source: XIOS/dev/dev_olga/src/node/grid.hpp @ 1158

Last change on this file since 1158 was 1158, checked in by oabramkina, 7 years ago

Two server levels: merging with trunk r1137.
There are bugs.

  • 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: 18.3 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 ///
[1158]89         StdSize getDimension(void);
[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;
[1158]178         std::vector<int> getAxisPositionInGrid() const;
[540]179
[567]180         bool doGridHaveDataToWrite();
181         bool doGridHaveDataDistributed();
182         size_t getWrittenDataSize() const;
[676]183         int getNumberWrittenIndexes() const;
184         int getTotalNumberWrittenIndexes() const;
185         int getOffsetWrittenIndexes() const;
[567]186
[834]187         CDistributionServer* getDistributionServer();
188         CDistributionClient* getDistributionClient();
[620]189         CGridTransformation* getTransformations();
[567]190
[632]191         void transformGrid(CGrid* transformGridSrc);
[775]192         void completeGrid(CGrid* transformGridSrc = 0);
[687]193         void doAutoDistribution(CGrid* transformGridSrc);
[619]194         bool isTransformed();
195         void setTransformed();
[890]196         bool isGenerated();
197         void setGenerated();
[823]198         void addTransGridSource(CGrid* gridSrc);
199         std::map<CGrid*, std::pair<bool,StdString> >& getTransGridSource();
[824]200         bool hasTransform();
[619]201
[219]202      public:
203
204         /// Propriétés privées ///
205         bool isChecked;
[509]206         bool isDomainAxisChecked;
[551]207         bool isIndexSent;
[219]208
[650]209         CArray<int, 1> storeIndex_client;
[509]210
[650]211         map<int, CArray<int, 1> > storeIndex_toSrv;
[1021]212         map<int, CArray<int, 1> > storeIndex_fromSrv;
[1136]213         std::vector<map<int,int> > nbSenders, nbReadSenders;
[509]214
[1129]215         map<int, CArray<size_t, 1> > outIndexFromClient, compressedOutIndexFromClient, outGlobalIndexFromClient;
216
217         // A client receives global index from other clients (via recvIndex)
218         // then does mapping these index into local index of STORE_CLIENTINDEX
219         // In this way, store_clientIndex can be used as an input of a source filter
220         // Maybe we need a flag to determine whether a client wants to write. TODO
221         map<int, CArray<size_t, 1> > outLocalIndexStoreOnClient; 
222
223         // If a client wants to write out data, it'll use this index.
224         // A client receives global index of data from other clients (via recvIndex),
225         // then does remapping these index into local index to WRITE into a file
226         CArray<size_t,1> localIndexToWriteOnClient, localIndexToWriteOnServer;
227
[1025]228         CArray<size_t,1> indexFromClients;
[650]229         void checkMask(void);
[821]230         void createMask(void);
[1129]231         void modifyMask(const CArray<int,1>& indexToModify, bool valueToModify = false);
232         void modifyMaskSize(const std::vector<int>& newDimensionSize, bool newValue = false);
[509]233
[742]234         void computeGridGlobalDimension(const std::vector<CDomain*>& domains,
235                                         const std::vector<CAxis*>& axis,
[887]236                                         const std::vector<CScalar*>& scalars,
237                                         const CArray<int,1>& axisDomainOrder);
[742]238
[540]239      private:
[567]240       template<int N>
241       void checkGridMask(CArray<bool,N>& gridMask,
[664]242                          const std::vector<CArray<bool,1>* >& domainMasks,
[567]243                          const std::vector<CArray<bool,1>* >& axisMasks,
[887]244                          const CArray<int,1>& axisDomainOrder,
[821]245                          bool createMask = false);
[623]246        template<int N>
[1129]247        void modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify, bool valueToModify);
[623]248
[1129]249        template<int N>
250        void modifyGridMaskSize(CArray<bool,N>& gridMask, const std::vector<int>& eachDimSize, bool newValue);
251
[1144]252        void storeField_arr(const double* const data, CArray<double, 1>& stored) const;
253        void restoreField_arr(const CArray<double, 1>& stored, double* const data) const;
254
[540]255        void setVirtualDomainGroup(CDomainGroup* newVDomainGroup);
256        void setVirtualAxisGroup(CAxisGroup* newVAxisGroup);
[887]257        void setVirtualScalarGroup(CScalarGroup* newVScalarGroup);
[567]258
[887]259        void setDomainList(const std::vector<CDomain*> domains = std::vector<CDomain*>());
[540]260        void setAxisList(const std::vector<CAxis*> axis = std::vector<CAxis*>());
[887]261        void setScalarList(const std::vector<CScalar*> scalars = std::vector<CScalar*>());
[540]262
[887]263        CDomainGroup* getVirtualDomainGroup() const;
[540]264        CAxisGroup* getVirtualAxisGroup() const;
[887]265        CScalarGroup* getVirtualScalarGroup() const;
[619]266
[657]267        void checkAttributesAfterTransformation();
[619]268        void setTransformationAlgorithms();
[865]269        void computeIndexByElement(const std::vector<boost::unordered_map<size_t,std::vector<int> > >& indexServerOnElement,
270                                   CClientServerMapping::GlobalIndexMap& globalIndexOnServer);
[1158]271        int computeGridGlobalDimension(std::vector<int>& globalDim,
272                                       const std::vector<CDomain*> domains,
273                                       const std::vector<CAxis*> axis,
274                                       const std::vector<CScalar*> scalars,
275                                       const CArray<int,1>& axisDomainOrder);
276        int getDistributedDimension();
[619]277
[1025]278        void computeClientIndex();
279        void computeConnectedClients();
280
[540]281      private:
282        CDomainGroup* vDomainGroup_;
283        CAxisGroup* vAxisGroup_;
[887]284        CScalarGroup* vScalarGroup_;
285        std::vector<std::string> axisList_, domList_, scalarList_;
286        bool isAxisListSet, isDomListSet, isScalarListSet;
[567]287
[551]288        CDistributionClient* clientDistribution_;
[552]289        CDistributionServer* serverDistribution_;
[568]290        CClientServerMapping* clientServerMap_;
[567]291        size_t writtenDataSize_;
[676]292        int numberWrittenIndexes_, totalNumberWrittenIndexes_, offsetWrittenIndexes_;
[1099]293        std::vector<std::map<int,size_t> > connectedDataSize_;
294        std::vector<std::vector<int> > connectedServerRank_;
[586]295        bool isDataDistributed_;
[657]296        int positionDimensionDistributed_;
[676]297         //! True if and only if the data defined on the grid can be outputted in a compressed way
298        bool isCompressible_;
299        std::set<std::string> relFilesCompressed;
[619]300
[1129]301        bool isTransformed_, isGenerated_;
302        bool computedWrittenIndex_;
[620]303        std::vector<int> axisPositionInGrid_;
304        CGridTransformation* transformations_;
[1158]305        bool hasDomainAxisBaseRef_;       
[823]306        std::map<CGrid*, std::pair<bool,StdString> > gridSrc_;
[824]307        bool hasTransform_;
[865]308        CClientServerMapping::GlobalIndexMap globalIndexOnServer_;
[835]309            // List order of axis and domain in a grid, if there is a domain, it will take value 1 (true), axis 0 (false)
[887]310        std::vector<int> order_;
[219]311   }; // class CGrid
312
313   ///--------------------------------------------------------------
314
[369]315   template <int n>
[567]316   void CGrid::inputField(const CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const
[219]317   {
[369]318      if (this->getDataSize() != field.numElements())
319         ERROR("void CGrid::inputField(const  CArray<double,n>& field, CArray<double,1>& stored) const",
[680]320                << "[ Awaiting data of size = " << this->getDataSize() << ", "
[421]321                << "Received data size = "      << field.numElements() << " ] "
[955]322                << "The data array does not have the right size! "
323                << "Grid = " << this->GetName())
[650]324      this->storeField_arr(field.dataFirst(), stored);
[219]325   }
326
[593]327   template <int n>
328   void CGrid::outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const
329   {
330      if (this->getDataSize() != field.numElements())
331         ERROR("void CGrid::outputField(const CArray<double,1>& stored, CArray<double,n>& field) const",
332                << "[ Size of the data = " << this->getDataSize() << ", "
333                << "Output data size = "   << field.numElements() << " ] "
[955]334                << "The ouput array does not have the right size! "
335                << "Grid = " << this->GetName())
[593]336      this->restoreField_arr(stored, field.dataFirst());
337   }
338
[567]339   template<int N>
340   void CGrid::checkGridMask(CArray<bool,N>& gridMask,
[664]341                             const std::vector<CArray<bool,1>* >& domainMasks,
[567]342                             const std::vector<CArray<bool,1>* >& axisMasks,
[887]343                             const CArray<int,1>& axisDomainOrder,
[821]344                             bool createMask)
[567]345   {
346     int idx = 0;
347     int numElement = axisDomainOrder.numElements();
[650]348     int dim = domainMasks.size() * 2 + axisMasks.size();
[664]349     std::vector<CDomain*> domainP = this->getDomains();
[567]350
351     std::vector<int> idxLoop(dim,0), indexMap(numElement), eachDimSize(dim);
352     std::vector<int> currentIndex(dim);
353     int idxDomain = 0, idxAxis = 0;
354    for (int i = 0; i < numElement; ++i)
355    {
356      indexMap[i] = idx;
[887]357      if (2 == axisDomainOrder(i)) {
[664]358          eachDimSize[indexMap[i]]   = domainP[idxDomain]->ni;
359          eachDimSize[indexMap[i]+1] = domainP[idxDomain]->nj;
[567]360          idx += 2; ++idxDomain;
361      }
[887]362      else if (1 == axisDomainOrder(i)) {
[567]363        eachDimSize[indexMap[i]] = axisMasks[idxAxis]->numElements();
364        ++idx; ++idxAxis;
365      }
[976]366      else {};
[567]367    }
368
[821]369    if (!gridMask.isEmpty() && !createMask)
[567]370    {
371      for (int i = 0; i < dim; ++i)
372      {
373        if (gridMask.extent(i) != eachDimSize[i])
[680]374          ERROR("CGrid::checkMask(void)",
375                << "The mask has one dimension whose size is different from the one of the local grid." << std::endl
376                << "Local size of dimension " << i << " is " << eachDimSize[i] << "." << std::endl
[955]377                << "Mask size for dimension " << i << " is " << gridMask.extent(i) << "." << std::endl
378                << "Grid = " << this->GetName())
[567]379      }
380    }
381    else {
382        CArrayBoolTraits<CArray<bool,N> >::resizeArray(gridMask,eachDimSize);
383        gridMask = true;
384    }
385
386    int ssize = gridMask.numElements();
387    idx = 0;
388    while (idx < ssize)
389    {
390      for (int i = 0; i < dim-1; ++i)
391      {
392        if (idxLoop[i] == eachDimSize[i])
393        {
394          idxLoop[i] = 0;
395          ++idxLoop[i+1];
396        }
397      }
398
399      // Find out outer index
400      idxDomain = idxAxis = 0;
401      bool maskValue = true;
402      for (int i = 0; i < numElement; ++i)
403      {
[887]404        if (2 == axisDomainOrder(i))
[567]405        {
[664]406          maskValue = maskValue && (*domainMasks[idxDomain])(idxLoop[indexMap[i]] + idxLoop[indexMap[i]+1] * eachDimSize[indexMap[i]]);
[567]407          ++idxDomain;
408        }
[887]409        else if (1 == axisDomainOrder(i))
[567]410        {
411          maskValue = maskValue && (*axisMasks[idxAxis])(idxLoop[indexMap[i]]);
412          ++idxAxis;
413        }
414      }
415
416      int maskIndex = idxLoop[0];
417      int mulDim = 1;
418      for (int k = 1; k < dim; ++k)
419      {
420        mulDim *= eachDimSize[k-1];
421        maskIndex += idxLoop[k]*mulDim;
422      }
[623]423      *(gridMask.dataFirst()+maskIndex) &= maskValue;
[567]424
425      ++idxLoop[0];
426      ++idx;
427    }
428
429   }
430
[1129]431   template<int N>
432   void CGrid::modifyGridMaskSize(CArray<bool,N>& gridMask,
433                                  const std::vector<int>& eachDimSize,
434                                  bool newValue)
435   {
436      if (N != eachDimSize.size())
437      {
438        // ERROR("CGrid::modifyGridMaskSize(CArray<bool,N>& gridMask,
439        //                                  const std::vector<int>& eachDimSize,
440        //                                  bool newValue)",
441        //       << "Dimension size of the mask is different from input dimension size." << std::endl
442        //       << "Mask dimension is " << N << "." << std::endl
443        //       << "Input dimension is " << eachDimSize.size() << "." << std::endl
444        //       << "Grid = " << this->GetName())
445      }
446      CArrayBoolTraits<CArray<bool,N> >::resizeArray(gridMask,eachDimSize);
447      gridMask = newValue;
448   }
449                                 
450
[623]451   /*!
452     Modify the current mask of grid, the local index to be modified will take value false
453     \param [in/out] gridMask current mask of grid
454     \param [in] indexToModify local index to modify
455   */
456   template<int N>
[1129]457   void CGrid::modifyGridMask(CArray<bool,N>& gridMask, const CArray<int,1>& indexToModify, bool valueToModify)
458   {     
[623]459     int num = indexToModify.numElements();
460     for (int idx = 0; idx < num; ++idx)
461     {
462       *(gridMask.dataFirst()+indexToModify(idx)) = valueToModify;
463     }
464   }
[219]465   ///--------------------------------------------------------------
466
467   // Declare/Define CGridGroup and CGridDefinition
468   DECLARE_GROUP(CGrid);
469
470   ///--------------------------------------------------------------
471
[335]472} // namespace xios
[219]473
[591]474#endif // __XIOS_CGrid__
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.