source: branches/2015/nemo_v3_6_STABLE/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/LBC/lib_mpp.F90 @ 8537

Last change on this file since 8537 was 8537, checked in by gm, 3 years ago

#1799 : correct a compilation error in lib_mpp with intel 17 and openmpi

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 172.9 KB
Line 
1MODULE lib_mpp
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  lib_mpp  ***
4   !! Ocean numerics:  massively parallel processing library
5   !!=====================================================================
6   !! History :  OPA  !  1994  (M. Guyon, J. Escobar, M. Imbard)  Original code
7   !!            7.0  !  1997  (A.M. Treguier)  SHMEM additions
8   !!            8.0  !  1998  (M. Imbard, J. Escobar, L. Colombet ) SHMEM and MPI
9   !!                 !  1998  (J.M. Molines) Open boundary conditions
10   !!   NEMO     1.0  !  2003  (J.-M. Molines, G. Madec)  F90, free form
11   !!                 !  2003  (J.M. Molines) add mpp_ini_north(_3d,_2d)
12   !!             -   !  2004  (R. Bourdalle Badie)  isend option in mpi
13   !!                 !  2004  (J.M. Molines) minloc, maxloc
14   !!             -   !  2005  (G. Madec, S. Masson)  npolj=5,6 F-point & ice cases
15   !!             -   !  2005  (R. Redler) Replacement of MPI_COMM_WORLD except for MPI_Abort
16   !!             -   !  2005  (R. Benshila, G. Madec)  add extra halo case
17   !!             -   !  2008  (R. Benshila) add mpp_ini_ice
18   !!            3.2  !  2009  (R. Benshila) SHMEM suppression, north fold in lbc_nfd
19   !!            3.2  !  2009  (O. Marti)    add mpp_ini_znl
20   !!            4.0  !  2011  (G. Madec)  move ctl_ routines from in_out_manager
21   !!            3.5  !  2012  (S.Mocavero, I. Epicoco) Add 'mpp_lnk_bdy_3d', 'mpp_lnk_obc_3d',
22   !!                          'mpp_lnk_bdy_2d' and 'mpp_lnk_obc_2d' routines and update
23   !!                          the mppobc routine to optimize the BDY and OBC communications
24   !!            3.5  !  2013  ( C. Ethe, G. Madec ) message passing arrays as local variables
25   !!            3.5  !  2013  (S.Mocavero, I.Epicoco - CMCC) north fold optimizations
26   !!            3.6  !  2015  (O. Tintó and M. Castrillo - BSC) Added 'mpp_lnk_2d_multiple', 'mpp_lbc_north_2d_multiple', 'mpp_max_multiple'
27   !!----------------------------------------------------------------------
28
29   !!----------------------------------------------------------------------
30   !!   ctl_stop   : update momentum and tracer Kz from a tke scheme
31   !!   ctl_warn   : initialization, namelist read, and parameters control
32   !!   ctl_opn    : Open file and check if required file is available.
33   !!   ctl_nam    : Prints informations when an error occurs while reading a namelist
34   !!   get_unit   : give the index of an unused logical unit
35   !!----------------------------------------------------------------------
36#if   defined key_mpp_mpi
37   !!----------------------------------------------------------------------
38   !!   'key_mpp_mpi'             MPI massively parallel processing library
39   !!----------------------------------------------------------------------
40   !!   lib_mpp_alloc : allocate mpp arrays
41   !!   mynode        : indentify the processor unit
42   !!   mpp_lnk       : interface (defined in lbclnk) for message passing of 2d or 3d arrays (mpp_lnk_2d, mpp_lnk_3d)
43   !!   mpp_lnk_3d_gather :  Message passing manadgement for two 3D arrays
44   !!   mpp_lnk_e     : interface (defined in lbclnk) for message passing of 2d array with extra halo (mpp_lnk_2d_e)
45   !!   mpp_lnk_icb   : interface for message passing of 2d arrays with extra halo for icebergs (mpp_lnk_2d_icb)
46   !!   mpprecv       :
47   !!   mppsend       :   SUBROUTINE mpp_ini_znl
48   !!   mppscatter    :
49   !!   mppgather     :
50   !!   mpp_min       : generic interface for mppmin_int , mppmin_a_int , mppmin_real, mppmin_a_real
51   !!   mpp_max       : generic interface for mppmax_int , mppmax_a_int , mppmax_real, mppmax_a_real
52   !!   mpp_sum       : generic interface for mppsum_int , mppsum_a_int , mppsum_real, mppsum_a_real
53   !!   mpp_minloc    :
54   !!   mpp_maxloc    :
55   !!   mppsync       :
56   !!   mppstop       :
57   !!   mpp_ini_north : initialisation of north fold
58   !!   mpp_lbc_north : north fold processors gathering
59   !!   mpp_lbc_north_e : variant of mpp_lbc_north for extra outer halo
60   !!   mpp_lbc_north_icb : variant of mpp_lbc_north for extra outer halo with icebergs
61   !!----------------------------------------------------------------------
62   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
63   USE lbcnfd         ! north fold treatment
64   USE in_out_manager ! I/O manager
65   USE wrk_nemo       ! work arrays
66
67   IMPLICIT NONE
68   PRIVATE
69   
70   PUBLIC   ctl_stop, ctl_warn, get_unit, ctl_opn, ctl_nam
71   PUBLIC   mynode, mppstop, mppsync, mpp_comm_free
72   PUBLIC   mpp_ini_north, mpp_lbc_north, mpp_lbc_north_e
73   PUBLIC   mpp_min, mpp_max, mpp_sum, mpp_minloc, mpp_maxloc
74   PUBLIC   mpp_max_multiple
75   PUBLIC   mpp_lnk_3d, mpp_lnk_3d_gather, mpp_lnk_2d, mpp_lnk_2d_e
76   PUBLIC   mpp_lnk_2d_9 , mpp_lnk_2d_multiple 
77   PUBLIC   mppscatter, mppgather
78   PUBLIC   mpp_ini_ice, mpp_ini_znl
79   PUBLIC   mppsize
80   PUBLIC   mppsend, mpprecv                          ! needed by TAM and ICB routines
81   PUBLIC   mpp_lnk_bdy_2d, mpp_lnk_bdy_3d
82   PUBLIC   mpp_lbc_north_icb, mpp_lnk_2d_icb
83   PUBLIC   mpprank
84
85   TYPE arrayptr
86      REAL , DIMENSION (:,:),  POINTER :: pt2d
87   END TYPE arrayptr
88   PUBLIC   arrayptr
89   
90   !! * Interfaces
91   !! define generic interface for these routine as they are called sometimes
92   !! with scalar arguments instead of array arguments, which causes problems
93   !! for the compilation on AIX system as well as NEC and SGI. Ok on COMPACQ
94   INTERFACE mpp_min
95      MODULE PROCEDURE mppmin_a_int, mppmin_int, mppmin_a_real, mppmin_real
96   END INTERFACE
97   INTERFACE mpp_max
98      MODULE PROCEDURE mppmax_a_int, mppmax_int, mppmax_a_real, mppmax_real
99   END INTERFACE
100   INTERFACE mpp_sum
101      MODULE PROCEDURE mppsum_a_int, mppsum_int, mppsum_a_real, mppsum_real, &
102                       mppsum_realdd, mppsum_a_realdd
103   END INTERFACE
104   INTERFACE mpp_lbc_north
105      MODULE PROCEDURE mpp_lbc_north_3d, mpp_lbc_north_2d
106   END INTERFACE
107   INTERFACE mpp_minloc
108      MODULE PROCEDURE mpp_minloc2d ,mpp_minloc3d
109   END INTERFACE
110   INTERFACE mpp_maxloc
111      MODULE PROCEDURE mpp_maxloc2d ,mpp_maxloc3d
112   END INTERFACE
113
114   INTERFACE mpp_max_multiple
115      MODULE PROCEDURE mppmax_real_multiple
116   END INTERFACE
117
118   !! ========================= !!
119   !!  MPI  variable definition !!
120   !! ========================= !!
121!$AGRIF_DO_NOT_TREAT
122   INCLUDE 'mpif.h'
123!$AGRIF_END_DO_NOT_TREAT
124
125   LOGICAL, PUBLIC, PARAMETER ::   lk_mpp = .TRUE.    !: mpp flag
126
127   INTEGER, PARAMETER         ::   nprocmax = 2**10   ! maximun dimension (required to be a power of 2)
128
129   INTEGER ::   mppsize        ! number of process
130   INTEGER ::   mpprank        ! process number  [ 0 - size-1 ]
131!$AGRIF_DO_NOT_TREAT
132   INTEGER, PUBLIC ::   mpi_comm_opa   ! opa local communicator
133!$AGRIF_END_DO_NOT_TREAT
134
135   INTEGER :: MPI_SUMDD
136
137   ! variables used in case of sea-ice
138   INTEGER, PUBLIC ::   ncomm_ice       !: communicator made by the processors with sea-ice (public so that it can be freed in limthd)
139   INTEGER ::   ngrp_iworld     !  group ID for the world processors (for rheology)
140   INTEGER ::   ngrp_ice        !  group ID for the ice processors (for rheology)
141   INTEGER ::   ndim_rank_ice   !  number of 'ice' processors
142   INTEGER ::   n_ice_root      !  number (in the comm_ice) of proc 0 in the ice comm
143   INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::   nrank_ice     ! dimension ndim_rank_ice
144
145   ! variables used for zonal integration
146   INTEGER, PUBLIC ::   ncomm_znl       !: communicator made by the processors on the same zonal average
147   LOGICAL, PUBLIC ::   l_znl_root      ! True on the 'left'most processor on the same row
148   INTEGER ::   ngrp_znl        ! group ID for the znl processors
149   INTEGER ::   ndim_rank_znl   ! number of processors on the same zonal average
150   INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE ::   nrank_znl  ! dimension ndim_rank_znl, number of the procs into the same znl domain
151
152   ! North fold condition in mpp_mpi with jpni > 1 (PUBLIC for TAM)
153   INTEGER, PUBLIC ::   ngrp_world        ! group ID for the world processors
154   INTEGER, PUBLIC ::   ngrp_opa          ! group ID for the opa processors
155   INTEGER, PUBLIC ::   ngrp_north        ! group ID for the northern processors (to be fold)
156   INTEGER, PUBLIC ::   ncomm_north       ! communicator made by the processors belonging to ngrp_north
157   INTEGER, PUBLIC ::   ndim_rank_north   ! number of 'sea' processor in the northern line (can be /= jpni !)
158   INTEGER, PUBLIC ::   njmppmax          ! value of njmpp for the processors of the northern line
159   INTEGER, PUBLIC ::   north_root        ! number (in the comm_opa) of proc 0 in the northern comm
160   INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE, PUBLIC ::   nrank_north   ! dimension ndim_rank_north
161
162   ! Type of send : standard, buffered, immediate
163   CHARACTER(len=1), PUBLIC ::   cn_mpi_send   ! type od mpi send/recieve (S=standard, B=bsend, I=isend)
164   LOGICAL, PUBLIC          ::   l_isend = .FALSE.   ! isend use indicator (T if cn_mpi_send='I')
165   INTEGER, PUBLIC          ::   nn_buffer     ! size of the buffer in case of mpi_bsend
166
167   REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: tampon  ! buffer in case of bsend
168
169   LOGICAL, PUBLIC                                  ::   ln_nnogather       ! namelist control of northfold comms
170   LOGICAL, PUBLIC                                  ::   l_north_nogather = .FALSE.  ! internal control of northfold comms
171   INTEGER, PUBLIC                                  ::   ityp
172   !!----------------------------------------------------------------------
173   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
174   !! $Id$
175   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
176   !!----------------------------------------------------------------------
177CONTAINS
178
179
180   FUNCTION mynode( ldtxt, ldname, kumnam_ref , kumnam_cfg , kumond , kstop, localComm )
181      !!----------------------------------------------------------------------
182      !!                  ***  routine mynode  ***
183      !!
184      !! ** Purpose :   Find processor unit
185      !!----------------------------------------------------------------------
186      CHARACTER(len=*),DIMENSION(:), INTENT(  out) ::   ldtxt
187      CHARACTER(len=*)             , INTENT(in   ) ::   ldname
188      INTEGER                      , INTENT(in   ) ::   kumnam_ref     ! logical unit for reference namelist
189      INTEGER                      , INTENT(in   ) ::   kumnam_cfg     ! logical unit for configuration namelist
190      INTEGER                      , INTENT(inout) ::   kumond         ! logical unit for namelist output
191      INTEGER                      , INTENT(inout) ::   kstop          ! stop indicator
192      INTEGER, OPTIONAL            , INTENT(in   ) ::   localComm
193      !
194      INTEGER ::   mynode, ierr, code, ji, ii, ios
195      LOGICAL ::   mpi_was_called
196      !
197      NAMELIST/nammpp/ cn_mpi_send, nn_buffer, jpni, jpnj, jpnij, ln_nnogather
198      !!----------------------------------------------------------------------
199      !
200      ii = 1
201      WRITE(ldtxt(ii),*)                                                                          ;   ii = ii + 1
202      WRITE(ldtxt(ii),*) 'mynode : mpi initialisation'                                            ;   ii = ii + 1
203      WRITE(ldtxt(ii),*) '~~~~~~ '                                                                ;   ii = ii + 1
204      !
205
206      REWIND( kumnam_ref )              ! Namelist nammpp in reference namelist: mpi variables
207      READ  ( kumnam_ref, nammpp, IOSTAT = ios, ERR = 901)
208901   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nammpp in reference namelist', lwp )
209
210      REWIND( kumnam_cfg )              ! Namelist nammpp in configuration namelist: mpi variables
211      READ  ( kumnam_cfg, nammpp, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
212902   IF( ios /= 0 ) CALL ctl_nam ( ios , 'nammpp in configuration namelist', lwp )
213
214      !                              ! control print
215      WRITE(ldtxt(ii),*) '   Namelist nammpp'                                                     ;   ii = ii + 1
216      WRITE(ldtxt(ii),*) '      mpi send type                      cn_mpi_send = ', cn_mpi_send   ;   ii = ii + 1
217      WRITE(ldtxt(ii),*) '      size in bytes of exported buffer   nn_buffer   = ', nn_buffer     ;   ii = ii + 1
218
219#if defined key_agrif
220      IF( .NOT. Agrif_Root() ) THEN
221         jpni  = Agrif_Parent(jpni )
222         jpnj  = Agrif_Parent(jpnj )
223         jpnij = Agrif_Parent(jpnij)
224      ENDIF
225#endif
226
227      IF(jpnij < 1)THEN
228         ! If jpnij is not specified in namelist then we calculate it - this
229         ! means there will be no land cutting out.
230         jpnij = jpni * jpnj
231      END IF
232
233      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
234         WRITE(ldtxt(ii),*) '      jpni, jpnj and jpnij will be calculated automatically'; ii = ii + 1
235      ELSE
236         WRITE(ldtxt(ii),*) '      processor grid extent in i         jpni = ',jpni; ii = ii + 1
237         WRITE(ldtxt(ii),*) '      processor grid extent in j         jpnj = ',jpnj; ii = ii + 1
238         WRITE(ldtxt(ii),*) '      number of local domains           jpnij = ',jpnij; ii = ii +1
239      END IF
240
241      WRITE(ldtxt(ii),*) '      avoid use of mpi_allgather at the north fold  ln_nnogather = ', ln_nnogather  ; ii = ii + 1
242
243      CALL mpi_initialized ( mpi_was_called, code )
244      IF( code /= MPI_SUCCESS ) THEN
245         DO ji = 1, SIZE(ldtxt)
246            IF( TRIM(ldtxt(ji)) /= '' )   WRITE(*,*) ldtxt(ji)      ! control print of mynode
247         END DO
248         WRITE(*, cform_err)
249         WRITE(*, *) 'lib_mpp: Error in routine mpi_initialized'
250         CALL mpi_abort( mpi_comm_world, code, ierr )
251      ENDIF
252
253      IF( mpi_was_called ) THEN
254         !
255         SELECT CASE ( cn_mpi_send )
256         CASE ( 'S' )                ! Standard mpi send (blocking)
257            WRITE(ldtxt(ii),*) '           Standard blocking mpi send (send)'                     ;   ii = ii + 1
258         CASE ( 'B' )                ! Buffer mpi send (blocking)
259            WRITE(ldtxt(ii),*) '           Buffer blocking mpi send (bsend)'                      ;   ii = ii + 1
260            IF( Agrif_Root() )   CALL mpi_init_opa( ldtxt, ii, ierr )
261         CASE ( 'I' )                ! Immediate mpi send (non-blocking send)
262            WRITE(ldtxt(ii),*) '           Immediate non-blocking send (isend)'                   ;   ii = ii + 1
263            l_isend = .TRUE.
264         CASE DEFAULT
265            WRITE(ldtxt(ii),cform_err)                                                            ;   ii = ii + 1
266            WRITE(ldtxt(ii),*) '           bad value for cn_mpi_send = ', cn_mpi_send             ;   ii = ii + 1
267            kstop = kstop + 1
268         END SELECT
269      ELSE IF ( PRESENT(localComm) .and. .not. mpi_was_called ) THEN
270         WRITE(ldtxt(ii),*) ' lib_mpp: You cannot provide a local communicator '                  ;   ii = ii + 1
271         WRITE(ldtxt(ii),*) '          without calling MPI_Init before ! '                        ;   ii = ii + 1
272         kstop = kstop + 1
273      ELSE
274         SELECT CASE ( cn_mpi_send )
275         CASE ( 'S' )                ! Standard mpi send (blocking)
276            WRITE(ldtxt(ii),*) '           Standard blocking mpi send (send)'                     ;   ii = ii + 1
277            CALL mpi_init( ierr )
278         CASE ( 'B' )                ! Buffer mpi send (blocking)
279            WRITE(ldtxt(ii),*) '           Buffer blocking mpi send (bsend)'                      ;   ii = ii + 1
280            IF( Agrif_Root() )   CALL mpi_init_opa( ldtxt, ii, ierr )
281         CASE ( 'I' )                ! Immediate mpi send (non-blocking send)
282            WRITE(ldtxt(ii),*) '           Immediate non-blocking send (isend)'                   ;   ii = ii + 1
283            l_isend = .TRUE.
284            CALL mpi_init( ierr )
285         CASE DEFAULT
286            WRITE(ldtxt(ii),cform_err)                                                            ;   ii = ii + 1
287            WRITE(ldtxt(ii),*) '           bad value for cn_mpi_send = ', cn_mpi_send             ;   ii = ii + 1
288            kstop = kstop + 1
289         END SELECT
290         !
291      ENDIF
292
293      IF( PRESENT(localComm) ) THEN
294         IF( Agrif_Root() ) THEN
295            mpi_comm_opa = localComm
296         ENDIF
297      ELSE
298         CALL mpi_comm_dup( mpi_comm_world, mpi_comm_opa, code)
299         IF( code /= MPI_SUCCESS ) THEN
300            DO ji = 1, SIZE(ldtxt)
301               IF( TRIM(ldtxt(ji)) /= '' )   WRITE(*,*) ldtxt(ji)      ! control print of mynode
302            END DO
303            WRITE(*, cform_err)
304            WRITE(*, *) ' lib_mpp: Error in routine mpi_comm_dup'
305            CALL mpi_abort( mpi_comm_world, code, ierr )
306         ENDIF
307      ENDIF
308
309#if defined key_agrif
310      IF (Agrif_Root()) THEN
311         CALL Agrif_MPI_Init(mpi_comm_opa)
312      ELSE
313         CALL Agrif_MPI_set_grid_comm(mpi_comm_opa)
314      ENDIF
315#endif
316
317      CALL mpi_comm_rank( mpi_comm_opa, mpprank, ierr )
318      CALL mpi_comm_size( mpi_comm_opa, mppsize, ierr )
319      mynode = mpprank
320
321      IF( mynode == 0 ) THEN
322         CALL ctl_opn( kumond, TRIM(ldname), 'UNKNOWN', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. , 1 )
323         WRITE(kumond, nammpp)     
324      ENDIF
325      !
326      CALL MPI_OP_CREATE(DDPDD_MPI, .TRUE., MPI_SUMDD, ierr)
327      !
328   END FUNCTION mynode
329
330   SUBROUTINE mpp_lnk_3d( ptab, cd_type, psgn, cd_mpp, pval )
331      !!----------------------------------------------------------------------
332      !!                  ***  routine mpp_lnk_3d  ***
333      !!
334      !! ** Purpose :   Message passing manadgement
335      !!
336      !! ** Method  :   Use mppsend and mpprecv function for passing mask
337      !!      between processors following neighboring subdomains.
338      !!            domain parameters
339      !!                    nlci   : first dimension of the local subdomain
340      !!                    nlcj   : second dimension of the local subdomain
341      !!                    nbondi : mark for "east-west local boundary"
342      !!                    nbondj : mark for "north-south local boundary"
343      !!                    noea   : number for local neighboring processors
344      !!                    nowe   : number for local neighboring processors
345      !!                    noso   : number for local neighboring processors
346      !!                    nono   : number for local neighboring processors
347      !!
348      !! ** Action  :   ptab with update value at its periphery
349      !!
350      !!----------------------------------------------------------------------
351      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   ptab     ! 3D array on which the boundary condition is applied
352      CHARACTER(len=1)                , INTENT(in   ) ::   cd_type  ! define the nature of ptab array grid-points
353      !                                                             ! = T , U , V , F , W points
354      REAL(wp)                        , INTENT(in   ) ::   psgn     ! =-1 the sign change across the north fold boundary
355      !                                                             ! =  1. , the sign is kept
356      CHARACTER(len=3), OPTIONAL      , INTENT(in   ) ::   cd_mpp   ! fill the overlap area only
357      REAL(wp)        , OPTIONAL      , INTENT(in   ) ::   pval     ! background value (used at closed boundaries)
358      !!
359      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl             ! dummy loop indices
360      INTEGER  ::   imigr, iihom, ijhom        ! temporary integers
361      INTEGER  ::   ml_req1, ml_req2, ml_err   ! for key_mpi_isend
362      REAL(wp) ::   zland
363      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE) ::   ml_stat   ! for key_mpi_isend
364      !
365      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::   zt3ns, zt3sn   ! 3d for north-south & south-north
366      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::   zt3ew, zt3we   ! 3d for east-west & west-east
367
368      !!----------------------------------------------------------------------
369     
370      ALLOCATE( zt3ns(jpi,jprecj,jpk,2), zt3sn(jpi,jprecj,jpk,2),   &
371         &      zt3ew(jpj,jpreci,jpk,2), zt3we(jpj,jpreci,jpk,2)  )
372
373      !
374      IF( PRESENT( pval ) ) THEN   ;   zland = pval      ! set land value
375      ELSE                         ;   zland = 0.e0      ! zero by default
376      ENDIF
377
378      ! 1. standard boundary treatment
379      ! ------------------------------
380      IF( PRESENT( cd_mpp ) ) THEN      ! only fill added line/raw with existing values
381         !
382         ! WARNING ptab is defined only between nld and nle
383         DO jk = 1, jpk
384            DO jj = nlcj+1, jpj                 ! added line(s)   (inner only)
385               ptab(nldi  :nlei  , jj          ,jk) = ptab(nldi:nlei,     nlej,jk)
386               ptab(1     :nldi-1, jj          ,jk) = ptab(nldi     ,     nlej,jk)
387               ptab(nlei+1:nlci  , jj          ,jk) = ptab(     nlei,     nlej,jk)
388            END DO
389            DO ji = nlci+1, jpi                 ! added column(s) (full)
390               ptab(ji           ,nldj  :nlej  ,jk) = ptab(     nlei,nldj:nlej,jk)
391               ptab(ji           ,1     :nldj-1,jk) = ptab(     nlei,nldj     ,jk)
392               ptab(ji           ,nlej+1:jpj   ,jk) = ptab(     nlei,     nlej,jk)
393            END DO
394         END DO
395         !
396      ELSE                              ! standard close or cyclic treatment
397         !
398         !                                   ! East-West boundaries
399         !                                        !* Cyclic east-west
400         IF( nbondi == 2 .AND. (nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6) ) THEN
401            ptab( 1 ,:,:) = ptab(jpim1,:,:)
402            ptab(jpi,:,:) = ptab(  2  ,:,:)
403         ELSE                                     !* closed
404            IF( .NOT. cd_type == 'F' )   ptab(     1       :jpreci,:,:) = zland    ! south except F-point
405                                         ptab(nlci-jpreci+1:jpi   ,:,:) = zland    ! north
406         ENDIF
407         !                                   ! North-South boundaries (always closed)
408         IF( .NOT. cd_type == 'F' )   ptab(:,     1       :jprecj,:) = zland       ! south except F-point
409                                      ptab(:,nlcj-jprecj+1:jpj   ,:) = zland       ! north
410         !
411      ENDIF
412
413      ! 2. East and west directions exchange
414      ! ------------------------------------
415      ! we play with the neigbours AND the row number because of the periodicity
416      !
417      SELECT CASE ( nbondi )      ! Read Dirichlet lateral conditions
418      CASE ( -1, 0, 1 )                ! all exept 2 (i.e. close case)
419         iihom = nlci-nreci
420         DO jl = 1, jpreci
421            zt3ew(:,jl,:,1) = ptab(jpreci+jl,:,:)
422            zt3we(:,jl,:,1) = ptab(iihom +jl,:,:)
423         END DO
424      END SELECT
425      !
426      !                           ! Migrations
427      imigr = jpreci * jpj * jpk
428      !
429      SELECT CASE ( nbondi )
430      CASE ( -1 )
431         CALL mppsend( 2, zt3we(1,1,1,1), imigr, noea, ml_req1 )
432         CALL mpprecv( 1, zt3ew(1,1,1,2), imigr, noea )
433         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
434      CASE ( 0 )
435         CALL mppsend( 1, zt3ew(1,1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
436         CALL mppsend( 2, zt3we(1,1,1,1), imigr, noea, ml_req2 )
437         CALL mpprecv( 1, zt3ew(1,1,1,2), imigr, noea )
438         CALL mpprecv( 2, zt3we(1,1,1,2), imigr, nowe )
439         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
440         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2, ml_stat, ml_err)
441      CASE ( 1 )
442         CALL mppsend( 1, zt3ew(1,1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
443         CALL mpprecv( 2, zt3we(1,1,1,2), imigr, nowe )
444         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
445      END SELECT
446      !
447      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
448      iihom = nlci-jpreci
449      !
450      SELECT CASE ( nbondi )
451      CASE ( -1 )
452         DO jl = 1, jpreci
453            ptab(iihom+jl,:,:) = zt3ew(:,jl,:,2)
454         END DO
455      CASE ( 0 )
456         DO jl = 1, jpreci
457            ptab(jl      ,:,:) = zt3we(:,jl,:,2)
458            ptab(iihom+jl,:,:) = zt3ew(:,jl,:,2)
459         END DO
460      CASE ( 1 )
461         DO jl = 1, jpreci
462            ptab(jl      ,:,:) = zt3we(:,jl,:,2)
463         END DO
464      END SELECT
465
466
467      ! 3. North and south directions
468      ! -----------------------------
469      ! always closed : we play only with the neigbours
470      !
471      IF( nbondj /= 2 ) THEN      ! Read Dirichlet lateral conditions
472         ijhom = nlcj-nrecj
473         DO jl = 1, jprecj
474            zt3sn(:,jl,:,1) = ptab(:,ijhom +jl,:)
475            zt3ns(:,jl,:,1) = ptab(:,jprecj+jl,:)
476         END DO
477      ENDIF
478      !
479      !                           ! Migrations
480      imigr = jprecj * jpi * jpk
481      !
482      SELECT CASE ( nbondj )
483      CASE ( -1 )
484         CALL mppsend( 4, zt3sn(1,1,1,1), imigr, nono, ml_req1 )
485         CALL mpprecv( 3, zt3ns(1,1,1,2), imigr, nono )
486         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
487      CASE ( 0 )
488         CALL mppsend( 3, zt3ns(1,1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
489         CALL mppsend( 4, zt3sn(1,1,1,1), imigr, nono, ml_req2 )
490         CALL mpprecv( 3, zt3ns(1,1,1,2), imigr, nono )
491         CALL mpprecv( 4, zt3sn(1,1,1,2), imigr, noso )
492         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
493         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2, ml_stat, ml_err)
494      CASE ( 1 )
495         CALL mppsend( 3, zt3ns(1,1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
496         CALL mpprecv( 4, zt3sn(1,1,1,2), imigr, noso )
497         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
498      END SELECT
499      !
500      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
501      ijhom = nlcj-jprecj
502      !
503      SELECT CASE ( nbondj )
504      CASE ( -1 )
505         DO jl = 1, jprecj
506            ptab(:,ijhom+jl,:) = zt3ns(:,jl,:,2)
507         END DO
508      CASE ( 0 )
509         DO jl = 1, jprecj
510            ptab(:,jl      ,:) = zt3sn(:,jl,:,2)
511            ptab(:,ijhom+jl,:) = zt3ns(:,jl,:,2)
512         END DO
513      CASE ( 1 )
514         DO jl = 1, jprecj
515            ptab(:,jl,:) = zt3sn(:,jl,:,2)
516         END DO
517      END SELECT
518
519
520      ! 4. north fold treatment
521      ! -----------------------
522      !
523      IF( npolj /= 0 .AND. .NOT. PRESENT(cd_mpp) ) THEN
524         !
525         SELECT CASE ( jpni )
526         CASE ( 1 )     ;   CALL lbc_nfd      ( ptab, cd_type, psgn )   ! only 1 northern proc, no mpp
527         CASE DEFAULT   ;   CALL mpp_lbc_north( ptab, cd_type, psgn )   ! for all northern procs.
528         END SELECT
529         !
530      ENDIF
531      !
532      DEALLOCATE( zt3ns, zt3sn, zt3ew, zt3we )
533      !
534   END SUBROUTINE mpp_lnk_3d
535
536   SUBROUTINE mpp_lnk_2d_multiple( pt2d_array , type_array , psgn_array , num_fields , cd_mpp, pval )
537      !!----------------------------------------------------------------------
538      !!                  ***  routine mpp_lnk_2d_multiple  ***
539      !!
540      !! ** Purpose :   Message passing management for multiple 2d arrays
541      !!
542      !! ** Method  :   Use mppsend and mpprecv function for passing mask
543      !!      between processors following neighboring subdomains.
544      !!            domain parameters
545      !!                    nlci   : first dimension of the local subdomain
546      !!                    nlcj   : second dimension of the local subdomain
547      !!                    nbondi : mark for "east-west local boundary"
548      !!                    nbondj : mark for "north-south local boundary"
549      !!                    noea   : number for local neighboring processors
550      !!                    nowe   : number for local neighboring processors
551      !!                    noso   : number for local neighboring processors
552      !!                    nono   : number for local neighboring processors
553      !!
554      !!----------------------------------------------------------------------
555
556      INTEGER :: num_fields
557      TYPE( arrayptr ), DIMENSION(:) :: pt2d_array
558      CHARACTER(len=1), DIMENSION(:), INTENT(in   ) ::   type_array   ! define the nature of ptab array grid-points
559      !                                                               ! = T , U , V , F , W and I points
560      REAL(wp)        , DIMENSION(:), INTENT(in   ) ::   psgn_array   ! =-1 the sign change across the north fold boundary
561      !                                                               ! =  1. , the sign is kept
562      CHARACTER(len=3), OPTIONAL    , INTENT(in   ) ::   cd_mpp       ! fill the overlap area only
563      REAL(wp)        , OPTIONAL    , INTENT(in   ) ::   pval         ! background value (used at closed boundaries)
564      !!
565      INTEGER  ::   ji, jj, jl   ! dummy loop indices
566      INTEGER  ::   ii    !!MULTI SEND DUMMY LOOP INDICES
567      INTEGER  ::   imigr, iihom, ijhom        ! temporary integers
568      INTEGER  ::   ml_req1, ml_req2, ml_err   ! for key_mpi_isend
569
570      REAL(wp) ::   zland
571      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE) ::   ml_stat   ! for key_mpi_isend
572      !
573      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  zt2ns, zt2sn   ! 2d for north-south & south-north
574      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  zt2ew, zt2we   ! 2d for east-west & west-east
575
576      !!----------------------------------------------------------------------
577
578      ALLOCATE( zt2ns(jpi,jprecj,2*num_fields), zt2sn(jpi,jprecj,2*num_fields),  &
579         &      zt2ew(jpj,jpreci,2*num_fields), zt2we(jpj,jpreci,2*num_fields)   )
580
581      !
582      IF( PRESENT( pval ) ) THEN   ;   zland = pval      ! set land value
583      ELSE                         ;   zland = 0.e0      ! zero by default
584      ENDIF
585
586      ! 1. standard boundary treatment
587      ! ------------------------------
588      !
589      !First Array
590      DO ii = 1 , num_fields
591         IF( PRESENT( cd_mpp ) ) THEN      ! only fill added line/raw with existing values
592            !
593            ! WARNING pt2d is defined only between nld and nle
594            DO jj = nlcj+1, jpj                 ! added line(s)   (inner only)
595               pt2d_array(ii)%pt2d(nldi  :nlei  , jj) = pt2d_array(ii)%pt2d(nldi:nlei, nlej)
596               pt2d_array(ii)%pt2d(1     :nldi-1, jj) = pt2d_array(ii)%pt2d(nldi     , nlej)
597               pt2d_array(ii)%pt2d(nlei+1:nlci  , jj) = pt2d_array(ii)%pt2d(     nlei, nlej) 
598            END DO
599            DO ji = nlci+1, jpi                 ! added column(s) (full)
600               pt2d_array(ii)%pt2d(ji, nldj  :nlej  ) = pt2d_array(ii)%pt2d(nlei, nldj:nlej)
601               pt2d_array(ii)%pt2d(ji, 1     :nldj-1) = pt2d_array(ii)%pt2d(nlei, nldj     )
602               pt2d_array(ii)%pt2d(ji, nlej+1:jpj   ) = pt2d_array(ii)%pt2d(nlei,      nlej)
603            END DO
604            !
605         ELSE                              ! standard close or cyclic treatment
606            !
607            !                                   ! East-West boundaries
608            IF( nbondi == 2 .AND.   &                ! Cyclic east-west
609               &    (nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6) ) THEN
610               pt2d_array(ii)%pt2d(  1  , : ) = pt2d_array(ii)%pt2d( jpim1, : )                                    ! west
611               pt2d_array(ii)%pt2d( jpi , : ) = pt2d_array(ii)%pt2d(   2  , : )                                    ! east
612            ELSE                                     ! closed
613               IF( .NOT. type_array(ii) == 'F' )   pt2d_array(ii)%pt2d(            1 : jpreci,:) = zland    ! south except F-point
614                                                   pt2d_array(ii)%pt2d(nlci-jpreci+1 : jpi   ,:) = zland    ! north
615            ENDIF
616            !                                   ! North-South boundaries (always closed)
617               IF( .NOT. type_array(ii) == 'F' )   pt2d_array(ii)%pt2d(:,             1:jprecj ) = zland    ! south except F-point
618                                                   pt2d_array(ii)%pt2d(:, nlcj-jprecj+1:jpj    ) = zland    ! north
619            !
620         ENDIF
621      END DO
622
623      ! 2. East and west directions exchange
624      ! ------------------------------------
625      ! we play with the neigbours AND the row number because of the periodicity
626      !
627      DO ii = 1 , num_fields
628         SELECT CASE ( nbondi )      ! Read Dirichlet lateral conditions
629         CASE ( -1, 0, 1 )                ! all exept 2 (i.e. close case)
630            iihom = nlci-nreci
631            DO jl = 1, jpreci
632               zt2ew( : , jl , ii ) = pt2d_array(ii)%pt2d( jpreci+jl , : )
633               zt2we( : , jl , ii ) = pt2d_array(ii)%pt2d( iihom +jl , : )
634            END DO
635         END SELECT
636      END DO
637      !
638      !                           ! Migrations
639      imigr = jpreci * jpj
640      !
641      SELECT CASE ( nbondi )
642      CASE ( -1 )
643         CALL mppsend( 2, zt2we(1,1,1), num_fields*imigr, noea, ml_req1 )
644         CALL mpprecv( 1, zt2ew(1,1,num_fields+1), num_fields*imigr, noea )
645         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
646      CASE ( 0 )
647         CALL mppsend( 1, zt2ew(1,1,1), num_fields*imigr, nowe, ml_req1 )
648         CALL mppsend( 2, zt2we(1,1,1), num_fields*imigr, noea, ml_req2 )
649         CALL mpprecv( 1, zt2ew(1,1,num_fields+1), num_fields*imigr, noea )
650         CALL mpprecv( 2, zt2we(1,1,num_fields+1), num_fields*imigr, nowe )
651         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
652         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2,ml_stat,ml_err)
653      CASE ( 1 )
654         CALL mppsend( 1, zt2ew(1,1,1), num_fields*imigr, nowe, ml_req1 )
655         CALL mpprecv( 2, zt2we(1,1,num_fields+1), num_fields*imigr, nowe )
656         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
657      END SELECT
658      !
659      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
660      iihom = nlci - jpreci
661      !
662
663      DO ii = 1 , num_fields
664         SELECT CASE ( nbondi )
665         CASE ( -1 )
666            DO jl = 1, jpreci
667               pt2d_array(ii)%pt2d( iihom+jl , : ) = zt2ew(:,jl,num_fields+ii)
668            END DO
669         CASE ( 0 )
670            DO jl = 1, jpreci
671               pt2d_array(ii)%pt2d( jl , : ) = zt2we(:,jl,num_fields+ii)
672               pt2d_array(ii)%pt2d( iihom+jl , : ) = zt2ew(:,jl,num_fields+ii)
673            END DO
674         CASE ( 1 )
675            DO jl = 1, jpreci
676               pt2d_array(ii)%pt2d( jl , : )= zt2we(:,jl,num_fields+ii)
677            END DO
678         END SELECT
679      END DO
680     
681      ! 3. North and south directions
682      ! -----------------------------
683      ! always closed : we play only with the neigbours
684      !
685      !First Array
686      DO ii = 1 , num_fields
687         IF( nbondj /= 2 ) THEN      ! Read Dirichlet lateral conditions
688            ijhom = nlcj-nrecj
689            DO jl = 1, jprecj
690               zt2sn(:,jl , ii) = pt2d_array(ii)%pt2d( : , ijhom +jl )
691               zt2ns(:,jl , ii) = pt2d_array(ii)%pt2d( : , jprecj+jl )
692            END DO
693         ENDIF
694      END DO
695      !
696      !                           ! Migrations
697      imigr = jprecj * jpi
698      !
699      SELECT CASE ( nbondj )
700      CASE ( -1 )
701         CALL mppsend( 4, zt2sn(1,1,1), num_fields*imigr, nono, ml_req1 )
702         CALL mpprecv( 3, zt2ns(1,1,num_fields+1), num_fields*imigr, nono )
703         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
704      CASE ( 0 )
705         CALL mppsend( 3, zt2ns(1,1,1), num_fields*imigr, noso, ml_req1 )
706         CALL mppsend( 4, zt2sn(1,1,1), num_fields*imigr, nono, ml_req2 )
707         CALL mpprecv( 3, zt2ns(1,1,num_fields+1), num_fields*imigr, nono )
708         CALL mpprecv( 4, zt2sn(1,1,num_fields+1), num_fields*imigr, noso )
709         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
710         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2,ml_stat,ml_err)
711      CASE ( 1 )
712         CALL mppsend( 3, zt2ns(1,1,1), num_fields*imigr, noso, ml_req1 )
713         CALL mpprecv( 4, zt2sn(1,1,num_fields+1), num_fields*imigr, noso )
714         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
715      END SELECT
716      !
717      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
718      ijhom = nlcj - jprecj
719      !
720
721      DO ii = 1 , num_fields
722         !First Array
723         SELECT CASE ( nbondj )
724         CASE ( -1 )
725            DO jl = 1, jprecj
726               pt2d_array(ii)%pt2d( : , ijhom+jl ) = zt2ns( : , jl , num_fields+ii )
727            END DO
728         CASE ( 0 )
729            DO jl = 1, jprecj
730               pt2d_array(ii)%pt2d( : , jl ) = zt2sn( : , jl , num_fields + ii)
731               pt2d_array(ii)%pt2d( : , ijhom + jl ) = zt2ns( : , jl , num_fields + ii )
732            END DO
733         CASE ( 1 )
734            DO jl = 1, jprecj
735               pt2d_array(ii)%pt2d( : , jl ) = zt2sn( : , jl , num_fields + ii )
736            END DO
737         END SELECT
738      END DO
739     
740      ! 4. north fold treatment
741      ! -----------------------
742      !
743         !First Array
744      IF( npolj /= 0 .AND. .NOT. PRESENT(cd_mpp) ) THEN
745         !
746         SELECT CASE ( jpni )
747         CASE ( 1 )     ;   
748             DO ii = 1 , num_fields 
749                       CALL lbc_nfd      ( pt2d_array(ii)%pt2d( : , : ), type_array(ii) , psgn_array(ii) )   ! only 1 northern proc, no mpp
750             END DO
751         CASE DEFAULT   ;   CALL mpp_lbc_north_2d_multiple( pt2d_array, type_array, psgn_array, num_fields )   ! for all northern procs.
752         END SELECT
753         !
754      ENDIF
755        !
756     
757      DEALLOCATE( zt2ns, zt2sn, zt2ew, zt2we )
758      !
759   END SUBROUTINE mpp_lnk_2d_multiple
760
761   
762   SUBROUTINE load_array(pt2d,cd_type,psgn,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
763      !!---------------------------------------------------------------------
764      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj), TARGET   ,   INTENT(inout) ::   pt2d    ! Second 2D array on which the boundary condition is applied
765      CHARACTER(len=1)            , INTENT(in   ) ::   cd_type ! define the nature of ptab array grid-points
766      REAL(wp)                    , INTENT(in   ) ::   psgn    ! =-1 the sign change across the north fold boundary
767      TYPE(arrayptr)   , DIMENSION(9) ::   pt2d_array
768      CHARACTER(len=1) , DIMENSION(9) ::   type_array    ! define the nature of ptab array grid-points
769      REAL(wp)         , DIMENSION(9) ::   psgn_array    ! =-1 the sign change across the north fold boundary
770      INTEGER                      , INTENT (inout):: num_fields 
771      !!---------------------------------------------------------------------
772      num_fields=num_fields+1
773      pt2d_array(num_fields)%pt2d=>pt2d
774      type_array(num_fields)=cd_type
775      psgn_array(num_fields)=psgn
776   END SUBROUTINE load_array
777   
778   
779   SUBROUTINE mpp_lnk_2d_9( pt2dA, cd_typeA, psgnA, pt2dB, cd_typeB, psgnB, pt2dC, cd_typeC, psgnC   &
780      &                   , pt2dD, cd_typeD, psgnD, pt2dE, cd_typeE, psgnE, pt2dF, cd_typeF, psgnF   &
781      &                   , pt2dG, cd_typeG, psgnG, pt2dH, cd_typeH, psgnH, pt2dI, cd_typeI, psgnI, cd_mpp, pval)
782      !!---------------------------------------------------------------------
783      ! Second 2D array on which the boundary condition is applied
784      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj), TARGET          , INTENT(inout) ::   pt2dA   
785      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj), TARGET, OPTIONAL, INTENT(inout) ::   pt2dB , pt2dC , pt2dD , pt2dE
786      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj), TARGET, OPTIONAL, INTENT(inout) ::   pt2dF , pt2dG , pt2dH , pt2dI 
787      ! define the nature of ptab array grid-points
788      CHARACTER(len=1)                              , INTENT(in   ) ::   cd_typeA
789      CHARACTER(len=1)                    , OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   cd_typeB , cd_typeC , cd_typeD , cd_typeE
790      CHARACTER(len=1)                    , OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   cd_typeF , cd_typeG , cd_typeH , cd_typeI
791      ! =-1 the sign change across the north fold boundary
792      REAL(wp)                                      , INTENT(in   ) ::   psgnA   
793      REAL(wp)                            , OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   psgnB , psgnC , psgnD , psgnE
794      REAL(wp)                            , OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   psgnF , psgnG , psgnH , psgnI   
795      CHARACTER(len=3)                    , OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   cd_mpp   ! fill the overlap area only
796      REAL(wp)                            , OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   pval     ! background value (used at closed boundaries)
797      !!
798      TYPE(arrayptr)   , DIMENSION(9) ::   pt2d_array 
799      CHARACTER(len=1) , DIMENSION(9) ::   type_array    ! define the nature of ptab array grid-points
800      !                                                         ! = T , U , V , F , W and I points
801      REAL(wp)         , DIMENSION(9) ::   psgn_array    ! =-1 the sign change across the north fold boundary
802      INTEGER :: num_fields
803      !!---------------------------------------------------------------------
804
805      num_fields = 0
806
807      !! Load the first array
808      CALL load_array(pt2dA,cd_typeA,psgnA,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
809
810      !! Look if more arrays are added
811      IF(PRESENT (psgnB) )CALL load_array(pt2dB,cd_typeB,psgnB,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
812      IF(PRESENT (psgnC) )CALL load_array(pt2dC,cd_typeC,psgnC,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
813      IF(PRESENT (psgnD) )CALL load_array(pt2dD,cd_typeD,psgnD,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
814      IF(PRESENT (psgnE) )CALL load_array(pt2dE,cd_typeE,psgnE,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
815      IF(PRESENT (psgnF) )CALL load_array(pt2dF,cd_typeF,psgnF,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
816      IF(PRESENT (psgnG) )CALL load_array(pt2dG,cd_typeG,psgnG,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
817      IF(PRESENT (psgnH) )CALL load_array(pt2dH,cd_typeH,psgnH,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
818      IF(PRESENT (psgnI) )CALL load_array(pt2dI,cd_typeI,psgnI,pt2d_array, type_array, psgn_array,num_fields)
819     
820      CALL mpp_lnk_2d_multiple(pt2d_array,type_array,psgn_array,num_fields,cd_mpp,pval)
821   END SUBROUTINE mpp_lnk_2d_9
822
823
824   SUBROUTINE mpp_lnk_2d( pt2d, cd_type, psgn, cd_mpp, pval )
825      !!----------------------------------------------------------------------
826      !!                  ***  routine mpp_lnk_2d  ***
827      !!
828      !! ** Purpose :   Message passing manadgement for 2d array
829      !!
830      !! ** Method  :   Use mppsend and mpprecv function for passing mask
831      !!      between processors following neighboring subdomains.
832      !!            domain parameters
833      !!                    nlci   : first dimension of the local subdomain
834      !!                    nlcj   : second dimension of the local subdomain
835      !!                    nbondi : mark for "east-west local boundary"
836      !!                    nbondj : mark for "north-south local boundary"
837      !!                    noea   : number for local neighboring processors
838      !!                    nowe   : number for local neighboring processors
839      !!                    noso   : number for local neighboring processors
840      !!                    nono   : number for local neighboring processors
841      !!
842      !!----------------------------------------------------------------------
843      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj), INTENT(inout) ::   pt2d     ! 2D array on which the boundary condition is applied
844      CHARACTER(len=1)            , INTENT(in   ) ::   cd_type  ! define the nature of ptab array grid-points
845      !                                                         ! = T , U , V , F , W and I points
846      REAL(wp)                    , INTENT(in   ) ::   psgn     ! =-1 the sign change across the north fold boundary
847      !                                                         ! =  1. , the sign is kept
848      CHARACTER(len=3), OPTIONAL  , INTENT(in   ) ::   cd_mpp   ! fill the overlap area only
849      REAL(wp)        , OPTIONAL  , INTENT(in   ) ::   pval     ! background value (used at closed boundaries)
850      !!
851      INTEGER  ::   ji, jj, jl   ! dummy loop indices
852      INTEGER  ::   imigr, iihom, ijhom        ! temporary integers
853      INTEGER  ::   ml_req1, ml_req2, ml_err   ! for key_mpi_isend
854      REAL(wp) ::   zland
855      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE) ::   ml_stat   ! for key_mpi_isend
856      !
857      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  zt2ns, zt2sn   ! 2d for north-south & south-north
858      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  zt2ew, zt2we   ! 2d for east-west & west-east
859
860      !!----------------------------------------------------------------------
861
862      ALLOCATE( zt2ns(jpi,jprecj,2), zt2sn(jpi,jprecj,2),  &
863         &      zt2ew(jpj,jpreci,2), zt2we(jpj,jpreci,2)   )
864
865      !
866      IF( PRESENT( pval ) ) THEN   ;   zland = pval      ! set land value
867      ELSE                         ;   zland = 0.e0      ! zero by default
868      ENDIF
869
870      ! 1. standard boundary treatment
871      ! ------------------------------
872      !
873      IF( PRESENT( cd_mpp ) ) THEN      ! only fill added line/raw with existing values
874         !
875         ! WARNING pt2d is defined only between nld and nle
876         DO jj = nlcj+1, jpj                 ! added line(s)   (inner only)
877            pt2d(nldi  :nlei  , jj          ) = pt2d(nldi:nlei,     nlej)
878            pt2d(1     :nldi-1, jj          ) = pt2d(nldi     ,     nlej)
879            pt2d(nlei+1:nlci  , jj          ) = pt2d(     nlei,     nlej)
880         END DO
881         DO ji = nlci+1, jpi                 ! added column(s) (full)
882            pt2d(ji           ,nldj  :nlej  ) = pt2d(     nlei,nldj:nlej)
883            pt2d(ji           ,1     :nldj-1) = pt2d(     nlei,nldj     )
884            pt2d(ji           ,nlej+1:jpj   ) = pt2d(     nlei,     nlej)
885         END DO
886         !
887      ELSE                              ! standard close or cyclic treatment
888         !
889         !                                   ! East-West boundaries
890         IF( nbondi == 2 .AND.   &                ! Cyclic east-west
891            &    (nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6) ) THEN
892            pt2d( 1 ,:) = pt2d(jpim1,:)                                    ! west
893            pt2d(jpi,:) = pt2d(  2  ,:)                                    ! east
894         ELSE                                     ! closed
895            IF( .NOT. cd_type == 'F' )   pt2d(     1       :jpreci,:) = zland    ! south except F-point
896                                         pt2d(nlci-jpreci+1:jpi   ,:) = zland    ! north
897         ENDIF
898         !                                   ! North-South boundaries (always closed)
899            IF( .NOT. cd_type == 'F' )   pt2d(:,     1       :jprecj) = zland    !south except F-point
900                                         pt2d(:,nlcj-jprecj+1:jpj   ) = zland    ! north
901         !
902      ENDIF
903
904      ! 2. East and west directions exchange
905      ! ------------------------------------
906      ! we play with the neigbours AND the row number because of the periodicity
907      !
908      SELECT CASE ( nbondi )      ! Read Dirichlet lateral conditions
909      CASE ( -1, 0, 1 )                ! all exept 2 (i.e. close case)
910         iihom = nlci-nreci
911         DO jl = 1, jpreci
912            zt2ew(:,jl,1) = pt2d(jpreci+jl,:)
913            zt2we(:,jl,1) = pt2d(iihom +jl,:)
914         END DO
915      END SELECT
916      !
917      !                           ! Migrations
918      imigr = jpreci * jpj
919      !
920      SELECT CASE ( nbondi )
921      CASE ( -1 )
922         CALL mppsend( 2, zt2we(1,1,1), imigr, noea, ml_req1 )
923         CALL mpprecv( 1, zt2ew(1,1,2), imigr, noea )
924         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
925      CASE ( 0 )
926         CALL mppsend( 1, zt2ew(1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
927         CALL mppsend( 2, zt2we(1,1,1), imigr, noea, ml_req2 )
928         CALL mpprecv( 1, zt2ew(1,1,2), imigr, noea )
929         CALL mpprecv( 2, zt2we(1,1,2), imigr, nowe )
930         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
931         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2,ml_stat,ml_err)
932      CASE ( 1 )
933         CALL mppsend( 1, zt2ew(1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
934         CALL mpprecv( 2, zt2we(1,1,2), imigr, nowe )
935         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
936      END SELECT
937      !
938      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
939      iihom = nlci - jpreci
940      !
941      SELECT CASE ( nbondi )
942      CASE ( -1 )
943         DO jl = 1, jpreci
944            pt2d(iihom+jl,:) = zt2ew(:,jl,2)
945         END DO
946      CASE ( 0 )
947         DO jl = 1, jpreci
948            pt2d(jl      ,:) = zt2we(:,jl,2)
949            pt2d(iihom+jl,:) = zt2ew(:,jl,2)
950         END DO
951      CASE ( 1 )
952         DO jl = 1, jpreci
953            pt2d(jl      ,:) = zt2we(:,jl,2)
954         END DO
955      END SELECT
956
957
958      ! 3. North and south directions
959      ! -----------------------------
960      ! always closed : we play only with the neigbours
961      !
962      IF( nbondj /= 2 ) THEN      ! Read Dirichlet lateral conditions
963         ijhom = nlcj-nrecj
964         DO jl = 1, jprecj
965            zt2sn(:,jl,1) = pt2d(:,ijhom +jl)
966            zt2ns(:,jl,1) = pt2d(:,jprecj+jl)
967         END DO
968      ENDIF
969      !
970      !                           ! Migrations
971      imigr = jprecj * jpi
972      !
973      SELECT CASE ( nbondj )
974      CASE ( -1 )
975         CALL mppsend( 4, zt2sn(1,1,1), imigr, nono, ml_req1 )
976         CALL mpprecv( 3, zt2ns(1,1,2), imigr, nono )
977         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
978      CASE ( 0 )
979         CALL mppsend( 3, zt2ns(1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
980         CALL mppsend( 4, zt2sn(1,1,1), imigr, nono, ml_req2 )
981         CALL mpprecv( 3, zt2ns(1,1,2), imigr, nono )
982         CALL mpprecv( 4, zt2sn(1,1,2), imigr, noso )
983         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
984         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2,ml_stat,ml_err)
985      CASE ( 1 )
986         CALL mppsend( 3, zt2ns(1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
987         CALL mpprecv( 4, zt2sn(1,1,2), imigr, noso )
988         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
989      END SELECT
990      !
991      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
992      ijhom = nlcj - jprecj
993      !
994      SELECT CASE ( nbondj )
995      CASE ( -1 )
996         DO jl = 1, jprecj
997            pt2d(:,ijhom+jl) = zt2ns(:,jl,2)
998         END DO
999      CASE ( 0 )
1000         DO jl = 1, jprecj
1001            pt2d(:,jl      ) = zt2sn(:,jl,2)
1002            pt2d(:,ijhom+jl) = zt2ns(:,jl,2)
1003         END DO
1004      CASE ( 1 )
1005         DO jl = 1, jprecj
1006            pt2d(:,jl      ) = zt2sn(:,jl,2)
1007         END DO
1008      END SELECT
1009
1010
1011      ! 4. north fold treatment
1012      ! -----------------------
1013      !
1014      IF( npolj /= 0 .AND. .NOT. PRESENT(cd_mpp) ) THEN
1015         !
1016         SELECT CASE ( jpni )
1017         CASE ( 1 )     ;   CALL lbc_nfd      ( pt2d, cd_type, psgn )   ! only 1 northern proc, no mpp
1018         CASE DEFAULT   ;   CALL mpp_lbc_north( pt2d, cd_type, psgn )   ! for all northern procs.
1019         END SELECT
1020         !
1021      ENDIF
1022      !
1023      DEALLOCATE( zt2ns, zt2sn, zt2ew, zt2we )
1024      !
1025   END SUBROUTINE mpp_lnk_2d
1026
1027
1028   SUBROUTINE mpp_lnk_3d_gather( ptab1, cd_type1, ptab2, cd_type2, psgn )
1029      !!----------------------------------------------------------------------
1030      !!                  ***  routine mpp_lnk_3d_gather  ***
1031      !!
1032      !! ** Purpose :   Message passing manadgement for two 3D arrays
1033      !!
1034      !! ** Method  :   Use mppsend and mpprecv function for passing mask
1035      !!      between processors following neighboring subdomains.
1036      !!            domain parameters
1037      !!                    nlci   : first dimension of the local subdomain
1038      !!                    nlcj   : second dimension of the local subdomain
1039      !!                    nbondi : mark for "east-west local boundary"
1040      !!                    nbondj : mark for "north-south local boundary"
1041      !!                    noea   : number for local neighboring processors
1042      !!                    nowe   : number for local neighboring processors
1043      !!                    noso   : number for local neighboring processors
1044      !!                    nono   : number for local neighboring processors
1045      !!
1046      !! ** Action  :   ptab1 and ptab2  with update value at its periphery
1047      !!
1048      !!----------------------------------------------------------------------
1049      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   ptab1     ! first and second 3D array on which
1050      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   ptab2     ! the boundary condition is applied
1051      CHARACTER(len=1)                , INTENT(in   ) ::   cd_type1  ! nature of ptab1 and ptab2 arrays
1052      CHARACTER(len=1)                , INTENT(in   ) ::   cd_type2  ! i.e. grid-points = T , U , V , F or W points
1053      REAL(wp)                        , INTENT(in   ) ::   psgn      ! =-1 the sign change across the north fold boundary
1054      !!                                                             ! =  1. , the sign is kept
1055      INTEGER  ::   jl   ! dummy loop indices
1056      INTEGER  ::   imigr, iihom, ijhom        ! temporary integers
1057      INTEGER  ::   ml_req1, ml_req2, ml_err   ! for key_mpi_isend
1058      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE) ::   ml_stat   ! for key_mpi_isend
1059      !
1060      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:,:), ALLOCATABLE ::   zt4ns, zt4sn   ! 2 x 3d for north-south & south-north
1061      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:,:), ALLOCATABLE ::   zt4ew, zt4we   ! 2 x 3d for east-west & west-east
1062
1063      !!----------------------------------------------------------------------
1064      ALLOCATE( zt4ns(jpi,jprecj,jpk,2,2), zt4sn(jpi,jprecj,jpk,2,2) ,    &
1065         &      zt4ew(jpj,jpreci,jpk,2,2), zt4we(jpj,jpreci,jpk,2,2) )
1066
1067
1068      ! 1. standard boundary treatment
1069      ! ------------------------------
1070      !                                      ! East-West boundaries
1071      !                                           !* Cyclic east-west
1072      IF( nbondi == 2 .AND. (nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6) ) THEN
1073         ptab1( 1 ,:,:) = ptab1(jpim1,:,:)
1074         ptab1(jpi,:,:) = ptab1(  2  ,:,:)
1075         ptab2( 1 ,:,:) = ptab2(jpim1,:,:)
1076         ptab2(jpi,:,:) = ptab2(  2  ,:,:)
1077      ELSE                                        !* closed
1078         IF( .NOT. cd_type1 == 'F' )   ptab1(     1       :jpreci,:,:) = 0.e0    ! south except at F-point
1079         IF( .NOT. cd_type2 == 'F' )   ptab2(     1       :jpreci,:,:) = 0.e0
1080                                       ptab1(nlci-jpreci+1:jpi   ,:,:) = 0.e0    ! north
1081                                       ptab2(nlci-jpreci+1:jpi   ,:,:) = 0.e0
1082      ENDIF
1083
1084
1085      !                                      ! North-South boundaries
1086      IF( .NOT. cd_type1 == 'F' )   ptab1(:,     1       :jprecj,:) = 0.e0    ! south except at F-point
1087      IF( .NOT. cd_type2 == 'F' )   ptab2(:,     1       :jprecj,:) = 0.e0
1088                                    ptab1(:,nlcj-jprecj+1:jpj   ,:) = 0.e0    ! north
1089                                    ptab2(:,nlcj-jprecj+1:jpj   ,:) = 0.e0
1090
1091
1092      ! 2. East and west directions exchange
1093      ! ------------------------------------
1094      ! we play with the neigbours AND the row number because of the periodicity
1095      !
1096      SELECT CASE ( nbondi )      ! Read Dirichlet lateral conditions
1097      CASE ( -1, 0, 1 )                ! all exept 2 (i.e. close case)
1098         iihom = nlci-nreci
1099         DO jl = 1, jpreci
1100            zt4ew(:,jl,:,1,1) = ptab1(jpreci+jl,:,:)
1101            zt4we(:,jl,:,1,1) = ptab1(iihom +jl,:,:)
1102            zt4ew(:,jl,:,2,1) = ptab2(jpreci+jl,:,:)
1103            zt4we(:,jl,:,2,1) = ptab2(iihom +jl,:,:)
1104         END DO
1105      END SELECT
1106      !
1107      !                           ! Migrations
1108      imigr = jpreci * jpj * jpk *2
1109      !
1110      SELECT CASE ( nbondi )
1111      CASE ( -1 )
1112         CALL mppsend( 2, zt4we(1,1,1,1,1), imigr, noea, ml_req1 )
1113         CALL mpprecv( 1, zt4ew(1,1,1,1,2), imigr, noea )
1114         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
1115      CASE ( 0 )
1116         CALL mppsend( 1, zt4ew(1,1,1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
1117         CALL mppsend( 2, zt4we(1,1,1,1,1), imigr, noea, ml_req2 )
1118         CALL mpprecv( 1, zt4ew(1,1,1,1,2), imigr, noea )
1119         CALL mpprecv( 2, zt4we(1,1,1,1,2), imigr, nowe )
1120         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
1121         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2, ml_stat, ml_err)
1122      CASE ( 1 )
1123         CALL mppsend( 1, zt4ew(1,1,1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
1124         CALL mpprecv( 2, zt4we(1,1,1,1,2), imigr, nowe )
1125         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
1126      END SELECT
1127      !
1128      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
1129      iihom = nlci - jpreci
1130      !
1131      SELECT CASE ( nbondi )
1132      CASE ( -1 )
1133         DO jl = 1, jpreci
1134            ptab1(iihom+jl,:,:) = zt4ew(:,jl,:,1,2)
1135            ptab2(iihom+jl,:,:) = zt4ew(:,jl,:,2,2)
1136         END DO
1137      CASE ( 0 )
1138         DO jl = 1, jpreci
1139            ptab1(jl      ,:,:) = zt4we(:,jl,:,1,2)
1140            ptab1(iihom+jl,:,:) = zt4ew(:,jl,:,1,2)
1141            ptab2(jl      ,:,:) = zt4we(:,jl,:,2,2)
1142            ptab2(iihom+jl,:,:) = zt4ew(:,jl,:,2,2)
1143         END DO
1144      CASE ( 1 )
1145         DO jl = 1, jpreci
1146            ptab1(jl      ,:,:) = zt4we(:,jl,:,1,2)
1147            ptab2(jl      ,:,:) = zt4we(:,jl,:,2,2)
1148         END DO
1149      END SELECT
1150
1151
1152      ! 3. North and south directions
1153      ! -----------------------------
1154      ! always closed : we play only with the neigbours
1155      !
1156      IF( nbondj /= 2 ) THEN      ! Read Dirichlet lateral conditions
1157         ijhom = nlcj - nrecj
1158         DO jl = 1, jprecj
1159            zt4sn(:,jl,:,1,1) = ptab1(:,ijhom +jl,:)
1160            zt4ns(:,jl,:,1,1) = ptab1(:,jprecj+jl,:)
1161            zt4sn(:,jl,:,2,1) = ptab2(:,ijhom +jl,:)
1162            zt4ns(:,jl,:,2,1) = ptab2(:,jprecj+jl,:)
1163         END DO
1164      ENDIF
1165      !
1166      !                           ! Migrations
1167      imigr = jprecj * jpi * jpk * 2
1168      !
1169      SELECT CASE ( nbondj )
1170      CASE ( -1 )
1171         CALL mppsend( 4, zt4sn(1,1,1,1,1), imigr, nono, ml_req1 )
1172         CALL mpprecv( 3, zt4ns(1,1,1,1,2), imigr, nono )
1173         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
1174      CASE ( 0 )
1175         CALL mppsend( 3, zt4ns(1,1,1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
1176         CALL mppsend( 4, zt4sn(1,1,1,1,1), imigr, nono, ml_req2 )
1177         CALL mpprecv( 3, zt4ns(1,1,1,1,2), imigr, nono )
1178         CALL mpprecv( 4, zt4sn(1,1,1,1,2), imigr, noso )
1179         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
1180         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2, ml_stat, ml_err)
1181      CASE ( 1 )
1182         CALL mppsend( 3, zt4ns(1,1,1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
1183         CALL mpprecv( 4, zt4sn(1,1,1,1,2), imigr, noso )
1184         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
1185      END SELECT
1186      !
1187      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
1188      ijhom = nlcj - jprecj
1189      !
1190      SELECT CASE ( nbondj )
1191      CASE ( -1 )
1192         DO jl = 1, jprecj
1193            ptab1(:,ijhom+jl,:) = zt4ns(:,jl,:,1,2)
1194            ptab2(:,ijhom+jl,:) = zt4ns(:,jl,:,2,2)
1195         END DO
1196      CASE ( 0 )
1197         DO jl = 1, jprecj
1198            ptab1(:,jl      ,:) = zt4sn(:,jl,:,1,2)
1199            ptab1(:,ijhom+jl,:) = zt4ns(:,jl,:,1,2)
1200            ptab2(:,jl      ,:) = zt4sn(:,jl,:,2,2)
1201            ptab2(:,ijhom+jl,:) = zt4ns(:,jl,:,2,2)
1202         END DO
1203      CASE ( 1 )
1204         DO jl = 1, jprecj
1205            ptab1(:,jl,:) = zt4sn(:,jl,:,1,2)
1206            ptab2(:,jl,:) = zt4sn(:,jl,:,2,2)
1207         END DO
1208      END SELECT
1209
1210
1211      ! 4. north fold treatment
1212      ! -----------------------
1213      IF( npolj /= 0 ) THEN
1214         !
1215         SELECT CASE ( jpni )
1216         CASE ( 1 )
1217            CALL lbc_nfd      ( ptab1, cd_type1, psgn )   ! only for northern procs.
1218            CALL lbc_nfd      ( ptab2, cd_type2, psgn )
1219         CASE DEFAULT
1220            CALL mpp_lbc_north( ptab1, cd_type1, psgn )   ! for all northern procs.
1221            CALL mpp_lbc_north (ptab2, cd_type2, psgn)
1222         END SELECT
1223         !
1224      ENDIF
1225      !
1226      DEALLOCATE( zt4ns, zt4sn, zt4ew, zt4we )
1227      !
1228   END SUBROUTINE mpp_lnk_3d_gather
1229
1230
1231   SUBROUTINE mpp_lnk_2d_e( pt2d, cd_type, psgn, jpri, jprj )
1232      !!----------------------------------------------------------------------
1233      !!                  ***  routine mpp_lnk_2d_e  ***
1234      !!
1235      !! ** Purpose :   Message passing manadgement for 2d array (with halo)
1236      !!
1237      !! ** Method  :   Use mppsend and mpprecv function for passing mask
1238      !!      between processors following neighboring subdomains.
1239      !!            domain parameters
1240      !!                    nlci   : first dimension of the local subdomain
1241      !!                    nlcj   : second dimension of the local subdomain
1242      !!                    jpri   : number of rows for extra outer halo
1243      !!                    jprj   : number of columns for extra outer halo
1244      !!                    nbondi : mark for "east-west local boundary"
1245      !!                    nbondj : mark for "north-south local boundary"
1246      !!                    noea   : number for local neighboring processors
1247      !!                    nowe   : number for local neighboring processors
1248      !!                    noso   : number for local neighboring processors
1249      !!                    nono   : number for local neighboring processors
1250      !!
1251      !!----------------------------------------------------------------------
1252      INTEGER                                             , INTENT(in   ) ::   jpri
1253      INTEGER                                             , INTENT(in   ) ::   jprj
1254      REAL(wp), DIMENSION(1-jpri:jpi+jpri,1-jprj:jpj+jprj), INTENT(inout) ::   pt2d     ! 2D array with extra halo
1255      CHARACTER(len=1)                                    , INTENT(in   ) ::   cd_type  ! nature of ptab array grid-points
1256      !                                                                                 ! = T , U , V , F , W and I points
1257      REAL(wp)                                            , INTENT(in   ) ::   psgn     ! =-1 the sign change across the
1258      !!                                                                                ! north boundary, =  1. otherwise
1259      INTEGER  ::   jl   ! dummy loop indices
1260      INTEGER  ::   imigr, iihom, ijhom        ! temporary integers
1261      INTEGER  ::   ipreci, iprecj             ! temporary integers
1262      INTEGER  ::   ml_req1, ml_req2, ml_err   ! for key_mpi_isend
1263      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE) ::   ml_stat   ! for key_mpi_isend
1264      !!
1265      REAL(wp), DIMENSION(1-jpri:jpi+jpri,jprecj+jprj,2) :: r2dns
1266      REAL(wp), DIMENSION(1-jpri:jpi+jpri,jprecj+jprj,2) :: r2dsn
1267      REAL(wp), DIMENSION(1-jprj:jpj+jprj,jpreci+jpri,2) :: r2dwe
1268      REAL(wp), DIMENSION(1-jprj:jpj+jprj,jpreci+jpri,2) :: r2dew
1269      !!----------------------------------------------------------------------
1270
1271      ipreci = jpreci + jpri      ! take into account outer extra 2D overlap area
1272      iprecj = jprecj + jprj
1273
1274
1275      ! 1. standard boundary treatment
1276      ! ------------------------------
1277      ! Order matters Here !!!!
1278      !
1279      !                                      !* North-South boundaries (always colsed)
1280      IF( .NOT. cd_type == 'F' )   pt2d(:,  1-jprj   :  jprecj  ) = 0.e0    ! south except at F-point
1281                                   pt2d(:,nlcj-jprecj+1:jpj+jprj) = 0.e0    ! north
1282
1283      !                                      ! East-West boundaries
1284      !                                           !* Cyclic east-west
1285      IF( nbondi == 2 .AND. (nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6) ) THEN
1286         pt2d(1-jpri:     1    ,:) = pt2d(jpim1-jpri:  jpim1 ,:)       ! east
1287         pt2d(   jpi  :jpi+jpri,:) = pt2d(     2      :2+jpri,:)       ! west
1288         !
1289      ELSE                                        !* closed
1290         IF( .NOT. cd_type == 'F' )   pt2d(  1-jpri   :jpreci    ,:) = 0.e0    ! south except at F-point
1291                                      pt2d(nlci-jpreci+1:jpi+jpri,:) = 0.e0    ! north
1292      ENDIF
1293      !
1294
1295      ! north fold treatment
1296      ! -----------------------
1297      IF( npolj /= 0 ) THEN
1298         !
1299         SELECT CASE ( jpni )
1300         CASE ( 1 )     ;   CALL lbc_nfd        ( pt2d(1:jpi,1:jpj+jprj), cd_type, psgn, pr2dj=jprj )
1301         CASE DEFAULT   ;   CALL mpp_lbc_north_e( pt2d                    , cd_type, psgn               )
1302         END SELECT
1303         !
1304      ENDIF
1305
1306      ! 2. East and west directions exchange
1307      ! ------------------------------------
1308      ! we play with the neigbours AND the row number because of the periodicity
1309      !
1310      SELECT CASE ( nbondi )      ! Read Dirichlet lateral conditions
1311      CASE ( -1, 0, 1 )                ! all exept 2 (i.e. close case)
1312         iihom = nlci-nreci-jpri
1313         DO jl = 1, ipreci
1314            r2dew(:,jl,1) = pt2d(jpreci+jl,:)
1315            r2dwe(:,jl,1) = pt2d(iihom +jl,:)
1316         END DO
1317      END SELECT
1318      !
1319      !                           ! Migrations
1320      imigr = ipreci * ( jpj + 2*jprj)
1321      !
1322      SELECT CASE ( nbondi )
1323      CASE ( -1 )
1324         CALL mppsend( 2, r2dwe(1-jprj,1,1), imigr, noea, ml_req1 )
1325         CALL mpprecv( 1, r2dew(1-jprj,1,2), imigr, noea )
1326         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
1327      CASE ( 0 )
1328         CALL mppsend( 1, r2dew(1-jprj,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
1329         CALL mppsend( 2, r2dwe(1-jprj,1,1), imigr, noea, ml_req2 )
1330         CALL mpprecv( 1, r2dew(1-jprj,1,2), imigr, noea )
1331         CALL mpprecv( 2, r2dwe(1-jprj,1,2), imigr, nowe )
1332         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
1333         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2,ml_stat,ml_err)
1334      CASE ( 1 )
1335         CALL mppsend( 1, r2dew(1-jprj,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
1336         CALL mpprecv( 2, r2dwe(1-jprj,1,2), imigr, nowe )
1337         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
1338      END SELECT
1339      !
1340      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
1341      iihom = nlci - jpreci
1342      !
1343      SELECT CASE ( nbondi )
1344      CASE ( -1 )
1345         DO jl = 1, ipreci
1346            pt2d(iihom+jl,:) = r2dew(:,jl,2)
1347         END DO
1348      CASE ( 0 )
1349         DO jl = 1, ipreci
1350            pt2d(jl-jpri,:) = r2dwe(:,jl,2)
1351            pt2d( iihom+jl,:) = r2dew(:,jl,2)
1352         END DO
1353      CASE ( 1 )
1354         DO jl = 1, ipreci
1355            pt2d(jl-jpri,:) = r2dwe(:,jl,2)
1356         END DO
1357      END SELECT
1358
1359
1360      ! 3. North and south directions
1361      ! -----------------------------
1362      ! always closed : we play only with the neigbours
1363      !
1364      IF( nbondj /= 2 ) THEN      ! Read Dirichlet lateral conditions
1365         ijhom = nlcj-nrecj-jprj
1366         DO jl = 1, iprecj
1367            r2dsn(:,jl,1) = pt2d(:,ijhom +jl)
1368            r2dns(:,jl,1) = pt2d(:,jprecj+jl)
1369         END DO
1370      ENDIF
1371      !
1372      !                           ! Migrations
1373      imigr = iprecj * ( jpi + 2*jpri )
1374      !
1375      SELECT CASE ( nbondj )
1376      CASE ( -1 )
1377         CALL mppsend( 4, r2dsn(1-jpri,1,1), imigr, nono, ml_req1 )
1378         CALL mpprecv( 3, r2dns(1-jpri,1,2), imigr, nono )
1379         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
1380      CASE ( 0 )
1381         CALL mppsend( 3, r2dns(1-jpri,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
1382         CALL mppsend( 4, r2dsn(1-jpri,1,1), imigr, nono, ml_req2 )
1383         CALL mpprecv( 3, r2dns(1-jpri,1,2), imigr, nono )
1384         CALL mpprecv( 4, r2dsn(1-jpri,1,2), imigr, noso )
1385         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
1386         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2,ml_stat,ml_err)
1387      CASE ( 1 )
1388         CALL mppsend( 3, r2dns(1-jpri,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
1389         CALL mpprecv( 4, r2dsn(1-jpri,1,2), imigr, noso )
1390         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
1391      END SELECT
1392      !
1393      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
1394      ijhom = nlcj - jprecj
1395      !
1396      SELECT CASE ( nbondj )
1397      CASE ( -1 )
1398         DO jl = 1, iprecj
1399            pt2d(:,ijhom+jl) = r2dns(:,jl,2)
1400         END DO
1401      CASE ( 0 )
1402         DO jl = 1, iprecj
1403            pt2d(:,jl-jprj) = r2dsn(:,jl,2)
1404            pt2d(:,ijhom+jl ) = r2dns(:,jl,2)
1405         END DO
1406      CASE ( 1 )
1407         DO jl = 1, iprecj
1408            pt2d(:,jl-jprj) = r2dsn(:,jl,2)
1409         END DO
1410      END SELECT
1411
1412   END SUBROUTINE mpp_lnk_2d_e
1413
1414
1415   SUBROUTINE mppsend( ktyp, pmess, kbytes, kdest, md_req )
1416      !!----------------------------------------------------------------------
1417      !!                  ***  routine mppsend  ***
1418      !!
1419      !! ** Purpose :   Send messag passing array
1420      !!
1421      !!----------------------------------------------------------------------
1422      REAL(wp), INTENT(inout) ::   pmess(*)   ! array of real
1423      INTEGER , INTENT(in   ) ::   kbytes     ! size of the array pmess
1424      INTEGER , INTENT(in   ) ::   kdest      ! receive process number
1425      INTEGER , INTENT(in   ) ::   ktyp       ! tag of the message
1426      INTEGER , INTENT(in   ) ::   md_req     ! argument for isend
1427      !!
1428      INTEGER ::   iflag
1429      !!----------------------------------------------------------------------
1430      !
1431      SELECT CASE ( cn_mpi_send )
1432      CASE ( 'S' )                ! Standard mpi send (blocking)
1433         CALL mpi_send ( pmess, kbytes, mpi_double_precision, kdest , ktyp, mpi_comm_opa        , iflag )
1434      CASE ( 'B' )                ! Buffer mpi send (blocking)
1435         CALL mpi_bsend( pmess, kbytes, mpi_double_precision, kdest , ktyp, mpi_comm_opa        , iflag )
1436      CASE ( 'I' )                ! Immediate mpi send (non-blocking send)
1437         ! be carefull, one more argument here : the mpi request identifier..
1438         CALL mpi_isend( pmess, kbytes, mpi_double_precision, kdest , ktyp, mpi_comm_opa, md_req, iflag )
1439      END SELECT
1440      !
1441   END SUBROUTINE mppsend
1442
1443
1444   SUBROUTINE mpprecv( ktyp, pmess, kbytes, ksource )
1445      !!----------------------------------------------------------------------
1446      !!                  ***  routine mpprecv  ***
1447      !!
1448      !! ** Purpose :   Receive messag passing array
1449      !!
1450      !!----------------------------------------------------------------------
1451      REAL(wp), INTENT(inout) ::   pmess(*)   ! array of real
1452      INTEGER , INTENT(in   ) ::   kbytes     ! suze of the array pmess
1453      INTEGER , INTENT(in   ) ::   ktyp       ! Tag of the recevied message
1454      INTEGER, OPTIONAL, INTENT(in) :: ksource    ! source process number
1455      !!
1456      INTEGER :: istatus(mpi_status_size)
1457      INTEGER :: iflag
1458      INTEGER :: use_source
1459      !!----------------------------------------------------------------------
1460      !
1461
1462      ! If a specific process number has been passed to the receive call,
1463      ! use that one. Default is to use mpi_any_source
1464      use_source=mpi_any_source
1465      if(present(ksource)) then
1466         use_source=ksource
1467      end if
1468
1469      CALL mpi_recv( pmess, kbytes, mpi_double_precision, use_source, ktyp, mpi_comm_opa, istatus, iflag )
1470      !
1471   END SUBROUTINE mpprecv
1472
1473
1474   SUBROUTINE mppgather( ptab, kp, pio )
1475      !!----------------------------------------------------------------------
1476      !!                   ***  routine mppgather  ***
1477      !!
1478      !! ** Purpose :   Transfert between a local subdomain array and a work
1479      !!     array which is distributed following the vertical level.
1480      !!
1481      !!----------------------------------------------------------------------
1482      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj),       INTENT(in   ) ::   ptab   ! subdomain input array
1483      INTEGER ,                           INTENT(in   ) ::   kp     ! record length
1484      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpnij), INTENT(  out) ::   pio    ! subdomain input array
1485      !!
1486      INTEGER :: itaille, ierror   ! temporary integer
1487      !!---------------------------------------------------------------------
1488      !
1489      itaille = jpi * jpj
1490      CALL mpi_gather( ptab, itaille, mpi_double_precision, pio, itaille     ,   &
1491         &                            mpi_double_precision, kp , mpi_comm_opa, ierror )
1492      !
1493   END SUBROUTINE mppgather
1494
1495
1496   SUBROUTINE mppscatter( pio, kp, ptab )
1497      !!----------------------------------------------------------------------
1498      !!                  ***  routine mppscatter  ***
1499      !!
1500      !! ** Purpose :   Transfert between awork array which is distributed
1501      !!      following the vertical level and the local subdomain array.
1502      !!
1503      !!----------------------------------------------------------------------
1504      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpnij)  ::  pio        ! output array
1505      INTEGER                             ::   kp        ! Tag (not used with MPI
1506      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj)        ::  ptab       ! subdomain array input
1507      !!
1508      INTEGER :: itaille, ierror   ! temporary integer
1509      !!---------------------------------------------------------------------
1510      !
1511      itaille=jpi*jpj
1512      !
1513      CALL mpi_scatter( pio, itaille, mpi_double_precision, ptab, itaille     ,   &
1514         &                            mpi_double_precision, kp  , mpi_comm_opa, ierror )
1515      !
1516   END SUBROUTINE mppscatter
1517
1518
1519   SUBROUTINE mppmax_a_int( ktab, kdim, kcom )
1520      !!----------------------------------------------------------------------
1521      !!                  ***  routine mppmax_a_int  ***
1522      !!
1523      !! ** Purpose :   Find maximum value in an integer layout array
1524      !!
1525      !!----------------------------------------------------------------------
1526      INTEGER , INTENT(in   )                  ::   kdim   ! size of array
1527      INTEGER , INTENT(inout), DIMENSION(kdim) ::   ktab   ! input array
1528      INTEGER , INTENT(in   ), OPTIONAL        ::   kcom   !
1529      !!
1530      INTEGER :: ierror, localcomm   ! temporary integer
1531      INTEGER, DIMENSION(kdim) ::   iwork
1532      !!----------------------------------------------------------------------
1533      !
1534      localcomm = mpi_comm_opa
1535      IF( PRESENT(kcom) )   localcomm = kcom
1536      !
1537      CALL mpi_allreduce( ktab, iwork, kdim, mpi_integer, mpi_max, localcomm, ierror )
1538      !
1539      ktab(:) = iwork(:)
1540      !
1541   END SUBROUTINE mppmax_a_int
1542
1543
1544   SUBROUTINE mppmax_int( ktab, kcom )
1545      !!----------------------------------------------------------------------
1546      !!                  ***  routine mppmax_int  ***
1547      !!
1548      !! ** Purpose :   Find maximum value in an integer layout array
1549      !!
1550      !!----------------------------------------------------------------------
1551      INTEGER, INTENT(inout)           ::   ktab      ! ???
1552      INTEGER, INTENT(in   ), OPTIONAL ::   kcom      ! ???
1553      !!
1554      INTEGER ::   ierror, iwork, localcomm   ! temporary integer
1555      !!----------------------------------------------------------------------
1556      !
1557      localcomm = mpi_comm_opa
1558      IF( PRESENT(kcom) )   localcomm = kcom
1559      !
1560      CALL mpi_allreduce( ktab, iwork, 1, mpi_integer, mpi_max, localcomm, ierror)
1561      !
1562      ktab = iwork
1563      !
1564   END SUBROUTINE mppmax_int
1565
1566
1567   SUBROUTINE mppmin_a_int( ktab, kdim, kcom )
1568      !!----------------------------------------------------------------------
1569      !!                  ***  routine mppmin_a_int  ***
1570      !!
1571      !! ** Purpose :   Find minimum value in an integer layout array
1572      !!
1573      !!----------------------------------------------------------------------
1574      INTEGER , INTENT( in  )                  ::   kdim        ! size of array
1575      INTEGER , INTENT(inout), DIMENSION(kdim) ::   ktab        ! input array
1576      INTEGER , INTENT( in  ), OPTIONAL        ::   kcom        ! input array
1577      !!
1578      INTEGER ::   ierror, localcomm   ! temporary integer
1579      INTEGER, DIMENSION(kdim) ::   iwork
1580      !!----------------------------------------------------------------------
1581      !
1582      localcomm = mpi_comm_opa
1583      IF( PRESENT(kcom) )   localcomm = kcom
1584      !
1585      CALL mpi_allreduce( ktab, iwork, kdim, mpi_integer, mpi_min, localcomm, ierror )
1586      !
1587      ktab(:) = iwork(:)
1588      !
1589   END SUBROUTINE mppmin_a_int
1590
1591
1592   SUBROUTINE mppmin_int( ktab, kcom )
1593      !!----------------------------------------------------------------------
1594      !!                  ***  routine mppmin_int  ***
1595      !!
1596      !! ** Purpose :   Find minimum value in an integer layout array
1597      !!
1598      !!----------------------------------------------------------------------
1599      INTEGER, INTENT(inout) ::   ktab      ! ???
1600      INTEGER , INTENT( in  ), OPTIONAL        ::   kcom        ! input array
1601      !!
1602      INTEGER ::  ierror, iwork, localcomm
1603      !!----------------------------------------------------------------------
1604      !
1605      localcomm = mpi_comm_opa
1606      IF( PRESENT(kcom) )   localcomm = kcom
1607      !
1608     CALL mpi_allreduce( ktab, iwork, 1, mpi_integer, mpi_min, localcomm, ierror )
1609      !
1610      ktab = iwork
1611      !
1612   END SUBROUTINE mppmin_int
1613
1614
1615   SUBROUTINE mppsum_a_int( ktab, kdim )
1616      !!----------------------------------------------------------------------
1617      !!                  ***  routine mppsum_a_int  ***
1618      !!
1619      !! ** Purpose :   Global integer sum, 1D array case
1620      !!
1621      !!----------------------------------------------------------------------
1622      INTEGER, INTENT(in   )                   ::   kdim      ! ???
1623      INTEGER, INTENT(inout), DIMENSION (kdim) ::   ktab      ! ???
1624      !!
1625      INTEGER :: ierror
1626      INTEGER, DIMENSION (kdim) ::  iwork
1627      !!----------------------------------------------------------------------
1628      !
1629      CALL mpi_allreduce( ktab, iwork, kdim, mpi_integer, mpi_sum, mpi_comm_opa, ierror )
1630      !
1631      ktab(:) = iwork(:)
1632      !
1633   END SUBROUTINE mppsum_a_int
1634
1635
1636   SUBROUTINE mppsum_int( ktab )
1637      !!----------------------------------------------------------------------
1638      !!                 ***  routine mppsum_int  ***
1639      !!
1640      !! ** Purpose :   Global integer sum
1641      !!
1642      !!----------------------------------------------------------------------
1643      INTEGER, INTENT(inout) ::   ktab
1644      !!
1645      INTEGER :: ierror, iwork
1646      !!----------------------------------------------------------------------
1647      !
1648      CALL mpi_allreduce( ktab, iwork, 1, mpi_integer, mpi_sum, mpi_comm_opa, ierror )
1649      !
1650      ktab = iwork
1651      !
1652   END SUBROUTINE mppsum_int
1653
1654
1655   SUBROUTINE mppmax_a_real( ptab, kdim, kcom )
1656      !!----------------------------------------------------------------------
1657      !!                 ***  routine mppmax_a_real  ***
1658      !!
1659      !! ** Purpose :   Maximum
1660      !!
1661      !!----------------------------------------------------------------------
1662      INTEGER , INTENT(in   )                  ::   kdim
1663      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(kdim) ::   ptab
1664      INTEGER , INTENT(in   ), OPTIONAL        ::   kcom
1665      !!
1666      INTEGER :: ierror, localcomm
1667      REAL(wp), DIMENSION(kdim) ::  zwork
1668      !!----------------------------------------------------------------------
1669      !
1670      localcomm = mpi_comm_opa
1671      IF( PRESENT(kcom) ) localcomm = kcom
1672      !
1673      CALL mpi_allreduce( ptab, zwork, kdim, mpi_double_precision, mpi_max, localcomm, ierror )
1674      ptab(:) = zwork(:)
1675      !
1676   END SUBROUTINE mppmax_a_real
1677
1678
1679   SUBROUTINE mppmax_real( ptab, kcom )
1680      !!----------------------------------------------------------------------
1681      !!                  ***  routine mppmax_real  ***
1682      !!
1683      !! ** Purpose :   Maximum
1684      !!
1685      !!----------------------------------------------------------------------
1686      REAL(wp), INTENT(inout)           ::   ptab   ! ???
1687      INTEGER , INTENT(in   ), OPTIONAL ::   kcom   ! ???
1688      !!
1689      INTEGER  ::   ierror, localcomm
1690      REAL(wp) ::   zwork
1691      !!----------------------------------------------------------------------
1692      !
1693      localcomm = mpi_comm_opa
1694      IF( PRESENT(kcom) )   localcomm = kcom
1695      !
1696      CALL mpi_allreduce( ptab, zwork, 1, mpi_double_precision, mpi_max, localcomm, ierror )
1697      ptab = zwork
1698      !
1699   END SUBROUTINE mppmax_real
1700
1701   SUBROUTINE mppmax_real_multiple( ptab, NUM , kcom  )
1702      !!----------------------------------------------------------------------
1703      !!                  ***  routine mppmax_real  ***
1704      !!
1705      !! ** Purpose :   Maximum
1706      !!
1707      !!----------------------------------------------------------------------
1708      REAL(wp), DIMENSION(:) ,  INTENT(inout)           ::   ptab   ! ???
1709      INTEGER , INTENT(in   )           ::   NUM
1710      INTEGER , INTENT(in   ), OPTIONAL ::   kcom   ! ???
1711      !!
1712      INTEGER  ::   ierror, localcomm
1713      REAL(wp) , POINTER , DIMENSION(:) ::   zwork
1714      !!----------------------------------------------------------------------
1715      !
1716      CALL wrk_alloc(NUM , zwork)
1717      localcomm = mpi_comm_opa
1718      IF( PRESENT(kcom) )   localcomm = kcom
1719      !
1720      CALL mpi_allreduce( ptab, zwork, NUM, mpi_double_precision, mpi_max, localcomm, ierror )
1721      ptab = zwork
1722      CALL wrk_dealloc(NUM , zwork)
1723      !
1724   END SUBROUTINE mppmax_real_multiple
1725
1726
1727   SUBROUTINE mppmin_a_real( ptab, kdim, kcom )
1728      !!----------------------------------------------------------------------
1729      !!                 ***  routine mppmin_a_real  ***
1730      !!
1731      !! ** Purpose :   Minimum of REAL, array case
1732      !!
1733      !!-----------------------------------------------------------------------
1734      INTEGER , INTENT(in   )                  ::   kdim
1735      REAL(wp), INTENT(inout), DIMENSION(kdim) ::   ptab
1736      INTEGER , INTENT(in   ), OPTIONAL        ::   kcom
1737      !!
1738      INTEGER :: ierror, localcomm
1739      REAL(wp), DIMENSION(kdim) ::   zwork
1740      !!-----------------------------------------------------------------------
1741      !
1742      localcomm = mpi_comm_opa
1743      IF( PRESENT(kcom) ) localcomm = kcom
1744      !
1745      CALL mpi_allreduce( ptab, zwork, kdim, mpi_double_precision, mpi_min, localcomm, ierror )
1746      ptab(:) = zwork(:)
1747      !
1748   END SUBROUTINE mppmin_a_real
1749
1750
1751   SUBROUTINE mppmin_real( ptab, kcom )
1752      !!----------------------------------------------------------------------
1753      !!                  ***  routine mppmin_real  ***
1754      !!
1755      !! ** Purpose :   minimum of REAL, scalar case
1756      !!
1757      !!-----------------------------------------------------------------------
1758      REAL(wp), INTENT(inout)           ::   ptab        !
1759      INTEGER , INTENT(in   ), OPTIONAL :: kcom
1760      !!
1761      INTEGER  ::   ierror
1762      REAL(wp) ::   zwork
1763      INTEGER :: localcomm
1764      !!-----------------------------------------------------------------------
1765      !
1766      localcomm = mpi_comm_opa
1767      IF( PRESENT(kcom) )   localcomm = kcom
1768      !
1769      CALL mpi_allreduce( ptab, zwork, 1, mpi_double_precision, mpi_min, localcomm, ierror )
1770      ptab = zwork
1771      !
1772   END SUBROUTINE mppmin_real
1773
1774
1775   SUBROUTINE mppsum_a_real( ptab, kdim, kcom )
1776      !!----------------------------------------------------------------------
1777      !!                  ***  routine mppsum_a_real  ***
1778      !!
1779      !! ** Purpose :   global sum, REAL ARRAY argument case
1780      !!
1781      !!-----------------------------------------------------------------------
1782      INTEGER , INTENT( in )                     ::   kdim      ! size of ptab
1783      REAL(wp), DIMENSION(kdim), INTENT( inout ) ::   ptab      ! input array
1784      INTEGER , INTENT( in ), OPTIONAL           :: kcom
1785      !!
1786      INTEGER                   ::   ierror    ! temporary integer
1787      INTEGER                   ::   localcomm
1788      REAL(wp), DIMENSION(kdim) ::   zwork     ! temporary workspace
1789      !!-----------------------------------------------------------------------
1790      !
1791      localcomm = mpi_comm_opa
1792      IF( PRESENT(kcom) )   localcomm = kcom
1793      !
1794      CALL mpi_allreduce( ptab, zwork, kdim, mpi_double_precision, mpi_sum, localcomm, ierror )
1795      ptab(:) = zwork(:)
1796      !
1797   END SUBROUTINE mppsum_a_real
1798
1799
1800   SUBROUTINE mppsum_real( ptab, kcom )
1801      !!----------------------------------------------------------------------
1802      !!                  ***  routine mppsum_real  ***
1803      !!
1804      !! ** Purpose :   global sum, SCALAR argument case
1805      !!
1806      !!-----------------------------------------------------------------------
1807      REAL(wp), INTENT(inout)           ::   ptab   ! input scalar
1808      INTEGER , INTENT(in   ), OPTIONAL ::   kcom
1809      !!
1810      INTEGER  ::   ierror, localcomm
1811      REAL(wp) ::   zwork
1812      !!-----------------------------------------------------------------------
1813      !
1814      localcomm = mpi_comm_opa
1815      IF( PRESENT(kcom) ) localcomm = kcom
1816      !
1817      CALL mpi_allreduce( ptab, zwork, 1, mpi_double_precision, mpi_sum, localcomm, ierror )
1818      ptab = zwork
1819      !
1820   END SUBROUTINE mppsum_real
1821
1822   SUBROUTINE mppsum_realdd( ytab, kcom )
1823      !!----------------------------------------------------------------------
1824      !!                  ***  routine mppsum_realdd ***
1825      !!
1826      !! ** Purpose :   global sum in Massively Parallel Processing
1827      !!                SCALAR argument case for double-double precision
1828      !!
1829      !!-----------------------------------------------------------------------
1830      COMPLEX(wp), INTENT(inout)         :: ytab    ! input scalar
1831      INTEGER , INTENT( in  ), OPTIONAL :: kcom
1832
1833      !! * Local variables   (MPI version)
1834      INTEGER  ::    ierror
1835      INTEGER  ::   localcomm
1836      COMPLEX(wp) :: zwork
1837
1838      localcomm = mpi_comm_opa
1839      IF( PRESENT(kcom) ) localcomm = kcom
1840
1841      ! reduce local sums into global sum
1842      CALL MPI_ALLREDUCE (ytab, zwork, 1, MPI_DOUBLE_COMPLEX, &
1843                       MPI_SUMDD,localcomm,ierror)
1844      ytab = zwork
1845
1846   END SUBROUTINE mppsum_realdd
1847
1848
1849   SUBROUTINE mppsum_a_realdd( ytab, kdim, kcom )
1850      !!----------------------------------------------------------------------
1851      !!                  ***  routine mppsum_a_realdd  ***
1852      !!
1853      !! ** Purpose :   global sum in Massively Parallel Processing
1854      !!                COMPLEX ARRAY case for double-double precision
1855      !!
1856      !!-----------------------------------------------------------------------
1857      INTEGER , INTENT( in )                        ::   kdim      ! size of ytab
1858      COMPLEX(wp), DIMENSION(kdim), INTENT( inout ) ::   ytab      ! input array
1859      INTEGER , INTENT( in  ), OPTIONAL :: kcom
1860
1861      !! * Local variables   (MPI version)
1862      INTEGER                      :: ierror    ! temporary integer
1863      INTEGER                      ::   localcomm
1864      COMPLEX(wp), DIMENSION(kdim) :: zwork     ! temporary workspace
1865
1866      localcomm = mpi_comm_opa
1867      IF( PRESENT(kcom) ) localcomm = kcom
1868
1869      CALL MPI_ALLREDUCE (ytab, zwork, kdim, MPI_DOUBLE_COMPLEX, &
1870                       MPI_SUMDD,localcomm,ierror)
1871      ytab(:) = zwork(:)
1872
1873   END SUBROUTINE mppsum_a_realdd
1874
1875   SUBROUTINE mpp_minloc2d( ptab, pmask, pmin, ki,kj )
1876      !!------------------------------------------------------------------------
1877      !!             ***  routine mpp_minloc  ***
1878      !!
1879      !! ** Purpose :   Compute the global minimum of an array ptab
1880      !!              and also give its global position
1881      !!
1882      !! ** Method  :   Use MPI_ALLREDUCE with MPI_MINLOC
1883      !!
1884      !!--------------------------------------------------------------------------
1885      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj), INTENT(in   ) ::   ptab    ! Local 2D array
1886      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj), INTENT(in   ) ::   pmask   ! Local mask
1887      REAL(wp)                     , INTENT(  out) ::   pmin    ! Global minimum of ptab
1888      INTEGER                      , INTENT(  out) ::   ki, kj   ! index of minimum in global frame
1889      !!
1890      INTEGER , DIMENSION(2)   ::   ilocs
1891      INTEGER :: ierror
1892      REAL(wp) ::   zmin   ! local minimum
1893      REAL(wp), DIMENSION(2,1) ::   zain, zaout
1894      !!-----------------------------------------------------------------------
1895      !
1896      zmin  = MINVAL( ptab(:,:) , mask= pmask == 1.e0 )
1897      ilocs = MINLOC( ptab(:,:) , mask= pmask == 1.e0 )
1898      !
1899      ki = ilocs(1) + nimpp - 1
1900      kj = ilocs(2) + njmpp - 1
1901      !
1902      zain(1,:)=zmin
1903      zain(2,:)=ki+10000.*kj
1904      !
1905      CALL MPI_ALLREDUCE( zain,zaout, 1, MPI_2DOUBLE_PRECISION,MPI_MINLOC,MPI_COMM_OPA,ierror)
1906      !
1907      pmin = zaout(1,1)
1908      kj = INT(zaout(2,1)/10000.)
1909      ki = INT(zaout(2,1) - 10000.*kj )
1910      !
1911   END SUBROUTINE mpp_minloc2d
1912
1913
1914   SUBROUTINE mpp_minloc3d( ptab, pmask, pmin, ki, kj ,kk)
1915      !!------------------------------------------------------------------------
1916      !!             ***  routine mpp_minloc  ***
1917      !!
1918      !! ** Purpose :   Compute the global minimum of an array ptab
1919      !!              and also give its global position
1920      !!
1921      !! ** Method  :   Use MPI_ALLREDUCE with MPI_MINLOC
1922      !!
1923      !!--------------------------------------------------------------------------
1924      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   ptab         ! Local 2D array
1925      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pmask        ! Local mask
1926      REAL(wp)                         , INTENT(  out) ::   pmin         ! Global minimum of ptab
1927      INTEGER                          , INTENT(  out) ::   ki, kj, kk   ! index of minimum in global frame
1928      !!
1929      INTEGER  ::   ierror
1930      REAL(wp) ::   zmin     ! local minimum
1931      INTEGER , DIMENSION(3)   ::   ilocs
1932      REAL(wp), DIMENSION(2,1) ::   zain, zaout
1933      !!-----------------------------------------------------------------------
1934      !
1935      zmin  = MINVAL( ptab(:,:,:) , mask= pmask == 1.e0 )
1936      ilocs = MINLOC( ptab(:,:,:) , mask= pmask == 1.e0 )
1937      !
1938      ki = ilocs(1) + nimpp - 1
1939      kj = ilocs(2) + njmpp - 1
1940      kk = ilocs(3)
1941      !
1942      zain(1,:)=zmin
1943      zain(2,:)=ki+10000.*kj+100000000.*kk
1944      !
1945      CALL MPI_ALLREDUCE( zain,zaout, 1, MPI_2DOUBLE_PRECISION,MPI_MINLOC,MPI_COMM_OPA,ierror)
1946      !
1947      pmin = zaout(1,1)
1948      kk   = INT( zaout(2,1) / 100000000. )
1949      kj   = INT( zaout(2,1) - kk * 100000000. ) / 10000
1950      ki   = INT( zaout(2,1) - kk * 100000000. -kj * 10000. )
1951      !
1952   END SUBROUTINE mpp_minloc3d
1953
1954
1955   SUBROUTINE mpp_maxloc2d( ptab, pmask, pmax, ki, kj )
1956      !!------------------------------------------------------------------------
1957      !!             ***  routine mpp_maxloc  ***
1958      !!
1959      !! ** Purpose :   Compute the global maximum of an array ptab
1960      !!              and also give its global position
1961      !!
1962      !! ** Method  :   Use MPI_ALLREDUCE with MPI_MINLOC
1963      !!
1964      !!--------------------------------------------------------------------------
1965      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj), INTENT(in   ) ::   ptab     ! Local 2D array
1966      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj), INTENT(in   ) ::   pmask    ! Local mask
1967      REAL(wp)                     , INTENT(  out) ::   pmax     ! Global maximum of ptab
1968      INTEGER                      , INTENT(  out) ::   ki, kj   ! index of maximum in global frame
1969      !!
1970      INTEGER  :: ierror
1971      INTEGER, DIMENSION (2)   ::   ilocs
1972      REAL(wp) :: zmax   ! local maximum
1973      REAL(wp), DIMENSION(2,1) ::   zain, zaout
1974      !!-----------------------------------------------------------------------
1975      !
1976      zmax  = MAXVAL( ptab(:,:) , mask= pmask == 1.e0 )
1977      ilocs = MAXLOC( ptab(:,:) , mask= pmask == 1.e0 )
1978      !
1979      ki = ilocs(1) + nimpp - 1
1980      kj = ilocs(2) + njmpp - 1
1981      !
1982      zain(1,:) = zmax
1983      zain(2,:) = ki + 10000. * kj
1984      !
1985      CALL MPI_ALLREDUCE( zain,zaout, 1, MPI_2DOUBLE_PRECISION,MPI_MAXLOC,MPI_COMM_OPA,ierror)
1986      !
1987      pmax = zaout(1,1)
1988      kj   = INT( zaout(2,1) / 10000.     )
1989      ki   = INT( zaout(2,1) - 10000.* kj )
1990      !
1991   END SUBROUTINE mpp_maxloc2d
1992
1993
1994   SUBROUTINE mpp_maxloc3d( ptab, pmask, pmax, ki, kj, kk )
1995      !!------------------------------------------------------------------------
1996      !!             ***  routine mpp_maxloc  ***
1997      !!
1998      !! ** Purpose :  Compute the global maximum of an array ptab
1999      !!              and also give its global position
2000      !!
2001      !! ** Method : Use MPI_ALLREDUCE with MPI_MINLOC
2002      !!
2003      !!--------------------------------------------------------------------------
2004      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   ptab         ! Local 2D array
2005      REAL(wp), DIMENSION (jpi,jpj,jpk), INTENT(in   ) ::   pmask        ! Local mask
2006      REAL(wp)                         , INTENT(  out) ::   pmax         ! Global maximum of ptab
2007      INTEGER                          , INTENT(  out) ::   ki, kj, kk   ! index of maximum in global frame
2008      !!
2009      REAL(wp) :: zmax   ! local maximum
2010      REAL(wp), DIMENSION(2,1) ::   zain, zaout
2011      INTEGER , DIMENSION(3)   ::   ilocs
2012      INTEGER :: ierror
2013      !!-----------------------------------------------------------------------
2014      !
2015      zmax  = MAXVAL( ptab(:,:,:) , mask= pmask == 1.e0 )
2016      ilocs = MAXLOC( ptab(:,:,:) , mask= pmask == 1.e0 )
2017      !
2018      ki = ilocs(1) + nimpp - 1
2019      kj = ilocs(2) + njmpp - 1
2020      kk = ilocs(3)
2021      !
2022      zain(1,:)=zmax
2023      zain(2,:)=ki+10000.*kj+100000000.*kk
2024      !
2025      CALL MPI_ALLREDUCE( zain,zaout, 1, MPI_2DOUBLE_PRECISION,MPI_MAXLOC,MPI_COMM_OPA,ierror)
2026      !
2027      pmax = zaout(1,1)
2028      kk   = INT( zaout(2,1) / 100000000. )
2029      kj   = INT( zaout(2,1) - kk * 100000000. ) / 10000
2030      ki   = INT( zaout(2,1) - kk * 100000000. -kj * 10000. )
2031      !
2032   END SUBROUTINE mpp_maxloc3d
2033
2034
2035   SUBROUTINE mppsync()
2036      !!----------------------------------------------------------------------
2037      !!                  ***  routine mppsync  ***
2038      !!
2039      !! ** Purpose :   Massively parallel processors, synchroneous
2040      !!
2041      !!-----------------------------------------------------------------------
2042      INTEGER :: ierror
2043      !!-----------------------------------------------------------------------
2044      !
2045      CALL mpi_barrier( mpi_comm_opa, ierror )
2046      !
2047   END SUBROUTINE mppsync
2048
2049
2050   SUBROUTINE mppstop
2051      !!----------------------------------------------------------------------
2052      !!                  ***  routine mppstop  ***
2053      !!
2054      !! ** purpose :   Stop massively parallel processors method
2055      !!
2056      !!----------------------------------------------------------------------
2057      INTEGER ::   info
2058      !!----------------------------------------------------------------------
2059      !
2060      CALL mppsync
2061      CALL mpi_finalize( info )
2062      !
2063   END SUBROUTINE mppstop
2064
2065
2066   SUBROUTINE mpp_comm_free( kcom )
2067      !!----------------------------------------------------------------------
2068      !!----------------------------------------------------------------------
2069      INTEGER, INTENT(in) ::   kcom
2070      !!
2071      INTEGER :: ierr
2072      !!----------------------------------------------------------------------
2073      !
2074      CALL MPI_COMM_FREE(kcom, ierr)
2075      !
2076   END SUBROUTINE mpp_comm_free
2077
2078
2079   SUBROUTINE mpp_ini_ice( pindic, kumout )
2080      !!----------------------------------------------------------------------
2081      !!               ***  routine mpp_ini_ice  ***
2082      !!
2083      !! ** Purpose :   Initialize special communicator for ice areas
2084      !!      condition together with global variables needed in the ddmpp folding
2085      !!
2086      !! ** Method  : - Look for ice processors in ice routines
2087      !!              - Put their number in nrank_ice
2088      !!              - Create groups for the world processors and the ice processors
2089      !!              - Create a communicator for ice processors
2090      !!
2091      !! ** output
2092      !!      njmppmax = njmpp for northern procs
2093      !!      ndim_rank_ice = number of processors with ice
2094      !!      nrank_ice (ndim_rank_ice) = ice processors
2095      !!      ngrp_iworld = group ID for the world processors
2096      !!      ngrp_ice = group ID for the ice processors
2097      !!      ncomm_ice = communicator for the ice procs.
2098      !!      n_ice_root = number (in the world) of proc 0 in the ice comm.
2099      !!
2100      !!----------------------------------------------------------------------
2101      INTEGER, INTENT(in) ::   pindic
2102      INTEGER, INTENT(in) ::   kumout   ! ocean.output logical unit
2103      !!
2104      INTEGER :: jjproc
2105      INTEGER :: ii, ierr
2106      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   kice
2107      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   zwork
2108      !!----------------------------------------------------------------------
2109      !
2110      ! Since this is just an init routine and these arrays are of length jpnij
2111      ! then don't use wrk_nemo module - just allocate and deallocate.
2112      ALLOCATE( kice(jpnij), zwork(jpnij), STAT=ierr )
2113      IF( ierr /= 0 ) THEN
2114         WRITE(kumout, cform_err)
2115         WRITE(kumout,*) 'mpp_ini_ice : failed to allocate 2, 1D arrays (jpnij in length)'
2116         CALL mppstop
2117      ENDIF
2118
2119      ! Look for how many procs with sea-ice
2120      !
2121      kice = 0
2122      DO jjproc = 1, jpnij
2123         IF( jjproc == narea .AND. pindic .GT. 0 )   kice(jjproc) = 1
2124      END DO
2125      !
2126      zwork = 0
2127      CALL MPI_ALLREDUCE( kice, zwork, jpnij, mpi_integer, mpi_sum, mpi_comm_opa, ierr )
2128      ndim_rank_ice = SUM( zwork )
2129
2130      ! Allocate the right size to nrank_north
2131      IF( ALLOCATED ( nrank_ice ) )   DEALLOCATE( nrank_ice )
2132      ALLOCATE( nrank_ice(ndim_rank_ice) )
2133      !
2134      ii = 0
2135      nrank_ice = 0
2136      DO jjproc = 1, jpnij
2137         IF( zwork(jjproc) == 1) THEN
2138            ii = ii + 1
2139            nrank_ice(ii) = jjproc -1
2140         ENDIF
2141      END DO
2142
2143      ! Create the world group
2144      CALL MPI_COMM_GROUP( mpi_comm_opa, ngrp_iworld, ierr )
2145
2146      ! Create the ice group from the world group
2147      CALL MPI_GROUP_INCL( ngrp_iworld, ndim_rank_ice, nrank_ice, ngrp_ice, ierr )
2148
2149      ! Create the ice communicator , ie the pool of procs with sea-ice
2150      CALL MPI_COMM_CREATE( mpi_comm_opa, ngrp_ice, ncomm_ice, ierr )
2151
2152      ! Find proc number in the world of proc 0 in the north
2153      ! The following line seems to be useless, we just comment & keep it as reminder
2154      ! CALL MPI_GROUP_TRANSLATE_RANKS(ngrp_ice,1,0,ngrp_iworld,n_ice_root,ierr)
2155      !
2156      CALL MPI_GROUP_FREE(ngrp_ice, ierr)
2157      CALL MPI_GROUP_FREE(ngrp_iworld, ierr)
2158
2159      DEALLOCATE(kice, zwork)
2160      !
2161   END SUBROUTINE mpp_ini_ice
2162
2163
2164   SUBROUTINE mpp_ini_znl( kumout )
2165      !!----------------------------------------------------------------------
2166      !!               ***  routine mpp_ini_znl  ***
2167      !!
2168      !! ** Purpose :   Initialize special communicator for computing zonal sum
2169      !!
2170      !! ** Method  : - Look for processors in the same row
2171      !!              - Put their number in nrank_znl
2172      !!              - Create group for the znl processors
2173      !!              - Create a communicator for znl processors
2174      !!              - Determine if processor should write znl files
2175      !!
2176      !! ** output
2177      !!      ndim_rank_znl = number of processors on the same row
2178      !!      ngrp_znl = group ID for the znl processors
2179      !!      ncomm_znl = communicator for the ice procs.
2180      !!      n_znl_root = number (in the world) of proc 0 in the ice comm.
2181      !!
2182      !!----------------------------------------------------------------------
2183      INTEGER, INTENT(in) ::   kumout   ! ocean.output logical units
2184      !
2185      INTEGER :: jproc      ! dummy loop integer
2186      INTEGER :: ierr, ii   ! local integer
2187      INTEGER, ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   kwork
2188      !!----------------------------------------------------------------------
2189      !-$$     WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - ngrp_world     : ', ngrp_world
2190      !-$$     WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - mpi_comm_world : ', mpi_comm_world
2191      !-$$     WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - mpi_comm_opa   : ', mpi_comm_opa
2192      !
2193      ALLOCATE( kwork(jpnij), STAT=ierr )
2194      IF( ierr /= 0 ) THEN
2195         WRITE(kumout, cform_err)
2196         WRITE(kumout,*) 'mpp_ini_znl : failed to allocate 1D array of length jpnij'
2197         CALL mppstop
2198      ENDIF
2199
2200      IF( jpnj == 1 ) THEN
2201         ngrp_znl  = ngrp_world
2202         ncomm_znl = mpi_comm_opa
2203      ELSE
2204         !
2205         CALL MPI_ALLGATHER ( njmpp, 1, mpi_integer, kwork, 1, mpi_integer, mpi_comm_opa, ierr )
2206         !-$$        WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - kwork pour njmpp : ', kwork
2207         !-$$        CALL flush(numout)
2208         !
2209         ! Count number of processors on the same row
2210         ndim_rank_znl = 0
2211         DO jproc=1,jpnij
2212            IF ( kwork(jproc) == njmpp ) THEN
2213               ndim_rank_znl = ndim_rank_znl + 1
2214            ENDIF
2215         END DO
2216         !-$$        WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - ndim_rank_znl : ', ndim_rank_znl
2217         !-$$        CALL flush(numout)
2218         ! Allocate the right size to nrank_znl
2219         IF (ALLOCATED (nrank_znl)) DEALLOCATE(nrank_znl)
2220         ALLOCATE(nrank_znl(ndim_rank_znl))
2221         ii = 0
2222         nrank_znl (:) = 0
2223         DO jproc=1,jpnij
2224            IF ( kwork(jproc) == njmpp) THEN
2225               ii = ii + 1
2226               nrank_znl(ii) = jproc -1
2227            ENDIF
2228         END DO
2229         !-$$        WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - nrank_znl : ', nrank_znl
2230         !-$$        CALL flush(numout)
2231
2232         ! Create the opa group
2233         CALL MPI_COMM_GROUP(mpi_comm_opa,ngrp_opa,ierr)
2234         !-$$        WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - ngrp_opa : ', ngrp_opa
2235         !-$$        CALL flush(numout)
2236
2237         ! Create the znl group from the opa group
2238         CALL MPI_GROUP_INCL  ( ngrp_opa, ndim_rank_znl, nrank_znl, ngrp_znl, ierr )
2239         !-$$        WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - ngrp_znl ', ngrp_znl
2240         !-$$        CALL flush(numout)
2241
2242         ! Create the znl communicator from the opa communicator, ie the pool of procs in the same row
2243         CALL MPI_COMM_CREATE ( mpi_comm_opa, ngrp_znl, ncomm_znl, ierr )
2244         !-$$        WRITE (numout,*) 'mpp_ini_znl ', nproc, ' - ncomm_znl ', ncomm_znl
2245         !-$$        CALL flush(numout)
2246         !
2247      END IF
2248
2249      ! Determines if processor if the first (starting from i=1) on the row
2250      IF ( jpni == 1 ) THEN
2251         l_znl_root = .TRUE.
2252      ELSE
2253         l_znl_root = .FALSE.
2254         kwork (1) = nimpp
2255         CALL mpp_min ( kwork(1), kcom = ncomm_znl)
2256         IF ( nimpp == kwork(1)) l_znl_root = .TRUE.
2257      END IF
2258
2259      DEALLOCATE(kwork)
2260
2261   END SUBROUTINE mpp_ini_znl
2262
2263
2264   SUBROUTINE mpp_ini_north
2265      !!----------------------------------------------------------------------
2266      !!               ***  routine mpp_ini_north  ***
2267      !!
2268      !! ** Purpose :   Initialize special communicator for north folding
2269      !!      condition together with global variables needed in the mpp folding
2270      !!
2271      !! ** Method  : - Look for northern processors
2272      !!              - Put their number in nrank_north
2273      !!              - Create groups for the world processors and the north processors
2274      !!              - Create a communicator for northern processors
2275      !!
2276      !! ** output
2277      !!      njmppmax = njmpp for northern procs
2278      !!      ndim_rank_north = number of processors in the northern line
2279      !!      nrank_north (ndim_rank_north) = number  of the northern procs.
2280      !!      ngrp_world = group ID for the world processors
2281      !!      ngrp_north = group ID for the northern processors
2282      !!      ncomm_north = communicator for the northern procs.
2283      !!      north_root = number (in the world) of proc 0 in the northern comm.
2284      !!
2285      !!----------------------------------------------------------------------
2286      INTEGER ::   ierr
2287      INTEGER ::   jjproc
2288      INTEGER ::   ii, ji
2289      !!----------------------------------------------------------------------
2290      !
2291      njmppmax = MAXVAL( njmppt )
2292      !
2293      ! Look for how many procs on the northern boundary
2294      ndim_rank_north = 0
2295      DO jjproc = 1, jpnij
2296         IF( njmppt(jjproc) == njmppmax )   ndim_rank_north = ndim_rank_north + 1
2297      END DO
2298      !
2299      ! Allocate the right size to nrank_north
2300      IF (ALLOCATED (nrank_north)) DEALLOCATE(nrank_north)
2301      ALLOCATE( nrank_north(ndim_rank_north) )
2302
2303      ! Fill the nrank_north array with proc. number of northern procs.
2304      ! Note : the rank start at 0 in MPI
2305      ii = 0
2306      DO ji = 1, jpnij
2307         IF ( njmppt(ji) == njmppmax   ) THEN
2308            ii=ii+1
2309            nrank_north(ii)=ji-1
2310         END IF
2311      END DO
2312      !
2313      ! create the world group
2314      CALL MPI_COMM_GROUP( mpi_comm_opa, ngrp_world, ierr )
2315      !
2316      ! Create the North group from the world group
2317      CALL MPI_GROUP_INCL( ngrp_world, ndim_rank_north, nrank_north, ngrp_north, ierr )
2318      !
2319      ! Create the North communicator , ie the pool of procs in the north group
2320      CALL MPI_COMM_CREATE( mpi_comm_opa, ngrp_north, ncomm_north, ierr )
2321      !
2322   END SUBROUTINE mpp_ini_north
2323
2324
2325   SUBROUTINE mpp_lbc_north_3d( pt3d, cd_type, psgn )
2326      !!---------------------------------------------------------------------
2327      !!                   ***  routine mpp_lbc_north_3d  ***
2328      !!
2329      !! ** Purpose :   Ensure proper north fold horizontal bondary condition
2330      !!              in mpp configuration in case of jpn1 > 1
2331      !!
2332      !! ** Method  :   North fold condition and mpp with more than one proc
2333      !!              in i-direction require a specific treatment. We gather
2334      !!              the 4 northern lines of the global domain on 1 processor
2335      !!              and apply lbc north-fold on this sub array. Then we
2336      !!              scatter the north fold array back to the processors.
2337      !!
2338      !!----------------------------------------------------------------------
2339      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   pt3d      ! 3D array on which the b.c. is applied
2340      CHARACTER(len=1)                , INTENT(in   ) ::   cd_type   ! nature of pt3d grid-points
2341      !                                                              !   = T ,  U , V , F or W  gridpoints
2342      REAL(wp)                        , INTENT(in   ) ::   psgn      ! = -1. the sign change across the north fold
2343      !!                                                             ! =  1. , the sign is kept
2344      INTEGER ::   ji, jj, jr, jk
2345      INTEGER ::   ierr, itaille, ildi, ilei, iilb
2346      INTEGER ::   ijpj, ijpjm1, ij, iproc
2347      INTEGER, DIMENSION (jpmaxngh)          ::   ml_req_nf          !for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2348      INTEGER                                ::   ml_err             ! for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2349      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE)    ::   ml_stat            ! for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2350      !                                                              ! Workspace for message transfers avoiding mpi_allgather
2351      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , ALLOCATABLE   :: ztab
2352      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , ALLOCATABLE   :: znorthloc, zfoldwk     
2353      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE   :: znorthgloio
2354      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , ALLOCATABLE   :: ztabl, ztabr
2355
2356      INTEGER :: istatus(mpi_status_size)
2357      INTEGER :: iflag
2358      !!----------------------------------------------------------------------
2359      !
2360      ALLOCATE( ztab(jpiglo,4,jpk) , znorthloc(jpi,4,jpk), zfoldwk(jpi,4,jpk), znorthgloio(jpi,4,jpk,jpni) )
2361      ALLOCATE( ztabl(jpi,4,jpk), ztabr(jpi*jpmaxngh, 4, jpk) ) 
2362
2363      ijpj   = 4
2364      ijpjm1 = 3
2365      !
2366      znorthloc(:,:,:) = 0
2367      DO jk = 1, jpk
2368         DO jj = nlcj - ijpj +1, nlcj          ! put in xnorthloc the last 4 jlines of pt3d
2369            ij = jj - nlcj + ijpj
2370            znorthloc(:,ij,jk) = pt3d(:,jj,jk)
2371         END DO
2372      END DO
2373      !
2374      !                                     ! Build in procs of ncomm_north the znorthgloio
2375      itaille = jpi * jpk * ijpj
2376
2377      IF ( l_north_nogather ) THEN
2378         !
2379        ztabr(:,:,:) = 0
2380        ztabl(:,:,:) = 0
2381
2382        DO jk = 1, jpk
2383           DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj          ! First put local values into the global array
2384              ij = jj - nlcj + ijpj
2385              DO ji = nfsloop, nfeloop
2386                 ztabl(ji,ij,jk) = pt3d(ji,jj,jk)
2387              END DO
2388           END DO
2389        END DO
2390
2391         DO jr = 1,nsndto
2392            IF ((nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. (narea-1)) .and. (nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. -1)) THEN
2393              CALL mppsend( 5, znorthloc, itaille, nfipproc(isendto(jr),jpnj), ml_req_nf(jr) )
2394            ENDIF
2395         END DO
2396         DO jr = 1,nsndto
2397            iproc = nfipproc(isendto(jr),jpnj)
2398            IF(iproc .ne. -1) THEN
2399               ilei = nleit (iproc+1)
2400               ildi = nldit (iproc+1)
2401               iilb = nfiimpp(isendto(jr),jpnj) - nfiimpp(isendto(1),jpnj)
2402            ENDIF
2403            IF((iproc .ne. (narea-1)) .and. (iproc .ne. -1)) THEN
2404              CALL mpprecv(5, zfoldwk, itaille, iproc)
2405              DO jk = 1, jpk
2406                 DO jj = 1, ijpj
2407                    DO ji = ildi, ilei
2408                       ztabr(iilb+ji,jj,jk) = zfoldwk(ji,jj,jk)
2409                    END DO
2410                 END DO
2411              END DO
2412           ELSE IF (iproc .eq. (narea-1)) THEN
2413              DO jk = 1, jpk
2414                 DO jj = 1, ijpj
2415                    DO ji = ildi, ilei
2416                       ztabr(iilb+ji,jj,jk) = pt3d(ji,nlcj-ijpj+jj,jk)
2417                    END DO
2418                 END DO
2419              END DO
2420           ENDIF
2421         END DO
2422         IF (l_isend) THEN
2423            DO jr = 1,nsndto
2424               IF ((nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. (narea-1)) .and. (nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. -1)) THEN
2425                  CALL mpi_wait(ml_req_nf(jr), ml_stat, ml_err)
2426               ENDIF   
2427            END DO
2428         ENDIF
2429         CALL mpp_lbc_nfd( ztabl, ztabr, cd_type, psgn )   ! North fold boundary condition
2430         DO jk = 1, jpk
2431            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj             ! Scatter back to pt3d
2432               ij = jj - nlcj + ijpj
2433               DO ji= 1, nlci
2434                  pt3d(ji,jj,jk) = ztabl(ji,ij,jk)
2435               END DO
2436            END DO
2437         END DO
2438         !
2439
2440      ELSE
2441         CALL MPI_ALLGATHER( znorthloc  , itaille, MPI_DOUBLE_PRECISION,                &
2442            &                znorthgloio, itaille, MPI_DOUBLE_PRECISION, ncomm_north, ierr )
2443         !
2444         ztab(:,:,:) = 0.e0
2445         DO jr = 1, ndim_rank_north         ! recover the global north array
2446            iproc = nrank_north(jr) + 1
2447            ildi  = nldit (iproc)
2448            ilei  = nleit (iproc)
2449            iilb  = nimppt(iproc)
2450            DO jk = 1, jpk
2451               DO jj = 1, ijpj
2452                  DO ji = ildi, ilei
2453                    ztab(ji+iilb-1,jj,jk) = znorthgloio(ji,jj,jk,jr)
2454                  END DO
2455               END DO
2456            END DO
2457         END DO
2458         CALL lbc_nfd( ztab, cd_type, psgn )   ! North fold boundary condition
2459         !
2460         DO jk = 1, jpk
2461            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj             ! Scatter back to pt3d
2462               ij = jj - nlcj + ijpj
2463               DO ji= 1, nlci
2464                  pt3d(ji,jj,jk) = ztab(ji+nimpp-1,ij,jk)
2465               END DO
2466            END DO
2467         END DO
2468         !
2469      ENDIF
2470      !
2471      ! The ztab array has been either:
2472      !  a. Fully populated by the mpi_allgather operation or
2473      !  b. Had the active points for this domain and northern neighbours populated
2474      !     by peer to peer exchanges
2475      ! Either way the array may be folded by lbc_nfd and the result for the span of
2476      ! this domain will be identical.
2477      !
2478      DEALLOCATE( ztab, znorthloc, zfoldwk, znorthgloio )
2479      DEALLOCATE( ztabl, ztabr ) 
2480      !
2481   END SUBROUTINE mpp_lbc_north_3d
2482
2483
2484   SUBROUTINE mpp_lbc_north_2d( pt2d, cd_type, psgn)
2485      !!---------------------------------------------------------------------
2486      !!                   ***  routine mpp_lbc_north_2d  ***
2487      !!
2488      !! ** Purpose :   Ensure proper north fold horizontal bondary condition
2489      !!              in mpp configuration in case of jpn1 > 1 (for 2d array )
2490      !!
2491      !! ** Method  :   North fold condition and mpp with more than one proc
2492      !!              in i-direction require a specific treatment. We gather
2493      !!              the 4 northern lines of the global domain on 1 processor
2494      !!              and apply lbc north-fold on this sub array. Then we
2495      !!              scatter the north fold array back to the processors.
2496      !!
2497      !!----------------------------------------------------------------------
2498      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj), INTENT(inout) ::   pt2d      ! 2D array on which the b.c. is applied
2499      CHARACTER(len=1)            , INTENT(in   ) ::   cd_type   ! nature of pt2d grid-points
2500      !                                                          !   = T ,  U , V , F or W  gridpoints
2501      REAL(wp)                    , INTENT(in   ) ::   psgn      ! = -1. the sign change across the north fold
2502      !!                                                             ! =  1. , the sign is kept
2503      INTEGER ::   ji, jj, jr
2504      INTEGER ::   ierr, itaille, ildi, ilei, iilb
2505      INTEGER ::   ijpj, ijpjm1, ij, iproc
2506      INTEGER, DIMENSION (jpmaxngh)      ::   ml_req_nf          !for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2507      INTEGER                            ::   ml_err             ! for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2508      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE)::   ml_stat            ! for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2509      !                                                              ! Workspace for message transfers avoiding mpi_allgather
2510      REAL(wp), DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE   :: ztab
2511      REAL(wp), DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE   :: znorthloc, zfoldwk     
2512      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   :: znorthgloio
2513      REAL(wp), DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE   :: ztabl, ztabr
2514      INTEGER :: istatus(mpi_status_size)
2515      INTEGER :: iflag
2516      !!----------------------------------------------------------------------
2517      !
2518      ALLOCATE( ztab(jpiglo,4), znorthloc(jpi,4), zfoldwk(jpi,4), znorthgloio(jpi,4,jpni) )
2519      ALLOCATE( ztabl(jpi,4), ztabr(jpi*jpmaxngh, 4) ) 
2520      !
2521      ijpj   = 4
2522      ijpjm1 = 3
2523      !
2524      DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj             ! put in znorthloc the last 4 jlines of pt2d
2525         ij = jj - nlcj + ijpj
2526         znorthloc(:,ij) = pt2d(:,jj)
2527      END DO
2528
2529      !                                     ! Build in procs of ncomm_north the znorthgloio
2530      itaille = jpi * ijpj
2531      IF ( l_north_nogather ) THEN
2532         !
2533         ! Avoid the use of mpi_allgather by exchanging only with the processes already identified
2534         ! (in nemo_northcomms) as being  involved in this process' northern boundary exchange
2535         !
2536         ztabr(:,:) = 0
2537         ztabl(:,:) = 0
2538
2539         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj          ! First put local values into the global array
2540            ij = jj - nlcj + ijpj
2541              DO ji = nfsloop, nfeloop
2542               ztabl(ji,ij) = pt2d(ji,jj)
2543            END DO
2544         END DO
2545
2546         DO jr = 1,nsndto
2547            IF ((nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. (narea-1)) .and. (nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. -1)) THEN
2548               CALL mppsend(5, znorthloc, itaille, nfipproc(isendto(jr),jpnj), ml_req_nf(jr))
2549            ENDIF
2550         END DO
2551         DO jr = 1,nsndto
2552            iproc = nfipproc(isendto(jr),jpnj)
2553            IF(iproc .ne. -1) THEN
2554               ilei = nleit (iproc+1)
2555               ildi = nldit (iproc+1)
2556               iilb = nfiimpp(isendto(jr),jpnj) - nfiimpp(isendto(1),jpnj)
2557            ENDIF
2558            IF((iproc .ne. (narea-1)) .and. (iproc .ne. -1)) THEN
2559              CALL mpprecv(5, zfoldwk, itaille, iproc)
2560              DO jj = 1, ijpj
2561                 DO ji = ildi, ilei
2562                    ztabr(iilb+ji,jj) = zfoldwk(ji,jj)
2563                 END DO
2564              END DO
2565            ELSE IF (iproc .eq. (narea-1)) THEN
2566              DO jj = 1, ijpj
2567                 DO ji = ildi, ilei
2568                    ztabr(iilb+ji,jj) = pt2d(ji,nlcj-ijpj+jj)
2569                 END DO
2570              END DO
2571            ENDIF
2572         END DO
2573         IF (l_isend) THEN
2574            DO jr = 1,nsndto
2575               IF ((nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. (narea-1)) .and. (nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. -1)) THEN
2576                  CALL mpi_wait(ml_req_nf(jr), ml_stat, ml_err)
2577               ENDIF
2578            END DO
2579         ENDIF
2580         CALL mpp_lbc_nfd( ztabl, ztabr, cd_type, psgn )   ! North fold boundary condition
2581         !
2582         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj             ! Scatter back to pt2d
2583            ij = jj - nlcj + ijpj
2584            DO ji = 1, nlci
2585               pt2d(ji,jj) = ztabl(ji,ij)
2586            END DO
2587         END DO
2588         !
2589      ELSE
2590         CALL MPI_ALLGATHER( znorthloc  , itaille, MPI_DOUBLE_PRECISION,        &
2591            &                znorthgloio, itaille, MPI_DOUBLE_PRECISION, ncomm_north, ierr )
2592         !
2593         ztab(:,:) = 0.e0
2594         DO jr = 1, ndim_rank_north            ! recover the global north array
2595            iproc = nrank_north(jr) + 1
2596            ildi = nldit (iproc)
2597            ilei = nleit (iproc)
2598            iilb = nimppt(iproc)
2599            DO jj = 1, ijpj
2600               DO ji = ildi, ilei
2601                  ztab(ji+iilb-1,jj) = znorthgloio(ji,jj,jr)
2602               END DO
2603            END DO
2604         END DO
2605         CALL lbc_nfd( ztab, cd_type, psgn )   ! North fold boundary condition
2606         !
2607         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj             ! Scatter back to pt2d
2608            ij = jj - nlcj + ijpj
2609            DO ji = 1, nlci
2610               pt2d(ji,jj) = ztab(ji+nimpp-1,ij)
2611            END DO
2612         END DO
2613         !
2614      ENDIF
2615      DEALLOCATE( ztab, znorthloc, zfoldwk, znorthgloio )
2616      DEALLOCATE( ztabl, ztabr ) 
2617      !
2618   END SUBROUTINE mpp_lbc_north_2d
2619
2620   SUBROUTINE mpp_lbc_north_2d_multiple( pt2d_array, cd_type, psgn, num_fields)
2621      !!---------------------------------------------------------------------
2622      !!                   ***  routine mpp_lbc_north_2d  ***
2623      !!
2624      !! ** Purpose :   Ensure proper north fold horizontal bondary condition
2625      !!              in mpp configuration in case of jpn1 > 1
2626      !!              (for multiple 2d arrays )
2627      !!
2628      !! ** Method  :   North fold condition and mpp with more than one proc
2629      !!              in i-direction require a specific treatment. We gather
2630      !!              the 4 northern lines of the global domain on 1 processor
2631      !!              and apply lbc north-fold on this sub array. Then we
2632      !!              scatter the north fold array back to the processors.
2633      !!
2634      !!----------------------------------------------------------------------
2635      INTEGER ,  INTENT (in   ) ::   num_fields  ! number of variables contained in pt2d
2636      TYPE( arrayptr ), DIMENSION(:) :: pt2d_array
2637      CHARACTER(len=1), DIMENSION(:), INTENT(in   ) ::   cd_type   ! nature of pt2d grid-points
2638      !                                                          !   = T ,  U , V , F or W  gridpoints
2639      REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(in   ) ::   psgn      ! = -1. the sign change across the north fold
2640      !!                                                             ! =  1. , the sign is kept
2641      INTEGER ::   ji, jj, jr, jk
2642      INTEGER ::   ierr, itaille, ildi, ilei, iilb
2643      INTEGER ::   ijpj, ijpjm1, ij, iproc
2644      INTEGER, DIMENSION (jpmaxngh)      ::   ml_req_nf          !for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2645      INTEGER                            ::   ml_err             ! for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2646      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE)::   ml_stat            ! for mpi_isend when avoiding mpi_allgather
2647      !                                                              ! Workspace for message transfers avoiding mpi_allgather
2648      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , ALLOCATABLE   :: ztab
2649      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , ALLOCATABLE   :: znorthloc, zfoldwk
2650      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE   :: znorthgloio
2651      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:)  , ALLOCATABLE   :: ztabl, ztabr
2652      INTEGER :: istatus(mpi_status_size)
2653      INTEGER :: iflag
2654      !!----------------------------------------------------------------------
2655      !
2656      ALLOCATE( ztab(jpiglo,4,num_fields), znorthloc(jpi,4,num_fields), zfoldwk(jpi,4,num_fields),   & 
2657            &   znorthgloio(jpi,4,num_fields,jpni) )   ! expanded to 3 dimensions
2658      ALLOCATE( ztabl(jpi,4,num_fields), ztabr(jpi*jpmaxngh, 4,num_fields) )
2659      !
2660      ijpj   = 4
2661      ijpjm1 = 3
2662      !
2663     
2664      DO jk = 1, num_fields
2665         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj             ! put in znorthloc the last 4 jlines of pt2d (for every variable)
2666            ij = jj - nlcj + ijpj
2667            znorthloc(:,ij,jk) = pt2d_array(jk)%pt2d(:,jj)
2668         END DO
2669      END DO
2670      !                                     ! Build in procs of ncomm_north the znorthgloio
2671      itaille = jpi * ijpj
2672                                                                 
2673      IF ( l_north_nogather ) THEN
2674         !
2675         ! Avoid the use of mpi_allgather by exchanging only with the processes already identified
2676         ! (in nemo_northcomms) as being  involved in this process' northern boundary exchange
2677         !
2678         ztabr(:,:,:) = 0
2679         ztabl(:,:,:) = 0
2680
2681         DO jk = 1, num_fields
2682            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj          ! First put local values into the global array
2683               ij = jj - nlcj + ijpj
2684               DO ji = nfsloop, nfeloop
2685                  ztabl(ji,ij,jk) = pt2d_array(jk)%pt2d(ji,jj)
2686               END DO
2687            END DO
2688         END DO
2689
2690         DO jr = 1,nsndto
2691            IF ((nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. (narea-1)) .and. (nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. -1)) THEN
2692               CALL mppsend(5, znorthloc, itaille*num_fields, nfipproc(isendto(jr),jpnj), ml_req_nf(jr)) ! Buffer expanded "num_fields" times
2693            ENDIF
2694         END DO
2695         DO jr = 1,nsndto
2696            iproc = nfipproc(isendto(jr),jpnj)
2697            IF(iproc .ne. -1) THEN
2698               ilei = nleit (iproc+1)
2699               ildi = nldit (iproc+1)
2700               iilb = nfiimpp(isendto(jr),jpnj) - nfiimpp(isendto(1),jpnj)
2701            ENDIF
2702            IF((iproc .ne. (narea-1)) .and. (iproc .ne. -1)) THEN
2703              CALL mpprecv(5, zfoldwk, itaille*num_fields, iproc) ! Buffer expanded "num_fields" times
2704              DO jk = 1 , num_fields
2705                 DO jj = 1, ijpj
2706                    DO ji = ildi, ilei
2707                       ztabr(iilb+ji,jj,jk) = zfoldwk(ji,jj,jk)       ! Modified to 3D
2708                    END DO
2709                 END DO
2710              END DO
2711            ELSE IF (iproc .eq. (narea-1)) THEN
2712              DO jk = 1, num_fields
2713                 DO jj = 1, ijpj
2714                    DO ji = ildi, ilei
2715                          ztabr(iilb+ji,jj,jk) = pt2d_array(jk)%pt2d(ji,nlcj-ijpj+jj)       ! Modified to 3D
2716                    END DO
2717                 END DO
2718              END DO
2719            ENDIF
2720         END DO
2721         IF (l_isend) THEN
2722            DO jr = 1,nsndto
2723               IF ((nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. (narea-1)) .and. (nfipproc(isendto(jr),jpnj) .ne. -1)) THEN
2724                  CALL mpi_wait(ml_req_nf(jr), ml_stat, ml_err)
2725               ENDIF
2726            END DO
2727         ENDIF
2728         !
2729         DO ji = 1, num_fields     ! Loop to manage 3D variables
2730            CALL mpp_lbc_nfd( ztabl(:,:,ji), ztabr(:,:,ji), cd_type(ji), psgn(ji) )  ! North fold boundary condition
2731         END DO
2732         !
2733         DO jk = 1, num_fields
2734            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj             ! Scatter back to pt2d
2735               ij = jj - nlcj + ijpj
2736               DO ji = 1, nlci
2737                  pt2d_array(jk)%pt2d(ji,jj) = ztabl(ji,ij,jk)       ! Modified to 3D
2738               END DO
2739            END DO
2740         END DO
2741         
2742         !
2743      ELSE
2744         !
2745         CALL MPI_ALLGATHER( znorthloc  , itaille*num_fields, MPI_DOUBLE_PRECISION,        &
2746            &                znorthgloio, itaille*num_fields, MPI_DOUBLE_PRECISION, ncomm_north, ierr )
2747         !
2748         ztab(:,:,:) = 0.e0
2749         DO jk = 1, num_fields
2750            DO jr = 1, ndim_rank_north            ! recover the global north array
2751               iproc = nrank_north(jr) + 1
2752               ildi = nldit (iproc)
2753               ilei = nleit (iproc)
2754               iilb = nimppt(iproc)
2755               DO jj = 1, ijpj
2756                  DO ji = ildi, ilei
2757                     ztab(ji+iilb-1,jj,jk) = znorthgloio(ji,jj,jk,jr)
2758                  END DO
2759               END DO
2760            END DO
2761         END DO
2762         
2763         DO ji = 1, num_fields
2764            CALL lbc_nfd( ztab(:,:,ji), cd_type(ji), psgn(ji) )   ! North fold boundary condition
2765         END DO
2766         !
2767         DO jk = 1, num_fields
2768            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj             ! Scatter back to pt2d
2769               ij = jj - nlcj + ijpj
2770               DO ji = 1, nlci
2771                  pt2d_array(jk)%pt2d(ji,jj) = ztab(ji+nimpp-1,ij,jk)
2772               END DO
2773            END DO
2774         END DO
2775         !
2776         !
2777      ENDIF
2778      DEALLOCATE( ztab, znorthloc, zfoldwk, znorthgloio )
2779      DEALLOCATE( ztabl, ztabr )
2780      !
2781   END SUBROUTINE mpp_lbc_north_2d_multiple
2782
2783   SUBROUTINE mpp_lbc_north_e( pt2d, cd_type, psgn)
2784      !!---------------------------------------------------------------------
2785      !!                   ***  routine mpp_lbc_north_2d  ***
2786      !!
2787      !! ** Purpose :   Ensure proper north fold horizontal bondary condition
2788      !!              in mpp configuration in case of jpn1 > 1 and for 2d
2789      !!              array with outer extra halo
2790      !!
2791      !! ** Method  :   North fold condition and mpp with more than one proc
2792      !!              in i-direction require a specific treatment. We gather
2793      !!              the 4+2*jpr2dj northern lines of the global domain on 1
2794      !!              processor and apply lbc north-fold on this sub array.
2795      !!              Then we scatter the north fold array back to the processors.
2796      !!
2797      !!----------------------------------------------------------------------
2798      REAL(wp), DIMENSION(1-jpr2di:jpi+jpr2di,1-jpr2dj:jpj+jpr2dj), INTENT(inout) ::   pt2d     ! 2D array with extra halo
2799      CHARACTER(len=1)                                            , INTENT(in   ) ::   cd_type  ! nature of pt3d grid-points
2800      !                                                                                         !   = T ,  U , V , F or W -points
2801      REAL(wp)                                                    , INTENT(in   ) ::   psgn     ! = -1. the sign change across the
2802      !!                                                                                        ! north fold, =  1. otherwise
2803      INTEGER ::   ji, jj, jr
2804      INTEGER ::   ierr, itaille, ildi, ilei, iilb
2805      INTEGER ::   ijpj, ij, iproc
2806      !
2807      REAL(wp), DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE  ::  ztab_e, znorthloc_e
2808      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE  ::  znorthgloio_e
2809
2810      !!----------------------------------------------------------------------
2811      !
2812      ALLOCATE( ztab_e(jpiglo,4+2*jpr2dj), znorthloc_e(jpi,4+2*jpr2dj), znorthgloio_e(jpi,4+2*jpr2dj,jpni) )
2813
2814      !
2815      ijpj=4
2816      ztab_e(:,:) = 0.e0
2817
2818      ij=0
2819      ! put in znorthloc_e the last 4 jlines of pt2d
2820      DO jj = nlcj - ijpj + 1 - jpr2dj, nlcj +jpr2dj
2821         ij = ij + 1
2822         DO ji = 1, jpi
2823            znorthloc_e(ji,ij)=pt2d(ji,jj)
2824         END DO
2825      END DO
2826      !
2827      itaille = jpi * ( ijpj + 2 * jpr2dj )
2828      CALL MPI_ALLGATHER( znorthloc_e(1,1)  , itaille, MPI_DOUBLE_PRECISION,    &
2829         &                znorthgloio_e(1,1,1), itaille, MPI_DOUBLE_PRECISION, ncomm_north, ierr )
2830      !
2831      DO jr = 1, ndim_rank_north            ! recover the global north array
2832         iproc = nrank_north(jr) + 1
2833         ildi = nldit (iproc)
2834         ilei = nleit (iproc)
2835         iilb = nimppt(iproc)
2836         DO jj = 1, ijpj+2*jpr2dj
2837            DO ji = ildi, ilei
2838               ztab_e(ji+iilb-1,jj) = znorthgloio_e(ji,jj,jr)
2839            END DO
2840         END DO
2841      END DO
2842
2843
2844      ! 2. North-Fold boundary conditions
2845      ! ----------------------------------
2846      CALL lbc_nfd( ztab_e(:,:), cd_type, psgn, pr2dj = jpr2dj )
2847
2848      ij = jpr2dj
2849      !! Scatter back to pt2d
2850      DO jj = nlcj - ijpj + 1 , nlcj +jpr2dj
2851      ij  = ij +1
2852         DO ji= 1, nlci
2853            pt2d(ji,jj) = ztab_e(ji+nimpp-1,ij)
2854         END DO
2855      END DO
2856      !
2857      DEALLOCATE( ztab_e, znorthloc_e, znorthgloio_e )
2858      !
2859   END SUBROUTINE mpp_lbc_north_e
2860
2861      SUBROUTINE mpp_lnk_bdy_3d( ptab, cd_type, psgn, ib_bdy )
2862      !!----------------------------------------------------------------------
2863      !!                  ***  routine mpp_lnk_bdy_3d  ***
2864      !!
2865      !! ** Purpose :   Message passing management
2866      !!
2867      !! ** Method  :   Use mppsend and mpprecv function for passing BDY boundaries
2868      !!      between processors following neighboring subdomains.
2869      !!            domain parameters
2870      !!                    nlci   : first dimension of the local subdomain
2871      !!                    nlcj   : second dimension of the local subdomain
2872      !!                    nbondi_bdy : mark for "east-west local boundary"
2873      !!                    nbondj_bdy : mark for "north-south local boundary"
2874      !!                    noea   : number for local neighboring processors
2875      !!                    nowe   : number for local neighboring processors
2876      !!                    noso   : number for local neighboring processors
2877      !!                    nono   : number for local neighboring processors
2878      !!
2879      !! ** Action  :   ptab with update value at its periphery
2880      !!
2881      !!----------------------------------------------------------------------
2882      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout) ::   ptab     ! 3D array on which the boundary condition is applied
2883      CHARACTER(len=1)                , INTENT(in   ) ::   cd_type  ! define the nature of ptab array grid-points
2884      !                                                             ! = T , U , V , F , W points
2885      REAL(wp)                        , INTENT(in   ) ::   psgn     ! =-1 the sign change across the north fold boundary
2886      !                                                             ! =  1. , the sign is kept
2887      INTEGER                         , INTENT(in   ) ::   ib_bdy   ! BDY boundary set
2888      !
2889      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jl             ! dummy loop indices
2890      INTEGER  ::   imigr, iihom, ijhom        ! local integers
2891      INTEGER  ::   ml_req1, ml_req2, ml_err   ! for key_mpi_isend
2892      REAL(wp) ::   zland                      ! local scalar
2893      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE) ::   ml_stat   ! for key_mpi_isend
2894      !
2895      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::   zt3ns, zt3sn   ! 3d for north-south & south-north
2896      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::   zt3ew, zt3we   ! 3d for east-west & west-east
2897      !!----------------------------------------------------------------------
2898     
2899      ALLOCATE( zt3ns(jpi,jprecj,jpk,2), zt3sn(jpi,jprecj,jpk,2),   &
2900         &      zt3ew(jpj,jpreci,jpk,2), zt3we(jpj,jpreci,jpk,2)  )
2901
2902      zland = 0.e0
2903
2904      ! 1. standard boundary treatment
2905      ! ------------------------------
2906     
2907      !                                   ! East-West boundaries
2908      !                                        !* Cyclic east-west
2909
2910      IF( nbondi == 2) THEN
2911        IF (nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6) THEN
2912          ptab( 1 ,:,:) = ptab(jpim1,:,:)
2913          ptab(jpi,:,:) = ptab(  2  ,:,:)
2914        ELSE
2915          IF( .NOT. cd_type == 'F' )   ptab(     1       :jpreci,:,:) = zland    ! south except F-point
2916          ptab(nlci-jpreci+1:jpi   ,:,:) = zland    ! north
2917        ENDIF
2918      ELSEIF(nbondi == -1) THEN
2919        IF( .NOT. cd_type == 'F' )   ptab(     1       :jpreci,:,:) = zland    ! south except F-point
2920      ELSEIF(nbondi == 1) THEN
2921        ptab(nlci-jpreci+1:jpi   ,:,:) = zland    ! north
2922      ENDIF                                     !* closed
2923
2924      IF (nbondj == 2 .OR. nbondj == -1) THEN
2925        IF( .NOT. cd_type == 'F' )   ptab(:,     1       :jprecj,:) = zland       ! south except F-point
2926      ELSEIF (nbondj == 2 .OR. nbondj == 1) THEN
2927        ptab(:,nlcj-jprecj+1:jpj   ,:) = zland       ! north
2928      ENDIF
2929     
2930      !
2931
2932      ! 2. East and west directions exchange
2933      ! ------------------------------------
2934      ! we play with the neigbours AND the row number because of the periodicity
2935      !
2936      SELECT CASE ( nbondi_bdy(ib_bdy) )      ! Read Dirichlet lateral conditions
2937      CASE ( -1, 0, 1 )                ! all exept 2 (i.e. close case)
2938         iihom = nlci-nreci
2939         DO jl = 1, jpreci
2940            zt3ew(:,jl,:,1) = ptab(jpreci+jl,:,:)
2941            zt3we(:,jl,:,1) = ptab(iihom +jl,:,:)
2942         END DO
2943      END SELECT
2944      !
2945      !                           ! Migrations
2946      imigr = jpreci * jpj * jpk
2947      !
2948      SELECT CASE ( nbondi_bdy(ib_bdy) )
2949      CASE ( -1 )
2950         CALL mppsend( 2, zt3we(1,1,1,1), imigr, noea, ml_req1 )
2951      CASE ( 0 )
2952         CALL mppsend( 1, zt3ew(1,1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
2953         CALL mppsend( 2, zt3we(1,1,1,1), imigr, noea, ml_req2 )
2954      CASE ( 1 )
2955         CALL mppsend( 1, zt3ew(1,1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
2956      END SELECT
2957      !
2958      SELECT CASE ( nbondi_bdy_b(ib_bdy) )
2959      CASE ( -1 )
2960         CALL mpprecv( 1, zt3ew(1,1,1,2), imigr, noea )
2961      CASE ( 0 )
2962         CALL mpprecv( 1, zt3ew(1,1,1,2), imigr, noea )
2963         CALL mpprecv( 2, zt3we(1,1,1,2), imigr, nowe )
2964      CASE ( 1 )
2965         CALL mpprecv( 2, zt3we(1,1,1,2), imigr, nowe )
2966      END SELECT
2967      !
2968      SELECT CASE ( nbondi_bdy(ib_bdy) )
2969      CASE ( -1 )
2970         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
2971      CASE ( 0 )
2972         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
2973         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2, ml_stat, ml_err)
2974      CASE ( 1 )
2975         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
2976      END SELECT
2977      !
2978      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
2979      iihom = nlci-jpreci
2980      !
2981      SELECT CASE ( nbondi_bdy_b(ib_bdy) )
2982      CASE ( -1 )
2983         DO jl = 1, jpreci
2984            ptab(iihom+jl,:,:) = zt3ew(:,jl,:,2)
2985         END DO
2986      CASE ( 0 )
2987         DO jl = 1, jpreci
2988            ptab(jl      ,:,:) = zt3we(:,jl,:,2)
2989            ptab(iihom+jl,:,:) = zt3ew(:,jl,:,2)
2990         END DO
2991      CASE ( 1 )
2992         DO jl = 1, jpreci
2993            ptab(jl      ,:,:) = zt3we(:,jl,:,2)
2994         END DO
2995      END SELECT
2996
2997
2998      ! 3. North and south directions
2999      ! -----------------------------
3000      ! always closed : we play only with the neigbours
3001      !
3002      IF( nbondj_bdy(ib_bdy) /= 2 ) THEN      ! Read Dirichlet lateral conditions
3003         ijhom = nlcj-nrecj
3004         DO jl = 1, jprecj
3005            zt3sn(:,jl,:,1) = ptab(:,ijhom +jl,:)
3006            zt3ns(:,jl,:,1) = ptab(:,jprecj+jl,:)
3007         END DO
3008      ENDIF
3009      !
3010      !                           ! Migrations
3011      imigr = jprecj * jpi * jpk
3012      !
3013      SELECT CASE ( nbondj_bdy(ib_bdy) )
3014      CASE ( -1 )
3015         CALL mppsend( 4, zt3sn(1,1,1,1), imigr, nono, ml_req1 )
3016      CASE ( 0 )
3017         CALL mppsend( 3, zt3ns(1,1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
3018         CALL mppsend( 4, zt3sn(1,1,1,1), imigr, nono, ml_req2 )
3019      CASE ( 1 )
3020         CALL mppsend( 3, zt3ns(1,1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
3021      END SELECT
3022      !
3023      SELECT CASE ( nbondj_bdy_b(ib_bdy) )
3024      CASE ( -1 )
3025         CALL mpprecv( 3, zt3ns(1,1,1,2), imigr, nono )
3026      CASE ( 0 )
3027         CALL mpprecv( 3, zt3ns(1,1,1,2), imigr, nono )
3028         CALL mpprecv( 4, zt3sn(1,1,1,2), imigr, noso )
3029      CASE ( 1 )
3030         CALL mpprecv( 4, zt3sn(1,1,1,2), imigr, noso )
3031      END SELECT
3032      !
3033      SELECT CASE ( nbondj_bdy(ib_bdy) )
3034      CASE ( -1 )
3035         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3036      CASE ( 0 )
3037         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3038         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2, ml_stat, ml_err)
3039      CASE ( 1 )
3040         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3041      END SELECT
3042      !
3043      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
3044      ijhom = nlcj-jprecj
3045      !
3046      SELECT CASE ( nbondj_bdy_b(ib_bdy) )
3047      CASE ( -1 )
3048         DO jl = 1, jprecj
3049            ptab(:,ijhom+jl,:) = zt3ns(:,jl,:,2)
3050         END DO
3051      CASE ( 0 )
3052         DO jl = 1, jprecj
3053            ptab(:,jl      ,:) = zt3sn(:,jl,:,2)
3054            ptab(:,ijhom+jl,:) = zt3ns(:,jl,:,2)
3055         END DO
3056      CASE ( 1 )
3057         DO jl = 1, jprecj
3058            ptab(:,jl,:) = zt3sn(:,jl,:,2)
3059         END DO
3060      END SELECT
3061
3062
3063      ! 4. north fold treatment
3064      ! -----------------------
3065      !
3066      IF( npolj /= 0) THEN
3067         !
3068         SELECT CASE ( jpni )
3069         CASE ( 1 )     ;   CALL lbc_nfd      ( ptab, cd_type, psgn )   ! only 1 northern proc, no mpp
3070         CASE DEFAULT   ;   CALL mpp_lbc_north( ptab, cd_type, psgn )   ! for all northern procs.
3071         END SELECT
3072         !
3073      ENDIF
3074      !
3075      DEALLOCATE( zt3ns, zt3sn, zt3ew, zt3we  )
3076      !
3077   END SUBROUTINE mpp_lnk_bdy_3d
3078
3079
3080   SUBROUTINE mpp_lnk_bdy_2d( ptab, cd_type, psgn, ib_bdy )
3081      !!----------------------------------------------------------------------
3082      !!                  ***  routine mpp_lnk_bdy_2d  ***
3083      !!
3084      !! ** Purpose :   Message passing management
3085      !!
3086      !! ** Method  :   Use mppsend and mpprecv function for passing BDY boundaries
3087      !!      between processors following neighboring subdomains.
3088      !!            domain parameters
3089      !!                    nlci   : first dimension of the local subdomain
3090      !!                    nlcj   : second dimension of the local subdomain
3091      !!                    nbondi_bdy : mark for "east-west local boundary"
3092      !!                    nbondj_bdy : mark for "north-south local boundary"
3093      !!                    noea   : number for local neighboring processors
3094      !!                    nowe   : number for local neighboring processors
3095      !!                    noso   : number for local neighboring processors
3096      !!                    nono   : number for local neighboring processors
3097      !!
3098      !! ** Action  :   ptab with update value at its periphery
3099      !!
3100      !!----------------------------------------------------------------------
3101      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj), INTENT(inout) ::   ptab     ! 3D array on which the boundary condition is applied
3102      CHARACTER(len=1)            , INTENT(in   ) ::   cd_type  ! define the nature of ptab array grid-points
3103      !                                                         ! = T , U , V , F , W points
3104      REAL(wp)                    , INTENT(in   ) ::   psgn     ! =-1 the sign change across the north fold boundary
3105      !                                                         ! =  1. , the sign is kept
3106      INTEGER                     , INTENT(in   ) ::   ib_bdy   ! BDY boundary set
3107      !
3108      INTEGER  ::   ji, jj, jl             ! dummy loop indices
3109      INTEGER  ::   imigr, iihom, ijhom        ! local integers
3110      INTEGER  ::   ml_req1, ml_req2, ml_err   ! for key_mpi_isend
3111      REAL(wp) ::   zland
3112      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE) ::   ml_stat   ! for key_mpi_isend
3113      !
3114      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  zt2ns, zt2sn   ! 2d for north-south & south-north
3115      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  zt2ew, zt2we   ! 2d for east-west & west-east
3116      !!----------------------------------------------------------------------
3117
3118      ALLOCATE( zt2ns(jpi,jprecj,2), zt2sn(jpi,jprecj,2),  &
3119         &      zt2ew(jpj,jpreci,2), zt2we(jpj,jpreci,2)   )
3120
3121      zland = 0._wp
3122
3123      ! 1. standard boundary treatment
3124      ! ------------------------------
3125     
3126      !                                   ! East-West boundaries
3127      !                                        !* Cyclic east-west
3128
3129      IF( nbondi == 2) THEN
3130        IF (nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6) THEN
3131          ptab( 1 ,:) = ptab(jpim1,:)
3132          ptab(jpi,:) = ptab(  2  ,:)
3133        ELSE
3134          IF( .NOT. cd_type == 'F' )   ptab(     1       :jpreci,:) = zland    ! south except F-point
3135          ptab(nlci-jpreci+1:jpi   ,:) = zland    ! north
3136        ENDIF
3137      ELSEIF(nbondi == -1) THEN
3138        IF( .NOT. cd_type == 'F' )   ptab(     1       :jpreci,:) = zland    ! south except F-point
3139      ELSEIF(nbondi == 1) THEN
3140        ptab(nlci-jpreci+1:jpi   ,:) = zland    ! north
3141      ENDIF                                     !* closed
3142
3143      IF (nbondj == 2 .OR. nbondj == -1) THEN
3144        IF( .NOT. cd_type == 'F' )   ptab(:,     1       :jprecj) = zland       ! south except F-point
3145      ELSEIF (nbondj == 2 .OR. nbondj == 1) THEN
3146        ptab(:,nlcj-jprecj+1:jpj) = zland       ! north
3147      ENDIF
3148     
3149      !
3150
3151      ! 2. East and west directions exchange
3152      ! ------------------------------------
3153      ! we play with the neigbours AND the row number because of the periodicity
3154      !
3155      SELECT CASE ( nbondi_bdy(ib_bdy) )      ! Read Dirichlet lateral conditions
3156      CASE ( -1, 0, 1 )                ! all exept 2 (i.e. close case)
3157         iihom = nlci-nreci
3158         DO jl = 1, jpreci
3159            zt2ew(:,jl,1) = ptab(jpreci+jl,:)
3160            zt2we(:,jl,1) = ptab(iihom +jl,:)
3161         END DO
3162      END SELECT
3163      !
3164      !                           ! Migrations
3165      imigr = jpreci * jpj
3166      !
3167      SELECT CASE ( nbondi_bdy(ib_bdy) )
3168      CASE ( -1 )
3169         CALL mppsend( 2, zt2we(1,1,1), imigr, noea, ml_req1 )
3170      CASE ( 0 )
3171         CALL mppsend( 1, zt2ew(1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
3172         CALL mppsend( 2, zt2we(1,1,1), imigr, noea, ml_req2 )
3173      CASE ( 1 )
3174         CALL mppsend( 1, zt2ew(1,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
3175      END SELECT
3176      !
3177      SELECT CASE ( nbondi_bdy_b(ib_bdy) )
3178      CASE ( -1 )
3179         CALL mpprecv( 1, zt2ew(1,1,2), imigr, noea )
3180      CASE ( 0 )
3181         CALL mpprecv( 1, zt2ew(1,1,2), imigr, noea )
3182         CALL mpprecv( 2, zt2we(1,1,2), imigr, nowe )
3183      CASE ( 1 )
3184         CALL mpprecv( 2, zt2we(1,1,2), imigr, nowe )
3185      END SELECT
3186      !
3187      SELECT CASE ( nbondi_bdy(ib_bdy) )
3188      CASE ( -1 )
3189         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3190      CASE ( 0 )
3191         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3192         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2, ml_stat, ml_err)
3193      CASE ( 1 )
3194         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3195      END SELECT
3196      !
3197      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
3198      iihom = nlci-jpreci
3199      !
3200      SELECT CASE ( nbondi_bdy_b(ib_bdy) )
3201      CASE ( -1 )
3202         DO jl = 1, jpreci
3203            ptab(iihom+jl,:) = zt2ew(:,jl,2)
3204         END DO
3205      CASE ( 0 )
3206         DO jl = 1, jpreci
3207            ptab(jl      ,:) = zt2we(:,jl,2)
3208            ptab(iihom+jl,:) = zt2ew(:,jl,2)
3209         END DO
3210      CASE ( 1 )
3211         DO jl = 1, jpreci
3212            ptab(jl      ,:) = zt2we(:,jl,2)
3213         END DO
3214      END SELECT
3215
3216
3217      ! 3. North and south directions
3218      ! -----------------------------
3219      ! always closed : we play only with the neigbours
3220      !
3221      IF( nbondj_bdy(ib_bdy) /= 2 ) THEN      ! Read Dirichlet lateral conditions
3222         ijhom = nlcj-nrecj
3223         DO jl = 1, jprecj
3224            zt2sn(:,jl,1) = ptab(:,ijhom +jl)
3225            zt2ns(:,jl,1) = ptab(:,jprecj+jl)
3226         END DO
3227      ENDIF
3228      !
3229      !                           ! Migrations
3230      imigr = jprecj * jpi
3231      !
3232      SELECT CASE ( nbondj_bdy(ib_bdy) )
3233      CASE ( -1 )
3234         CALL mppsend( 4, zt2sn(1,1,1), imigr, nono, ml_req1 )
3235      CASE ( 0 )
3236         CALL mppsend( 3, zt2ns(1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
3237         CALL mppsend( 4, zt2sn(1,1,1), imigr, nono, ml_req2 )
3238      CASE ( 1 )
3239         CALL mppsend( 3, zt2ns(1,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
3240      END SELECT
3241      !
3242      SELECT CASE ( nbondj_bdy_b(ib_bdy) )
3243      CASE ( -1 )
3244         CALL mpprecv( 3, zt2ns(1,1,2), imigr, nono )
3245      CASE ( 0 )
3246         CALL mpprecv( 3, zt2ns(1,1,2), imigr, nono )
3247         CALL mpprecv( 4, zt2sn(1,1,2), imigr, noso )
3248      CASE ( 1 )
3249         CALL mpprecv( 4, zt2sn(1,1,2), imigr, noso )
3250      END SELECT
3251      !
3252      SELECT CASE ( nbondj_bdy(ib_bdy) )
3253      CASE ( -1 )
3254         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3255      CASE ( 0 )
3256         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3257         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2, ml_stat, ml_err)
3258      CASE ( 1 )
3259         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1, ml_stat, ml_err)
3260      END SELECT
3261      !
3262      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
3263      ijhom = nlcj-jprecj
3264      !
3265      SELECT CASE ( nbondj_bdy_b(ib_bdy) )
3266      CASE ( -1 )
3267         DO jl = 1, jprecj
3268            ptab(:,ijhom+jl) = zt2ns(:,jl,2)
3269         END DO
3270      CASE ( 0 )
3271         DO jl = 1, jprecj
3272            ptab(:,jl      ) = zt2sn(:,jl,2)
3273            ptab(:,ijhom+jl) = zt2ns(:,jl,2)
3274         END DO
3275      CASE ( 1 )
3276         DO jl = 1, jprecj
3277            ptab(:,jl) = zt2sn(:,jl,2)
3278         END DO
3279      END SELECT
3280
3281
3282      ! 4. north fold treatment
3283      ! -----------------------
3284      !
3285      IF( npolj /= 0) THEN
3286         !
3287         SELECT CASE ( jpni )
3288         CASE ( 1 )     ;   CALL lbc_nfd      ( ptab, cd_type, psgn )   ! only 1 northern proc, no mpp
3289         CASE DEFAULT   ;   CALL mpp_lbc_north( ptab, cd_type, psgn )   ! for all northern procs.
3290         END SELECT
3291         !
3292      ENDIF
3293      !
3294      DEALLOCATE( zt2ns, zt2sn, zt2ew, zt2we  )
3295      !
3296   END SUBROUTINE mpp_lnk_bdy_2d
3297
3298   SUBROUTINE mpi_init_opa( ldtxt, ksft, code )
3299      !!---------------------------------------------------------------------
3300      !!                   ***  routine mpp_init.opa  ***
3301      !!
3302      !! ** Purpose :: export and attach a MPI buffer for bsend
3303      !!
3304      !! ** Method  :: define buffer size in namelist, if 0 no buffer attachment
3305      !!            but classical mpi_init
3306      !!
3307      !! History :: 01/11 :: IDRIS initial version for IBM only
3308      !!            08/04 :: R. Benshila, generalisation
3309      !!---------------------------------------------------------------------
3310      CHARACTER(len=*),DIMENSION(:), INTENT(  out) ::   ldtxt
3311      INTEGER                      , INTENT(inout) ::   ksft
3312      INTEGER                      , INTENT(  out) ::   code
3313      INTEGER                                      ::   ierr, ji
3314      LOGICAL                                      ::   mpi_was_called
3315      !!---------------------------------------------------------------------
3316      !
3317      CALL mpi_initialized( mpi_was_called, code )      ! MPI initialization
3318      IF ( code /= MPI_SUCCESS ) THEN
3319         DO ji = 1, SIZE(ldtxt)
3320            IF( TRIM(ldtxt(ji)) /= '' )   WRITE(*,*) ldtxt(ji)      ! control print of mynode
3321         END DO
3322         WRITE(*, cform_err)
3323         WRITE(*, *) ' lib_mpp: Error in routine mpi_initialized'
3324         CALL mpi_abort( mpi_comm_world, code, ierr )
3325      ENDIF
3326      !
3327      IF( .NOT. mpi_was_called ) THEN
3328         CALL mpi_init( code )
3329         CALL mpi_comm_dup( mpi_comm_world, mpi_comm_opa, code )
3330         IF ( code /= MPI_SUCCESS ) THEN
3331            DO ji = 1, SIZE(ldtxt)
3332               IF( TRIM(ldtxt(ji)) /= '' )   WRITE(*,*) ldtxt(ji)      ! control print of mynode
3333            END DO
3334            WRITE(*, cform_err)
3335            WRITE(*, *) ' lib_mpp: Error in routine mpi_comm_dup'
3336            CALL mpi_abort( mpi_comm_world, code, ierr )
3337         ENDIF
3338      ENDIF
3339      !
3340      IF( nn_buffer > 0 ) THEN
3341         WRITE(ldtxt(ksft),*) 'mpi_bsend, buffer allocation of  : ', nn_buffer   ;   ksft = ksft + 1
3342         ! Buffer allocation and attachment
3343         ALLOCATE( tampon(nn_buffer), stat = ierr )
3344         IF( ierr /= 0 ) THEN
3345            DO ji = 1, SIZE(ldtxt)
3346               IF( TRIM(ldtxt(ji)) /= '' )   WRITE(*,*) ldtxt(ji)      ! control print of mynode
3347            END DO
3348            WRITE(*, cform_err)
3349            WRITE(*, *) ' lib_mpp: Error in ALLOCATE', ierr
3350            CALL mpi_abort( mpi_comm_world, code, ierr )
3351         END IF
3352         CALL mpi_buffer_attach( tampon, nn_buffer, code )
3353      ENDIF
3354      !
3355   END SUBROUTINE mpi_init_opa
3356
3357   SUBROUTINE DDPDD_MPI (ydda, yddb, ilen, itype)
3358      !!---------------------------------------------------------------------
3359      !!   Routine DDPDD_MPI: used by reduction operator MPI_SUMDD
3360      !!
3361      !!   Modification of original codes written by David H. Bailey
3362      !!   This subroutine computes yddb(i) = ydda(i)+yddb(i)
3363      !!---------------------------------------------------------------------
3364      INTEGER, INTENT(in)                         :: ilen, itype
3365      COMPLEX(wp), DIMENSION(ilen), INTENT(in)     :: ydda
3366      COMPLEX(wp), DIMENSION(ilen), INTENT(inout)  :: yddb
3367      !
3368      REAL(wp) :: zerr, zt1, zt2    ! local work variables
3369      INTEGER :: ji, ztmp           ! local scalar
3370
3371      ztmp = itype   ! avoid compilation warning
3372
3373      DO ji=1,ilen
3374      ! Compute ydda + yddb using Knuth's trick.
3375         zt1  = real(ydda(ji)) + real(yddb(ji))
3376         zerr = zt1 - real(ydda(ji))
3377         zt2  = ((real(yddb(ji)) - zerr) + (real(ydda(ji)) - (zt1 - zerr))) &
3378                + aimag(ydda(ji)) + aimag(yddb(ji))
3379
3380         ! The result is zt1 + zt2, after normalization.
3381         yddb(ji) = cmplx ( zt1 + zt2, zt2 - ((zt1 + zt2) - zt1),wp )
3382      END DO
3383
3384   END SUBROUTINE DDPDD_MPI
3385
3386   SUBROUTINE mpp_lbc_north_icb( pt2d, cd_type, psgn, pr2dj)
3387      !!---------------------------------------------------------------------
3388      !!                   ***  routine mpp_lbc_north_icb  ***
3389      !!
3390      !! ** Purpose :   Ensure proper north fold horizontal bondary condition
3391      !!              in mpp configuration in case of jpn1 > 1 and for 2d
3392      !!              array with outer extra halo
3393      !!
3394      !! ** Method  :   North fold condition and mpp with more than one proc
3395      !!              in i-direction require a specific treatment. We gather
3396      !!              the 4+2*jpr2dj northern lines of the global domain on 1
3397      !!              processor and apply lbc north-fold on this sub array.
3398      !!              Then we scatter the north fold array back to the processors.
3399      !!              This version accounts for an extra halo with icebergs.
3400      !!
3401      !!----------------------------------------------------------------------
3402      REAL(wp), DIMENSION(:,:), INTENT(inout) ::   pt2d     ! 2D array with extra halo
3403      CHARACTER(len=1)        , INTENT(in   ) ::   cd_type  ! nature of pt3d grid-points
3404      !                                                     !   = T ,  U , V , F or W -points
3405      REAL(wp)                , INTENT(in   ) ::   psgn     ! = -1. the sign change across the
3406      !!                                                    ! north fold, =  1. otherwise
3407      INTEGER, OPTIONAL       , INTENT(in   ) ::   pr2dj
3408      INTEGER ::   ji, jj, jr
3409      INTEGER ::   ierr, itaille, ildi, ilei, iilb
3410      INTEGER ::   ijpj, ij, iproc, ipr2dj
3411      !
3412      REAL(wp), DIMENSION(:,:)  , ALLOCATABLE  ::  ztab_e, znorthloc_e
3413      REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE  ::  znorthgloio_e
3414
3415      !!----------------------------------------------------------------------
3416      !
3417      ijpj=4
3418      IF( PRESENT(pr2dj) ) THEN           ! use of additional halos
3419         ipr2dj = pr2dj
3420      ELSE
3421         ipr2dj = 0
3422      ENDIF
3423      ALLOCATE( ztab_e(jpiglo,4+2*ipr2dj), znorthloc_e(jpi,4+2*ipr2dj), znorthgloio_e(jpi,4+2*ipr2dj,jpni) )
3424
3425      !
3426      ztab_e(:,:) = 0.e0
3427
3428      ij=0
3429      ! put in znorthloc_e the last 4 jlines of pt2d
3430      DO jj = nlcj - ijpj + 1 - ipr2dj, nlcj +ipr2dj
3431         ij = ij + 1
3432         DO ji = 1, jpi
3433            znorthloc_e(ji,ij)=pt2d(ji,jj)
3434         END DO
3435      END DO
3436      !
3437      itaille = jpi * ( ijpj + 2 * ipr2dj )
3438      CALL MPI_ALLGATHER( znorthloc_e(1,1)  , itaille, MPI_DOUBLE_PRECISION,    &
3439         &                znorthgloio_e(1,1,1), itaille, MPI_DOUBLE_PRECISION, ncomm_north, ierr )
3440      !
3441      DO jr = 1, ndim_rank_north            ! recover the global north array
3442         iproc = nrank_north(jr) + 1
3443         ildi = nldit (iproc)
3444         ilei = nleit (iproc)
3445         iilb = nimppt(iproc)
3446         DO jj = 1, ijpj+2*ipr2dj
3447            DO ji = ildi, ilei
3448               ztab_e(ji+iilb-1,jj) = znorthgloio_e(ji,jj,jr)
3449            END DO
3450         END DO
3451      END DO
3452
3453
3454      ! 2. North-Fold boundary conditions
3455      ! ----------------------------------
3456      CALL lbc_nfd( ztab_e(:,:), cd_type, psgn, pr2dj = ipr2dj )
3457
3458      ij = ipr2dj
3459      !! Scatter back to pt2d
3460      DO jj = nlcj - ijpj + 1 , nlcj +ipr2dj
3461      ij  = ij +1
3462         DO ji= 1, nlci
3463            pt2d(ji,jj) = ztab_e(ji+nimpp-1,ij)
3464         END DO
3465      END DO
3466      !
3467      DEALLOCATE( ztab_e, znorthloc_e, znorthgloio_e )
3468      !
3469   END SUBROUTINE mpp_lbc_north_icb
3470
3471   SUBROUTINE mpp_lnk_2d_icb( pt2d, cd_type, psgn, jpri, jprj )
3472      !!----------------------------------------------------------------------
3473      !!                  ***  routine mpp_lnk_2d_icb  ***
3474      !!
3475      !! ** Purpose :   Message passing manadgement for 2d array (with extra halo and icebergs)
3476      !!
3477      !! ** Method  :   Use mppsend and mpprecv function for passing mask
3478      !!      between processors following neighboring subdomains.
3479      !!            domain parameters
3480      !!                    nlci   : first dimension of the local subdomain
3481      !!                    nlcj   : second dimension of the local subdomain
3482      !!                    jpri   : number of rows for extra outer halo
3483      !!                    jprj   : number of columns for extra outer halo
3484      !!                    nbondi : mark for "east-west local boundary"
3485      !!                    nbondj : mark for "north-south local boundary"
3486      !!                    noea   : number for local neighboring processors
3487      !!                    nowe   : number for local neighboring processors
3488      !!                    noso   : number for local neighboring processors
3489      !!                    nono   : number for local neighboring processors
3490      !!
3491      !!----------------------------------------------------------------------
3492      INTEGER                                             , INTENT(in   ) ::   jpri
3493      INTEGER                                             , INTENT(in   ) ::   jprj
3494      REAL(wp), DIMENSION(1-jpri:jpi+jpri,1-jprj:jpj+jprj), INTENT(inout) ::   pt2d     ! 2D array with extra halo
3495      CHARACTER(len=1)                                    , INTENT(in   ) ::   cd_type  ! nature of ptab array grid-points
3496      !                                                                                 ! = T , U , V , F , W and I points
3497      REAL(wp)                                            , INTENT(in   ) ::   psgn     ! =-1 the sign change across the
3498      !!                                                                                ! north boundary, =  1. otherwise
3499      INTEGER  ::   jl   ! dummy loop indices
3500      INTEGER  ::   imigr, iihom, ijhom        ! temporary integers
3501      INTEGER  ::   ipreci, iprecj             ! temporary integers
3502      INTEGER  ::   ml_req1, ml_req2, ml_err   ! for key_mpi_isend
3503      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE) ::   ml_stat   ! for key_mpi_isend
3504      !!
3505      REAL(wp), DIMENSION(1-jpri:jpi+jpri,jprecj+jprj,2) :: r2dns
3506      REAL(wp), DIMENSION(1-jpri:jpi+jpri,jprecj+jprj,2) :: r2dsn
3507      REAL(wp), DIMENSION(1-jprj:jpj+jprj,jpreci+jpri,2) :: r2dwe
3508      REAL(wp), DIMENSION(1-jprj:jpj+jprj,jpreci+jpri,2) :: r2dew
3509      !!----------------------------------------------------------------------
3510
3511      ipreci = jpreci + jpri      ! take into account outer extra 2D overlap area
3512      iprecj = jprecj + jprj
3513
3514
3515      ! 1. standard boundary treatment
3516      ! ------------------------------
3517      ! Order matters Here !!!!
3518      !
3519      !                                      ! East-West boundaries
3520      !                                           !* Cyclic east-west
3521      IF( nbondi == 2 .AND. (nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6) ) THEN
3522         pt2d(1-jpri:     1    ,:) = pt2d(jpim1-jpri:  jpim1 ,:)       ! east
3523         pt2d(   jpi  :jpi+jpri,:) = pt2d(     2      :2+jpri,:)       ! west
3524         !
3525      ELSE                                        !* closed
3526         IF( .NOT. cd_type == 'F' )   pt2d(  1-jpri   :jpreci    ,:) = 0.e0    ! south except at F-point
3527                                      pt2d(nlci-jpreci+1:jpi+jpri,:) = 0.e0    ! north
3528      ENDIF
3529      !
3530
3531      ! north fold treatment
3532      ! -----------------------
3533      IF( npolj /= 0 ) THEN
3534         !
3535         SELECT CASE ( jpni )
3536         CASE ( 1 )     ;   CALL lbc_nfd        ( pt2d(1:jpi,1:jpj+jprj), cd_type, psgn, pr2dj=jprj )
3537         CASE DEFAULT   ;   CALL mpp_lbc_north_icb( pt2d(1:jpi,1:jpj+jprj)  , cd_type, psgn , pr2dj=jprj  )
3538         END SELECT
3539         !
3540      ENDIF
3541
3542      ! 2. East and west directions exchange
3543      ! ------------------------------------
3544      ! we play with the neigbours AND the row number because of the periodicity
3545      !
3546      SELECT CASE ( nbondi )      ! Read Dirichlet lateral conditions
3547      CASE ( -1, 0, 1 )                ! all exept 2 (i.e. close case)
3548         iihom = nlci-nreci-jpri
3549         DO jl = 1, ipreci
3550            r2dew(:,jl,1) = pt2d(jpreci+jl,:)
3551            r2dwe(:,jl,1) = pt2d(iihom +jl,:)
3552         END DO
3553      END SELECT
3554      !
3555      !                           ! Migrations
3556      imigr = ipreci * ( jpj + 2*jprj)
3557      !
3558      SELECT CASE ( nbondi )
3559      CASE ( -1 )
3560         CALL mppsend( 2, r2dwe(1-jprj,1,1), imigr, noea, ml_req1 )
3561         CALL mpprecv( 1, r2dew(1-jprj,1,2), imigr, noea )
3562         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
3563      CASE ( 0 )
3564         CALL mppsend( 1, r2dew(1-jprj,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
3565         CALL mppsend( 2, r2dwe(1-jprj,1,1), imigr, noea, ml_req2 )
3566         CALL mpprecv( 1, r2dew(1-jprj,1,2), imigr, noea )
3567         CALL mpprecv( 2, r2dwe(1-jprj,1,2), imigr, nowe )
3568         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
3569         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2,ml_stat,ml_err)
3570      CASE ( 1 )
3571         CALL mppsend( 1, r2dew(1-jprj,1,1), imigr, nowe, ml_req1 )
3572         CALL mpprecv( 2, r2dwe(1-jprj,1,2), imigr, nowe )
3573         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
3574      END SELECT
3575      !
3576      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
3577      iihom = nlci - jpreci
3578      !
3579      SELECT CASE ( nbondi )
3580      CASE ( -1 )
3581         DO jl = 1, ipreci
3582            pt2d(iihom+jl,:) = r2dew(:,jl,2)
3583         END DO
3584      CASE ( 0 )
3585         DO jl = 1, ipreci
3586            pt2d(jl-jpri,:) = r2dwe(:,jl,2)
3587            pt2d( iihom+jl,:) = r2dew(:,jl,2)
3588         END DO
3589      CASE ( 1 )
3590         DO jl = 1, ipreci
3591            pt2d(jl-jpri,:) = r2dwe(:,jl,2)
3592         END DO
3593      END SELECT
3594
3595
3596      ! 3. North and south directions
3597      ! -----------------------------
3598      ! always closed : we play only with the neigbours
3599      !
3600      IF( nbondj /= 2 ) THEN      ! Read Dirichlet lateral conditions
3601         ijhom = nlcj-nrecj-jprj
3602         DO jl = 1, iprecj
3603            r2dsn(:,jl,1) = pt2d(:,ijhom +jl)
3604            r2dns(:,jl,1) = pt2d(:,jprecj+jl)
3605         END DO
3606      ENDIF
3607      !
3608      !                           ! Migrations
3609      imigr = iprecj * ( jpi + 2*jpri )
3610      !
3611      SELECT CASE ( nbondj )
3612      CASE ( -1 )
3613         CALL mppsend( 4, r2dsn(1-jpri,1,1), imigr, nono, ml_req1 )
3614         CALL mpprecv( 3, r2dns(1-jpri,1,2), imigr, nono )
3615         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
3616      CASE ( 0 )
3617         CALL mppsend( 3, r2dns(1-jpri,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
3618         CALL mppsend( 4, r2dsn(1-jpri,1,1), imigr, nono, ml_req2 )
3619         CALL mpprecv( 3, r2dns(1-jpri,1,2), imigr, nono )
3620         CALL mpprecv( 4, r2dsn(1-jpri,1,2), imigr, noso )
3621         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
3622         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req2,ml_stat,ml_err)
3623      CASE ( 1 )
3624         CALL mppsend( 3, r2dns(1-jpri,1,1), imigr, noso, ml_req1 )
3625         CALL mpprecv( 4, r2dsn(1-jpri,1,2), imigr, noso )
3626         IF(l_isend) CALL mpi_wait(ml_req1,ml_stat,ml_err)
3627      END SELECT
3628      !
3629      !                           ! Write Dirichlet lateral conditions
3630      ijhom = nlcj - jprecj
3631      !
3632      SELECT CASE ( nbondj )
3633      CASE ( -1 )
3634         DO jl = 1, iprecj
3635            pt2d(:,ijhom+jl) = r2dns(:,jl,2)
3636         END DO
3637      CASE ( 0 )
3638         DO jl = 1, iprecj
3639            pt2d(:,jl-jprj) = r2dsn(:,jl,2)
3640            pt2d(:,ijhom+jl ) = r2dns(:,jl,2)
3641         END DO
3642      CASE ( 1 )
3643         DO jl = 1, iprecj
3644            pt2d(:,jl-jprj) = r2dsn(:,jl,2)
3645         END DO
3646      END SELECT
3647
3648   END SUBROUTINE mpp_lnk_2d_icb
3649#else
3650   !!----------------------------------------------------------------------
3651   !!   Default case:            Dummy module        share memory computing
3652   !!----------------------------------------------------------------------
3653   USE in_out_manager
3654
3655   INTERFACE mpp_sum
3656      MODULE PROCEDURE mpp_sum_a2s, mpp_sum_as, mpp_sum_ai, mpp_sum_s, mpp_sum_i, mppsum_realdd, mppsum_a_realdd
3657   END INTERFACE
3658   INTERFACE mpp_max
3659      MODULE PROCEDURE mppmax_a_int, mppmax_int, mppmax_a_real, mppmax_real
3660   END INTERFACE
3661   INTERFACE mpp_min
3662      MODULE PROCEDURE mppmin_a_int, mppmin_int, mppmin_a_real, mppmin_real
3663   END INTERFACE
3664   INTERFACE mpp_minloc
3665      MODULE PROCEDURE mpp_minloc2d ,mpp_minloc3d
3666   END INTERFACE
3667   INTERFACE mpp_maxloc
3668      MODULE PROCEDURE mpp_maxloc2d ,mpp_maxloc3d
3669   END INTERFACE
3670
3671   LOGICAL, PUBLIC, PARAMETER ::   lk_mpp = .FALSE.      !: mpp flag
3672   LOGICAL, PUBLIC            ::   ln_nnogather          !: namelist control of northfold comms (needed here in case "key_mpp_mpi" is not used)
3673   INTEGER :: ncomm_ice
3674   INTEGER, PUBLIC            ::   mpi_comm_opa          ! opa local communicator
3675   !!----------------------------------------------------------------------
3676CONTAINS
3677
3678   INTEGER FUNCTION lib_mpp_alloc(kumout)          ! Dummy function
3679      INTEGER, INTENT(in) ::   kumout
3680      lib_mpp_alloc = 0
3681   END FUNCTION lib_mpp_alloc
3682
3683   FUNCTION mynode( ldtxt, ldname, kumnam_ref, knumnam_cfg,  kumond , kstop, localComm ) RESULT (function_value)
3684      INTEGER, OPTIONAL            , INTENT(in   ) ::   localComm
3685      CHARACTER(len=*),DIMENSION(:) ::   ldtxt
3686      CHARACTER(len=*) ::   ldname
3687      INTEGER ::   kumnam_ref, knumnam_cfg , kumond , kstop
3688      IF( PRESENT( localComm ) ) mpi_comm_opa = localComm
3689      function_value = 0
3690      IF( .FALSE. )   ldtxt(:) = 'never done'
3691      CALL ctl_opn( kumond, TRIM(ldname), 'UNKNOWN', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. , 1 )
3692   END FUNCTION mynode
3693
3694   SUBROUTINE mppsync                       ! Dummy routine
3695   END SUBROUTINE mppsync
3696
3697   SUBROUTINE mpp_sum_as( parr, kdim, kcom )      ! Dummy routine
3698      REAL   , DIMENSION(:) :: parr
3699      INTEGER               :: kdim
3700      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3701      WRITE(*,*) 'mpp_sum_as: You should not have seen this print! error?', kdim, parr(1), kcom
3702   END SUBROUTINE mpp_sum_as
3703
3704   SUBROUTINE mpp_sum_a2s( parr, kdim, kcom )      ! Dummy routine
3705      REAL   , DIMENSION(:,:) :: parr
3706      INTEGER               :: kdim
3707      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3708      WRITE(*,*) 'mpp_sum_a2s: You should not have seen this print! error?', kdim, parr(1,1), kcom
3709   END SUBROUTINE mpp_sum_a2s
3710
3711   SUBROUTINE mpp_sum_ai( karr, kdim, kcom )      ! Dummy routine
3712      INTEGER, DIMENSION(:) :: karr
3713      INTEGER               :: kdim
3714      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3715      WRITE(*,*) 'mpp_sum_ai: You should not have seen this print! error?', kdim, karr(1), kcom
3716   END SUBROUTINE mpp_sum_ai
3717
3718   SUBROUTINE mpp_sum_s( psca, kcom )            ! Dummy routine
3719      REAL                  :: psca
3720      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3721      WRITE(*,*) 'mpp_sum_s: You should not have seen this print! error?', psca, kcom
3722   END SUBROUTINE mpp_sum_s
3723
3724   SUBROUTINE mpp_sum_i( kint, kcom )            ! Dummy routine
3725      integer               :: kint
3726      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3727      WRITE(*,*) 'mpp_sum_i: You should not have seen this print! error?', kint, kcom
3728   END SUBROUTINE mpp_sum_i
3729
3730   SUBROUTINE mppsum_realdd( ytab, kcom )
3731      COMPLEX(wp), INTENT(inout)         :: ytab    ! input scalar
3732      INTEGER , INTENT( in  ), OPTIONAL :: kcom
3733      WRITE(*,*) 'mppsum_realdd: You should not have seen this print! error?', ytab
3734   END SUBROUTINE mppsum_realdd
3735
3736   SUBROUTINE mppsum_a_realdd( ytab, kdim, kcom )
3737      INTEGER , INTENT( in )                        ::   kdim      ! size of ytab
3738      COMPLEX(wp), DIMENSION(kdim), INTENT( inout ) ::   ytab      ! input array
3739      INTEGER , INTENT( in  ), OPTIONAL :: kcom
3740      WRITE(*,*) 'mppsum_a_realdd: You should not have seen this print! error?', kdim, ytab(1), kcom
3741   END SUBROUTINE mppsum_a_realdd
3742
3743   SUBROUTINE mppmax_a_real( parr, kdim, kcom )
3744      REAL   , DIMENSION(:) :: parr
3745      INTEGER               :: kdim
3746      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3747      WRITE(*,*) 'mppmax_a_real: You should not have seen this print! error?', kdim, parr(1), kcom
3748   END SUBROUTINE mppmax_a_real
3749
3750   SUBROUTINE mppmax_real( psca, kcom )
3751      REAL                  :: psca
3752      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3753      WRITE(*,*) 'mppmax_real: You should not have seen this print! error?', psca, kcom
3754   END SUBROUTINE mppmax_real
3755
3756   SUBROUTINE mppmin_a_real( parr, kdim, kcom )
3757      REAL   , DIMENSION(:) :: parr
3758      INTEGER               :: kdim
3759      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3760      WRITE(*,*) 'mppmin_a_real: You should not have seen this print! error?', kdim, parr(1), kcom
3761   END SUBROUTINE mppmin_a_real
3762
3763   SUBROUTINE mppmin_real( psca, kcom )
3764      REAL                  :: psca
3765      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3766      WRITE(*,*) 'mppmin_real: You should not have seen this print! error?', psca, kcom
3767   END SUBROUTINE mppmin_real
3768
3769   SUBROUTINE mppmax_a_int( karr, kdim ,kcom)
3770      INTEGER, DIMENSION(:) :: karr
3771      INTEGER               :: kdim
3772      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3773      WRITE(*,*) 'mppmax_a_int: You should not have seen this print! error?', kdim, karr(1), kcom
3774   END SUBROUTINE mppmax_a_int
3775
3776   SUBROUTINE mppmax_int( kint, kcom)
3777      INTEGER               :: kint
3778      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3779      WRITE(*,*) 'mppmax_int: You should not have seen this print! error?', kint, kcom
3780   END SUBROUTINE mppmax_int
3781
3782   SUBROUTINE mppmin_a_int( karr, kdim, kcom )
3783      INTEGER, DIMENSION(:) :: karr
3784      INTEGER               :: kdim
3785      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3786      WRITE(*,*) 'mppmin_a_int: You should not have seen this print! error?', kdim, karr(1), kcom
3787   END SUBROUTINE mppmin_a_int
3788
3789   SUBROUTINE mppmin_int( kint, kcom )
3790      INTEGER               :: kint
3791      INTEGER, OPTIONAL     :: kcom
3792      WRITE(*,*) 'mppmin_int: You should not have seen this print! error?', kint, kcom
3793   END SUBROUTINE mppmin_int
3794
3795   SUBROUTINE mpp_minloc2d( ptab, pmask, pmin, ki, kj )
3796      REAL                   :: pmin
3797      REAL , DIMENSION (:,:) :: ptab, pmask
3798      INTEGER :: ki, kj
3799      WRITE(*,*) 'mpp_minloc2d: You should not have seen this print! error?', pmin, ki, kj, ptab(1,1), pmask(1,1)
3800   END SUBROUTINE mpp_minloc2d
3801
3802   SUBROUTINE mpp_minloc3d( ptab, pmask, pmin, ki, kj, kk )
3803      REAL                     :: pmin
3804      REAL , DIMENSION (:,:,:) :: ptab, pmask
3805      INTEGER :: ki, kj, kk
3806      WRITE(*,*) 'mpp_minloc3d: You should not have seen this print! error?', pmin, ki, kj, kk, ptab(1,1,1), pmask(1,1,1)
3807   END SUBROUTINE mpp_minloc3d
3808
3809   SUBROUTINE mpp_maxloc2d( ptab, pmask, pmax, ki, kj )
3810      REAL                   :: pmax
3811      REAL , DIMENSION (:,:) :: ptab, pmask
3812      INTEGER :: ki, kj
3813      WRITE(*,*) 'mpp_maxloc2d: You should not have seen this print! error?', pmax, ki, kj, ptab(1,1), pmask(1,1)
3814   END SUBROUTINE mpp_maxloc2d
3815
3816   SUBROUTINE mpp_maxloc3d( ptab, pmask, pmax, ki, kj, kk )
3817      REAL                     :: pmax
3818      REAL , DIMENSION (:,:,:) :: ptab, pmask
3819      INTEGER :: ki, kj, kk
3820      WRITE(*,*) 'mpp_maxloc3d: You should not have seen this print! error?', pmax, ki, kj, kk, ptab(1,1,1), pmask(1,1,1)
3821   END SUBROUTINE mpp_maxloc3d
3822
3823   SUBROUTINE mppstop
3824      STOP      ! non MPP case, just stop the run
3825   END SUBROUTINE mppstop
3826
3827   SUBROUTINE mpp_ini_ice( kcom, knum )
3828      INTEGER :: kcom, knum
3829      WRITE(*,*) 'mpp_ini_ice: You should not have seen this print! error?', kcom, knum
3830   END SUBROUTINE mpp_ini_ice
3831
3832   SUBROUTINE mpp_ini_znl( knum )
3833      INTEGER :: knum
3834      WRITE(*,*) 'mpp_ini_znl: You should not have seen this print! error?', knum
3835   END SUBROUTINE mpp_ini_znl
3836
3837   SUBROUTINE mpp_comm_free( kcom )
3838      INTEGER :: kcom
3839      WRITE(*,*) 'mpp_comm_free: You should not have seen this print! error?', kcom
3840   END SUBROUTINE mpp_comm_free
3841#endif
3842
3843   !!----------------------------------------------------------------------
3844   !!   All cases:         ctl_stop, ctl_warn, get_unit, ctl_opn, ctl_nam   routines
3845   !!----------------------------------------------------------------------
3846
3847   SUBROUTINE ctl_stop( cd1, cd2, cd3, cd4, cd5 ,   &
3848      &                 cd6, cd7, cd8, cd9, cd10 )
3849      !!----------------------------------------------------------------------
3850      !!                  ***  ROUTINE  stop_opa  ***
3851      !!
3852      !! ** Purpose :   print in ocean.outpput file a error message and
3853      !!                increment the error number (nstop) by one.
3854      !!----------------------------------------------------------------------
3855      CHARACTER(len=*), INTENT(in), OPTIONAL ::  cd1, cd2, cd3, cd4, cd5
3856      CHARACTER(len=*), INTENT(in), OPTIONAL ::  cd6, cd7, cd8, cd9, cd10
3857      !!----------------------------------------------------------------------
3858      !
3859      nstop = nstop + 1
3860      IF(lwp) THEN
3861         WRITE(numout,cform_err)
3862         IF( PRESENT(cd1 ) )   WRITE(numout,*) cd1
3863         IF( PRESENT(cd2 ) )   WRITE(numout,*) cd2
3864         IF( PRESENT(cd3 ) )   WRITE(numout,*) cd3
3865         IF( PRESENT(cd4 ) )   WRITE(numout,*) cd4
3866         IF( PRESENT(cd5 ) )   WRITE(numout,*) cd5
3867         IF( PRESENT(cd6 ) )   WRITE(numout,*) cd6
3868         IF( PRESENT(cd7 ) )   WRITE(numout,*) cd7
3869         IF( PRESENT(cd8 ) )   WRITE(numout,*) cd8
3870         IF( PRESENT(cd9 ) )   WRITE(numout,*) cd9
3871         IF( PRESENT(cd10) )   WRITE(numout,*) cd10
3872      ENDIF
3873                               CALL FLUSH(numout    )
3874      IF( numstp     /= -1 )   CALL FLUSH(numstp    )
3875      IF( numsol     /= -1 )   CALL FLUSH(numsol    )
3876      IF( numevo_ice /= -1 )   CALL FLUSH(numevo_ice)
3877      !
3878      IF( cd1 == 'STOP' ) THEN
3879         IF(lwp) WRITE(numout,*)  'huge E-R-R-O-R : immediate stop'
3880         CALL mppstop()
3881      ENDIF
3882      !
3883   END SUBROUTINE ctl_stop
3884
3885
3886   SUBROUTINE ctl_warn( cd1, cd2, cd3, cd4, cd5,   &
3887      &                 cd6, cd7, cd8, cd9, cd10 )
3888      !!----------------------------------------------------------------------
3889      !!                  ***  ROUTINE  stop_warn  ***
3890      !!
3891      !! ** Purpose :   print in ocean.outpput file a error message and
3892      !!                increment the warning number (nwarn) by one.
3893      !!----------------------------------------------------------------------
3894      CHARACTER(len=*), INTENT(in), OPTIONAL ::  cd1, cd2, cd3, cd4, cd5
3895      CHARACTER(len=*), INTENT(in), OPTIONAL ::  cd6, cd7, cd8, cd9, cd10
3896      !!----------------------------------------------------------------------
3897      !
3898      nwarn = nwarn + 1
3899      IF(lwp) THEN
3900         WRITE(numout,cform_war)
3901         IF( PRESENT(cd1 ) ) WRITE(numout,*) cd1
3902         IF( PRESENT(cd2 ) ) WRITE(numout,*) cd2
3903         IF( PRESENT(cd3 ) ) WRITE(numout,*) cd3
3904         IF( PRESENT(cd4 ) ) WRITE(numout,*) cd4
3905         IF( PRESENT(cd5 ) ) WRITE(numout,*) cd5
3906         IF( PRESENT(cd6 ) ) WRITE(numout,*) cd6
3907         IF( PRESENT(cd7 ) ) WRITE(numout,*) cd7
3908         IF( PRESENT(cd8 ) ) WRITE(numout,*) cd8
3909         IF( PRESENT(cd9 ) ) WRITE(numout,*) cd9
3910         IF( PRESENT(cd10) ) WRITE(numout,*) cd10
3911      ENDIF
3912      CALL FLUSH(numout)
3913      !
3914   END SUBROUTINE ctl_warn
3915
3916
3917   SUBROUTINE ctl_opn( knum, cdfile, cdstat, cdform, cdacce, klengh, kout, ldwp, karea )
3918      !!----------------------------------------------------------------------
3919      !!                  ***  ROUTINE ctl_opn  ***
3920      !!
3921      !! ** Purpose :   Open file and check if required file is available.
3922      !!
3923      !! ** Method  :   Fortan open
3924      !!----------------------------------------------------------------------
3925      INTEGER          , INTENT(  out) ::   knum      ! logical unit to open
3926      CHARACTER(len=*) , INTENT(in   ) ::   cdfile    ! file name to open
3927      CHARACTER(len=*) , INTENT(in   ) ::   cdstat    ! disposition specifier
3928      CHARACTER(len=*) , INTENT(in   ) ::   cdform    ! formatting specifier
3929      CHARACTER(len=*) , INTENT(in   ) ::   cdacce    ! access specifier
3930      INTEGER          , INTENT(in   ) ::   klengh    ! record length
3931      INTEGER          , INTENT(in   ) ::   kout      ! number of logical units for write
3932      LOGICAL          , INTENT(in   ) ::   ldwp      ! boolean term for print
3933      INTEGER, OPTIONAL, INTENT(in   ) ::   karea     ! proc number
3934      !!
3935      CHARACTER(len=80) ::   clfile
3936      INTEGER           ::   iost
3937      !!----------------------------------------------------------------------
3938
3939      ! adapt filename
3940      ! ----------------
3941      clfile = TRIM(cdfile)
3942      IF( PRESENT( karea ) ) THEN
3943         IF( karea > 1 )   WRITE(clfile, "(a,'_',i4.4)") TRIM(clfile), karea-1
3944      ENDIF
3945#if defined key_agrif
3946      IF( .NOT. Agrif_Root() )   clfile = TRIM(Agrif_CFixed())//'_'//TRIM(clfile)
3947      knum=Agrif_Get_Unit()
3948#else
3949      knum=get_unit()
3950#endif
3951
3952      iost=0
3953      IF( cdacce(1:6) == 'DIRECT' )  THEN
3954         OPEN( UNIT=knum, FILE=clfile, FORM=cdform, ACCESS=cdacce, STATUS=cdstat, RECL=klengh, ERR=100, IOSTAT=iost )
3955      ELSE
3956         OPEN( UNIT=knum, FILE=clfile, FORM=cdform, ACCESS=cdacce, STATUS=cdstat             , ERR=100, IOSTAT=iost )
3957      ENDIF
3958      IF( iost == 0 ) THEN
3959         IF(ldwp) THEN
3960            WRITE(kout,*) '     file   : ', clfile,' open ok'
3961            WRITE(kout,*) '     unit   = ', knum
3962            WRITE(kout,*) '     status = ', cdstat
3963            WRITE(kout,*) '     form   = ', cdform
3964            WRITE(kout,*) '     access = ', cdacce
3965            WRITE(kout,*)
3966         ENDIF
3967      ENDIF
3968100   CONTINUE
3969      IF( iost /= 0 ) THEN
3970         IF(ldwp) THEN
3971            WRITE(kout,*)
3972            WRITE(kout,*) ' ===>>>> : bad opening file: ', clfile
3973            WRITE(kout,*) ' =======   ===  '
3974            WRITE(kout,*) '           unit   = ', knum
3975            WRITE(kout,*) '           status = ', cdstat
3976            WRITE(kout,*) '           form   = ', cdform
3977            WRITE(kout,*) '           access = ', cdacce
3978            WRITE(kout,*) '           iostat = ', iost
3979            WRITE(kout,*) '           we stop. verify the file '
3980            WRITE(kout,*)
3981         ENDIF
3982         STOP 'ctl_opn bad opening'
3983      ENDIF
3984
3985   END SUBROUTINE ctl_opn
3986
3987   SUBROUTINE ctl_nam ( kios, cdnam, ldwp )
3988      !!----------------------------------------------------------------------
3989      !!                  ***  ROUTINE ctl_nam  ***
3990      !!
3991      !! ** Purpose :   Informations when error while reading a namelist
3992      !!
3993      !! ** Method  :   Fortan open
3994      !!----------------------------------------------------------------------
3995      INTEGER          , INTENT(inout) ::   kios      ! IO status after reading the namelist
3996      CHARACTER(len=*) , INTENT(in   ) ::   cdnam     ! group name of namelist for which error occurs
3997      CHARACTER(len=5)                 ::   clios     ! string to convert iostat in character for print
3998      LOGICAL          , INTENT(in   ) ::   ldwp      ! boolean term for print
3999      !!----------------------------------------------------------------------
4000
4001      !
4002      ! ----------------
4003      WRITE (clios, '(I5.0)') kios
4004      IF( kios < 0 ) THEN         
4005         CALL ctl_warn( 'W A R N I N G:  end of record or file while reading namelist ' &
4006 &           // TRIM(cdnam) // ' iostat = ' // TRIM(clios) )
4007      ENDIF
4008
4009      IF( kios > 0 ) THEN
4010         CALL ctl_stop( 'E R R O R :   misspelled variable in namelist ' &
4011 &           // TRIM(cdnam) // ' iostat = ' // TRIM(clios) )
4012      ENDIF
4013      kios = 0
4014      RETURN
4015     
4016   END SUBROUTINE ctl_nam
4017
4018   INTEGER FUNCTION get_unit()
4019      !!----------------------------------------------------------------------
4020      !!                  ***  FUNCTION  get_unit  ***
4021      !!
4022      !! ** Purpose :   return the index of an unused logical unit
4023      !!----------------------------------------------------------------------
4024      LOGICAL :: llopn
4025      !!----------------------------------------------------------------------
4026      !
4027      get_unit = 15   ! choose a unit that is big enough then it is not already used in NEMO
4028      llopn = .TRUE.
4029      DO WHILE( (get_unit < 998) .AND. llopn )
4030         get_unit = get_unit + 1
4031         INQUIRE( unit =