source: LMDZ4/trunk/libf/dyn3dpar/parallel.F90 @ 5451

Last change on this file since 5451 was 1279, checked in by Laurent Fairhead, 15 years ago

Merged LMDZ4-dev branch changes r1241:1278 into the trunk
Running trunk and LMDZ4-dev in LMDZOR configuration on local
machine (sequential) and SX8 (4-proc) yields identical results
(restart and restartphy are identical binarily)
Log history from r1241 to r1278 is available by switching to
source:LMDZ4/branches/LMDZ4-dev-20091210

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 13.6 KB
Line 
1!
2! $Id: parallel.F90 1279 2009-12-10 09:02:56Z fhourdin $
3!
4  module parallel
5  USE mod_const_mpi
6   
7    LOGICAL,SAVE :: using_mpi
8    LOGICAL,SAVE :: using_omp
9   
10    integer, save :: mpi_size
11    integer, save :: mpi_rank
12    integer, save :: jj_begin
13    integer, save :: jj_end
14    integer, save :: jj_nb
15    integer, save :: ij_begin
16    integer, save :: ij_end
17    logical, save :: pole_nord
18    logical, save :: pole_sud
19   
20    integer, allocatable, save, dimension(:) :: jj_begin_para
21    integer, allocatable, save, dimension(:) :: jj_end_para
22    integer, allocatable, save, dimension(:) :: jj_nb_para
23    integer, save :: OMP_CHUNK
24    integer, save :: omp_rank
25    integer, save :: omp_size 
26!$OMP THREADPRIVATE(omp_rank)
27
28 contains
29 
30    subroutine init_parallel
31    USE vampir
32    implicit none
33#ifdef CPP_MPI
34      include 'mpif.h'
35#endif
36#include "dimensions.h"
37#include "paramet.h"
38#include "iniprint.h"
39
40      integer :: ierr
41      integer :: i,j
42      integer :: type_size
43      integer, dimension(3) :: blocklen,type
44      integer :: comp_id
45
46#ifdef CPP_OMP   
47      INTEGER :: OMP_GET_NUM_THREADS
48      EXTERNAL OMP_GET_NUM_THREADS
49      INTEGER :: OMP_GET_THREAD_NUM
50      EXTERNAL OMP_GET_THREAD_NUM
51#endif 
52
53#ifdef CPP_MPI
54       using_mpi=.TRUE.
55#else
56       using_mpi=.FALSE.
57#endif
58     
59
60#ifdef CPP_OMP
61       using_OMP=.TRUE.
62#else
63       using_OMP=.FALSE.
64#endif
65     
66      call InitVampir
67     
68      IF (using_mpi) THEN
69#ifdef CPP_MPI
70        call MPI_COMM_SIZE(COMM_LMDZ,mpi_size,ierr)
71        call MPI_COMM_RANK(COMM_LMDZ,mpi_rank,ierr)
72#endif
73      ELSE
74        mpi_size=1
75        mpi_rank=0
76      ENDIF
77 
78     
79      allocate(jj_begin_para(0:mpi_size-1))
80      allocate(jj_end_para(0:mpi_size-1))
81      allocate(jj_nb_para(0:mpi_size-1))
82     
83      do i=0,mpi_size-1
84        jj_nb_para(i)=(jjm+1)/mpi_size
85        if ( i < MOD((jjm+1),mpi_size) ) jj_nb_para(i)=jj_nb_para(i)+1
86       
87        if (jj_nb_para(i) <= 2 ) then
88         
89         write(lunout,*)"Arret : le nombre de bande de lattitude par process est trop faible (<2)."
90         write(lunout,*)" ---> diminuez le nombre de CPU ou augmentez la taille en lattitude"
91         
92#ifdef CPP_MPI
93          IF (using_mpi) call MPI_ABORT(COMM_LMDZ,-1, ierr)
94#endif         
95        endif
96       
97      enddo
98     
99!      jj_nb_para(0)=11
100!      jj_nb_para(1)=25
101!      jj_nb_para(2)=25
102!      jj_nb_para(3)=12     
103
104      j=1
105     
106      do i=0,mpi_size-1
107       
108        jj_begin_para(i)=j
109        jj_end_para(i)=j+jj_Nb_para(i)-1
110        j=j+jj_Nb_para(i)
111     
112      enddo
113     
114      jj_begin = jj_begin_para(mpi_rank)
115      jj_end   = jj_end_para(mpi_rank)
116      jj_nb    = jj_nb_para(mpi_rank)
117     
118      ij_begin=(jj_begin-1)*iip1+1
119      ij_end=jj_end*iip1
120     
121      if (mpi_rank.eq.0) then
122        pole_nord=.TRUE.
123      else
124        pole_nord=.FALSE.
125      endif
126     
127      if (mpi_rank.eq.mpi_size-1) then
128        pole_sud=.TRUE.
129      else
130        pole_sud=.FALSE.
131      endif
132       
133      write(lunout,*)"init_parallel: jj_begin",jj_begin
134      write(lunout,*)"init_parallel: jj_end",jj_end
135      write(lunout,*)"init_parallel: ij_begin",ij_begin
136      write(lunout,*)"init_parallel: ij_end",ij_end
137
138!$OMP PARALLEL
139
140#ifdef CPP_OMP
141!$OMP MASTER
142        omp_size=OMP_GET_NUM_THREADS()
143!$OMP END MASTER
144        omp_rank=OMP_GET_THREAD_NUM()   
145#else   
146        omp_size=1
147        omp_rank=0
148#endif
149!$OMP END PARALLEL         
150   
151    end subroutine init_parallel
152
153   
154    subroutine SetDistrib(jj_Nb_New)
155    implicit none
156
157#include "dimensions.h"
158#include "paramet.h"
159
160      INTEGER,dimension(0:MPI_Size-1) :: jj_Nb_New
161      INTEGER :: i 
162 
163      jj_Nb_Para=jj_Nb_New
164     
165      jj_begin_para(0)=1
166      jj_end_para(0)=jj_Nb_Para(0)
167     
168      do i=1,mpi_size-1
169       
170        jj_begin_para(i)=jj_end_para(i-1)+1
171        jj_end_para(i)=jj_begin_para(i)+jj_Nb_para(i)-1
172     
173      enddo
174     
175      jj_begin = jj_begin_para(mpi_rank)
176      jj_end   = jj_end_para(mpi_rank)
177      jj_nb    = jj_nb_para(mpi_rank)
178     
179      ij_begin=(jj_begin-1)*iip1+1
180      ij_end=jj_end*iip1
181
182    end subroutine SetDistrib
183
184
185
186   
187    subroutine Finalize_parallel
188#ifdef CPP_COUPLE
189    use mod_prism_proto
190#endif
191#ifdef CPP_EARTH
192! Ehouarn: surface_data module is in 'phylmd' ...
193      use surface_data, only : type_ocean
194      implicit none
195#else
196      implicit none
197! without the surface_data module, we declare (and set) a dummy 'type_ocean'
198      character(len=6),parameter :: type_ocean="dummy"
199#endif
200! #endif of #ifdef CPP_EARTH
201
202      include "dimensions.h"
203      include "paramet.h"
204#ifdef CPP_MPI
205      include 'mpif.h'
206#endif     
207
208      integer :: ierr
209      integer :: i
210      deallocate(jj_begin_para)
211      deallocate(jj_end_para)
212      deallocate(jj_nb_para)
213
214      if (type_ocean == 'couple') then
215#ifdef CPP_COUPLE
216         call prism_terminate_proto(ierr)
217         IF (ierr .ne. PRISM_Ok) THEN
218            call abort_gcm('Finalize_parallel',' Probleme dans prism_terminate_proto ',1)
219         endif
220#endif
221      else
222#ifdef CPP_MPI
223         IF (using_mpi) call MPI_FINALIZE(ierr)
224#endif
225      end if
226     
227    end subroutine Finalize_parallel
228       
229    subroutine Pack_Data(Field,ij,ll,row,Buffer)
230    implicit none
231
232#include "dimensions.h"
233#include "paramet.h"
234
235      integer, intent(in) :: ij,ll,row
236      real,dimension(ij,ll),intent(in) ::Field
237      real,dimension(ll*iip1*row), intent(out) :: Buffer
238           
239      integer :: Pos
240      integer :: i,l
241     
242      Pos=0
243      do l=1,ll
244        do i=1,row*iip1
245          Pos=Pos+1
246          Buffer(Pos)=Field(i,l)
247        enddo
248      enddo
249     
250    end subroutine Pack_data
251     
252    subroutine Unpack_Data(Field,ij,ll,row,Buffer)
253    implicit none
254
255#include "dimensions.h"
256#include "paramet.h"
257
258      integer, intent(in) :: ij,ll,row
259      real,dimension(ij,ll),intent(out) ::Field
260      real,dimension(ll*iip1*row), intent(in) :: Buffer
261           
262      integer :: Pos
263      integer :: i,l
264     
265      Pos=0
266     
267      do l=1,ll
268        do i=1,row*iip1
269          Pos=Pos+1
270          Field(i,l)=Buffer(Pos)
271        enddo
272      enddo
273     
274    end subroutine UnPack_data
275
276   
277    SUBROUTINE barrier
278    IMPLICIT NONE
279#ifdef CPP_MPI
280    INCLUDE 'mpif.h'
281#endif
282    INTEGER :: ierr
283   
284!$OMP CRITICAL (MPI)     
285#ifdef CPP_MPI
286      IF (using_mpi) CALL MPI_Barrier(COMM_LMDZ,ierr)
287#endif
288!$OMP END CRITICAL (MPI)
289   
290    END SUBROUTINE barrier
291       
292     
293    subroutine exchange_hallo(Field,ij,ll,up,down)
294    USE Vampir
295    implicit none
296#include "dimensions.h"
297#include "paramet.h"   
298#ifdef CPP_MPI
299    include 'mpif.h'
300#endif   
301      INTEGER :: ij,ll
302      REAL, dimension(ij,ll) :: Field
303      INTEGER :: up,down
304     
305      INTEGER :: ierr
306      LOGICAL :: SendUp,SendDown
307      LOGICAL :: RecvUp,RecvDown
308      INTEGER, DIMENSION(4) :: Request
309#ifdef CPP_MPI
310      INTEGER, DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE,4) :: Status
311#else
312      INTEGER, DIMENSION(1,4) :: Status
313#endif
314      INTEGER :: NbRequest
315      REAL, dimension(:),allocatable :: Buffer_Send_up,Buffer_Send_down
316      REAL, dimension(:),allocatable :: Buffer_Recv_up,Buffer_Recv_down
317      INTEGER :: Buffer_size     
318
319      IF (using_mpi) THEN
320
321        CALL barrier
322     
323        call VTb(VThallo)
324     
325        SendUp=.TRUE.
326        SendDown=.TRUE.
327        RecvUp=.TRUE.
328        RecvDown=.TRUE.
329         
330        IF (pole_nord) THEN
331          SendUp=.FALSE.
332          RecvUp=.FALSE.
333        ENDIF
334   
335        IF (pole_sud) THEN
336          SendDown=.FALSE.
337          RecvDown=.FALSE.
338        ENDIF
339       
340        if (up.eq.0) then
341          SendDown=.FALSE.
342          RecvUp=.FALSE.
343        endif
344     
345        if (down.eq.0) then
346          SendUp=.FALSE.
347          RecvDown=.FALSE.
348        endif
349     
350        NbRequest=0
351 
352        IF (SendUp) THEN
353          NbRequest=NbRequest+1
354          buffer_size=down*iip1*ll
355          allocate(Buffer_Send_up(Buffer_size))
356          call PACK_Data(Field(ij_begin,1),ij,ll,down,Buffer_Send_up)
357!$OMP CRITICAL (MPI)
358#ifdef CPP_MPI
359          call MPI_ISSEND(Buffer_send_up,Buffer_Size,MPI_REAL8,MPI_Rank-1,1,     &
360                          COMM_LMDZ,Request(NbRequest),ierr)
361#endif
362!$OMP END CRITICAL (MPI)
363        ENDIF
364 
365        IF (SendDown) THEN
366          NbRequest=NbRequest+1
367           
368          buffer_size=up*iip1*ll
369          allocate(Buffer_Send_down(Buffer_size))
370          call PACK_Data(Field(ij_end+1-up*iip1,1),ij,ll,up,Buffer_send_down)
371       
372!$OMP CRITICAL (MPI)
373#ifdef CPP_MPI
374          call MPI_ISSEND(Buffer_send_down,Buffer_Size,MPI_REAL8,MPI_Rank+1,1,     &
375                          COMM_LMDZ,Request(NbRequest),ierr)
376#endif
377!$OMP END CRITICAL (MPI)
378        ENDIF
379   
380 
381        IF (RecvUp) THEN
382          NbRequest=NbRequest+1
383          buffer_size=up*iip1*ll
384          allocate(Buffer_recv_up(Buffer_size))
385             
386!$OMP CRITICAL (MPI)
387#ifdef CPP_MPI
388          call MPI_IRECV(Buffer_recv_up,Buffer_size,MPI_REAL8,MPI_Rank-1,1,  &
389                          COMM_LMDZ,Request(NbRequest),ierr)
390#endif
391!$OMP END CRITICAL (MPI)
392     
393       
394        ENDIF
395 
396        IF (RecvDown) THEN
397          NbRequest=NbRequest+1
398          buffer_size=down*iip1*ll
399          allocate(Buffer_recv_down(Buffer_size))
400       
401!$OMP CRITICAL (MPI)
402#ifdef CPP_MPI
403          call MPI_IRECV(Buffer_recv_down,Buffer_size,MPI_REAL8,MPI_Rank+1,1,     &
404                          COMM_LMDZ,Request(NbRequest),ierr)
405#endif
406!$OMP END CRITICAL (MPI)
407       
408        ENDIF
409 
410#ifdef CPP_MPI
411        if (NbRequest > 0) call MPI_WAITALL(NbRequest,Request,Status,ierr)
412#endif
413        IF (RecvUp)  call Unpack_Data(Field(ij_begin-up*iip1,1),ij,ll,up,Buffer_Recv_up)
414        IF (RecvDown) call Unpack_Data(Field(ij_end+1,1),ij,ll,down,Buffer_Recv_down) 
415
416        call VTe(VThallo)
417        call barrier
418     
419      ENDIF  ! using_mpi
420     
421      RETURN
422     
423    end subroutine exchange_Hallo
424   
425
426    subroutine Gather_Field(Field,ij,ll,rank)
427    implicit none
428#include "dimensions.h"
429#include "paramet.h"
430#include "iniprint.h"
431#ifdef CPP_MPI
432    include 'mpif.h'
433#endif   
434      INTEGER :: ij,ll,rank
435      REAL, dimension(ij,ll) :: Field
436      REAL, dimension(:),allocatable :: Buffer_send   
437      REAL, dimension(:),allocatable :: Buffer_Recv
438      INTEGER, dimension(0:MPI_Size-1) :: Recv_count, displ
439      INTEGER :: ierr
440      INTEGER ::i
441     
442      IF (using_mpi) THEN
443
444        if (ij==ip1jmp1) then
445           allocate(Buffer_send(iip1*ll*(jj_end-jj_begin+1)))
446           call Pack_Data(Field(ij_begin,1),ij,ll,jj_end-jj_begin+1,Buffer_send)
447        else if (ij==ip1jm) then
448           allocate(Buffer_send(iip1*ll*(min(jj_end,jjm)-jj_begin+1)))
449           call Pack_Data(Field(ij_begin,1),ij,ll,min(jj_end,jjm)-jj_begin+1,Buffer_send)
450        else
451           write(lunout,*)ij 
452        stop 'erreur dans Gather_Field'
453        endif
454       
455        if (MPI_Rank==rank) then
456          allocate(Buffer_Recv(ij*ll))
457
458!CDIR NOVECTOR
459          do i=0,MPI_Size-1
460             
461            if (ij==ip1jmp1) then
462              Recv_count(i)=(jj_end_para(i)-jj_begin_para(i)+1)*ll*iip1
463            else if (ij==ip1jm) then
464              Recv_count(i)=(min(jj_end_para(i),jjm)-jj_begin_para(i)+1)*ll*iip1
465            else
466              stop 'erreur dans Gather_Field'
467            endif
468                   
469            if (i==0) then
470              displ(i)=0
471            else
472              displ(i)=displ(i-1)+Recv_count(i-1)
473            endif
474           
475          enddo
476         
477        endif
478 
479!$OMP CRITICAL (MPI)
480#ifdef CPP_MPI
481        call MPI_GATHERV(Buffer_send,(min(ij_end,ij)-ij_begin+1)*ll,MPI_REAL8,   &
482                          Buffer_Recv,Recv_count,displ,MPI_REAL8,rank,COMM_LMDZ,ierr)
483#endif
484!$OMP END CRITICAL (MPI)
485     
486        if (MPI_Rank==rank) then                 
487     
488          if (ij==ip1jmp1) then
489            do i=0,MPI_Size-1
490              call Unpack_Data(Field((jj_begin_para(i)-1)*iip1+1,1),ij,ll,                 &
491                               jj_end_para(i)-jj_begin_para(i)+1,Buffer_Recv(displ(i)+1))
492            enddo
493          else if (ij==ip1jm) then
494            do i=0,MPI_Size-1
495               call Unpack_Data(Field((jj_begin_para(i)-1)*iip1+1,1),ij,ll,                       &
496                               min(jj_end_para(i),jjm)-jj_begin_para(i)+1,Buffer_Recv(displ(i)+1))
497            enddo
498          endif
499        endif
500      ENDIF ! using_mpi
501     
502    end subroutine Gather_Field
503
504
505    subroutine AllGather_Field(Field,ij,ll)
506    implicit none
507#include "dimensions.h"
508#include "paramet.h"   
509#ifdef CPP_MPI
510    include 'mpif.h'
511#endif   
512      INTEGER :: ij,ll
513      REAL, dimension(ij,ll) :: Field
514      INTEGER :: ierr
515     
516      IF (using_mpi) THEN
517        call Gather_Field(Field,ij,ll,0)
518!$OMP CRITICAL (MPI)
519#ifdef CPP_MPI
520      call MPI_BCAST(Field,ij*ll,MPI_REAL8,0,COMM_LMDZ,ierr)
521#endif
522!$OMP END CRITICAL (MPI)
523      ENDIF
524     
525    end subroutine AllGather_Field
526   
527   subroutine Broadcast_Field(Field,ij,ll,rank)
528    implicit none
529#include "dimensions.h"
530#include "paramet.h"   
531#ifdef CPP_MPI
532    include 'mpif.h'
533#endif   
534      INTEGER :: ij,ll
535      REAL, dimension(ij,ll) :: Field
536      INTEGER :: rank
537      INTEGER :: ierr
538     
539      IF (using_mpi) THEN
540     
541!$OMP CRITICAL (MPI)
542#ifdef CPP_MPI
543      call MPI_BCAST(Field,ij*ll,MPI_REAL8,rank,COMM_LMDZ,ierr)
544#endif
545!$OMP END CRITICAL (MPI)
546     
547      ENDIF
548    end subroutine Broadcast_Field
549       
550   
551    /* 
552  Subroutine verif_hallo(Field,ij,ll,up,down)
553    implicit none
554#include "dimensions.h"
555#include "paramet.h"   
556    include 'mpif.h'
557   
558      INTEGER :: ij,ll
559      REAL, dimension(ij,ll) :: Field
560      INTEGER :: up,down
561     
562      REAL,dimension(ij,ll): NewField
563     
564      NewField=0
565     
566      ijb=ij_begin
567      ije=ij_end
568      if (pole_nord)
569      NewField(ij_be       
570*/
571  end module parallel
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.