source: XIOS/dev/dev_olga/src/node/grid.hpp @ 1144

Last change on this file since 1144 was 1144, checked in by mhnguyen, 7 years ago

Cleaning up some redundant codes

  • Property copyright set to
    Software name : XIOS (Xml I/O Server)
    http://forge.ipsl.jussieu.fr/ioserver
    Creation date : January 2009
    Licence : CeCCIL version2
    see license file in root directory : Licence_CeCILL_V2-en.txt
    or http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL_V2-en.html
    Holder : CEA/LSCE (Laboratoire des Sciences du CLimat et de l'Environnement)
    CNRS/IPSL (Institut Pierre Simon Laplace)
    Project Manager : Yann Meurdesoif
    yann.meurdesoif@cea.fr
  • Property svn:executable set to *
File size: 17.9 KB
RevLine 
[591]1#ifndef __XIOS_CGrid__
2#define __XIOS_CGrid__
[219]3
[591]4/// XIOS headers ///
5#include "xios_spl.hpp"
[219]6#include "group_factory.hpp"
7
8#include "declare_group.hpp"
9#include "domain.hpp"
10#include "axis.hpp"
[887]11#include "scalar.hpp"
[369]12#include "array_new.hpp"
13#include "attribute_array.hpp"
[552]14#include "distribution_server.hpp"
[553]15#include "client_server_mapping.hpp"
[567]16#include "utils.hpp"
[619]17#include "transformation_enum.hpp"
[219]18
[335]19namespace xios {
[509]20
[219]21   /// ////////////////////// Déclarations ////////////////////// ///
22
23   class CGridGroup;
24   class CGridAttributes;
[540]25   class CDomainGroup;
26   class CAxisGroup;
[887]27   class CScalarGroup;
[219]28   class CGrid;
[551]29   class CDistributionClient;
[552]30   class CDistributionServer;
[553]31   class CServerDistributionDescription;
32   class CClientServerMapping;
[620]33   class CGridTransformation;
[219]34
35   ///--------------------------------------------------------------
36
37   // Declare/Define CGridAttribute
38   BEGIN_DECLARE_ATTRIBUTE_MAP(CGrid)
39#  include "grid_attribute.conf"
40   END_DECLARE_ATTRIBUTE_MAP(CGrid)
41
42   ///--------------------------------------------------------------
43
44   class CGrid
45      : public CObjectTemplate<CGrid>
46      , public CGridAttributes
47   {
48         /// typedef ///
49         typedef CObjectTemplate<CGrid>   SuperClass;
50         typedef CGridAttributes SuperClassAttribute;
51
[676]52      public:
[219]53
54         typedef CGridAttributes RelAttributes;
55         typedef CGridGroup      RelGroup;
56
[300]57         enum EEventId
58         {
[887]59           EVENT_ID_INDEX, EVENT_ID_ADD_DOMAIN, EVENT_ID_ADD_AXIS, EVENT_ID_ADD_SCALAR
[650]60         };
[509]61
[219]62         /// Constructeurs ///
63         CGrid(void);
[650]64         explicit CGrid(const StdString& id);
65         CGrid(const CGrid& grid);       // Not implemented yet.
66         CGrid(const CGrid* const grid); // Not implemented yet.
[219]67
68         /// Traitements ///
[509]69//         void solveReference(void);
[219]70
[676]71         void checkEligibilityForCompressedOutput();
72
[509]73         void solveDomainAxisRef(bool areAttributesChecked);
74
75         void checkMaskIndex(bool doCalculateIndex);
76
[650]77 //        virtual void toBinary  (StdOStream& os) const;
78//         virtual void fromBinary(StdIStream& is);
[219]79
[676]80         void addRelFileCompressed(const StdString& filename);
81
[219]82         /// Tests ///
[676]83         bool isCompressible(void) const;
84         bool isWrittenCompressed(const StdString& filename) const;
[219]85
[676]86      public:
[219]87
88         /// Accesseurs ///
89         StdSize getDimension(void) const;
[509]90
[286]91         StdSize  getDataSize(void) const;
[219]92
[1144]93         /// Entrées-sorties de champs
[369]94         template <int n>
[593]95         void inputField(const CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const;
96         template <int n>
[1144]97         void outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const;     
[509]98
[650]99         virtual void parse(xml::CXMLNode& node);
[540]100
[219]101         /// Destructeur ///
102         virtual ~CGrid(void);
103
[676]104      public:
[219]105
106         /// Accesseurs statiques ///
107         static StdString GetName(void);
108         static StdString GetDefName(void);
[509]109
[219]110         static ENodeType GetType(void);
111
112         /// Instanciateurs Statiques ///
[347]113         static CGrid* createGrid(CDomain* domain);
114         static CGrid* createGrid(CDomain* domain, CAxis* axis);
[745]115         static CGrid* createGrid(const std::vector<CDomain*>& domains, const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]116                                  const CArray<int,1>& axisDomainOrder = CArray<int,1>());
[745]117         static CGrid* createGrid(StdString id, const std::vector<CDomain*>& domains, const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]118                                  const std::vector<CScalar*>& scalars, const CArray<int,1>& axisDomainOrder = CArray<int,1>());
119         static CGrid* createGrid(const std::vector<CDomain*>& domains, const std::vector<CAxis*>& axis,
120                                  const std::vector<CScalar*>& scalars, const CArray<int,1>& axisDomainOrder);
[745]121         static StdString generateId(const std::vector<CDomain*>& domains, const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]122                                     const std::vector<CScalar*>& scalars, const CArray<int,1>& axisDomainOrder = CArray<int,1>());
[823]123         static StdString generateId(const CGrid* gridSrc, const CGrid* gridDest);
124         static CGrid* cloneGrid(const StdString& idNewGrid, CGrid* gridSrc);
[219]125
[1144]126      public:           
[219]127         void computeIndexServer(void);
128         void computeIndex(void);
[586]129         void computeIndexScalarGrid();
[1129]130         void computeWrittenIndex();
[219]131
[509]132         void solveDomainRef(bool checkAtt);
133         void solveAxisRef(bool checkAtt);
[887]134         void solveScalarRef(bool checkAtt);
[540]135         void solveDomainAxisRefInheritance(bool apply = true);
[619]136         void solveTransformations();
[775]137         void solveDomainAxisBaseRef();
[509]138
[835]139         CDomain* addDomain(const std::string& id=StdString());
140         CAxis* addAxis(const std::string& id=StdString());
[887]141         CScalar* addScalar(const std::string& id=StdString());
[540]142         void sendAddDomain(const std::string& id="");
143         void sendAddAxis(const std::string& id="");
[887]144         void sendAddScalar(const std::string& id="");
[540]145         void sendAllDomains();
146         void sendAllAxis();
[887]147         void sendAllScalars();
[540]148
[650]149         static void recvAddDomain(CEventServer& event);
150         void recvAddDomain(CBufferIn& buffer);
151         static void recvAddAxis(CEventServer& event);
152         void recvAddAxis(CBufferIn& buffer);
[887]153         static void recvAddScalar(CEventServer& event);
154         void recvAddScalar(CBufferIn& buffer);
[540]155
[650]156         static bool dispatchEvent(CEventServer& event);
157         static void recvIndex(CEventServer& event);
158         void recvIndex(vector<int> ranks, vector<CBufferIn*> buffers);
159         void sendIndex(void);
[586]160         void sendIndexScalarGrid();
[509]161
162         void computeDomConServer();
163         std::map<int, int> getDomConServerSide();
[731]164         std::map<int, StdSize> getAttributesBufferSize();
[1099]165         std::vector<std::map<int, StdSize> > getDataBufferSize(const std::string& id = "");
[540]166         std::vector<StdString> getDomainList();
167         std::vector<StdString> getAxisList();
[887]168         std::vector<StdString> getScalarList();
[540]169         std::vector<CDomain*> getDomains();
170         std::vector<CAxis*> getAxis();
[887]171         std::vector<CScalar*> getScalars();
[943]172         CDomain* getDomain(int domainIndex);
173         CAxis* getAxis(int axisIndex);
174         CScalar* getScalar(int scalarIndex);
[551]175         std::vector<int> getAxisOrder();
[567]176         std::vector<int> getGlobalDimension();
[600]177         bool isScalarGrid() const;
[540]178
[567]179         bool doGridHaveDataToWrite();
180         bool doGridHaveDataDistributed();
181         size_t getWrittenDataSize() const;
[676]182         int getNumberWrittenIndexes() const;
183         int getTotalNumberWrittenIndexes() const;
184         int getOffsetWrittenIndexes() const;
[567]185
[834]186         CDistributionServer* getDistributionServer();
187         CDistributionClient* getDistributionClient();
[620]188         CGridTransformation* getTransformations();
[567]189
[632]190         void transformGrid(CGrid* transformGridSrc);
[775]191         void completeGrid(CGrid* transformGridSrc = 0);
[687]192         void doAutoDistribution(CGrid* transformGridSrc);
[619]193         bool isTransformed();
194         void setTransformed();
[890]195         bool isGenerated();
196         void setGenerated();
[823]197         void addTransGridSource(CGrid* gridSrc);
198         std::map<CGrid*, std::pair<bool,StdString> >& getTransGridSource();
[824]199         bool hasTransform();
[619]200
[219]201      public:
202
203         /// Propriétés privées ///
204         bool isChecked;
[509]205         bool isDomainAxisChecked;
[551]206         bool isIndexSent;
[219]207
[650]208         CArray<int, 1> storeIndex_client;
[509]209
[650]210         map<int, CArray<int, 1> > storeIndex_toSrv;
[1021]211         map<int, CArray<int, 1> > storeIndex_fromSrv;
[1136]212         std::vector<map<int,int> > nbSenders, nbReadSenders;
[509]213
[1129]214         map<int, CArray<size_t, 1> > outIndexFromClient, compressedOutIndexFromClient, outGlobalIndexFromClient;
215
216         // A client receives global index from other clients (via recvIndex)
217         // then does mapping these index into local index of STORE_CLIENTINDEX
218         // In this way, store_clientIndex can be used as an input of a source filter
219         // Maybe we need a flag to determine whether a client wants to write. TODO
220         map<int, CArray<size_t, 1> > outLocalIndexStoreOnClient; 
221
222         // If a client wants to write out data, it'll use this index.
223         // A client receives global index of data from other clients (via recvIndex),
224         // then does remapping these index into local index to WRITE into a file
225         CArray<size_t,1> localIndexToWriteOnClient, localIndexToWriteOnServer;
226
[1025]227         CArray<size_t,1> indexFromClients;
[650]228         void checkMask(void);
[821]229         void createMask(void);
[1129]230         void modifyMask(const CArray<int,1>& indexToModify, bool valueToModify = false);
231         void modifyMaskSize(const std::vector<int>& newDimensionSize, bool newValue = false);
[509]232
[742]233         void computeGridGlobalDimension(const std::vector<CDomain*>& domains,
234                                         const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]235                                         const std::vector<CScalar*>& scalars,
236                                         const CArray<int,1>& axisDomainOrder);
[742]237
[540]238      private:
[567]239       template<int N>
240       void checkGridMask(CArray<bool,N>& gridMask,
[664]241                          const std::vector<CArray<bool,1>* >& domainMasks,
[567]242                          const std::vector<CArray<bool,1>* >& axisMasks,
[887]243                          const CArray<int,1>& axisDomainOrder,
[821]244                          bool createMask = false);
[623]245        template<int N>
[1129]246        void modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify, bool valueToModify);
[623]247
[1129]248        template<int N>
249        void modifyGridMaskSize(CArray<bool,N>& gridMask, const std::vector<int>& eachDimSize, bool newValue);
250
[1144]251        void storeField_arr(const double* const data, CArray<double, 1>& stored) const;
252        void restoreField_arr(const CArray<double, 1>& stored, double* const data) const;
253
[540]254        void setVirtualDomainGroup(CDomainGroup* newVDomainGroup);
255        void setVirtualAxisGroup(CAxisGroup* newVAxisGroup);
[887]256        void setVirtualScalarGroup(CScalarGroup* newVScalarGroup);
[567]257
[887]258        void setDomainList(const std::vector<CDomain*> domains = std::vector<CDomain*>());
[540]259        void setAxisList(const std::vector<CAxis*> axis = std::vector<CAxis*>());
[887]260        void setScalarList(const std::vector<CScalar*> scalars = std::vector<CScalar*>());
[540]261
[887]262        CDomainGroup* getVirtualDomainGroup() const;
[540]263        CAxisGroup* getVirtualAxisGroup() const;
[887]264        CScalarGroup* getVirtualScalarGroup() const;
[619]265
[657]266        void checkAttributesAfterTransformation();
[619]267        void setTransformationAlgorithms();
[865]268        void computeIndexByElement(const std::vector<boost::unordered_map<size_t,std::vector<int> > >& indexServerOnElement,
269                                   CClientServerMapping::GlobalIndexMap& globalIndexOnServer);
[619]270
[1025]271        void computeClientIndex();
272        void computeConnectedClients();
273
[540]274      private:
275        CDomainGroup* vDomainGroup_;
276        CAxisGroup* vAxisGroup_;
[887]277        CScalarGroup* vScalarGroup_;
278        std::vector<std::string> axisList_, domList_, scalarList_;
279        bool isAxisListSet, isDomListSet, isScalarListSet;
[567]280
[551]281        CDistributionClient* clientDistribution_;
[552]282        CDistributionServer* serverDistribution_;
[568]283        CClientServerMapping* clientServerMap_;
[567]284        size_t writtenDataSize_;
[676]285        int numberWrittenIndexes_, totalNumberWrittenIndexes_, offsetWrittenIndexes_;
[1099]286        std::vector<std::map<int,size_t> > connectedDataSize_;
287        std::vector<std::vector<int> > connectedServerRank_;
[586]288        bool isDataDistributed_;
[657]289        int positionDimensionDistributed_;
[676]290         //! True if and only if the data defined on the grid can be outputted in a compressed way
291        bool isCompressible_;
292        std::set<std::string> relFilesCompressed;
[619]293
[1129]294        bool isTransformed_, isGenerated_;
295        bool computedWrittenIndex_;
[620]296        std::vector<int> axisPositionInGrid_;
297        CGridTransformation* transformations_;
[775]298        bool hasDomainAxisBaseRef_;
[823]299        std::vector<int> globalDim_;
300        std::map<CGrid*, std::pair<bool,StdString> > gridSrc_;
[824]301        bool hasTransform_;
[865]302        CClientServerMapping::GlobalIndexMap globalIndexOnServer_;
[835]303            // List order of axis and domain in a grid, if there is a domain, it will take value 1 (true), axis 0 (false)
[887]304        std::vector<int> order_;
[219]305   }; // class CGrid
306
307   ///--------------------------------------------------------------
308
[369]309   template <int n>
[567]310   void CGrid::inputField(const CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const
[219]311   {
[369]312      if (this->getDataSize() != field.numElements())
313         ERROR("void CGrid::inputField(const  CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const",
[680]314                << "[ Awaiting data of size = " << this->getDataSize() << ", "
[421]315                << "Received data size = "      << field.numElements() << " ] "
[955]316                << "The data array does not have the right size! "
317                << "Grid = " << this->GetName())
[650]318      this->storeField_arr(field.dataFirst(), stored);
[219]319   }
320
[593]321   template <int n>
322   void CGrid::outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const
323   {
324      if (this->getDataSize() != field.numElements())
325         ERROR("void CGrid::outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const",
326                << "[ Size of the data = " << this->getDataSize() << ", "
327                << "Output data size = "   << field.numElements() << " ] "
[955]328                << "The ouput array does not have the right size! "
329                << "Grid = " << this->GetName())
[593]330      this->restoreField_arr(stored, field.dataFirst());
331   }
332
[567]333   template<int N>
334   void CGrid::checkGridMask(CArray<bool,N>& gridMask,
[664]335                             const std::vector<CArray<bool,1>* >& domainMasks,
[567]336                             const std::vector<CArray<bool,1>* >& axisMasks,
[887]337                             const CArray<int,1>& axisDomainOrder,
[821]338                             bool createMask)
[567]339   {
340     int idx = 0;
341     int numElement = axisDomainOrder.numElements();
[650]342     int dim = domainMasks.size() * 2 + axisMasks.size();
[664]343     std::vector<CDomain*> domainP = this->getDomains();
[567]344
345     std::vector<int> idxLoop(dim,0), indexMap(numElement), eachDimSize(dim);
346     std::vector<int> currentIndex(dim);
347     int idxDomain = 0, idxAxis = 0;
348    for (int i = 0; i < numElement; ++i)
349    {
350      indexMap[i] = idx;
[887]351      if (2 == axisDomainOrder(i)) {
[664]352          eachDimSize[indexMap[i]]   = domainP[idxDomain]->ni;
353          eachDimSize[indexMap[i]+1] = domainP[idxDomain]->nj;
[567]354          idx += 2; ++idxDomain;
355      }
[887]356      else if (1 == axisDomainOrder(i)) {
[567]357        eachDimSize[indexMap[i]] = axisMasks[idxAxis]->numElements();
358        ++idx; ++idxAxis;
359      }
[976]360      else {};
[567]361    }
362
[821]363    if (!gridMask.isEmpty() && !createMask)
[567]364    {
365      for (int i = 0; i < dim; ++i)
366      {
367        if (gridMask.extent(i) != eachDimSize[i])
[680]368          ERROR("CGrid::checkMask(void)",
369                << "The mask has one dimension whose size is different from the one of the local grid." << std::endl
370                << "Local size of dimension " << i << " is " << eachDimSize[i] << "." << std::endl
[955]371                << "Mask size for dimension " << i << " is " << gridMask.extent(i) << "." << std::endl
372                << "Grid = " << this->GetName())
[567]373      }
374    }
375    else {
376        CArrayBoolTraits<CArray<bool,N> >::resizeArray(gridMask,eachDimSize);
377        gridMask = true;
378    }
379
380    int ssize = gridMask.numElements();
381    idx = 0;
382    while (idx < ssize)
383    {
384      for (int i = 0; i < dim-1; ++i)
385      {
386        if (idxLoop[i] == eachDimSize[i])
387        {
388          idxLoop[i] = 0;
389          ++idxLoop[i+1];
390        }
391      }
392
393      // Find out outer index
394      idxDomain = idxAxis = 0;
395      bool maskValue = true;
396      for (int i = 0; i < numElement; ++i)
397      {
[887]398        if (2 == axisDomainOrder(i))
[567]399        {
[664]400          maskValue = maskValue && (*domainMasks[idxDomain])(idxLoop[indexMap[i]] + idxLoop[indexMap[i]+1] * eachDimSize[indexMap[i]]);
[567]401          ++idxDomain;
402        }
[887]403        else if (1 == axisDomainOrder(i))
[567]404        {
405          maskValue = maskValue && (*axisMasks[idxAxis])(idxLoop[indexMap[i]]);
406          ++idxAxis;
407        }
408      }
409
410      int maskIndex = idxLoop[0];
411      int mulDim = 1;
412      for (int k = 1; k < dim; ++k)
413      {
414        mulDim *= eachDimSize[k-1];
415        maskIndex += idxLoop[k]*mulDim;
416      }
[623]417      *(gridMask.dataFirst()+maskIndex) &= maskValue;
[567]418
419      ++idxLoop[0];
420      ++idx;
421    }
422
423   }
424
[1129]425   template<int N>
426   void CGrid::modifyGridMaskSize(CArray<bool,N>& gridMask,
427                                  const std::vector<int>& eachDimSize,
428                                  bool newValue)
429   {
430      if (N != eachDimSize.size())
431      {
432        // ERROR("CGrid::modifyGridMaskSize(CArray<bool,N>& gridMask,
433        //                                  const std::vector<int>& eachDimSize,
434        //                                  bool newValue)",
435        //       << "Dimension size of the mask is different from input dimension size." << std::endl
436        //       << "Mask dimension is " << N << "." << std::endl
437        //       << "Input dimension is " << eachDimSize.size() << "." << std::endl
438        //       << "Grid = " << this->GetName())
439      }
440      CArrayBoolTraits<CArray<bool,N> >::resizeArray(gridMask,eachDimSize);
441      gridMask = newValue;
442   }
443                                 
444
[623]445   /*!
446     Modify the current mask of grid, the local index to be modified will take value false
447     \param [in/out] gridMask current mask of grid
448     \param [in] indexToModify local index to modify
449   */
450   template<int N>
[1129]451   void CGrid::modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify, bool valueToModify)
452   {     
[623]453     int num = indexToModify.numElements();
454     for (int idx = 0; idx < num; ++idx)
455     {
456       *(gridMask.dataFirst()+indexToModify(idx)) = valueToModify;
457     }
458   }
[219]459   ///--------------------------------------------------------------
460
461   // Declare/Define CGridGroup and CGridDefinition
462   DECLARE_GROUP(CGrid);
463
464   ///--------------------------------------------------------------
465
[335]466} // namespace xios
[219]467
[591]468#endif // __XIOS_CGrid__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.