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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 @ 3181

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New dynamical allocation & timing in OPA_SRC/DYN routines

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 35.8 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 asmtrj          ! writing out state trajectory
59   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
60   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
61   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
62   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
63#if defined key_oasis3
64   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
65#elif defined key_oasis4
66   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
67#endif
68   USE c1d             ! 1D configuration
69   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
70#if defined key_top
71   USE trcini          ! passive tracer initialisation
72#endif
73   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
74#if defined key_iomput
75   USE mod_ioclient
76#endif
77
78   IMPLICIT NONE
79   PRIVATE
80
81   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
82   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
83
84   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
85
86   !!----------------------------------------------------------------------
87   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
88   !! $Id$
89   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
90   !!----------------------------------------------------------------------
91CONTAINS
92
93   SUBROUTINE nemo_gcm
94      !!----------------------------------------------------------------------
95      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
96      !!
97      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
98      !!              curvilinear mesh on the sphere.
99      !!
100      !! ** Method  : - model general initialization
101      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
102      !!              - finalize the run by closing files and communications
103      !!
104      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
105      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
106      !!----------------------------------------------------------------------
107      INTEGER ::   istp       ! time step index
108      !!----------------------------------------------------------------------
109      !
110#if defined key_agrif
111      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
112#endif
113
114      !                            !-----------------------!
115      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
116      !                            !-----------------------!
117#if defined key_agrif
118      CALL Agrif_Declare_Var       ! AGRIF: set the meshes
119# if defined key_top
120      CALL Agrif_Declare_Var_Top   ! AGRIF: set the meshes
121# endif
122#endif
123      ! check that all process are still there... If some process have an error,
124      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
125      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
126
127      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
128
129      !                            !-----------------------!
130      !                            !==   time stepping   ==!
131      !                            !-----------------------!
132      istp = nit000
133#if defined key_c1d
134         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
135            CALL stp_c1d( istp )
136            istp = istp + 1
137         END DO
138#else
139          IF( lk_asminc ) THEN
140             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
141             IF( ln_trjwri ) CALL asm_trj_wri( nit000 - 1 )    ! Output trajectory fields
142             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
143                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
144                IF( ln_dyninc ) THEN
145                   CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
146                   IF ( ln_asmdin ) CALL ssh_wzv ( nit000 - 1 )      ! update vertical velocity
147                ENDIF
148                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
149             ENDIF
150          ENDIF
151       
152         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
153#if defined key_agrif
154            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
155#else
156            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
157#endif
158            istp = istp + 1
159            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
160         END DO
161#endif
162
163      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
164       
165      !                            !------------------------!
166      !                            !==  finalize the run  ==!
167      !                            !------------------------!
168      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
169      !
170      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
171         WRITE(numout,cform_err)
172         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found' 
173      ENDIF
174      !
175      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
176      !
177      CALL nemo_closefile
178#if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
179      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
180#else
181      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
182#endif
183      !
184   END SUBROUTINE nemo_gcm
185
186
187   SUBROUTINE nemo_init
188      !!----------------------------------------------------------------------
189      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
190      !!
191      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
192      !!----------------------------------------------------------------------
193      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
194      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
195      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
196      !!
197      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
198         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
199         &             nn_bench, nn_timing
200      !!----------------------------------------------------------------------
201      !
202      cltxt = ''
203      !
204      !                             ! open Namelist file
205      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
206      !
207      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
208      !
209      !                             !--------------------------------------------!
210      !                             !  set communicator & select the local node  !
211      !                             !--------------------------------------------!
212#if defined key_iomput
213      IF( Agrif_Root() ) THEN
214# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
215         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
216# endif
217         CALL  init_ioclient( ilocal_comm )                 ! exchange io_server nemo local communicator with the io_server
218      ENDIF
219      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
220#else
221# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
222      IF( Agrif_Root() ) THEN
223         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
224      ENDIF
225      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
226# else
227      ilocal_comm = 0
228      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
229# endif
230#endif
231      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
232
233      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
234
235      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
236      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
237      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
238#if   defined key_mpp_mpi
239         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
240#else
241         jpni  = 1
242         jpnj  = 1
243         jpnij = jpni*jpnj
244#endif
245      END IF
246
247      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
248      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
249      ! than variables
250      IF( Agrif_Root() ) THEN
251         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
252#if defined key_nemocice_decomp
253         jpj = ( jpjglo+1-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
254#else
255         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
256#endif
257         jpk = jpkdta                                             ! third dim
258         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
259         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
260         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
261         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
262      ENDIF
263
264      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
265         !
266         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
267         !
268         WRITE(numout,*)
269         WRITE(numout,*) '         CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean'
270         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
271         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
272         WRITE(numout,*) '                  version 3.3  (2010) '
273         WRITE(numout,*)
274         WRITE(numout,*)
275         DO ji = 1, SIZE(cltxt) 
276            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
277         END DO
278         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
279         !
280      ENDIF
281
282      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
283      ! allocate arrays
284      CALL nemo_alloc()
285
286      !                             !-------------------------------!
287      !                             !  NEMO general initialization  !
288      !                             !-------------------------------!
289
290      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
291
292      !                                      ! Domain decomposition
293      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
294      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
295      ENDIF
296      !
297      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
298      !
299      !                                      ! General initialization
300                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
301                            CALL     eos_init   ! Equation of state
302                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
303                            CALL     dom_init   ! Domain
304
305      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
306
307      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
308
309      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
310      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
311      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
312      IF( lk_bdy        )   CALL     tide_init      ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
313
314                            CALL flush(numout)
315                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
316                            CALL flush(numout)
317
318                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
319
320      !                                     ! Ocean physics
321                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
322      !                                         ! Vertical physics
323                            CALL     zdf_init      ! namelist read
324                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
325      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
326      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
327      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
328      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
329      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
330      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   & 
331         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
332      !                                         ! Lateral physics
333                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
334                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
335      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
336
337      !                                     ! Active tracers
338                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
339                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
340      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
341      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
342                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
343                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
344                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
345
346      !                                     ! Dynamics
347                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
348                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
349                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
350                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
351                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
352                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
353                           
354      !                                     ! Misc. options
355      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
356     
357#if defined key_top
358      !                                     ! Passive tracers
359                            CALL     trc_init
360#endif
361      !                                     ! Diagnostics
362      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
363                            CALL     iom_init   ! iom_put initialization
364      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
365                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
366      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
367                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
368                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
369      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
370                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
371                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
372      ENDIF     
373      !                                     ! Assimilation increments
374      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
375      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
376      !
377   END SUBROUTINE nemo_init
378
379
380   SUBROUTINE nemo_ctl
381      !!----------------------------------------------------------------------
382      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
383      !!
384      !! ** Purpose :   control print setting
385      !!
386      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
387      !!----------------------------------------------------------------------
388      !
389      IF(lwp) THEN                  ! control print
390         WRITE(numout,*)
391         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
392         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
393         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
394         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
395         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
396         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
397         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
398         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
399         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
400         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
401         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
402         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
403      ENDIF
404      !
405      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
406      nictls    = nn_ictls
407      nictle    = nn_ictle
408      njctls    = nn_jctls
409      njctle    = nn_jctle
410      isplt     = nn_isplt
411      jsplt     = nn_jsplt
412      nbench    = nn_bench
413      !                             ! Parameter control
414      !
415      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
416         IF( lk_mpp ) THEN
417            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
418         ELSE
419            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
420               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
421                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
422            ENDIF
423            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
424         ENDIF
425         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
426         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
427         !
428         !                              ! indices used for the SUM control
429         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
430            lsp_area = .FALSE.                       
431         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
432            lsp_area = .TRUE.
433            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
434               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
435               nictls = 1
436            ENDIF
437            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
438               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
439               nictle = jpiglo
440            ENDIF
441            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
442               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
443               njctls = 1
444            ENDIF
445            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
446               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
447               njctle = jpjglo
448            ENDIF
449         ENDIF
450      ENDIF
451      !
452      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
453         SELECT CASE ( cp_cfg )
454         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
455         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
456            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
457         END SELECT
458      ENDIF
459      !
460      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
461         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
462         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
463      !
464   END SUBROUTINE nemo_ctl
465
466
467   SUBROUTINE nemo_closefile
468      !!----------------------------------------------------------------------
469      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
470      !!
471      !! ** Purpose :   Close the files
472      !!----------------------------------------------------------------------
473      !
474      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
475      !
476      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
477      !
478      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
479      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
480      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
481      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
482      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
483      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
484      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
485      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
486      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
487
488      !
489      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
490      !
491   END SUBROUTINE nemo_closefile
492
493
494   SUBROUTINE nemo_alloc
495      !!----------------------------------------------------------------------
496      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
497      !!
498      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
499      !!
500      !! ** Method  :
501      !!----------------------------------------------------------------------
502      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
503      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
504      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
505      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
506      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
507      USE wrk_nemo  , ONLY: wrk_alloc
508      !
509      INTEGER :: ierr
510      !!----------------------------------------------------------------------
511      !
512      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
513      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
514      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
515      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
516      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
517      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
518      !
519      ierr = ierr + lib_mpp_alloc   (numout)    ! mpp exchanges
520      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
521      !
522      ierr = ierr + wrk_alloc(numout, lwp)      ! workspace
523      !
524      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
525      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
526      !
527   END SUBROUTINE nemo_alloc
528
529
530   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
531      !!----------------------------------------------------------------------
532      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
533      !!
534      !! ** Purpose :   
535      !!
536      !! ** Method  :
537      !!----------------------------------------------------------------------
538      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
539      !
540      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
541      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
542      INTEGER :: ierr  ! Error flag
543      INTEGER :: ji
544      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
545      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
546      !!----------------------------------------------------------------------
547
548      ierr = 0
549
550      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
551
552      IF( nfact <= 1 ) THEN
553         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
554         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
555         jpnj = 1
556         jpni = num_pes
557      ELSE
558         ! Search through factors for the pair that are closest in value
559         mindiff = 1000000
560         imin    = 1
561         DO ji = 1, nfact-1, 2
562            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
563            IF( idiff < mindiff ) THEN
564               mindiff = idiff
565               imin = ji
566            ENDIF
567         END DO
568         jpnj = ifact(imin)
569         jpni = ifact(imin + 1)
570      ENDIF
571      !
572      jpnij = jpni*jpnj
573      !
574   END SUBROUTINE nemo_partition
575
576
577   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
578      !!----------------------------------------------------------------------
579      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
580      !!
581      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
582      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
583      !!                maximum dimension kmaxfax.
584      !! ** Method  :
585      !!----------------------------------------------------------------------
586      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
587      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
588      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
589      !
590      INTEGER :: ifac, jl, inu
591      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
592      INTEGER :: ilfax(ntest)
593
594      ! lfax contains the set of allowed factors.
595      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
596         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
597      !!----------------------------------------------------------------------
598
599      ! Clear the error flag and initialise output vars
600      kerr = 0
601      kfax = 1
602      knfax = 0
603
604      ! Find the factors of n.
605      IF( kn == 1 )   GOTO 20
606
607      ! nu holds the unfactorised part of the number.
608      ! knfax holds the number of factors found.
609      ! l points to the allowed factor list.
610      ! ifac holds the current factor.
611
612      inu   = kn
613      knfax = 0
614
615      DO jl = ntest, 1, -1
616         !
617         ifac = ilfax(jl)
618         IF( ifac > inu )   CYCLE
619
620         ! Test whether the factor will divide.
621
622         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
623            !
624            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
625            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
626               kerr = 6
627               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
628               return
629            ENDIF
630            kfax(knfax) = ifac
631            ! Store the other factor that goes with this one
632            knfax = knfax + 1
633            kfax(knfax) = inu / ifac
634            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
635         ENDIF
636         !
637      END DO
638
639   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
640      !
641   END SUBROUTINE factorise
642
643#if defined key_mpp_mpi
644   SUBROUTINE nemo_northcomms
645      !!======================================================================
646      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
647      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit peer to peer messaging
648      !!=====================================================================
649      !!----------------------------------------------------------------------
650      !!
651      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
652      !!----------------------------------------------------------------------
653      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
654      !!----------------------------------------------------------------------
655
656      INTEGER ::   ji, jj, jk, ij, jtyp    ! dummy loop indices
657      INTEGER ::   ijpj                    ! number of rows involved in north-fold exchange
658      INTEGER ::   northcomms_alloc        ! allocate return status
659      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION ( :,: ) ::   znnbrs     ! workspace
660      LOGICAL,  ALLOCATABLE, DIMENSION ( : )   ::   lrankset   ! workspace
661
662      IF(lwp) WRITE(numout,*)
663      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'nemo_northcomms : Initialization of the northern neighbours lists'
664      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
665
666      !!----------------------------------------------------------------------
667      ALLOCATE( znnbrs(jpi,jpj), stat = northcomms_alloc )
668      ALLOCATE( lrankset(jpnij), stat = northcomms_alloc )
669      IF( northcomms_alloc /= 0 ) THEN
670         WRITE(numout,cform_war)
671         WRITE(numout,*) 'northcomms_alloc : failed to allocate arrays'
672         CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_northcomms : unable to allocate temporary arrays' )
673      ENDIF
674      nsndto = 0
675      isendto = -1
676      ijpj   = 4
677      !
678      ! This routine has been called because ln_nnogather has been set true ( nammpp )
679      ! However, these first few exchanges have to use the mpi_allgather method to
680      ! establish the neighbour lists to use in subsequent peer to peer exchanges.
681      ! Consequently, set l_north_nogather to be false here and set it true only after
682      ! the lists have been established.
683      !
684      l_north_nogather = .FALSE.
685      !
686      ! Exchange and store ranks on northern rows
687
688      DO jtyp = 1,4
689
690         lrankset = .FALSE.
691         znnbrs = narea
692         SELECT CASE (jtyp)
693            CASE(1)
694               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'T', 1. )      ! Type 1: T,W-points
695            CASE(2)
696               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'U', 1. )      ! Type 2: U-point
697            CASE(3)
698               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'V', 1. )      ! Type 3: V-point
699            CASE(4)
700               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'F', 1. )      ! Type 4: F-point
701         END SELECT
702
703         IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
704            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
705               ij = jj - nlcj + ijpj
706               DO ji = 1,jpi
707                  IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
708               &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
709               END DO
710            END DO
711
712            DO jj = 1,jpnij
713               IF ( lrankset(jj) ) THEN
714                  nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
715                  IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
716                     CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
717                  &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
718                  ENDIF
719                  isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
720               ENDIF
721            END DO
722         ENDIF
723
724      END DO
725
726      !
727      ! Type 5: I-point
728      !
729      ! ICE point exchanges may involve some averaging. The neighbours list is
730      ! built up using two exchanges to ensure that the whole stencil is covered.
731      ! lrankset should not be reset between these 'J' and 'K' point exchanges
732
733      jtyp = 5
734      lrankset = .FALSE.
735      znnbrs = narea 
736      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'J', 1. ) ! first ice U-V point
737
738      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
739         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
740            ij = jj - nlcj + ijpj
741            DO ji = 1,jpi
742               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
743            &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
744         END DO
745        END DO
746      ENDIF
747
748      znnbrs = narea 
749      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'K', 1. ) ! second ice U-V point
750
751      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt )) THEN
752         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
753            ij = jj - nlcj + ijpj
754            DO ji = 1,jpi
755               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND.  INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
756            &       lrankset( INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
757            END DO
758         END DO
759
760         DO jj = 1,jpnij
761            IF ( lrankset(jj) ) THEN
762               nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
763               IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
764                  CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
765               &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
766               ENDIF
767               isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
768            ENDIF
769         END DO
770         !
771         ! For northern row areas, set l_north_nogather so that all subsequent exchanges
772         ! can use peer to peer communications at the north fold
773         !
774         l_north_nogather = .TRUE.
775         !
776      ENDIF
777      DEALLOCATE( znnbrs )
778      DEALLOCATE( lrankset )
779
780   END SUBROUTINE nemo_northcomms
781#else
782   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
783      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
784   END SUBROUTINE nemo_northcomms
785#endif
786   !!======================================================================
787END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.