.1! 2011-01  (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
30   !!            3.4  ! 2011-11  (C. Harris) decomposition changes for running with CICE
31   !!----------------------------------------------------------------------
32
33   !!----------------------------------------------------------------------
34   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
35   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
36   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
37   !!   nemo_closefile : close remaining open files
38   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
39   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
40   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
41   !!----------------------------------------------------------------------
42   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
43   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
44   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
45   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
46   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
47   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
48   USE obcini          ! open boundary cond. initialization (obc_ini routine)
49   USE bdyini          ! open boundary cond. initialization (bdy_init routine)
50   USE bdydta          ! open boundary cond. initialization (bdy_dta_init routine)
51   USE bdytides        ! open boundary cond. initialization (tide_init routine)
52   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
53   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
54   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
55   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
56   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
57   USE trdmod          ! momentum/tracers trends       (trd_mod_init routine)
58   USE asminc          ! assimilation increments       (asm_inc_init routine)
59   USE asmtrj          ! writing out state trajectory
60   USE sshwzv          ! vertical velocity used in asm
61   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
62   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
63   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
64   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
65#if defined key_oasis3
66   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
67#elif defined key_oasis4
68   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
69#endif
70   USE c1d             ! 1D configuration
71   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
72   USE dynnept         ! simplified form of Neptune effect
73#if defined key_top
74   USE trcini          ! passive tracer initialisation
75#endif
76   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
77#if defined key_iomput
78   USE mod_ioclient
79#endif
80
81   IMPLICIT NONE
82   PRIVATE
83
84   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
85   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
86
87   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
88
89   !!----------------------------------------------------------------------
90   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
91   !! $Id$
92   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
93   !!----------------------------------------------------------------------
94CONTAINS
95
96   SUBROUTINE nemo_gcm
97      !!----------------------------------------------------------------------
98      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
99      !!
100      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
101      !!              curvilinear mesh on the sphere.
102      !!
103      !! ** Method  : - model general initialization
104      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
105      !!              - finalize the run by closing files and communications
106      !!
107      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
108      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
109      !!----------------------------------------------------------------------
110      INTEGER ::   istp       ! time step index
111      !!----------------------------------------------------------------------
112      !
113#if defined key_agrif
114      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
115#endif
116
117      !                            !-----------------------!
118      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
119      !                            !-----------------------!
120#if defined key_agrif
121      CALL Agrif_Declare_Var       ! AGRIF: set the meshes
122# if defined key_top
123      CALL Agrif_Declare_Var_Top   ! AGRIF: set the meshes
124# endif
125#endif
126      ! check that all process are still there... If some process have an error,
127      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
128      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
129
130      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
131
132      !                            !-----------------------!
133      !                            !==   time stepping   ==!
134      !                            !-----------------------!
135      istp = nit000
136#if defined key_c1d
137         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
138            CALL stp_c1d( istp )
139            istp = istp + 1
140         END DO
141#else
142          IF( lk_asminc ) THEN
143             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
144             IF( ln_trjwri ) CALL asm_trj_wri( nit000 - 1 )    ! Output trajectory fields
145             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
146                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
147                IF( ln_dyninc ) THEN
148                   CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
149                   IF ( ln_asmdin ) CALL ssh_wzv ( nit000 - 1 )      ! update vertical velocity
150                ENDIF
151                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
152             ENDIF
153          ENDIF
154       
155         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
156#if defined key_agrif
157            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
158#else
159            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
160#endif
161            istp = istp + 1
162            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
163         END DO
164#endif
165
166      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
167       
168      !                            !------------------------!
169      !                            !==  finalize the run  ==!
170      !                            !------------------------!
171      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
172      !
173      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
174         WRITE(numout,cform_err)
175         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found' 
176      ENDIF
177      !
178      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
179      !
180      CALL nemo_closefile
181#if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
182      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
183#else
184      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
185#endif
186      !
187   END SUBROUTINE nemo_gcm
188
189
190   SUBROUTINE nemo_init
191      !!----------------------------------------------------------------------
192      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
193      !!
194      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
195      !!----------------------------------------------------------------------
196      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
197      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
198      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
199      !!
200      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
201         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
202         &             nn_bench, nn_timing
203      !!----------------------------------------------------------------------
204      !
205      cltxt = ''
206      !
207      !                             ! open Namelist file
208      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
209      !
210      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
211      !
212      !                             !--------------------------------------------!
213      !                             !  set communicator & select the local node  !
214      !                             !--------------------------------------------!
215#if defined key_iomput
216      IF( Agrif_Root() ) THEN
217# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
218         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
219# endif
220         CALL  init_ioclient( ilocal_comm )                 ! exchange io_server nemo local communicator with the io_server
221      ENDIF
222      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
223#else
224# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
225      IF( Agrif_Root() ) THEN
226         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
227      ENDIF
228      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
229# else
230      ilocal_comm = 0
231      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
232# endif
233#endif
234      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
235
236      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
237
238      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
239      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
240      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
241#if   defined key_mpp_mpi
242         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
243#else
244         jpni  = 1
245         jpnj  = 1
246         jpnij = jpni*jpnj
247#endif
248      END IF
249
250      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
251      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
252      ! than variables
253      IF( Agrif_Root() ) THEN
254         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
255#if defined key_nemocice_decomp
256         jpj = ( jpjglo+1-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
257#else
258         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
259#endif
260         jpk = jpkdta                                             ! third dim
261         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
262         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
263         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
264         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
265      ENDIF
266
267      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
268         !
269         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
270         !
271         WRITE(numout,*)
272         WRITE(numout,*) '         CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean'
273         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
274         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
275         WRITE(numout,*) '                  version 3.3  (2010) '
276         WRITE(numout,*)
277         WRITE(numout,*)
278         DO ji = 1, SIZE(cltxt) 
279            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
280         END DO
281         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
282         !
283      ENDIF
284
285      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
286      ! allocate arrays
287      CALL nemo_alloc()
288
289      !                             !-------------------------------!
290      !                             !  NEMO general initialization  !
291      !                             !-------------------------------!
292
293      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
294
295      !                                      ! Domain decomposition
296      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
297      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
298      ENDIF
299      !
300      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
301      !
302      !                                      ! General initialization
303                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
304                            CALL     eos_init   ! Equation of state
305                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
306                            CALL     dom_init   ! Domain
307
308      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
309
310      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
311
312      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
313      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
314      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
315      IF( lk_bdy        )   CALL     tide_init      ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
316
317                            CALL flush(numout)
318                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
319                            CALL flush(numout)
320
321                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
322
323      !                                     ! Ocean physics
324                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
325      !                                         ! Vertical physics
326                            CALL     zdf_init      ! namelist read
327                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
328      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
329      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
330      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
331      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
332      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
333      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   & 
334         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
335      !                                         ! Lateral physics
336                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
337                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
338      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
339
340      !                                     ! Active tracers
341                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
342                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
343      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
344      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
345                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
346                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
347                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
348
349      !                                     ! Dynamics
350                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
351                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
352                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
353                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
354                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
355                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
356                           
357      !                                     ! Misc. options
358      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
359     
360#if defined key_top
361      !                                     ! Passive tracers
362                            CALL     trc_init
363#endif
364      !                                     ! Diagnostics
365      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
366                            CALL     iom_init   ! iom_put initialization
367      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
368                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
369      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
370                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
371                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
372      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
373                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
374                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
375      ENDIF     
376      !                                     ! Assimilation increments
377      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
378      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
379      !
380   END SUBROUTINE nemo_init
381
382
383   SUBROUTINE nemo_ctl
384      !!----------------------------------------------------------------------
385      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
386      !!
387      !! ** Purpose :   control print setting
388      !!
389      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
390      !!----------------------------------------------------------------------
391      !
392      IF(lwp) THEN                  ! control print
393         WRITE(numout,*)
394         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
395         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
396         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
397         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
398         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
399         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
400         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
401         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
402         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
403         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
404         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
405         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
406      ENDIF
407      !
408      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
409      nictls    = nn_ictls
410      nictle    = nn_ictle
411      njctls    = nn_jctls
412      njctle    = nn_jctle
413      isplt     = nn_isplt
414      jsplt     = nn_jsplt
415      nbench    = nn_bench
416      !                             ! Parameter control
417      !
418      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
419         IF( lk_mpp ) THEN
420            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
421         ELSE
422            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
423               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
424                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
425            ENDIF
426            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
427         ENDIF
428         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
429         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
430         !
431         !                              ! indices used for the SUM control
432         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
433            lsp_area = .FALSE.                       
434         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
435            lsp_area = .TRUE.
436            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
437               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
438               nictls = 1
439            ENDIF
440            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
441               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
442               nictle = jpiglo
443            ENDIF
444            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
445               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
446               njctls = 1
447            ENDIF
448            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
449               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
450               njctle = jpjglo
451            ENDIF
452         ENDIF
453      ENDIF
454      !
455      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
456         SELECT CASE ( cp_cfg )
457         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
458         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
459            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
460         END SELECT
461      ENDIF
462      !
463      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
464         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
465         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
466      !
467   END SUBROUTINE nemo_ctl
468
469
470   SUBROUTINE nemo_closefile
471      !!----------------------------------------------------------------------
472      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
473      !!
474      !! ** Purpose :   Close the files
475      !!----------------------------------------------------------------------
476      !
477      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
478      !
479      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
480      !
481      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
482      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
483      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
484      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
485      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
486      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
487      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
488      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
489      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
490
491      !
492      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
493      !
494   END SUBROUTINE nemo_closefile
495
496
497   SUBROUTINE nemo_alloc
498      !!----------------------------------------------------------------------
499      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
500      !!
501      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
502      !!
503      !! ** Method  :
504      !!----------------------------------------------------------------------
505      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
506      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
507      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
508      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
509      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
510      USE wrk_nemo  , ONLY: wrk_alloc
511      !
512      INTEGER :: ierr
513      !!----------------------------------------------------------------------
514      !
515      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
516      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
517      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
518      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
519      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
520      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
521      !
522      ierr = ierr + lib_mpp_alloc   (numout)    ! mpp exchanges
523      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
524      !
525      ierr = ierr + wrk_alloc(numout, lwp)      ! workspace
526      !
527      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
528      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
529      !
530   END SUBROUTINE nemo_alloc
531
532
533   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
534      !!----------------------------------------------------------------------
535      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
536      !!
537      !! ** Purpose :   
538      !!
539      !! ** Method  :
540      !!----------------------------------------------------------------------
541      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
542      !
543      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
544      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
545      INTEGER :: ierr  ! Error flag
546      INTEGER :: ji
547      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
548      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
549      !!----------------------------------------------------------------------
550
551      ierr = 0
552
553      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
554
555      IF( nfact <= 1 ) THEN
556         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
557         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
558         jpnj = 1
559         jpni = num_pes
560      ELSE
561         ! Search through factors for the pair that are closest in value
562         mindiff = 1000000
563         imin    = 1
564         DO ji = 1, nfact-1, 2
565            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
566            IF( idiff < mindiff ) THEN
567               mindiff = idiff
568               imin = ji
569            ENDIF
570         END DO
571         jpnj = ifact(imin)
572         jpni = ifact(imin + 1)
573      ENDIF
574      !
575      jpnij = jpni*jpnj
576      !
577   END SUBROUTINE nemo_partition
578
579
580   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
581      !!----------------------------------------------------------------------
582      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
583      !!
584      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
585      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
586      !!                maximum dimension kmaxfax.
587      !! ** Method  :
588      !!----------------------------------------------------------------------
589      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
590      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
591      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
592      !
593      INTEGER :: ifac, jl, inu
594      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
595      INTEGER :: ilfax(ntest)
596
597      ! lfax contains the set of allowed factors.
598      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
599         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
600      !!----------------------------------------------------------------------
601
602      ! Clear the error flag and initialise output vars
603      kerr = 0
604      kfax = 1
605      knfax = 0
606
607      ! Find the factors of n.
608      IF( kn == 1 )   GOTO 20
609
610      ! nu holds the unfactorised part of the number.
611      ! knfax holds the number of factors found.
612      ! l points to the allowed factor list.
613      ! ifac holds the current factor.
614
615      inu   = kn
616      knfax = 0
617
618      DO jl = ntest, 1, -1
619         !
620         ifac = ilfax(jl)
621         IF( ifac > inu )   CYCLE
622
623         ! Test whether the factor will divide.
624
625         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
626            !
627            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
628            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
629               kerr = 6
630               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
631               return
632            ENDIF
633            kfax(knfax) = ifac
634            ! Store the other factor that goes with this one
635            knfax = knfax + 1
636            kfax(knfax) = inu / ifac
637            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
638         ENDIF
639         !
640      END DO
641
642   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
643      !
644   END SUBROUTINE factorise
645
646#if defined key_mpp_mpi
647   SUBROUTINE nemo_northcomms
648      !!======================================================================
649      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
650      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit peer to peer messaging
651      !!=====================================================================
652      !!----------------------------------------------------------------------
653      !!
654      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
655      !!----------------------------------------------------------------------
656      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
657      !!----------------------------------------------------------------------
658
659      INTEGER ::   ji, jj, jk, ij, jtyp    ! dummy loop indices
660      INTEGER ::   ijpj                    ! number of rows involved in north-fold exchange
661      INTEGER ::   northcomms_alloc        ! allocate return status
662      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION ( :,: ) ::   znnbrs     ! workspace
663      LOGICAL,  ALLOCATABLE, DIMENSION ( : )   ::   lrankset   ! workspace
664
665      IF(lwp) WRITE(numout,*)
666      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'nemo_northcomms : Initialization of the northern neighbours lists'
667      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
668
669      !!----------------------------------------------------------------------
670      ALLOCATE( znnbrs(jpi,jpj), stat = northcomms_alloc )
671      ALLOCATE( lrankset(jpnij), stat = northcomms_alloc )
672      IF( northcomms_alloc /= 0 ) THEN
673         WRITE(numout,cform_war)
674         WRITE(numout,*) 'northcomms_alloc : failed to allocate arrays'
675         CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_northcomms : unable to allocate temporary arrays' )
676      ENDIF
677      nsndto = 0
678      isendto = -1
679      ijpj   = 4
680      !
681      ! This routine has been called because ln_nnogather has been set true ( nammpp )
682      ! However, these first few exchanges have to use the mpi_allgather method to
683      ! establish the neighbour lists to use in subsequent peer to peer exchanges.
684      ! Consequently, set l_north_nogather to be false here and set it true only after
685      ! the lists have been established.
686      !
687      l_north_nogather = .FALSE.
688      !
689      ! Exchange and store ranks on northern rows
690
691      DO jtyp = 1,4
692
693         lrankset = .FALSE.
694         znnbrs = narea
695         SELECT CASE (jtyp)
696            CASE(1)
697               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'T', 1. )      ! Type 1: T,W-points
698            CASE(2)
699               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'U', 1. )      ! Type 2: U-point
700            CASE(3)
701               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'V', 1. )      ! Type 3: V-point
702            CASE(4)
703               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'F', 1. )      ! Type 4: F-point
704         END SELECT
705
706         IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
707            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
708               ij = jj - nlcj + ijpj
709               DO ji = 1,jpi
710                  IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
711               &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
712               END DO
713            END DO
714
715            DO jj = 1,jpnij
716               IF ( lrankset(jj) ) THEN
717                  nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
718                  IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
719                     CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
720                  &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
721                  ENDIF
722                  isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
723               ENDIF
724            END DO
725         ENDIF
726
727      END DO
728
729      !
730      ! Type 5: I-point
731      !
732      ! ICE point exchanges may involve some averaging. The neighbours list is
733      ! built up using two exchanges to ensure that the whole stencil is covered.
734      ! lrankset should not be reset between these 'J' and 'K' point exchanges
735
736      jtyp = 5
737      lrankset = .FALSE.
738      znnbrs = narea 
739      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'J', 1. ) ! first ice U-V point
740
741      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
742         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
743            ij = jj - nlcj + ijpj
744            DO ji = 1,jpi
745               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
746            &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
747         END DO
748        END DO
749      ENDIF
750
751      znnbrs = narea 
752      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'K', 1. ) ! second ice U-V point
753
754      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt )) THEN
755         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
756            ij = jj - nlcj + ijpj
757            DO ji = 1,jpi
758               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND.  INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
759            &       lrankset( INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
760            END DO
761         END DO
762
763         DO jj = 1,jpnij
764            IF ( lrankset(jj) ) THEN
765               nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
766               IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
767                  CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
768               &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
769               ENDIF
770               isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
771            ENDIF
772         END DO
773         !
774         ! For northern row areas, set l_north_nogather so that all subsequent exchanges
775         ! can use peer to peer communications at the north fold
776         !
777         l_north_nogather = .TRUE.
778         !
779      ENDIF
780      DEALLOCATE( znnbrs )
781      DEALLOCATE( lrankset )
782
783   END SUBROUTINE nemo_northcomms
784#else
785   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
786      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
787   END SUBROUTINE nemo_northcomms
788#endif
789   !!======================================================================
790END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.