Branch data Line data Source code
1 : : // *****************************************************************************
2 : : /*!
3 : : \file src/Inciter/Transporter.cpp
4 : : \copyright 2012-2015 J. Bakosi,
5 : : 2016-2018 Los Alamos National Security, LLC.,
6 : : 2019-2021 Triad National Security, LLC.
7 : : All rights reserved. See the LICENSE file for details.
8 : : \brief Transporter drives the time integration of transport equations
9 : : \details Transporter drives the time integration of transport equations.
10 : : The implementation uses the Charm++ runtime system and is fully asynchronous,
11 : : overlapping computation, communication as well as I/O. The algorithm
12 : : utilizes the structured dagger (SDAG) Charm++ functionality. The high-level
13 : : overview of the algorithm structure and how it interfaces with Charm++ is
14 : : discussed in the Charm++ interface file src/Inciter/transporter.ci.
15 : : */
16 : : // *****************************************************************************
17 : :
18 : : #include <string>
19 : : #include <iostream>
20 : : #include <cstddef>
21 : : #include <unordered_set>
22 : : #include <limits>
23 : : #include <cmath>
24 : :
25 : : #include <brigand/algorithms/for_each.hpp>
26 : :
27 : : #include "Macro.hpp"
28 : : #include "Transporter.hpp"
29 : : #include "Fields.hpp"
30 : : #include "PDEStack.hpp"
31 : : #include "UniPDF.hpp"
32 : : #include "PDFWriter.hpp"
33 : : #include "ContainerUtil.hpp"
34 : : #include "LoadDistributor.hpp"
35 : : #include "MeshReader.hpp"
36 : : #include "Inciter/InputDeck/InputDeck.hpp"
37 : : #include "NodeDiagnostics.hpp"
38 : : #include "ElemDiagnostics.hpp"
39 : : #include "DiagWriter.hpp"
40 : : #include "Callback.hpp"
41 : : #include "CartesianProduct.hpp"
42 : :
43 : : #include "NoWarning/inciter.decl.h"
44 : : #include "NoWarning/partitioner.decl.h"
45 : :
46 : : extern CProxy_Main mainProxy;
47 : :
48 : : namespace inciter {
49 : :
50 : : extern ctr::InputDeck g_inputdeck_defaults;
51 : : extern ctr::InputDeck g_inputdeck;
52 : : extern std::vector< CGPDE > g_cgpde;
53 : : extern std::vector< DGPDE > g_dgpde;
54 : : extern std::vector< FVPDE > g_fvpde;
55 : :
56 : : }
57 : :
58 : : using inciter::Transporter;
59 : :
60 : 193 : Transporter::Transporter() :
61 : : m_input( input() ),
62 : : m_nchare( m_input.size() ),
63 : : m_meshid(),
64 [ + - ]: 193 : m_ncit( m_nchare.size(), 0 ),
65 : : m_nload( 0 ),
66 : : m_ntrans( 0 ),
67 : : m_ndtmsh( 0 ),
68 : : m_dtmsh(),
69 : : m_npart( 0 ),
70 : : m_nstat( 0 ),
71 : : m_ndisc( 0 ),
72 : : m_nchk( 0 ),
73 : : m_ncom( 0 ),
74 [ + - ]: 193 : m_nt0refit( m_nchare.size(), 0 ),
75 : 386 : m_ndtrefit( m_nchare.size(), 0 ),
76 : 386 : m_noutrefit( m_nchare.size(), 0 ),
77 : 386 : m_noutderefit( m_nchare.size(), 0 ),
78 : : m_scheme(),
79 : : m_partitioner(),
80 : : m_refiner(),
81 : : m_meshwriter(),
82 : : m_sorter(),
83 : : m_nelem( m_nchare.size() ),
84 : : m_npoin(),
85 [ + - ]: 193 : m_finished( m_nchare.size(), 0 ),
86 : : m_meshvol( m_nchare.size() ),
87 : : m_minstat( m_nchare.size() ),
88 : : m_maxstat( m_nchare.size() ),
89 : : m_avgstat( m_nchare.size() ),
90 : : m_timer(),
91 [ + - ]: 193 : m_progMesh( g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::feedback >(),
92 : : ProgMeshPrefix, ProgMeshLegend ),
93 : 193 : m_progWork( g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::feedback >(),
94 [ + - ][ + - ]: 965 : ProgWorkPrefix, ProgWorkLegend )
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + + ][ + - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
95 : : // *****************************************************************************
96 : : // Constructor
97 : : // *****************************************************************************
98 : : {
99 : : // Echo configuration to screen
100 [ + - ][ + - ]: 193 : info( printer() );
101 : :
102 : 193 : const auto nstep = g_inputdeck.get< tag::nstep >();
103 : 193 : const auto t0 = g_inputdeck.get< tag::t0 >();
104 : 193 : const auto term = g_inputdeck.get< tag::term >();
105 : 193 : const auto constdt = g_inputdeck.get< tag::dt >();
106 : :
107 : : // If the desired max number of time steps is larger than zero, and the
108 : : // termination time is larger than the initial time, and the constant time
109 : : // step size (if that is used) is smaller than the duration of the time to be
110 : : // simulated, we have work to do, otherwise, finish right away. If a constant
111 : : // dt is not used, that part of the logic is always true as the default
112 : : // constdt is zero, see inciter::ctr::InputDeck::InputDeck().
113 [ + - ][ + - ]: 193 : if ( nstep != 0 && term > t0 && constdt < term-t0 ) {
[ + - ]
114 : :
115 : : // Enable SDAG waits for collecting mesh statistics
116 [ + - ]: 193 : thisProxy.wait4stat();
117 : :
118 : : // Configure and write diagnostics file header
119 [ + - ]: 193 : diagHeader();
120 : :
121 : : // Create mesh partitioner AND boundary condition object group
122 [ + - ]: 193 : createPartitioner();
123 : :
124 [ - - ]: 0 : } else finish(); // stop if no time stepping requested
125 : 193 : }
126 : :
127 : 2 : Transporter::Transporter( CkMigrateMessage* m ) :
128 : : CBase_Transporter( m ),
129 [ + - ]: 2 : m_progMesh( g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::feedback >(),
130 : : ProgMeshPrefix, ProgMeshLegend ),
131 : 2 : m_progWork( g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::feedback >(),
132 [ + - ][ + + ]: 10 : ProgWorkPrefix, ProgWorkLegend )
[ + - ]
133 : : // *****************************************************************************
134 : : // Migrate constructor: returning from a checkpoint
135 : : //! \param[in] m Charm++ migrate message
136 : : // *****************************************************************************
137 : : {
138 [ + - ]: 2 : auto print = printer();
139 [ + - ][ + - ]: 2 : print.diag( "Restarted from checkpoint" );
140 [ + - ]: 2 : info( print );
141 [ + - ]: 2 : inthead( print );
142 : 2 : }
143 : :
144 : : std::vector< std::string >
145 : 193 : Transporter::input()
146 : : // *****************************************************************************
147 : : // Generate list of input mesh filenames configured by the user
148 : : //! \return List of input mesh filenames configured by the user
149 : : //! \details If the input file is given on the command line, a single solver
150 : : //! will be instantiated on the single mesh, solving potentially multiple
151 : : //! systems of (potentially coupled) equations. If the input file is not given
152 : : //! on the command line, the mesh files are expected to be configured in the
153 : : //! control/input file, associating a potentially different mesh to each
154 : : //! solver. Both configurations allow the solution of coupled systems, but the
155 : : //! first one solves all equations on the same mesh, while the latter can
156 : : //! couple solutions computed on multiple different meshes.
157 : : // *****************************************************************************
158 : : {
159 : : // Query input mesh filename specified on the command line
160 : : const auto& cmdinput = g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::input >();
161 : :
162 : : // Extract mesh filenames specified in the control file (assigned to solvers)
163 : 193 : std::vector< std::string > ctrinput;
164 [ + + ]: 388 : for (const auto& im : g_inputdeck.get< tag::mesh >()) {
165 [ + - ]: 195 : ctrinput.push_back(im.get< tag::filename >());
166 : : }
167 : :
168 [ + + ][ - + ]: 193 : ErrChk( not cmdinput.empty() or not ctrinput.empty(),
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
169 : : "Either a single input mesh must be given on the command line or multiple "
170 : : "meshes must be configured in the control file." );
171 : :
172 : : // Prepend control file path to mesh filenames in given in control file
173 [ + - ]: 193 : if (not ctrinput.empty()) {
174 : : const auto& ctr = g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::control >();
175 [ + - ]: 193 : auto path = ctr.substr( 0, ctr.find_last_of("/")+1 );
176 [ + + ][ + - ]: 388 : for (auto& f : ctrinput) f = path + f;
177 : : }
178 : :
179 [ + + ][ - + ]: 559 : if (cmdinput.empty()) return ctrinput; else return { cmdinput };
[ + + ][ + + ]
[ - - ][ - - ]
180 : : }
181 : :
182 : : void
183 : 195 : Transporter::info( const InciterPrint& print )
184 : : // *****************************************************************************
185 : : // Echo configuration to screen
186 : : //! \param[in] print Pretty printer object to use for printing
187 : : // *****************************************************************************
188 : : {
189 [ + - ][ + - ]: 390 : print.part( "Factory" );
190 : :
191 : : // Print out info data layout
192 [ + - ][ + - ]: 390 : print.list( "Unknowns data layout (CMake: FIELD_DATA_LAYOUT)",
193 [ + - ][ + + ]: 585 : std::list< std::string >{ tk::Fields::layout() } );
[ - + ][ - - ]
[ - - ]
194 : :
195 : : // Re-create partial differential equations stack for output
196 : 390 : PDEStack stack;
197 : :
198 : : // Print out information on PDE factories
199 [ + - ][ + - ]: 390 : print.eqlist( "Registered PDEs using continuous Galerkin (CG) methods",
[ + - ]
200 : : stack.cgfactory(), stack.cgntypes() );
201 [ + - ][ + - ]: 390 : print.eqlist( "Registered PDEs using discontinuous Galerkin (DG) methods",
[ + - ]
202 : : stack.dgfactory(), stack.dgntypes() );
203 [ + - ][ + - ]: 390 : print.eqlist( "Registered PDEs using finite volume (DG) methods",
[ + - ]
204 : : stack.fvfactory(), stack.fvntypes() );
205 : : print.endpart();
206 : :
207 : : // Print out information on problem
208 [ + - ][ + - ]: 390 : print.part( "Problem" );
[ + - ]
209 : :
210 : : // Print out info on problem title
211 [ + - ]: 195 : if ( !g_inputdeck.get< tag::title >().empty() )
212 [ + - ]: 195 : print.title( g_inputdeck.get< tag::title >() );
213 : :
214 : 195 : const auto nstep = g_inputdeck.get< tag::nstep >();
215 : 195 : const auto t0 = g_inputdeck.get< tag::t0 >();
216 : 195 : const auto term = g_inputdeck.get< tag::term >();
217 : 195 : const auto constdt = g_inputdeck.get< tag::dt >();
218 : 195 : const auto cfl = g_inputdeck.get< tag::cfl >();
219 : 195 : const auto scheme = g_inputdeck.get< tag::scheme >();
220 : :
221 : : // Print discretization parameters
222 [ + - ][ + - ]: 195 : print.section( "Discretization parameters" );
223 [ + - ]: 195 : print.Item< ctr::Scheme, tag::scheme >();
224 : :
225 [ + - ][ + + ]: 195 : if (g_inputdeck.centering() == tk::Centering::ELEM)
226 : : {
227 [ + - ]: 109 : print.Item< ctr::Limiter, tag::limiter >();
228 : :
229 [ + - ][ + - ]: 109 : print.item("Shock detection based limiting",
230 : : g_inputdeck.get< tag::shock_detector_coeff >());
231 : :
232 [ - + ]: 109 : if (g_inputdeck.get< tag::accuracy_test >())
233 : : {
234 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item("WARNING: order-of-accuracy testing enabled",
235 : : "robustness corrections inactive");
236 : : }
237 : :
238 [ + - ]: 218 : print.item("Limited solution projection",
239 [ + - ]: 109 : g_inputdeck.get< tag::limsol_projection >());
240 : : }
241 [ + - ]: 195 : print.item( "PE-locality mesh reordering",
242 [ + - ]: 195 : g_inputdeck.get< tag::pelocal_reorder >() );
243 [ + - ]: 195 : print.item( "Operator-access mesh reordering",
244 [ + - ]: 195 : g_inputdeck.get< tag::operator_reorder >() );
245 : 195 : auto steady = g_inputdeck.get< tag::steady_state >();
246 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "Local time stepping", steady );
247 [ + + ]: 195 : if (steady) {
248 [ + - ][ + - ]: 2 : print.item( "L2-norm residual convergence criterion",
249 : : g_inputdeck.get< tag::residual >() );
250 [ + - ][ + - ]: 4 : print.item( "Convergence criterion component index",
251 : : g_inputdeck.get< tag::rescomp >() );
252 : : }
253 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "Number of time steps", nstep );
254 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "Start time", t0 );
255 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "Terminate time", term );
256 : :
257 [ + + ]: 195 : if (constdt > std::numeric_limits< tk::real >::epsilon())
258 [ + - ][ + - ]: 246 : print.item( "Constant time step size", constdt );
259 [ + - ]: 72 : else if (cfl > std::numeric_limits< tk::real >::epsilon())
260 : : {
261 [ + - ][ + - ]: 144 : print.item( "CFL coefficient", cfl );
262 : : }
263 : :
264 : : const auto& meshes = g_inputdeck.get< tag::mesh >();
265 : : const auto& depvars = g_inputdeck.get< tag::depvar >();
266 [ + + ]: 392 : for (std::size_t i=0; i<meshes.size(); ++i) {
267 [ + - ][ + - ]: 788 : print.item( "Dependent var name and assoc. mesh", std::string{depvars[i]}
[ + - ][ + + ]
268 [ + - ][ + - ]: 394 : + " - " + meshes[i].get< tag::filename >() );
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
269 : : }
270 : :
271 : : // Print out info on settings of selected partial differential equations
272 [ + - ][ + - ]: 390 : print.pdes( "Partial differential equations integrated", stack.info() );
[ + - ]
273 : :
274 : : // Print out adaptive polynomial refinement configuration
275 [ + + ]: 195 : if (scheme == ctr::SchemeType::PDG) {
276 [ + - ][ + - ]: 12 : print.section( "Polynomial refinement (p-ref)" );
277 [ + - ]: 12 : print.item( "p-refinement",
278 [ + - ]: 12 : g_inputdeck.get< tag::pref, tag::pref >() );
279 [ + - ]: 12 : print.Item< ctr::PrefIndicator, tag::pref, tag::indicator >();
280 [ + - ][ + - ]: 12 : print.item( "Max degrees of freedom",
281 : : g_inputdeck.get< tag::pref, tag::ndofmax >() );
282 [ + - ][ + - ]: 24 : print.item( "Tolerance",
283 : : g_inputdeck.get< tag::pref, tag::tolref >() );
284 : : }
285 : :
286 : : // Print out adaptive mesh refinement configuration
287 : 195 : const auto amr = g_inputdeck.get< tag::amr, tag::amr >();
288 [ + + ]: 195 : if (amr) {
289 [ + - ][ + - ]: 20 : print.section( "Mesh refinement (h-ref)" );
290 : 20 : auto maxlevels = g_inputdeck.get< tag::amr, tag::maxlevels >();
291 [ + - ][ + - ]: 20 : print.item( "Maximum mesh refinement levels", maxlevels );
292 [ + - ]: 20 : print.Item< ctr::AMRError, tag::amr, tag::error >();
293 : 20 : auto t0ref = g_inputdeck.get< tag::amr, tag::t0ref >();
294 [ + - ][ + - ]: 20 : print.item( "Refinement at t<0 (t0ref)", t0ref );
295 [ + - ]: 20 : if (t0ref) {
296 : : const auto& initref = g_inputdeck.get< tag::amr, tag::initial >();
297 [ + - ][ + - ]: 20 : print.item( "Initial refinement steps", initref.size() );
298 : :
299 : : auto eps = std::numeric_limits< tk::real >::epsilon();
300 : :
301 : : const auto& amr_coord = g_inputdeck.get< tag::amr, tag::coords >();
302 : : const auto& amr_defcoord = g_inputdeck_defaults.get< tag::amr, tag::coords >();
303 : :
304 : 20 : auto xminus = amr_coord.get< tag::xminus >();
305 : 20 : auto xminus_default = amr_defcoord.get< tag::xminus >();
306 [ + + ]: 20 : if (std::abs( xminus - xminus_default ) > eps)
307 [ + - ][ + - ]: 2 : print.item( "Initial refinement x-", xminus );
308 : 20 : auto xplus = amr_coord.get< tag::xplus >();
309 : 20 : auto xplus_default = amr_defcoord.get< tag::xplus >();
310 [ - + ]: 20 : if (std::abs( xplus - xplus_default ) > eps)
311 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item( "Initial refinement x+", xplus );
312 : :
313 : 20 : auto yminus = amr_coord.get< tag::yminus >();
314 : 20 : auto yminus_default = amr_defcoord.get< tag::yminus >();
315 [ - + ]: 20 : if (std::abs( yminus - yminus_default ) > eps)
316 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item( "Initial refinement y-", yminus );
317 : 20 : auto yplus = amr_coord.get< tag::yplus >();
318 : 20 : auto yplus_default = amr_defcoord.get< tag::yplus >();
319 [ - + ]: 20 : if (std::abs( yplus - yplus_default ) > eps)
320 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item( "Initial refinement y+", yplus );
321 : :
322 : 20 : auto zminus = amr_coord.get< tag::zminus >();
323 : 20 : auto zminus_default = amr_defcoord.get< tag::zminus >();
324 [ - + ]: 20 : if (std::abs( zminus - zminus_default ) > eps)
325 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item( "Initial refinement z-", zminus );
326 : 20 : auto zplus = amr_coord.get< tag::zplus >();
327 : 20 : auto zplus_default = amr_defcoord.get< tag::zplus >();
328 [ - + ]: 20 : if (std::abs( zplus - zplus_default ) > eps)
329 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item( "Initial refinement z+", zplus );
330 : : }
331 : 20 : auto dtref = g_inputdeck.get< tag::amr, tag::dtref >();
332 [ + - ][ + - ]: 20 : print.item( "Refinement at t>0 (dtref)", dtref );
333 [ - + ]: 20 : if (dtref) {
334 : 0 : auto dtfreq = g_inputdeck.get< tag::amr, tag::dtfreq >();
335 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item( "Mesh refinement frequency, t>0", dtfreq );
336 [ - - ]: 0 : print.item( "Uniform-only mesh refinement, t>0",
337 [ - - ]: 0 : g_inputdeck.get< tag::amr, tag::dtref_uniform >() );
338 : : }
339 [ + - ][ + - ]: 20 : print.item( "Refinement tolerance",
340 : : g_inputdeck.get< tag::amr, tag::tol_refine >() );
341 [ + - ][ + - ]: 40 : print.item( "De-refinement tolerance",
342 : : g_inputdeck.get< tag::amr, tag::tol_derefine >() );
343 : : }
344 : :
345 : : // Print out ALE configuration
346 : 195 : const auto ale = g_inputdeck.get< tag::ale, tag::ale >();
347 [ + + ]: 195 : if (ale) {
348 [ + - ][ + - ]: 10 : print.section( "Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) mesh motion" );
349 : 10 : auto dvcfl = g_inputdeck.get< tag::ale, tag::dvcfl >();
350 [ + - ][ + - ]: 10 : print.item( "Volume-change CFL coefficient", dvcfl );
351 [ + - ]: 10 : print.Item< ctr::MeshVelocity, tag::ale, tag::mesh_velocity >();
352 [ + - ]: 10 : print.Item< ctr::MeshVelocitySmoother, tag::ale, tag::smoother >();
353 [ + - ][ + - ]: 20 : print.item( "Mesh motion dimensions", tk::parameters(
[ + - ][ - + ]
354 : : g_inputdeck.get< tag::ale, tag::mesh_motion >() ) );
355 : : const auto& meshforce = g_inputdeck.get< tag::ale, tag::meshforce >();
356 [ + - ][ + - ]: 20 : print.item( "Mesh velocity force coefficients", tk::parameters(meshforce) );
[ + - ][ - + ]
357 [ + - ][ + - ]: 10 : print.item( "Vorticity multiplier",
358 : : g_inputdeck.get< tag::ale, tag::vortmult >() );
359 [ + - ][ + - ]: 10 : print.item( "Mesh velocity linear solver tolerance",
360 : : g_inputdeck.get< tag::ale, tag::tolerance >() );
361 [ + - ][ + - ]: 20 : print.item( "Mesh velocity linear solver maxit",
[ + + ]
362 : : g_inputdeck.get< tag::ale, tag::maxit >() );
363 : : const auto& dir = g_inputdeck.get< tag::ale, tag::dirichlet >();
364 [ + + ]: 10 : if (not dir.empty())
365 [ + - ][ + - ]: 10 : print.item( "Mesh velocity Dirichlet BC sideset(s)",
[ - + ]
366 [ + - ]: 10 : tk::parameters( dir ) );
367 : : const auto& sym = g_inputdeck.get< tag::ale, tag::symmetry >();
368 [ + + ]: 10 : if (not sym.empty())
369 [ + - ][ + - ]: 6 : print.item( "Mesh velocity symmetry BC sideset(s)",
[ - + ]
370 [ + - ]: 6 : tk::parameters( sym ) );
371 : : std::size_t i = 1;
372 [ + + ]: 12 : for (const auto& m : g_inputdeck.get< tag::ale, tag::move >()) {
373 [ + - ]: 2 : tk::ctr::UserTable opt;
374 [ + - ][ + - ]: 4 : print.item( opt.group() + ' ' + std::to_string(i) + " interpreted as",
[ + - ][ + - ]
[ - + ][ - + ]
[ - + ][ + - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
375 : 2 : opt.name( m.get< tag::fntype >() ) );
376 : : const auto& s = m.get< tag::sideset >();
377 [ + - ]: 2 : if (not s.empty())
378 [ + - ][ + - ]: 4 : print.item( "Moving sideset(s) with table " + std::to_string(i),
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
379 [ + - ]: 4 : tk::parameters(s));
380 : 2 : ++i;
381 : : }
382 : : }
383 : :
384 : : // Print I/O filenames
385 [ + - ][ + - ]: 195 : print.section( "Input/Output filenames and directories" );
386 [ + - ][ + - ]: 390 : print.item( "Input mesh(es)", tk::parameters( m_input ) );
[ + - ][ + + ]
387 : : const auto& of = g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::output >();
388 [ + - ][ + - ]: 390 : print.item( "Volume field output file(s)",
[ + - ]
389 [ + - ]: 195 : of + ".e-s.<meshid>.<numchares>.<chareid>" );
390 [ + - ][ + - ]: 390 : print.item( "Surface field output file(s)",
[ + - ]
391 [ + - ]: 195 : of + "-surf.<surfid>.e-s.<meshid>.<numchares>.<chareid>" );
392 [ + - ][ + - ]: 390 : print.item( "History output file(s)", of + ".hist.{pointid}" );
[ + - ][ + - ]
393 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "Diagnostics file",
394 : : g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::diag >() );
395 [ + - ][ + - ]: 390 : print.item( "Checkpoint/restart directory",
[ - + ]
396 [ + - ]: 195 : g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::restart >() + '/' );
397 : :
398 : : // Print output intervals
399 [ + - ][ + - ]: 195 : print.section( "Output intervals (in units of iteration count)" );
400 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "TTY", g_inputdeck.get< tag::ttyi>() );
401 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "Field and surface",
402 : : g_inputdeck.get< tag::field_output, tag::interval >() );
403 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "History",
404 : : g_inputdeck.get< tag::history_output, tag::interval >() );
405 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "Diagnostics",
406 : : g_inputdeck.get< tag::diagnostics, tag::interval >() );
407 [ + - ][ + - ]: 195 : print.item( "Checkpoint/restart",
408 : : g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::rsfreq >() );
409 : 195 : auto tf = g_inputdeck.get< tag::field_output, tag::time_interval >();
410 : 195 : auto th = g_inputdeck.get< tag::history_output, tag::time_interval >();
411 [ - + ][ - - ]: 195 : if (tf>0.0 || th>0.0) {
412 [ + - ][ + - ]: 195 : print.section( "Output intervals (in units of physics time)" );
413 [ + - ][ + - ]: 390 : if (tf > 0.0) print.item( "Field and surface", tf );
[ + - ]
414 [ + - ][ + - ]: 390 : if (th > 0.0) print.item( "History", th );
[ + - ]
415 : : }
416 : : const auto& rf = g_inputdeck.get< tag::field_output, tag::time_range >();
417 : : const auto& rh = g_inputdeck.get< tag::history_output, tag::time_range >();
418 [ + - ][ - + ]: 195 : if (not rf.empty() or not rh.empty()) {
419 [ - - ][ - - ]: 0 : print.section( "Output time ranges (in units of physics time)" );
420 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item("Field output { mintime, maxtime, dt }", tk::parameters(rf));
[ - - ][ - - ]
421 [ - - ][ - - ]: 0 : print.item("History output { mintime, maxtime, dt }", tk::parameters(rh));
[ - - ][ - - ]
422 : : }
423 : :
424 : : //// Print output variables: fields and surfaces
425 : : //const auto nodeoutvars = g_inputdeck.outvars( tk::Centering::NODE );
426 : : //const auto elemoutvars = g_inputdeck.outvars( tk::Centering::ELEM );
427 : : //const auto outsets = g_inputdeck.outsets();
428 : : //if (!nodeoutvars.empty() || !elemoutvars.empty() || !outsets.empty())
429 : : // print.section( "Output fields" );
430 : : //if (!nodeoutvars.empty())
431 : : // print.item( "Node field(s)", tk::parameters(nodeoutvars) );
432 : : //if (!elemoutvars.empty())
433 : : // print.item( "Elem field(s)", tk::parameters(elemoutvars) );
434 : : //if (!aliases.empty())
435 : : // print.item( "Alias(es)", tk::parameters(aliases) );
436 : : //if (!outsets.empty())
437 : : // print.item( "Surface side set(s)", tk::parameters(outsets) );
438 : :
439 : : // Print output variables: history
440 : : const auto& pt = g_inputdeck.get< tag::history_output, tag::point >();
441 [ + + ]: 195 : if (!pt.empty()) {
442 [ + - ][ + - ]: 10 : print.section( "Output time history" );
443 [ + + ]: 14 : for (std::size_t p=0; p<pt.size(); ++p) {
444 : : const auto& id = pt[p].get< tag::id >();
445 [ + - ]: 9 : std::stringstream ss;
446 : 9 : auto prec = g_inputdeck.get< tag::history_output, tag::precision >();
447 [ + - ]: 9 : ss << std::setprecision( static_cast<int>(prec) );
448 : : ss << of << ".hist." << id;
449 [ + - ][ + - ]: 18 : print.longitem( "At point " + id + ' ' +
[ + - ][ + - ]
[ - + ][ - + ]
[ - + ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
450 [ + - ][ - + ]: 18 : tk::parameters(pt[p].get<tag::coord>()), ss.str() );
[ - - ]
451 : : }
452 : : }
453 : :
454 : : print.endsubsection();
455 : 195 : }
456 : :
457 : : bool
458 [ + - ]: 281 : Transporter::matchBCs( std::map< int, std::vector< std::size_t > >& bnd )
459 : : // *****************************************************************************
460 : : // Verify that side sets specified in the control file exist in mesh file
461 : : //! \details This function does two things: (1) it verifies that the side
462 : : //! sets used in the input file (either to which boundary conditions (BC)
463 : : //! are assigned or listed as field output by the user in the
464 : : //! input file) all exist among the side sets read from the input mesh
465 : : //! file and errors out if at least one does not, and (2) it matches the
466 : : //! side set ids at which the user has configured BCs (or listed as an output
467 : : //! surface) to side set ids read from the mesh file and removes those face
468 : : //! and node lists associated to side sets that the user did not set BCs or
469 : : //! listed as field output on (as they will not need processing further since
470 : : //! they will not be used).
471 : : //! \param[in,out] bnd Node or face lists mapped to side set ids
472 : : //! \return True if sidesets have been used and found in mesh
473 : : // *****************************************************************************
474 : : {
475 : : // Query side set ids at which BCs assigned for all BC types for all PDEs
476 : : using bclist = ctr::bclist::Keys;
477 : : std::unordered_set< int > usedsets;
478 [ + - ]: 281 : brigand::for_each< bclist >( UserBC( g_inputdeck, usedsets ) );
479 : :
480 : : // Query side sets of time dependent BCs (since tag::bctimedep is not a part
481 : : // of tag::bc)
482 : : const auto& bcs = g_inputdeck.get< tag::bc >();
483 [ + + ]: 570 : for (const auto& bci : bcs) {
484 [ + + ]: 293 : for (const auto& b : bci.get< tag::timedep >()) {
485 [ + + ]: 8 : for (auto i : b.get< tag::sideset >())
486 [ + - ]: 4 : usedsets.insert(static_cast<int>(i));
487 : : }
488 : : }
489 : :
490 : : // Query side sets of boundaries prescribed as moving with ALE
491 [ + + ]: 285 : for (const auto& move : g_inputdeck.get< tag::ale, tag::move >())
492 [ + + ]: 8 : for (auto i : move.get< tag::sideset >())
493 [ + - ]: 4 : usedsets.insert(static_cast<int>(i));
494 : :
495 : : // Add sidesets requested for field output
496 : : const auto& ss = g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::surface >();
497 [ - + ]: 281 : for (const auto& s : ss) {
498 [ - - ]: 0 : std::stringstream conv( s );
499 : : int num;
500 [ - - ]: 0 : conv >> num;
501 : : usedsets.insert( num );
502 : : }
503 : :
504 : : // Find user-configured side set ids among side sets read from mesh file
505 : : std::unordered_set< int > sidesets_used;
506 [ + + ]: 1189 : for (auto i : usedsets) { // for all side sets used in control file
507 [ + + ]: 908 : if (bnd.find(i) != end(bnd)) // used set found among side sets in file
508 : : sidesets_used.insert( i ); // store side set id configured as BC
509 : : //else {
510 : : // Throw( "Boundary conditions specified on side set " +
511 : : // std::to_string(i) + " which does not exist in mesh file" );
512 : : //}
513 : : }
514 : :
515 : : // Remove sidesets not used (will not process those further)
516 : 281 : tk::erase_if( bnd, [&]( auto& item ) {
517 : 1376 : return sidesets_used.find( item.first ) == end(sidesets_used);
518 : : });
519 : :
520 : 562 : return !bnd.empty();
521 : : }
522 : :
523 : : void
524 : 193 : Transporter::createPartitioner()
525 : : // *****************************************************************************
526 : : // Create mesh partitioner AND boundary conditions group
527 : : // *****************************************************************************
528 : : {
529 : 193 : auto scheme = g_inputdeck.get< tag::scheme >();
530 [ + - ]: 193 : auto centering = ctr::Scheme().centering( scheme );
531 : 193 : auto print = printer();
532 : :
533 : : // Create partitioner callbacks (order important)
534 : : tk::PartitionerCallback cbp {{
535 [ + - ][ + - ]: 386 : CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,load), thisProxy )
536 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,partitioned), thisProxy )
537 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,distributed), thisProxy )
538 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,refinserted), thisProxy )
539 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,refined), thisProxy )
540 : 193 : }};
541 : :
542 : : // Create refiner callbacks (order important)
543 : : tk::RefinerCallback cbr {{
544 [ + - ][ + - ]: 386 : CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,queriedRef), thisProxy )
545 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,respondedRef), thisProxy )
546 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,compatibility), thisProxy )
547 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,bndint), thisProxy )
548 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,matched), thisProxy )
549 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,refined), thisProxy )
550 : 193 : }};
551 : :
552 : : // Create sorter callbacks (order important)
553 : : tk::SorterCallback cbs {{
554 [ + - ]: 193 : CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,queried), thisProxy )
555 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,responded), thisProxy )
556 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,discinserted), thisProxy )
557 [ + - ]: 386 : , CkCallback( CkReductionTarget(Transporter,workinserted), thisProxy )
558 : 193 : }};
559 : :
560 : : // Start timer measuring preparation of mesh(es) for partitioning
561 [ + - ]: 193 : m_timer[ TimerTag::MESH_READ ];
562 : :
563 : : // Start preparing mesh(es)
564 [ + - ][ + - ]: 386 : print.diag( "Reading mesh(es)" );
565 : :
566 : : // Create (discretization) Scheme chare worker arrays for all meshes
567 [ + + ]: 388 : for ([[maybe_unused]] const auto& filename : m_input)
568 : : m_scheme.emplace_back( g_inputdeck.get< tag::scheme >(),
569 : : g_inputdeck.get< tag::ale, tag::ale >(),
570 : 195 : need_linearsolver(),
571 [ + - ][ + - ]: 195 : centering );
572 : :
573 [ - + ][ - - ]: 193 : ErrChk( !m_input.empty(), "No input mesh" );
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
574 : :
575 : : // Read boundary (side set) data from a list of input mesh files
576 : 193 : std::size_t meshid = 0;
577 [ + + ]: 388 : for (const auto& filename : m_input) {
578 : : // Create mesh reader for reading side sets from file
579 [ + - ]: 195 : tk::MeshReader mr( filename );
580 : :
581 : : // Read out total number of mesh points from mesh file
582 [ + - ][ + - ]: 195 : m_npoin.push_back( mr.npoin() );
[ + - ][ - - ]
583 : :
584 : : std::map< int, std::vector< std::size_t > > bface;
585 : : std::map< int, std::vector< std::size_t > > faces;
586 : : std::map< int, std::vector< std::size_t > > bnode;
587 : :
588 : : // Read boundary-face connectivity on side sets
589 : : mr.readSidesetFaces( bface, faces );
590 : :
591 : : bool bcs_set = false;
592 [ + + ]: 195 : if (centering == tk::Centering::ELEM) {
593 : :
594 : : // Verify boundarty condition (BC) side sets used exist in mesh file
595 [ + - ]: 109 : bcs_set = matchBCs( bface );
596 : :
597 [ + - ]: 86 : } else if (centering == tk::Centering::NODE) {
598 : :
599 : : // Read node lists on side sets
600 : 86 : bnode = mr.readSidesetNodes();
601 : : // Verify boundarty condition (BC) side sets used exist in mesh file
602 [ + - ]: 86 : bool bcnode_set = matchBCs( bnode );
603 [ + - ]: 86 : bool bcface_set = matchBCs( bface );
604 : 86 : bcs_set = bcface_set or bcnode_set;
605 : : }
606 : :
607 : : // Warn on no BCs
608 [ + + ]: 195 : if (!bcs_set) print << "\n>>> WARNING: No boundary conditions set\n\n";
609 : :
610 [ + - ]: 195 : auto opt = m_scheme[meshid].arrayoptions();
611 : : // Create empty mesh refiner chare array (bound to workers)
612 [ + - ][ + - ]: 390 : m_refiner.push_back( CProxy_Refiner::ckNew(opt) );
613 : : // Create empty mesh sorter Charm++ chare array (bound to workers)
614 [ + - ][ + - ]: 390 : m_sorter.push_back( CProxy_Sorter::ckNew(opt) );
615 : :
616 : : // Create MeshWriter chare group for mesh
617 : 390 : m_meshwriter.push_back(
618 : : tk::CProxy_MeshWriter::ckNew(
619 : : g_inputdeck.get< tag::field_output, tag::filetype >(),
620 : : centering,
621 : : g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::benchmark >(),
622 [ + - ]: 195 : m_input.size() ) );
623 : :
624 : : // Create mesh partitioner Charm++ chare nodegroup for all meshes
625 : 0 : m_partitioner.push_back(
626 : : CProxy_Partitioner::ckNew( meshid, filename, cbp, cbr, cbs,
627 [ + - ]: 195 : thisProxy, m_refiner.back(), m_sorter.back(), m_meshwriter.back(),
628 [ + - ]: 195 : m_scheme, bface, faces, bnode ) );
629 : :
630 : 195 : ++meshid;
631 : : }
632 : 193 : }
633 : :
634 : : void
635 : 195 : Transporter::load( std::size_t meshid, std::size_t nelem )
636 : : // *****************************************************************************
637 : : // Reduction target: the mesh has been read from file on all PEs
638 : : //! \param[in] meshid Mesh id (summed accross all compute nodes)
639 : : //! \param[in] nelem Number of mesh elements per mesh (summed across all
640 : : //! compute nodes)
641 : : // *****************************************************************************
642 : : {
643 : 195 : meshid /= static_cast< std::size_t >( CkNumNodes() );
644 : : Assert( meshid < m_nelem.size(), "MeshId indexing out" );
645 : 195 : m_nelem[meshid] = nelem;
646 : :
647 : : // Compute load distribution given total work (nelem) and user-specified
648 : : // virtualization
649 : : uint64_t chunksize, remainder;
650 : 195 : m_nchare[meshid] = static_cast<int>(
651 : 195 : tk::linearLoadDistributor(
652 : : g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::virtualization >(),
653 : 195 : m_nelem[meshid], CkNumPes(), chunksize, remainder ) );
654 : :
655 : : // Store sum of meshids (across all chares, key) for each meshid (value).
656 : : // This is used to look up the mesh id after collectives that sum their data.
657 : 195 : m_meshid[ static_cast<std::size_t>(m_nchare[meshid])*meshid ] = meshid;
658 : : Assert( meshid < m_nelem.size(), "MeshId indexing out" );
659 : :
660 : : // Tell the meshwriter for this mesh the total number of its chares
661 : 195 : m_meshwriter[meshid].nchare( meshid, m_nchare[meshid] );
662 : :
663 [ + + ]: 195 : if (++m_nload == m_nelem.size()) { // all meshes have been loaded
664 : 193 : m_nload = 0;
665 : 193 : auto print = printer();
666 : :
667 : : // Start timer measuring preparation of the mesh for partitioning
668 : : const auto& timer = tk::cref_find( m_timer, TimerTag::MESH_READ );
669 [ + - ][ + - ]: 386 : print.diag( "Mesh read time: " + std::to_string( timer.dsec() ) + " sec" );
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - - ]
[ - - ]
670 : :
671 : : // Print out mesh partitioning configuration
672 [ + - ][ + - ]: 193 : print.section( "Mesh partitioning" );
673 [ + - ]: 193 : print.Item< tk::ctr::PartitioningAlgorithm, tag::partitioning >();
674 [ + - ][ + - ]: 193 : print.item( "Virtualization [0.0...1.0]",
675 : : g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::virtualization >() );
676 : : // Print out initial mesh statistics
677 [ + - ][ + - ]: 193 : meshstat( "Initial load distribution" );
678 : :
679 : : // Query number of initial mesh refinement steps
680 : : int nref = 0;
681 [ + + ]: 193 : if (g_inputdeck.get< tag::amr, tag::t0ref >())
682 : 20 : nref = static_cast<int>(g_inputdeck.get< tag::amr,
683 : 20 : tag::initial >().size());
684 : :
685 [ + - ]: 193 : m_progMesh.start( print, "Preparing mesh", {{ CkNumPes(), CkNumPes(), nref,
686 [ + - ]: 193 : m_nchare[0], m_nchare[0], m_nchare[0], m_nchare[0] }} );
687 : :
688 : : // Partition first mesh
689 [ + - ]: 193 : m_partitioner[0].partition( m_nchare[0] );
690 : : }
691 : 195 : }
692 : :
693 : : void
694 : 195 : Transporter::partitioned( std::size_t meshid )
695 : : // *****************************************************************************
696 : : // Reduction target: a mesh has been partitioned
697 : : //! \param[in] meshid Mesh id
698 : : // *****************************************************************************
699 : : {
700 [ + + ]: 195 : if (++m_npart == m_nelem.size()) { // all meshes have been partitioned
701 : 193 : m_npart = 0;
702 : : } else { // partition next mesh
703 : 2 : m_partitioner[meshid+1].partition( m_nchare[meshid+1] );
704 : : }
705 : 195 : }
706 : :
707 : : void
708 : 195 : Transporter::distributed( std::size_t meshid )
709 : : // *****************************************************************************
710 : : // Reduction target: all compute nodes have distributed their mesh after
711 : : // partitioning
712 : : //! \param[in] meshid Mesh id
713 : : // *****************************************************************************
714 : : {
715 : 195 : m_partitioner[meshid].refine();
716 : 195 : }
717 : :
718 : : void
719 : 195 : Transporter::refinserted( std::size_t meshid, std::size_t error )
720 : : // *****************************************************************************
721 : : // Reduction target: all compute nodes have created the mesh refiners
722 : : //! \param[in] meshid Mesh id (aggregated across all compute nodes with operator
723 : : //! max)
724 : : //! \param[in] error Error code (aggregated across all compute nodes with
725 : : //! operator max)
726 : : // *****************************************************************************
727 : : {
728 [ - + ]: 195 : if (error) {
729 : :
730 : 0 : printer() << "\n>>> ERROR: A worker chare was not assigned any mesh "
731 [ - - ][ - - ]: 0 : "elements after distributing mesh " + std::to_string(meshid) +
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
732 : : ". This can happen in SMP-mode with a large +ppn "
733 : : "parameter (number of worker threads per logical node) and is "
734 : : "most likely the fault of the mesh partitioning algorithm not "
735 : : "tolerating the case when it is asked to divide the "
736 : : "computational domain into a number of partitions different "
737 : : "than the number of ranks it is called on, i.e., in case of "
738 : : "overdecomposition and/or calling the partitioner in SMP mode "
739 : : "with +ppn larger than 1. Solution 1: Try a different "
740 : : "partitioning algorithm (e.g., rcb instead of mj). Solution 2: "
741 : : "Decrease +ppn.";
742 : 0 : finish( meshid );
743 : :
744 : : } else {
745 : :
746 : 195 : m_refiner[meshid].doneInserting();
747 : :
748 : : }
749 : 195 : }
750 : :
751 : : void
752 : 87 : Transporter::queriedRef( std::size_t meshid )
753 : : // *****************************************************************************
754 : : // Reduction target: all Refiner chares have queried their boundary edges
755 : : //! \param[in] meshid Mesh id
756 : : // *****************************************************************************
757 : : {
758 : 87 : m_refiner[meshid].response();
759 : 87 : }
760 : :
761 : : void
762 : 87 : Transporter::respondedRef( std::size_t meshid )
763 : : // *****************************************************************************
764 : : // Reduction target: all Refiner chares have setup their boundary edges
765 : : //! \param[in] meshid Mesh id
766 : : // *****************************************************************************
767 : : {
768 : 87 : m_refiner[meshid].refine();
769 : 87 : }
770 : :
771 : : void
772 : 48 : Transporter::compatibility( std::size_t meshid )
773 : : // *****************************************************************************
774 : : // Reduction target: all Refiner chares have received a round of edges,
775 : : // and have run their compatibility algorithm
776 : : //! \param[in] meshid Mesh id (aggregated across all chares using operator max)
777 : : //! \details This is called iteratively, until convergence by Refiner. At this
778 : : //! point all Refiner chares have received a round of edge data (tags whether
779 : : //! an edge needs to be refined, etc.), and applied the compatibility
780 : : //! algorithm independent of other Refiner chares. We keep going until the
781 : : //! mesh is no longer modified by the compatibility algorithm, based on a new
782 : : //! round of edge data communication started in Refiner::comExtra().
783 : : // *****************************************************************************
784 : : {
785 : 48 : m_refiner[meshid].correctref();
786 : 48 : }
787 : :
788 : : void
789 : 89 : Transporter::matched( std::size_t summeshid,
790 : : std::size_t nextra,
791 : : std::size_t nref,
792 : : std::size_t nderef,
793 : : std::size_t sumrefmode )
794 : : // *****************************************************************************
795 : : // Reduction target: all Refiner chares have matched/corrected the tagging
796 : : // of chare-boundary edges, all chares are ready to perform refinement.
797 : : //! \param[in] summeshid Mesh id (summed across all chares)
798 : : //! \param[in] nextra Sum (across all chares) of the number of edges on each
799 : : //! chare that need correction along chare boundaries
800 : : //! \param[in] nref Sum of number of refined tetrahedra across all chares.
801 : : //! \param[in] nderef Sum of number of derefined tetrahedra across all chares.
802 : : //! \param[in] sumrefmode Sum of contributions from all chares, encoding
803 : : //! refinement mode of operation.
804 : : // *****************************************************************************
805 : : {
806 : 89 : auto meshid = tk::cref_find( m_meshid, summeshid );
807 : :
808 : : // If at least a single edge on a chare still needs correction, do correction,
809 : : // otherwise, this mesh refinement step is complete
810 [ + + ]: 89 : if (nextra > 0) {
811 : :
812 : 2 : ++m_ncit[meshid];
813 : 2 : m_refiner[meshid].comExtra();
814 : :
815 : : } else {
816 : :
817 : 87 : auto print = printer();
818 : :
819 : : // decode refmode
820 : : auto refmode = static_cast< Refiner::RefMode >(
821 [ + + ]: 87 : sumrefmode / static_cast<std::size_t>(m_nchare[meshid]) );
822 : :
823 [ + + ]: 87 : if (refmode == Refiner::RefMode::T0REF) {
824 : :
825 [ + - ]: 57 : if (!g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::feedback >()) {
826 [ + - ]: 57 : ctr::AMRInitial opt;
827 [ + - ][ + - ]: 798 : print.diag( { "meshid", "t0ref", "type", "nref", "nderef", "ncorr" },
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + + ][ - + ]
[ + + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
828 : : { std::to_string(meshid),
829 [ + - ]: 57 : std::to_string(m_nt0refit[meshid]),
830 : : "initial",
831 : : std::to_string(nref),
832 : : std::to_string(nderef),
833 [ + - ]: 57 : std::to_string(m_ncit[meshid]) } );
834 : 57 : ++m_nt0refit[meshid];
835 : : }
836 [ + - ]: 57 : m_progMesh.inc< REFINE >( print );
837 : :
838 [ - + ]: 30 : } else if (refmode == Refiner::RefMode::DTREF) {
839 : :
840 [ - - ]: 0 : auto dtref_uni = g_inputdeck.get< tag::amr, tag::dtref_uniform >();
841 [ - - ][ - - ]: 0 : print.diag( { "meshid", "dtref", "type", "nref", "nderef", "ncorr" },
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
842 : : { std::to_string(meshid),
843 [ - - ]: 0 : std::to_string(++m_ndtrefit[meshid]),
844 : : (dtref_uni?"uniform":"error"),
845 : : std::to_string(nref),
846 : : std::to_string(nderef),
847 [ - - ]: 0 : std::to_string(m_ncit[meshid]) },
848 : : false );
849 : :
850 [ + + ]: 30 : } else if (refmode == Refiner::RefMode::OUTREF) {
851 : :
852 [ + - ][ + - ]: 180 : print.diag( { "meshid", "outref", "nref", "nderef", "ncorr" },
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + + ][ - + ]
[ + + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
853 : : { std::to_string(meshid),
854 [ + - ]: 15 : std::to_string(++m_noutrefit[meshid]),
855 : : std::to_string(nref),
856 : : std::to_string(nderef),
857 [ + - ]: 15 : std::to_string(m_ncit[meshid]) }, false );
858 : :
859 [ + - ]: 15 : } else if (refmode == Refiner::RefMode::OUTDEREF) {
860 : :
861 [ + - ][ + - ]: 180 : print.diag( { "meshid", "outderef", "nref", "nderef", "ncorr" },
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
[ + + ][ - + ]
[ + + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
862 : : { std::to_string(meshid),
863 [ + - ]: 15 : std::to_string(++m_noutderefit[meshid]),
864 : : std::to_string(nref),
865 : : std::to_string(nderef),
866 [ + - ]: 15 : std::to_string(m_ncit[meshid]) },
867 : : false );
868 : :
869 [ - - ][ - - ]: 0 : } else Throw( "RefMode not implemented" );
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
870 : :
871 [ + - ]: 87 : m_ncit[meshid] = 0;
872 [ + - ]: 87 : m_refiner[meshid].perform();
873 : :
874 : : }
875 : 89 : }
876 : :
877 : : void
878 : 109 : Transporter::bndint( tk::real sx, tk::real sy, tk::real sz, tk::real cb,
879 : : tk::real summeshid )
880 : : // *****************************************************************************
881 : : // Compute surface integral across the whole problem and perform leak-test
882 : : //! \param[in] sx X component of vector summed
883 : : //! \param[in] sy Y component of vector summed
884 : : //! \param[in] sz Z component of vector summed
885 : : //! \param[in] cb Invoke callback if positive
886 : : //! \param[in] summeshid Mesh id (summed accross all chares)
887 : : //! \details This function aggregates partial surface integrals across the
888 : : //! boundary faces of the whole problem. After this global sum a
889 : : //! non-zero vector result indicates a leak, e.g., a hole in the boundary,
890 : : //! which indicates an error in the boundary face data structures used to
891 : : //! compute the partial surface integrals.
892 : : // *****************************************************************************
893 : : {
894 : 109 : auto meshid = tk::cref_find( m_meshid, static_cast<std::size_t>(summeshid) );
895 : :
896 : 218 : std::stringstream err;
897 [ - + ]: 109 : if (cb < 0.0) {
898 : : err << "Mesh boundary leaky after mesh refinement step; this is due to a "
899 : : "problem with updating the side sets used to specify boundary conditions "
900 [ - - ]: 0 : "on faces: ";
901 [ + - ]: 109 : } else if (cb > 0.0) {
902 : : err << "Mesh boundary leaky during initialization; this is due to "
903 : : "incorrect or incompletely specified boundary conditions for a given input "
904 [ + - ]: 109 : "mesh: ";
905 : : }
906 : :
907 : : auto eps = 1.0e-10;
908 [ + - ][ + - ]: 109 : if (std::abs(sx) > eps || std::abs(sy) > eps || std::abs(sz) > eps) {
[ - + ]
909 : : err << "Integral result must be a zero vector: " << std::setprecision(12) <<
910 : : std::abs(sx) << ", " << std::abs(sy) << ", " << std::abs(sz) <<
911 : : ", eps = " << eps;
912 [ - - ][ - - ]: 0 : Throw( err.str() );
[ - - ][ - - ]
913 : : }
914 : :
915 [ + - ][ + - ]: 109 : if (cb > 0.0) m_scheme[meshid].ghosts().resizeComm();
916 : 109 : }
917 : :
918 : : void
919 : 195 : Transporter::refined( std::size_t summeshid,
920 : : std::size_t nelem,
921 : : std::size_t npoin )
922 : : // *****************************************************************************
923 : : // Reduction target: all chares have refined their mesh
924 : : //! \param[in] summeshid Mesh id (summed accross all Refiner chares)
925 : : //! \param[in] nelem Total number of elements in mesh summed across the
926 : : //! distributed mesh
927 : : //! \param[in] npoin Total number of mesh points summed across the distributed
928 : : //! mesh. Note that in parallel this is larger than the number of points in
929 : : //! the mesh, because the boundary nodes are multi-counted. But we only need
930 : : //! an equal or larger than npoin for Sorter::setup, so this is okay.
931 : : // *****************************************************************************
932 : : {
933 : 195 : auto meshid = tk::cref_find( m_meshid, summeshid );
934 : :
935 : : // Store new number of elements for initially refined mesh
936 : 195 : m_nelem[meshid] = nelem;
937 : :
938 : 195 : m_sorter[meshid].doneInserting();
939 : 195 : m_sorter[meshid].setup( npoin );
940 : 195 : }
941 : :
942 : : void
943 : 195 : Transporter::queried( std::size_t meshid )
944 : : // *****************************************************************************
945 : : // Reduction target: all Sorter chares have queried their boundary edges
946 : : //! \param[in] meshid Mesh id
947 : : // *****************************************************************************
948 : : {
949 : 195 : m_sorter[meshid].response();
950 : 195 : }
951 : :
952 : : void
953 : 195 : Transporter::responded( std::size_t meshid )
954 : : // *****************************************************************************
955 : : // Reduction target: all Sorter chares have responded with their boundary edges
956 : : //! \param[in] meshid Mesh id
957 : : // *****************************************************************************
958 : : {
959 : 195 : m_sorter[meshid].start();
960 : 195 : }
961 : :
962 : : void
963 : 360 : Transporter::resized( std::size_t meshid )
964 : : // *****************************************************************************
965 : : // Reduction target: all worker chares have resized their own mesh data after
966 : : // AMR or ALE
967 : : //! \param[in] meshid Mesh id
968 : : //! \note Only used for nodal schemes
969 : : // *****************************************************************************
970 : : {
971 : 360 : m_scheme[meshid].disc().vol();
972 : 360 : m_scheme[meshid].bcast< Scheme::lhs >();
973 : 360 : }
974 : :
975 : : void
976 : 109 : Transporter::startEsup( std::size_t meshid )
977 : : // *****************************************************************************
978 : : // Reduction target: all worker chares have generated their own esup
979 : : //! \param[in] meshid Mesh id
980 : : //! \note Only used for cell-centered schemes
981 : : // *****************************************************************************
982 : : {
983 : 109 : m_scheme[meshid].ghosts().nodeNeighSetup();
984 : 109 : }
985 : :
986 : : void
987 : 195 : Transporter::discinserted( std::size_t meshid )
988 : : // *****************************************************************************
989 : : // Reduction target: all Discretization chares have been inserted
990 : : //! \param[in] meshid Mesh id
991 : : // *****************************************************************************
992 : : {
993 : 195 : m_scheme[meshid].disc().doneInserting();
994 : 195 : }
995 : :
996 : : void
997 : 213 : Transporter::meshstat( const std::string& header ) const
998 : : // *****************************************************************************
999 : : // Print out mesh statistics
1000 : : //! \param[in] header Section header
1001 : : // *****************************************************************************
1002 : : {
1003 : 213 : auto print = printer();
1004 : :
1005 [ + - ]: 213 : print.section( header );
1006 : :
1007 [ + + ]: 213 : if (m_nelem.size() > 1) {
1008 [ + - ][ + - ]: 4 : print.item( "Number of tetrahedra (per mesh)",tk::parameters(m_nelem) );
[ + - ][ - + ]
1009 [ + - ][ + - ]: 4 : print.item( "Number of points (per mesh)", tk::parameters(m_npoin) );
[ + - ][ - + ]
1010 [ + - ][ + - ]: 4 : print.item( "Number of work units (per mesh)", tk::parameters(m_nchare) );
[ + - ][ - + ]
1011 : : }
1012 : :
1013 [ + - ]: 213 : print.item( "Total number of tetrahedra",
1014 [ + - ]: 426 : std::accumulate( begin(m_nelem), end(m_nelem), 0UL ) );
1015 [ + - ]: 213 : print.item( "Total number of points",
1016 [ + - ]: 426 : std::accumulate( begin(m_npoin), end(m_npoin), 0UL ) );
1017 [ + - ]: 213 : print.item( "Total number of work units",
1018 [ + - ][ + - ]: 426 : std::accumulate( begin(m_nchare), end(m_nchare), 0 ) );
1019 : :
1020 : : print.endsubsection();
1021 : 213 : }
1022 : :
1023 : : bool
1024 : 390 : Transporter::need_linearsolver() const
1025 : : // *****************************************************************************
1026 : : // Decide if we need a linear solver for ALE
1027 : : //! \return True if ALE will neeed a linear solver
1028 : : // *****************************************************************************
1029 : : {
1030 : 390 : auto smoother = g_inputdeck.get< tag::ale, tag::smoother >();
1031 : :
1032 [ + + ]: 390 : if ( g_inputdeck.get< tag::ale, tag::ale >() and
1033 [ + + ]: 20 : (smoother == ctr::MeshVelocitySmootherType::LAPLACE ||
1034 : : smoother == ctr::MeshVelocitySmootherType::HELMHOLTZ) )
1035 : : {
1036 : : return true;
1037 : : } else {
1038 : 378 : return false;
1039 : : }
1040 : : }
1041 : :
1042 : : void
1043 : 195 : Transporter::disccreated( std::size_t summeshid, std::size_t npoin )
1044 : : // *****************************************************************************
1045 : : // Reduction target: all Discretization constructors have been called
1046 : : //! \param[in] summeshid Mesh id (summed accross all chares)
1047 : : //! \param[in] npoin Total number of mesh points (summed across all chares)
1048 : : //! Note that as opposed to npoin in refined(), this npoin is not
1049 : : //! multi-counted, and thus should be correct in parallel.
1050 : : // *****************************************************************************
1051 : : {
1052 : 195 : auto meshid = tk::cref_find( m_meshid, summeshid );
1053 : : //std::cout << "Trans: " << meshid << " Transporter::disccreated()\n";
1054 : :
1055 : : // Update number of mesh points for mesh, since it may have been refined
1056 [ + + ]: 195 : if (g_inputdeck.get< tag::amr, tag::t0ref >()) m_npoin[meshid] = npoin;
1057 : :
1058 [ + + ]: 195 : if (++m_ndisc == m_nelem.size()) { // all Disc arrays have been created
1059 : 193 : m_ndisc = 0;
1060 : 193 : auto print = printer();
1061 [ + - ]: 193 : m_progMesh.end( print );
1062 [ + + ]: 193 : if (g_inputdeck.get< tag::amr, tag::t0ref >())
1063 [ + - ][ + - ]: 40 : meshstat( "Initially (t<0) refined mesh graph statistics" );
1064 : : }
1065 : :
1066 : 195 : m_refiner[meshid].sendProxy();
1067 : :
1068 [ + + ]: 195 : if (g_inputdeck.get< tag::ale, tag::ale >())
1069 : 10 : m_scheme[meshid].ale().doneInserting();
1070 : :
1071 [ + + ]: 195 : if (need_linearsolver())
1072 : 6 : m_scheme[meshid].conjugategradients().doneInserting();
1073 : :
1074 : 195 : m_scheme[meshid].disc().vol();
1075 : 195 : }
1076 : :
1077 : : void
1078 : 195 : Transporter::workinserted( std::size_t meshid )
1079 : : // *****************************************************************************
1080 : : // Reduction target: all worker (derived discretization) chares have been
1081 : : // inserted
1082 : : //! \param[in] meshid Mesh id
1083 : : // *****************************************************************************
1084 : : {
1085 : 195 : m_scheme[meshid].bcast< Scheme::doneInserting >();
1086 : 195 : }
1087 : :
1088 : : void
1089 : 193 : Transporter::diagHeader()
1090 : : // *****************************************************************************
1091 : : // Configure and write diagnostics file header
1092 : : // *****************************************************************************
1093 : : {
1094 [ + + ]: 388 : for (std::size_t m=0; m<m_input.size(); ++m) {
1095 : :
1096 : : // Output header for diagnostics output file
1097 [ + + ][ + - ]: 199 : auto mid = m_input.size() > 1 ? std::string( '.' + std::to_string(m) ) : "";
[ - + ][ + - ]
[ - - ]
1098 [ + + ][ - - ]: 195 : tk::DiagWriter dw( g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::diag >() + mid,
1099 : : g_inputdeck.get< tag::diagnostics, tag::format >(),
1100 [ + - ][ + - ]: 195 : g_inputdeck.get< tag::diagnostics, tag::precision >() );
1101 : :
1102 : : // Collect variables names for integral/diagnostics output
1103 : 195 : std::vector< std::string > var;
1104 : 195 : const auto scheme = g_inputdeck.get< tag::scheme >();
1105 [ + + ]: 195 : if ( scheme == ctr::SchemeType::ALECG ||
1106 : : scheme == ctr::SchemeType::OversetFE )
1107 [ + + ][ + - ]: 176 : for (const auto& eq : g_cgpde) varnames( eq, var );
1108 : 109 : else if ( scheme == ctr::SchemeType::DG ||
1109 : : scheme == ctr::SchemeType::P0P1 ||
1110 : : scheme == ctr::SchemeType::DGP1 ||
1111 [ + + ]: 109 : scheme == ctr::SchemeType::DGP2 ||
1112 : : scheme == ctr::SchemeType::PDG )
1113 [ + + ][ + - ]: 178 : for (const auto& eq : g_dgpde) varnames( eq, var );
1114 [ + - ]: 20 : else if (scheme == ctr::SchemeType::FV)
1115 [ + + ][ + - ]: 40 : for (const auto& eq : g_fvpde) varnames( eq, var );
1116 [ - - ][ - - ]: 0 : else Throw( "Diagnostics header not handled for discretization scheme" );
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
1117 : :
1118 [ + - ]: 195 : const tk::ctr::Error opt;
1119 : 195 : auto nv = var.size() / m_input.size();
1120 : 195 : std::vector< std::string > d;
1121 : :
1122 : : // Add 'L2(var)' for all variables as those are always computed
1123 : : const auto& l2name = opt.name( tk::ctr::ErrorType::L2 );
1124 [ + + ][ + - ]: 998 : for (std::size_t i=0; i<nv; ++i) d.push_back( l2name + '(' + var[i] + ')' );
[ + - ][ + - ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
1125 : :
1126 : : // Query user-requested diagnostics and augment diagnostics file header by
1127 : : // 'err(var)', where 'err' is the error type configured, and var is the
1128 : : // variable computed, for all variables and all error types configured.
1129 : : const auto& err = g_inputdeck.get< tag::diagnostics, tag::error >();
1130 : 195 : const auto& errname = opt.name( err );
1131 [ + + ]: 998 : for (std::size_t i=0; i<nv; ++i)
1132 [ + - ][ + - ]: 1606 : d.push_back( errname + '(' + var[i] + "-IC)" );
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - - ]
[ - - ]
1133 : :
1134 : : // Augment diagnostics variables by L2-norm of the residual and total energy
1135 : 195 : if ( scheme == ctr::SchemeType::ALECG ||
1136 : 195 : scheme == ctr::SchemeType::OversetFE ||
1137 [ + + ]: 195 : scheme == ctr::SchemeType::FV )
1138 : : {
1139 [ + + ][ + - ]: 562 : for (std::size_t i=0; i<nv; ++i) d.push_back( "L2(d" + var[i] + ')' );
[ + - ][ - + ]
[ - - ]
1140 : : }
1141 [ + - ]: 195 : d.push_back( "mE" );
1142 : :
1143 : : // Write diagnostics header
1144 [ + - ]: 195 : dw.header( d );
1145 : :
1146 : : }
1147 : 193 : }
1148 : :
1149 : : void
1150 : 109 : Transporter::doneInsertingGhosts(std::size_t meshid)
1151 : : // *****************************************************************************
1152 : : // Reduction target indicating all "ghosts" insertions are done
1153 : : //! \param[in] meshid Mesh id
1154 : : // *****************************************************************************
1155 : : {
1156 : 109 : m_scheme[meshid].ghosts().doneInserting();
1157 : 109 : m_scheme[meshid].ghosts().startCommSetup();
1158 : 109 : }
1159 : :
1160 : : void
1161 : 195 : Transporter::comfinal( std::size_t initial, std::size_t summeshid )
1162 : : // *****************************************************************************
1163 : : // Reduction target indicating that communication maps have been setup
1164 : : //! \param[in] initial Sum of contributions from all chares. If larger than
1165 : : //! zero, we are during time stepping and if zero we are during setup.
1166 : : //! \param[in] summeshid Mesh id (summed accross the distributed mesh)
1167 : : // *****************************************************************************
1168 : : // [Discretization-specific communication maps]
1169 : : {
1170 : 195 : auto meshid = tk::cref_find( m_meshid, static_cast<std::size_t>(summeshid) );
1171 : :
1172 [ + - ]: 195 : if (initial > 0) {
1173 : 195 : m_scheme[meshid].bcast< Scheme::setup >();
1174 : : // Turn on automatic load balancing
1175 [ + + ]: 195 : if (++m_ncom == m_nelem.size()) { // all worker arrays have finished
1176 : 193 : m_ncom = 0;
1177 : 193 : auto print = printer();
1178 [ + - ]: 193 : m_progWork.end( print );
1179 [ + - ]: 193 : tk::CProxy_LBSwitch::ckNew();
1180 [ + - ][ + - ]: 386 : print.diag( "Load balancing on (if enabled in Charm++)" );
1181 : : }
1182 : : } else {
1183 : 0 : m_scheme[meshid].bcast< Scheme::lhs >();
1184 : : }
1185 : 195 : }
1186 : : // [Discretization-specific communication maps]
1187 : :
1188 : : void
1189 : 555 : Transporter::totalvol( tk::real v, tk::real initial, tk::real summeshid )
1190 : : // *****************************************************************************
1191 : : // Reduction target summing total mesh volume across all workers
1192 : : //! \param[in] v Mesh volume summed across the distributed mesh
1193 : : //! \param[in] initial Sum of contributions from all chares. If larger than
1194 : : //! zero, we are during setup, if zero, during time stepping.
1195 : : //! \param[in] summeshid Mesh id (summed accross the distributed mesh)
1196 : : // *****************************************************************************
1197 : : {
1198 : 555 : auto meshid = tk::cref_find( m_meshid, static_cast<std::size_t>(summeshid) );
1199 : :
1200 [ + + ]: 555 : m_meshvol[meshid] = v;
1201 : :
1202 [ + + ]: 555 : if (initial > 0.0) // during initialization
1203 : 195 : m_scheme[meshid].disc().stat( v );
1204 : : else // during ALE or AMR
1205 : 360 : m_scheme[meshid].bcast< Scheme::resized >();
1206 : 555 : }
1207 : :
1208 : : void
1209 : 195 : Transporter::minstat( tk::real d0, tk::real d1, tk::real d2, tk::real rmeshid )
1210 : : // *****************************************************************************
1211 : : // Reduction target yielding minimum mesh statistcs across all workers
1212 : : //! \param[in] d0 Minimum mesh statistics collected over all chares
1213 : : //! \param[in] d1 Minimum mesh statistics collected over all chares
1214 : : //! \param[in] d2 Minimum mesh statistics collected over all chares
1215 : : //! \param[in] rmeshid Mesh id as a real
1216 : : // *****************************************************************************
1217 : : {
1218 : 195 : auto meshid = static_cast<std::size_t>(rmeshid);
1219 : :
1220 : 195 : m_minstat[meshid][0] = d0; // minimum edge length
1221 : 195 : m_minstat[meshid][1] = d1; // minimum cell volume cubic root
1222 : 195 : m_minstat[meshid][2] = d2; // minimum number of cells on chare
1223 : :
1224 : 195 : minstat_complete(meshid);
1225 : 195 : }
1226 : :
1227 : : void
1228 : 195 : Transporter::maxstat( tk::real d0, tk::real d1, tk::real d2, tk::real rmeshid )
1229 : : // *****************************************************************************
1230 : : // Reduction target yielding the maximum mesh statistics across all workers
1231 : : //! \param[in] d0 Maximum mesh statistics collected over all chares
1232 : : //! \param[in] d1 Maximum mesh statistics collected over all chares
1233 : : //! \param[in] d2 Maximum mesh statistics collected over all chares
1234 : : //! \param[in] rmeshid Mesh id as a real
1235 : : // *****************************************************************************
1236 : : {
1237 : 195 : auto meshid = static_cast<std::size_t>(rmeshid);
1238 : :
1239 : 195 : m_maxstat[meshid][0] = d0; // maximum edge length
1240 : 195 : m_maxstat[meshid][1] = d1; // maximum cell volume cubic root
1241 : 195 : m_maxstat[meshid][2] = d2; // maximum number of cells on chare
1242 : :
1243 : 195 : maxstat_complete(meshid);
1244 : 195 : }
1245 : :
1246 : : void
1247 : 195 : Transporter::sumstat( tk::real d0, tk::real d1, tk::real d2, tk::real d3,
1248 : : tk::real d4, tk::real d5, tk::real summeshid )
1249 : : // *****************************************************************************
1250 : : // Reduction target yielding the sum mesh statistics across all workers
1251 : : //! \param[in] d0 Sum mesh statistics collected over all chares
1252 : : //! \param[in] d1 Sum mesh statistics collected over all chares
1253 : : //! \param[in] d2 Sum mesh statistics collected over all chares
1254 : : //! \param[in] d3 Sum mesh statistics collected over all chares
1255 : : //! \param[in] d4 Sum mesh statistics collected over all chares
1256 : : //! \param[in] d5 Sum mesh statistics collected over all chares
1257 : : //! \param[in] summeshid Mesh id (summed accross the distributed mesh)
1258 : : // *****************************************************************************
1259 : : {
1260 : 195 : auto meshid = tk::cref_find( m_meshid, static_cast<std::size_t>(summeshid) );
1261 : :
1262 : 195 : m_avgstat[meshid][0] = d1 / d0; // average edge length
1263 : 195 : m_avgstat[meshid][1] = d3 / d2; // average cell volume cubic root
1264 : 195 : m_avgstat[meshid][2] = d5 / d4; // average number of cells per chare
1265 : :
1266 : 195 : sumstat_complete(meshid);
1267 : 195 : }
1268 : :
1269 : : void
1270 [ + - ]: 195 : Transporter::pdfstat( CkReductionMsg* msg )
1271 : : // *****************************************************************************
1272 : : // Reduction target yielding PDF of mesh statistics across all workers
1273 : : //! \param[in] msg Serialized PDF
1274 : : // *****************************************************************************
1275 : : {
1276 : : std::size_t meshid;
1277 : 195 : std::vector< tk::UniPDF > pdf;
1278 : :
1279 : : // Deserialize final PDF
1280 [ + - ]: 195 : PUP::fromMem creator( msg->getData() );
1281 : : creator | meshid;
1282 : : creator | pdf;
1283 : : delete msg;
1284 : :
1285 [ + - ]: 195 : auto id = std::to_string(meshid);
1286 : :
1287 : : // Create new PDF file (overwrite if exists)
1288 [ + - ][ + - ]: 390 : tk::PDFWriter pdfe( "mesh_edge_pdf." + id + ".txt" );
[ + - ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
1289 : : // Output edgelength PDF
1290 : : // cppcheck-suppress containerOutOfBounds
1291 : 195 : pdfe.writeTxt( pdf[0],
1292 [ + - ][ + - ]: 585 : tk::ctr::PDFInfo{ {"PDF"}, {}, {"edgelength"}, 0, 0.0 } );
[ + - ][ + - ]
[ + + ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1293 : :
1294 : : // Create new PDF file (overwrite if exists)
1295 [ + - ][ + - ]: 390 : tk::PDFWriter pdfv( "mesh_vol_pdf." + id + ".txt" );
[ + - ][ - + ]
[ - - ]
1296 : : // Output cell volume cubic root PDF
1297 : 195 : pdfv.writeTxt( pdf[1],
1298 [ + - ][ + - ]: 585 : tk::ctr::PDFInfo{ {"PDF"}, {}, {"V^{1/3}"}, 0, 0.0 } );
[ + - ][ + - ]
[ + + ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1299 : :
1300 : : // Create new PDF file (overwrite if exists)
1301 [ + - ][ + - ]: 390 : tk::PDFWriter pdfn( "mesh_ntet_pdf." + id + ".txt" );
[ + - ][ - + ]
[ - - ]
1302 : : // Output number of cells PDF
1303 : 195 : pdfn.writeTxt( pdf[2],
1304 [ + - ][ + - ]: 585 : tk::ctr::PDFInfo{ {"PDF"}, {}, {"ntets"}, 0, 0.0 } );
[ + - ][ + - ]
[ + + ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1305 : :
1306 [ + - ]: 195 : pdfstat_complete(meshid);
1307 : 195 : }
1308 : :
1309 : : void
1310 : 195 : Transporter::stat()
1311 : : // *****************************************************************************
1312 : : // Echo diagnostics on mesh statistics
1313 : : // *****************************************************************************
1314 : : {
1315 : 195 : auto print = printer();
1316 : :
1317 [ + + ]: 195 : if (++m_nstat == m_nelem.size()) { // stats from all meshes have arrived
1318 : 193 : m_nstat = 0;
1319 [ + + ]: 388 : for (std::size_t i=0; i<m_nelem.size(); ++i) {
1320 [ + - ]: 195 : print.diag(
1321 [ + - ][ + - ]: 390 : "Mesh " + std::to_string(i) +
[ - + ][ - + ]
[ - + ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
1322 [ + - ][ - + ]: 390 : " distribution statistics: min/max/avg(edgelength) = " +
[ - - ]
1323 [ + - ][ + - ]: 780 : std::to_string( m_minstat[i][0] ) + " / " +
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1324 [ + - ][ + - ]: 780 : std::to_string( m_maxstat[i][0] ) + " / " +
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1325 [ + - ][ + - ]: 780 : std::to_string( m_avgstat[i][0] ) + ", " +
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1326 [ + - ][ - + ]: 390 : "min/max/avg(V^{1/3}) = " +
[ - - ]
1327 [ + - ][ + - ]: 780 : std::to_string( m_minstat[i][1] ) + " / " +
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1328 [ + - ][ + - ]: 780 : std::to_string( m_maxstat[i][1] ) + " / " +
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1329 [ + - ][ + - ]: 780 : std::to_string( m_avgstat[i][1] ) + ", " +
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1330 [ + - ][ - + ]: 390 : "min/max/avg(ntets) = " +
[ - - ]
1331 [ + - ][ + - ]: 780 : std::to_string( static_cast<std::size_t>(m_minstat[i][2]) ) + " / " +
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1332 [ + - ][ + - ]: 780 : std::to_string( static_cast<std::size_t>(m_maxstat[i][2]) ) + " / " +
[ + - ][ - + ]
[ - + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1333 [ + - ]: 390 : std::to_string( static_cast<std::size_t>(m_avgstat[i][2]) ) );
1334 : : }
1335 : :
1336 : : // Print out time integration header to screen
1337 [ + - ]: 193 : inthead( print );
1338 : :
1339 : 193 : m_progWork.start( print, "Preparing workers",
1340 [ + - ]: 193 : {{ m_nchare[0], m_nchare[0], m_nchare[0], m_nchare[0], m_nchare[0] }} );
1341 : :
1342 : : // Create "derived-class" workers
1343 [ + + ][ + - ]: 388 : for (std::size_t i=0; i<m_nelem.size(); ++i) m_sorter[i].createWorkers();
1344 : : }
1345 : 195 : }
1346 : :
1347 : : void
1348 : 195 : Transporter::boxvol( tk::real* meshdata, int n )
1349 : : // *****************************************************************************
1350 : : // Reduction target computing total volume of IC mesh blocks and box
1351 : : //! \param[in] meshdata Vector containing volumes of all IC mesh blocks,
1352 : : //! volume of IC box, and mesh id as a real summed across the distributed mesh
1353 : : //! \param[in] n Size of vector, automatically computed by Charm
1354 : : // *****************************************************************************
1355 : : {
1356 : : Assert(n>=2, "mesh data size incorrect");
1357 : :
1358 : : // extract summed mesh id from vector
1359 : 195 : tk::real summeshid = meshdata[n-1];
1360 : 195 : auto meshid = tk::cref_find( m_meshid, static_cast<std::size_t>(summeshid) );
1361 : :
1362 : : // extract summed box volume from vector
1363 : 195 : tk::real v = meshdata[n-2];
1364 [ + + ][ + - ]: 199 : if (v > 0.0) printer().diag( "Box IC volume: " + std::to_string(v) );
[ + - ][ + - ]
[ - + ][ - - ]
1365 : :
1366 : : // extract summed mesh block volumes from the vector
1367 : : std::vector< tk::real > blockvols;
1368 [ - + ]: 195 : for (std::size_t blid=0; blid<(static_cast<std::size_t>(n)-2); ++blid) {
1369 [ - - ]: 0 : blockvols.push_back(meshdata[blid]);
1370 [ - - ]: 0 : if (blockvols[blid] > 0.0)
1371 [ - - ][ - - ]: 0 : printer().diag( "Mesh block " + std::to_string(blid) +
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ][ - - ]
[ - - ]
1372 [ - - ][ - - ]: 0 : " discrete volume: " + std::to_string(blockvols[blid]) );
[ - - ][ - - ]
1373 : : }
1374 : :
1375 [ + - ]: 195 : m_scheme[meshid].bcast< Scheme::box >( v, blockvols );
1376 : 195 : }
1377 : :
1378 : : void
1379 : 310 : Transporter::solutionTransferred()
1380 : : // *****************************************************************************
1381 : : // Reduction target broadcasting to Schemes after mesh transfer
1382 : : // *****************************************************************************
1383 : : {
1384 [ + + ]: 310 : if (++m_ntrans == m_nelem.size()) { // all meshes have been loaded
1385 : 155 : m_ntrans = 0;
1386 [ + + ]: 465 : for (auto& m : m_scheme) m.bcast< Scheme::transferSol >();
1387 : : }
1388 : 310 : }
1389 : :
1390 : : void
1391 : 352 : Transporter::minDtAcrossMeshes( tk::real* reducndata, [[maybe_unused]] int n )
1392 : : // *****************************************************************************
1393 : : // Reduction target that computes minimum timestep across all meshes
1394 : : //! \param[in] reducndata Vector containing minimum values of dt and mesh-moved
1395 : : //! flags, collected across all meshes
1396 : : //! \param[in] n Size of vector, automatically computed by Charm
1397 : : // *****************************************************************************
1398 : : {
1399 : : Assert(static_cast<std::size_t>(n-1) == m_nelem.size(),
1400 : : "Incorrectly sized reduction vector");
1401 : 352 : m_dtmsh.push_back(reducndata[0]);
1402 : :
1403 [ + + ]: 352 : if (++m_ndtmsh == m_nelem.size()) { // all meshes have been loaded
1404 : : Assert(m_dtmsh.size() == m_nelem.size(), "Incorrect size of dtmsh");
1405 : :
1406 : : // compute minimum dt across meshes
1407 : 301 : tk::real dt = std::numeric_limits< tk::real >::max();
1408 [ + + ][ + + ]: 653 : for (auto idt : m_dtmsh) dt = std::min(dt, idt);
1409 : :
1410 : : // clear dt-vector and counter
1411 : : m_dtmsh.clear();
1412 : 301 : m_ndtmsh = 0;
1413 : :
1414 : : // broadcast to advance time step
1415 : : std::size_t ic(0);
1416 [ + + ]: 653 : for (auto& m : m_scheme) {
1417 : 352 : m.bcast< Scheme::advance >( dt, reducndata[ic+1] );
1418 : : ++ic;
1419 : : }
1420 : : }
1421 : 352 : }
1422 : :
1423 : : void
1424 : 195 : Transporter::inthead( const InciterPrint& print )
1425 : : // *****************************************************************************
1426 : : // Print out time integration header to screen
1427 : : //! \param[in] print Pretty printer object to use for printing
1428 : : // *****************************************************************************
1429 : : {
1430 : 195 : auto refined = g_inputdeck.get< tag::field_output, tag::refined >();
1431 : 195 : const auto scheme = g_inputdeck.get< tag::scheme >();
1432 [ - + ]: 195 : if (refined && scheme == ctr::SchemeType::DG) {
1433 : 0 : printer() << "\n>>> WARNING: Ignoring refined field output for DG(P0)\n\n";
1434 : : refined = false;
1435 : : }
1436 : :
1437 [ + - ][ + - ]: 780 : print.inthead( "Time integration", "Navier-Stokes solver",
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ + - ]
1438 : : "Legend: it - iteration count\n"
1439 : : " t - physics time\n"
1440 : : " dt - physics time step size\n"
1441 : : " ETE - estimated wall-clock time elapsed (h:m:s)\n"
1442 : : " ETA - estimated wall-clock time for accomplishment (h:m:s)\n"
1443 : : " EGT - estimated grind wall-clock time (ms/timestep)\n"
1444 : : " flg - status flags, legend:\n"
1445 [ + + ][ + - ]: 582 : " f - " + std::string(refined ? "refined " : "")
[ + - ][ - + ]
[ + - ][ - - ]
1446 [ + - ][ - + ]: 390 : + "field (volume and surface)\n"
[ - - ]
1447 : : " d - diagnostics\n"
1448 : : " t - physics time history\n"
1449 : : " h - h-refinement\n"
1450 : : " l - load balancing\n"
1451 : : " r - checkpoint\n"
1452 : : " a - ALE mesh velocity linear solver did not converge\n",
1453 : : "\n it t dt ETE ETA EGT flg\n"
1454 : : " -------------------------------------------------------------------------\n" );
1455 : 195 : }
1456 : :
1457 : : void
1458 [ + - ]: 3373 : Transporter::diagnostics( CkReductionMsg* msg )
1459 : : // *****************************************************************************
1460 : : // Reduction target optionally collecting diagnostics, e.g., residuals
1461 : : //! \param[in] msg Serialized diagnostics vector aggregated across all PEs
1462 : : //! \note Only used for nodal schemes
1463 : : // *****************************************************************************
1464 : : {
1465 : : std::size_t meshid, ncomp;
1466 : 3373 : std::vector< std::vector< tk::real > > d;
1467 : :
1468 : : // Deserialize diagnostics vector
1469 [ + - ]: 3373 : PUP::fromMem creator( msg->getData() );
1470 : : creator | meshid;
1471 : : creator | ncomp;
1472 : : creator | d;
1473 : : delete msg;
1474 : :
1475 [ + - ]: 3373 : auto id = std::to_string(meshid);
1476 : :
1477 : : Assert( ncomp > 0, "Number of scalar components must be positive");
1478 : : Assert( d.size() == NUMDIAG, "Diagnostics vector size mismatch" );
1479 : :
1480 [ + + ]: 30357 : for (std::size_t i=0; i<d.size(); ++i)
1481 : : Assert( d[i].size() == ncomp, "Size mismatch at final stage of "
1482 : : "diagnostics aggregation for mesh " + id );
1483 : :
1484 : : // Allocate storage for those diagnostics that are always computed
1485 [ + - ][ - - ]: 3373 : std::vector< tk::real > diag( ncomp, 0.0 );
1486 : :
1487 : : // Finish computing diagnostics
1488 [ + + ]: 18273 : for (std::size_t i=0; i<d[L2SOL].size(); ++i)
1489 : 14900 : diag[i] = sqrt( d[L2SOL][i] / m_meshvol[meshid] );
1490 : :
1491 : : // Query user-requested error types to output
1492 : : const auto& error = g_inputdeck.get< tag::diagnostics, tag::error >();
1493 : :
1494 : : decltype(ncomp) n = 0;
1495 : : n += ncomp;
1496 [ + + ]: 3373 : if (error == tk::ctr::ErrorType::L2) {
1497 : : // Finish computing the L2 norm of the numerical - analytical solution
1498 [ + + ]: 18249 : for (std::size_t i=0; i<d[L2ERR].size(); ++i)
1499 [ + - ]: 14888 : diag.push_back( sqrt( d[L2ERR][i] / m_meshvol[meshid] ) );
1500 [ + - ]: 12 : } else if (error == tk::ctr::ErrorType::LINF) {
1501 : : // Finish computing the Linf norm of the numerical - analytical solution
1502 [ + + ]: 24 : for (std::size_t i=0; i<d[LINFERR].size(); ++i)
1503 [ + - ]: 12 : diag.push_back( d[LINFERR][i] );
1504 : : }
1505 : :
1506 : : // Finish computing the L2 norm of the residual and append
1507 : 3373 : const auto scheme = g_inputdeck.get< tag::scheme >();
1508 [ + - ][ - - ]: 3373 : std::vector< tk::real > l2res( d[L2RES].size(), 0.0 );
1509 [ + + ]: 3373 : if (scheme == ctr::SchemeType::ALECG || scheme == ctr::SchemeType::OversetFE) {
1510 [ + + ]: 6514 : for (std::size_t i=0; i<d[L2RES].size(); ++i) {
1511 : 5029 : l2res[i] = std::sqrt( d[L2RES][i] / m_meshvol[meshid] );
1512 [ + - ]: 5029 : diag.push_back( l2res[i] );
1513 : : }
1514 : : }
1515 [ + + ]: 1888 : else if (scheme == ctr::SchemeType::FV) {
1516 [ + + ]: 828 : for (std::size_t i=0; i<d[L2RES].size(); ++i) {
1517 : 756 : l2res[i] = std::sqrt( d[L2RES][i] );
1518 [ + - ]: 756 : diag.push_back( l2res[i] );
1519 : : }
1520 : : }
1521 : :
1522 : : // Append total energy
1523 [ + - ]: 3373 : diag.push_back( d[TOTALSOL][0] );
1524 : :
1525 : : // Append diagnostics file at selected times
1526 : : auto filename = g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::diag >();
1527 [ + + ][ + - ]: 3385 : if (m_nelem.size() > 1) filename += '.' + id;
[ - - ]
1528 : : tk::DiagWriter dw( filename,
1529 : : g_inputdeck.get< tag::diagnostics, tag::format >(),
1530 : : g_inputdeck.get< tag::diagnostics, tag::precision >(),
1531 [ + - ]: 3373 : std::ios_base::app );
1532 [ + - ]: 3373 : dw.diag( static_cast<uint64_t>(d[ITER][0]), d[TIME][0], d[DT][0], diag );
1533 : :
1534 : : // Continue time step
1535 [ + - ]: 3373 : m_scheme[meshid].bcast< Scheme::refine >( l2res );
1536 : 3373 : }
1537 : :
1538 : : void
1539 : 197 : Transporter::resume()
1540 : : // *****************************************************************************
1541 : : // Resume execution from checkpoint/restart files
1542 : : //! \details This is invoked by Charm++ after the checkpoint is done, as well as
1543 : : //! when the restart (returning from a checkpoint) is complete
1544 : : // *****************************************************************************
1545 : : {
1546 [ + + ]: 197 : if (std::any_of(begin(m_finished), end(m_finished), [](auto f){return !f;})) {
1547 : : // If just restarted from a checkpoint, Main( CkMigrateMessage* msg ) has
1548 : : // increased nrestart in g_inputdeck, but only on PE 0, so broadcast.
1549 : 2 : auto nrestart = g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::nrestart >();
1550 [ + + ]: 4 : for (std::size_t i=0; i<m_nelem.size(); ++i)
1551 : 2 : m_scheme[i].bcast< Scheme::evalLB >( nrestart );
1552 : : } else
1553 : 195 : mainProxy.finalize();
1554 : 197 : }
1555 : :
1556 : : void
1557 : 197 : Transporter::checkpoint( std::size_t finished, std::size_t meshid )
1558 : : // *****************************************************************************
1559 : : // Save checkpoint/restart files
1560 : : //! \param[in] finished Nonzero if finished with time stepping
1561 : : //! \param[in] meshid Mesh id
1562 : : // *****************************************************************************
1563 : : {
1564 [ + + ]: 197 : m_finished[meshid] = finished;
1565 : :
1566 [ + + ]: 197 : if (++m_nchk == m_nelem.size()) { // all worker arrays have checkpointed
1567 : 195 : m_nchk = 0;
1568 [ + + ]: 195 : if (not g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::benchmark >()) {
1569 : : const auto& restart = g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::restart >();
1570 : 123 : CkCallback res( CkIndex_Transporter::resume(), thisProxy );
1571 [ + - ]: 123 : CkStartCheckpoint( restart.c_str(), res );
1572 : : } else {
1573 : 72 : resume();
1574 : : }
1575 : : }
1576 : 197 : }
1577 : :
1578 : : void
1579 : 197 : Transporter::finish( std::size_t meshid )
1580 : : // *****************************************************************************
1581 : : // Normal finish of time stepping
1582 : : //! \param[in] meshid Mesh id
1583 : : // *****************************************************************************
1584 : : {
1585 : 197 : checkpoint( /* finished = */ 1, meshid );
1586 : 197 : }
1587 : :
1588 : : #include "NoWarning/transporter.def.h"
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