/[escript]/branches/diaplayground/finley/src/CPPAdapter/MeshAdapter.cpp
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Diff of /branches/diaplayground/finley/src/CPPAdapter/MeshAdapter.cpp

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trunk/finley/src/finley/CPPAdapter/MeshAdapter.cpp revision 201 by jgs, Wed Nov 23 04:10:21 2005 UTC branches/diaplayground/finley/src/CPPAdapter/MeshAdapter.cpp revision 5122 by caltinay, Thu Aug 21 04:32:39 2014 UTC
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 // $Id$  
 /*  
  ******************************************************************************  
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  ******************************************************************************  
 */  
 extern "C" {  
 #include "finley/finleyC/Finley.h"  
 #include "finley/finleyC/Assemble.h"  
 #include "finley/finleyC/Mesh.h"  
 #include "finley/finleyC/Finley.h"  
 #include "paso/SystemMatrix.h"  
 }  
 #include "finley/CPPAdapter/SystemMatrixAdapter.h"  
 #include "finley/CPPAdapter/MeshAdapter.h"  
 #include "finley/CPPAdapter/FinleyError.h"  
 #include "finley/CPPAdapter/FinleyAdapterException.h"  
 #include "escript/Data/FunctionSpaceFactory.h"  
 #include "escript/Data/Data.h"  
 #include "escript/Data/DataArrayView.h"  
 #include "escript/Data/FunctionSpace.h"  
 #include "escript/Data/DataFactory.h"  
 #include <boost/python/extract.hpp>  
1    
2  #include <iostream>  /*****************************************************************************
3  #include <sstream>  *
4    * Copyright (c) 2003-2014 by University of Queensland
5    * http://www.uq.edu.au
6    *
7    * Primary Business: Queensland, Australia
8    * Licensed under the Open Software License version 3.0
9    * http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php
10    *
11    * Development until 2012 by Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
12    * Development 2012-2013 by School of Earth Sciences
13    * Development from 2014 by Centre for Geoscience Computing (GeoComp)
14    *
15    *****************************************************************************/
16    
17    #include <pasowrap/PasoException.h>
18    #include <pasowrap/TransportProblemAdapter.h>
19    #include "MeshAdapter.h"
20    #include "escript/Data.h"
21    #include "escript/DataFactory.h"
22    #include "esysUtils/blocktimer.h"
23    #include "esysUtils/EsysRandom.h"
24    
25    #include <boost/python/import.hpp>
26    #ifdef USE_NETCDF
27    #include <netcdfcpp.h>
28    #endif
29    
30  using namespace std;  using namespace std;
31  using namespace escript;  using namespace paso;
32    
33  namespace finley {  namespace finley {
34    
 //  
35  // define the static constants  // define the static constants
36  MeshAdapter::FunctionSpaceNamesMapType MeshAdapter::m_functionSpaceTypeNames;  MeshAdapter::FunctionSpaceNamesMapType MeshAdapter::m_functionSpaceTypeNames;
37  const int MeshAdapter::DegreesOfFreedom=FINLEY_DEGREES_OF_FREEDOM;  const int MeshAdapter::DegreesOfFreedom=FINLEY_DEGREES_OF_FREEDOM;
38  const int MeshAdapter::ReducedDegreesOfFreedom=FINLEY_REDUCED_DEGREES_OF_FREEDOM;  const int MeshAdapter::ReducedDegreesOfFreedom=FINLEY_REDUCED_DEGREES_OF_FREEDOM;
39  const int MeshAdapter::Nodes=FINLEY_NODES;  const int MeshAdapter::Nodes=FINLEY_NODES;
40    const int MeshAdapter::ReducedNodes=FINLEY_REDUCED_NODES;
41  const int MeshAdapter::Elements=FINLEY_ELEMENTS;  const int MeshAdapter::Elements=FINLEY_ELEMENTS;
42    const int MeshAdapter::ReducedElements=FINLEY_REDUCED_ELEMENTS;
43  const int MeshAdapter::FaceElements=FINLEY_FACE_ELEMENTS;  const int MeshAdapter::FaceElements=FINLEY_FACE_ELEMENTS;
44    const int MeshAdapter::ReducedFaceElements=FINLEY_REDUCED_FACE_ELEMENTS;
45  const int MeshAdapter::Points=FINLEY_POINTS;  const int MeshAdapter::Points=FINLEY_POINTS;
46  const int MeshAdapter::ContactElementsZero=FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_1;  const int MeshAdapter::ContactElementsZero=FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_1;
47    const int MeshAdapter::ReducedContactElementsZero=FINLEY_REDUCED_CONTACT_ELEMENTS_1;
48  const int MeshAdapter::ContactElementsOne=FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_2;  const int MeshAdapter::ContactElementsOne=FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_2;
49    const int MeshAdapter::ReducedContactElementsOne=FINLEY_REDUCED_CONTACT_ELEMENTS_2;
50    
51  MeshAdapter::MeshAdapter(Finley_Mesh* finleyMesh)  MeshAdapter::MeshAdapter(Mesh* finleyMesh)
52  {  {
53    setFunctionSpaceTypeNames();      setFunctionSpaceTypeNames();
54    //      // need to use a null_deleter as Finley_Mesh_free deletes the pointer
55    // need to use a null_deleter as Finley_Mesh_dealloc deletes the pointer      // for us.
56    // for us.      m_finleyMesh.reset(finleyMesh, null_deleter());
   m_finleyMesh.reset(finleyMesh,null_deleter());  
57  }  }
58    
59  //  //
60  // The copy constructor should just increment the use count  // The copy constructor should just increment the use count
61  MeshAdapter::MeshAdapter(const MeshAdapter& in):  MeshAdapter::MeshAdapter(const MeshAdapter& in) :
62  m_finleyMesh(in.m_finleyMesh)      m_finleyMesh(in.m_finleyMesh)
63  {  {
64    setFunctionSpaceTypeNames();      setFunctionSpaceTypeNames();
65  }  }
66    
67  MeshAdapter::~MeshAdapter()  MeshAdapter::~MeshAdapter()
68  {  {
69    //      // I hope the case for the pointer being zero has been taken care of
70    // I hope the case for the pointer being zero has been taken care of.      if (m_finleyMesh.unique()) {
71    //  cout << "In MeshAdapter destructor." << endl;          delete m_finleyMesh.get();
72    if (m_finleyMesh.unique()) {      }
73      //   cout << "Calling dealloc." << endl;  }
74      Finley_Mesh_dealloc(m_finleyMesh.get());  
75      //   cout << "Finished dealloc." << endl;  int MeshAdapter::getMPISize() const
76    }  {
77        return m_finleyMesh.get()->MPIInfo->size;
78  }  }
79    
80  Finley_Mesh* MeshAdapter::getFinley_Mesh() const {  int MeshAdapter::getMPIRank() const
81     return m_finleyMesh.get();  {
82        return m_finleyMesh.get()->MPIInfo->rank;
83  }  }
84    
85  void MeshAdapter::write(const std::string& fileName) const  void MeshAdapter::MPIBarrier() const
86  {  {
87    char fName[fileName.size()+1];  #ifdef ESYS_MPI
88    strcpy(fName,fileName.c_str());      MPI_Barrier(m_finleyMesh.get()->MPIInfo->comm);
89    Finley_Mesh_write(m_finleyMesh.get(),fName);  #endif
   checkFinleyError();  
90  }  }
91    
92  // void MeshAdapter::getTagList(int functionSpaceType,  bool MeshAdapter::onMasterProcessor() const
93  //                  int* numTags) const  {
94  // {      return m_finleyMesh.get()->MPIInfo->rank == 0;
95  //   Finley_Mesh_tagList(m_finleyMesh.get(),functionSpaceType,tagList,numTags);  }
96  //   return;  
97  // }  MPI_Comm MeshAdapter::getMPIComm() const
98    {
99        return m_finleyMesh->MPIInfo->comm;
100    }
101    
102    Mesh* MeshAdapter::getFinley_Mesh() const
103    {
104        return m_finleyMesh.get();
105    }
106    
107    void MeshAdapter::write(const string& fileName) const
108    {
109        m_finleyMesh.get()->write(fileName);
110        checkFinleyError();
111    }
112    
113    void MeshAdapter::Print_Mesh_Info(const bool full) const
114    {
115        m_finleyMesh.get()->printInfo(full);
116    }
117    
118    void MeshAdapter::dump(const string& fileName) const
119    {
120    #ifdef USE_NETCDF
121        const NcDim* ncdims[12] = {NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL};
122        NcVar *ids;
123        int *int_ptr;
124        Mesh *mesh = m_finleyMesh.get();
125        int num_Tags = 0;
126        int mpi_size                         = mesh->MPIInfo->size;
127        int mpi_rank                         = mesh->MPIInfo->rank;
128        int numDim                           = mesh->Nodes->numDim;
129        int numNodes                         = mesh->Nodes->numNodes;
130        int num_Elements                     = mesh->Elements->numElements;
131        int num_FaceElements                 = mesh->FaceElements->numElements;
132        int num_ContactElements              = mesh->ContactElements->numElements;
133        int num_Points                       = mesh->Points->numElements;
134        int num_Elements_numNodes            = mesh->Elements->numNodes;
135        int num_FaceElements_numNodes        = mesh->FaceElements->numNodes;
136        int num_ContactElements_numNodes     = mesh->ContactElements->numNodes;
137    #ifdef ESYS_MPI
138        MPI_Status status;
139    #endif
140    
141    /* Incoming token indicates it's my turn to write */
142    #ifdef ESYS_MPI
143        if (mpi_rank>0) {
144            MPI_Recv(&num_Tags, 0, MPI_INT, mpi_rank-1, 81800, mesh->MPIInfo->comm, &status);
145        }
146    #endif
147    
148        const std::string newFileName(esysUtils::appendRankToFileName(fileName,
149                                                         mpi_size, mpi_rank));
150    
151        // Figure out how much storage is required for tags
152        num_Tags = mesh->tagMap.size();
153    
154        // NetCDF error handler
155        NcError err(NcError::verbose_nonfatal);
156        // Create the file.
157        NcFile dataFile(newFileName.c_str(), NcFile::Replace);
158        string msgPrefix("Error in MeshAdapter::dump: NetCDF operation failed - ");
159        // check if writing was successful
160        if (!dataFile.is_valid())
161            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"Open file for output");
162    
163        // Define dimensions (num_Elements and dim_Elements are identical,
164        // dim_Elements only appears if > 0)
165        if (! (ncdims[0] = dataFile.add_dim("numNodes", numNodes)) )
166            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(numNodes)");
167        if (! (ncdims[1] = dataFile.add_dim("numDim", numDim)) )
168            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(numDim)");
169        if (! (ncdims[2] = dataFile.add_dim("mpi_size_plus_1", mpi_size+1)) )
170            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(mpi_size)");
171        if (num_Elements>0)
172            if (! (ncdims[3] = dataFile.add_dim("dim_Elements", num_Elements)) )
173                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_Elements)");
174        if (num_FaceElements>0)
175            if (! (ncdims[4] = dataFile.add_dim("dim_FaceElements", num_FaceElements)) )
176                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_FaceElements)");
177        if (num_ContactElements>0)
178            if (! (ncdims[5] = dataFile.add_dim("dim_ContactElements", num_ContactElements)) )
179                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_ContactElements)");
180        if (num_Points>0)
181            if (! (ncdims[6] = dataFile.add_dim("dim_Points", num_Points)) )
182                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_Points)");
183        if (num_Elements>0)
184            if (! (ncdims[7] = dataFile.add_dim("dim_Elements_Nodes", num_Elements_numNodes)) )
185                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_Elements_Nodes)");
186        if (num_FaceElements>0)
187            if (! (ncdims[8] = dataFile.add_dim("dim_FaceElements_numNodes", num_FaceElements_numNodes)) )
188                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_FaceElements_numNodes)");
189        if (num_ContactElements>0)
190            if (! (ncdims[9] = dataFile.add_dim("dim_ContactElements_numNodes", num_ContactElements_numNodes)) )
191                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_ContactElements_numNodes)");
192        if (num_Tags>0)
193            if (! (ncdims[10] = dataFile.add_dim("dim_Tags", num_Tags)) )
194                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_Tags)");
195    
196        // Attributes: MPI size, MPI rank, Name, order, reduced_order
197        if (!dataFile.add_att("mpi_size", mpi_size))
198            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(mpi_size)");
199        if (!dataFile.add_att("mpi_rank", mpi_rank))
200            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(mpi_rank)");
201        if (!dataFile.add_att("Name",mesh->m_name.c_str()))
202            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(Name)");
203        if (!dataFile.add_att("numDim",numDim))
204            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(order)");
205        if (!dataFile.add_att("order",mesh->integrationOrder))
206            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(order)");
207        if (!dataFile.add_att("reduced_order",mesh->reducedIntegrationOrder))
208            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(reduced_order)");
209        if (!dataFile.add_att("numNodes",numNodes))
210            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(numNodes)");
211        if (!dataFile.add_att("num_Elements",num_Elements))
212            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_Elements)");
213        if (!dataFile.add_att("num_FaceElements",num_FaceElements))
214            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_FaceElements)");
215        if (!dataFile.add_att("num_ContactElements",num_ContactElements))
216            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_ContactElements)");
217        if (!dataFile.add_att("num_Points",num_Points))
218            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_Points)");
219        if (!dataFile.add_att("num_Elements_numNodes",num_Elements_numNodes))
220            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_Elements_numNodes)");
221        if (!dataFile.add_att("num_FaceElements_numNodes",num_FaceElements_numNodes) )
222            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_FaceElements_numNodes)");
223        if (!dataFile.add_att("num_ContactElements_numNodes",num_ContactElements_numNodes) )
224            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_ContactElements_numNodes)");
225        if (!dataFile.add_att("Elements_TypeId", mesh->Elements->referenceElementSet->referenceElement->Type->TypeId) )
226            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(Elements_TypeId)");
227        if (!dataFile.add_att("FaceElements_TypeId", mesh->FaceElements->referenceElementSet->referenceElement->Type->TypeId) )
228            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(FaceElements_TypeId)");
229        if (!dataFile.add_att("ContactElements_TypeId", mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElement->Type->TypeId) )
230            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(ContactElements_TypeId)");
231        if (!dataFile.add_att("Points_TypeId", mesh->Points->referenceElementSet->referenceElement->Type->TypeId) )
232            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(Points_TypeId)");
233        if (!dataFile.add_att("num_Tags", num_Tags) )
234            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_Tags)");
235    
236        // // // // // Nodes // // // // //
237    
238        // Nodes nodeDistribution
239        if (! (ids = dataFile.add_var("Nodes_NodeDistribution", ncInt, ncdims[2])) )
240            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_NodeDistribution)");
241        int_ptr = &mesh->Nodes->nodesDistribution->first_component[0];
242        if (! (ids->put(int_ptr, mpi_size+1)) )
243            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_NodeDistribution)");
244    
245        // Nodes degreesOfFreedomDistribution
246        if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_DofDistribution", ncInt, ncdims[2])) )
247            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_DofDistribution)");
248        int_ptr = &mesh->Nodes->degreesOfFreedomDistribution->first_component[0];
249        if (! (ids->put(int_ptr, mpi_size+1)) )
250            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_DofDistribution)");
251    
252        // Only write nodes if non-empty because NetCDF doesn't like empty arrays
253        // (it treats them as NC_UNLIMITED)
254        if (numNodes>0) {
255            // Nodes Id
256            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_Id", ncInt, ncdims[0])) )
257                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_Id)");
258            int_ptr = &mesh->Nodes->Id[0];
259            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
260                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_Id)");
261    
262            // Nodes Tag
263            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_Tag", ncInt, ncdims[0])) )
264                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_Tag)");
265            int_ptr = &mesh->Nodes->Tag[0];
266            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
267                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_Tag)");
268    
269            // Nodes gDOF
270            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_gDOF", ncInt, ncdims[0])) )
271                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_gDOF)");
272            int_ptr = &mesh->Nodes->globalDegreesOfFreedom[0];
273            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
274                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_gDOF)");
275    
276            // Nodes global node index
277            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_gNI", ncInt, ncdims[0])) )
278                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_gNI)");
279            int_ptr = &mesh->Nodes->globalNodesIndex[0];
280            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
281                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_gNI)");
282    
283            // Nodes grDof
284            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_grDfI", ncInt, ncdims[0])) )
285                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_grDfI)");
286            int_ptr = &mesh->Nodes->globalReducedDOFIndex[0];
287            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
288                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_grDfI)");
289    
290            // Nodes grNI
291            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_grNI", ncInt, ncdims[0])) )
292                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_grNI)");
293            int_ptr = &mesh->Nodes->globalReducedNodesIndex[0];
294            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
295                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_grNI)");
296    
297            // Nodes Coordinates
298            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_Coordinates", ncDouble, ncdims[0], ncdims[1]) ) )
299                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_Coordinates)");
300            if (! (ids->put(&(mesh->Nodes->Coordinates[INDEX2(0,0,numDim)]), numNodes, numDim)) )
301                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_Coordinates)");
302        }
303    
304        // // // // // Elements // // // // //
305        if (num_Elements>0) {
306            // Elements_Id
307            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Id", ncInt, ncdims[3])) )
308                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Id)");
309            int_ptr = &mesh->Elements->Id[0];
310            if (! (ids->put(int_ptr, num_Elements)) )
311                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Id)");
312    
313            // Elements_Tag
314            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Tag", ncInt, ncdims[3])) )
315                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Tag)");
316            int_ptr = &mesh->Elements->Tag[0];
317            if (! (ids->put(int_ptr, num_Elements)) )
318                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Tag)");
319    
320            // Elements_Owner
321            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Owner", ncInt, ncdims[3])) )
322                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Owner)");
323            int_ptr = &mesh->Elements->Owner[0];
324            if (! (ids->put(int_ptr, num_Elements)) )
325                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Owner)");
326    
327            // Elements_Color
328            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Color", ncInt, ncdims[3])) )
329                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Color)");
330            int_ptr = &mesh->Elements->Color[0];
331            if (! (ids->put(int_ptr, num_Elements)) )
332                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Color)");
333    
334            // Elements_Nodes
335            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Nodes", ncInt, ncdims[3], ncdims[7]) ) )
336                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Nodes)");
337            if (! (ids->put(&(mesh->Elements->Nodes[0]), num_Elements, num_Elements_numNodes)) )
338                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Nodes)");
339        }
340    
341        // // // // // Face_Elements // // // // //
342        if (num_FaceElements>0) {
343            // FaceElements_Id
344            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Id", ncInt, ncdims[4])) )
345                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Id)");
346            int_ptr = &mesh->FaceElements->Id[0];
347            if (! (ids->put(int_ptr, num_FaceElements)) )
348                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Id)");
349    
350            // FaceElements_Tag
351            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Tag", ncInt, ncdims[4])) )
352                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Tag)");
353            int_ptr = &mesh->FaceElements->Tag[0];
354            if (! (ids->put(int_ptr, num_FaceElements)) )
355                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Tag)");
356    
357            // FaceElements_Owner
358            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Owner", ncInt, ncdims[4])) )
359                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Owner)");
360            int_ptr = &mesh->FaceElements->Owner[0];
361            if (! (ids->put(int_ptr, num_FaceElements)) )
362                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Owner)");
363    
364            // FaceElements_Color
365            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Color", ncInt, ncdims[4])) )
366                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Color)");
367            int_ptr = &mesh->FaceElements->Color[0];
368            if (! (ids->put(int_ptr, num_FaceElements)) )
369                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Color)");
370    
371            // FaceElements_Nodes
372            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Nodes", ncInt, ncdims[4], ncdims[8]) ) )
373                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Nodes)");
374            if (! (ids->put(&(mesh->FaceElements->Nodes[0]), num_FaceElements, num_FaceElements_numNodes)) )
375                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Nodes)");
376        }
377    
378        // // // // // Contact_Elements // // // // //
379        if (num_ContactElements>0) {
380    
381            // ContactElements_Id
382            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Id", ncInt, ncdims[5])) )
383                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Id)");
384            int_ptr = &mesh->ContactElements->Id[0];
385            if (! (ids->put(int_ptr, num_ContactElements)) )
386                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Id)");
387    
388            // ContactElements_Tag
389            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Tag", ncInt, ncdims[5])) )
390                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Tag)");
391            int_ptr = &mesh->ContactElements->Tag[0];
392            if (! (ids->put(int_ptr, num_ContactElements)) )
393                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Tag)");
394    
395            // ContactElements_Owner
396            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Owner", ncInt, ncdims[5])) )
397                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Owner)");
398            int_ptr = &mesh->ContactElements->Owner[0];
399            if (! (ids->put(int_ptr, num_ContactElements)) )
400                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Owner)");
401    
402            // ContactElements_Color
403            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Color", ncInt, ncdims[5])) )
404                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Color)");
405            int_ptr = &mesh->ContactElements->Color[0];
406            if (! (ids->put(int_ptr, num_ContactElements)) )
407                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Color)");
408    
409            // ContactElements_Nodes
410            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Nodes", ncInt, ncdims[5], ncdims[9]) ) )
411                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Nodes)");
412            if (! (ids->put(&(mesh->ContactElements->Nodes[0]), num_ContactElements, num_ContactElements_numNodes)) )
413                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Nodes)");
414        }
415    
416        // // // // // Points // // // // //
417        if (num_Points>0) {
418            // Points_Id
419            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Id", ncInt, ncdims[6])) )
420                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Id)");
421            int_ptr = &mesh->Points->Id[0];
422            if (! (ids->put(int_ptr, num_Points)) )
423                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Id)");
424    
425            // Points_Tag
426            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Tag", ncInt, ncdims[6])) )
427                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Tag)");
428            int_ptr = &mesh->Points->Tag[0];
429            if (! (ids->put(int_ptr, num_Points)) )
430                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Tag)");
431    
432            // Points_Owner
433            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Owner", ncInt, ncdims[6])) )
434                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Owner)");
435            int_ptr = &mesh->Points->Owner[0];
436            if (! (ids->put(int_ptr, num_Points)) )
437                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Owner)");
438    
439            // Points_Color
440            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Color", ncInt, ncdims[6])) )
441                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Color)");
442            int_ptr = &mesh->Points->Color[0];
443            if (! (ids->put(int_ptr, num_Points)) )
444                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Color)");
445    
446            // Points_Nodes
447            // mesh->Nodes->Id[mesh->Points->Nodes[INDEX2(0,i,1)]]
448            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Nodes", ncInt, ncdims[6]) ) )
449                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Nodes)");
450            if (! (ids->put(&(mesh->Points->Nodes[0]), num_Points)) )
451                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Nodes)");
452        }
453    
454        // // // // // TagMap // // // // //
455        if (num_Tags>0) {
456            // Temp storage to gather node IDs
457            vector<int> Tags_keys;
458    
459            // Copy tag data into temp arrays
460            TagMap::const_iterator it;
461            for (it=mesh->tagMap.begin(); it!=mesh->tagMap.end(); it++) {
462                Tags_keys.push_back(it->second);
463            }
464    
465            // Tags_keys
466            if (! (ids = dataFile.add_var("Tags_keys", ncInt, ncdims[10])) )
467                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Tags_keys)");
468            int_ptr = &Tags_keys[0];
469            if (! (ids->put(int_ptr, num_Tags)) )
470                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Tags_keys)");
471    
472            // Tags_names_*
473            // This is an array of strings, it should be stored as an array but
474            // instead I have hacked in one attribute per string because the NetCDF
475            // manual doesn't tell how to do an array of strings
476            int i = 0;
477            for (it=mesh->tagMap.begin(); it!=mesh->tagMap.end(); it++, i++) {
478                stringstream tagnamestream;
479                tagnamestream << "Tags_name_" << i;
480                const string tagname = tagnamestream.str();
481                if (!dataFile.add_att(tagname.c_str(), it->first.c_str()))
482                    throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(Tags_names_X)");
483            }
484        }
485    
486        // Send token to next MPI process so he can take his turn
487    #ifdef ESYS_MPI
488        if (mpi_rank<mpi_size-1) {
489            MPI_Send(&num_Tags, 0, MPI_INT, mpi_rank+1, 81800, mesh->MPIInfo->comm);
490        }
491    #endif
492    
493       // NetCDF file is closed by destructor of NcFile object
494    
495    #else // USE_NETCDF
496        setError(IO_ERROR, "MeshAdapter::dump: not configured with netCDF. Please contact your installation manager.");
497    #endif // USE_NETCDF
498        checkFinleyError();
499    }
500    
501  string MeshAdapter::getDescription() const  string MeshAdapter::getDescription() const
502  {  {
503    return "FinleyMesh";      return "FinleyMesh";
504  }  }
505    
506  string MeshAdapter::functionSpaceTypeAsString(int functionSpaceType) const  string MeshAdapter::functionSpaceTypeAsString(int functionSpaceType) const
507  {  {
508    FunctionSpaceNamesMapType::iterator loc;      FunctionSpaceNamesMapType::iterator loc;
509    loc=m_functionSpaceTypeNames.find(functionSpaceType);      loc=m_functionSpaceTypeNames.find(functionSpaceType);
510    if (loc==m_functionSpaceTypeNames.end()) {      if (loc==m_functionSpaceTypeNames.end()) {
511      return "Invalid function space type code.";          return "Invalid function space type code.";
512    } else {      } else {
513      return loc->second;          return loc->second;
514    }      }
515  }  }
516    
517  bool MeshAdapter::isValidFunctionSpaceType(int functionSpaceType) const  bool MeshAdapter::isValidFunctionSpaceType(int functionSpaceType) const
518  {  {
519    FunctionSpaceNamesMapType::iterator loc;      FunctionSpaceNamesMapType::iterator loc;
520    loc=m_functionSpaceTypeNames.find(functionSpaceType);      loc=m_functionSpaceTypeNames.find(functionSpaceType);
521    return (loc!=m_functionSpaceTypeNames.end());      return (loc!=m_functionSpaceTypeNames.end());
522  }  }
523    
524  void MeshAdapter::setFunctionSpaceTypeNames()  void MeshAdapter::setFunctionSpaceTypeNames()
525  {  {
526    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
527      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(DegreesOfFreedom,"Finley_DegreesOfFreedom"));                  DegreesOfFreedom,"Finley_DegreesOfFreedom [Solution(domain)]"));
528    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
529      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(ReducedDegreesOfFreedom,"Finley_ReducedDegreesOfFreedom"));                  ReducedDegreesOfFreedom,"Finley_ReducedDegreesOfFreedom [ReducedSolution(domain)]"));
530    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
531      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(Nodes,"Finley_Nodes"));                  Nodes,"Finley_Nodes [ContinuousFunction(domain)]"));
532    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
533      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(Elements,"Finley_Elements"));                  ReducedNodes,"Finley_Reduced_Nodes [ReducedContinuousFunction(domain)]"));
534    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
535      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(FaceElements,"Finley_Face_Elements"));                  Elements,"Finley_Elements [Function(domain)]"));
536    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
537      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(Points,"Finley_Points"));                  ReducedElements,"Finley_Reduced_Elements [ReducedFunction(domain)]"));
538    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
539      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(ContactElementsZero,"Finley_Contact_Elements_0"));                  FaceElements,"Finley_Face_Elements [FunctionOnBoundary(domain)]"));
540    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
541      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(ContactElementsOne,"Finley_Contact_Elements_1"));                  ReducedFaceElements,"Finley_Reduced_Face_Elements [ReducedFunctionOnBoundary(domain)]"));
542        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
543                    Points,"Finley_Points [DiracDeltaFunctions(domain)]"));
544        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
545                    ContactElementsZero,"Finley_Contact_Elements_0 [FunctionOnContactZero(domain)]"));
546        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
547                    ReducedContactElementsZero,"Finley_Reduced_Contact_Elements_0 [ReducedFunctionOnContactZero(domain)]"));
548        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
549                    ContactElementsOne,"Finley_Contact_Elements_1 [FunctionOnContactOne(domain)]"));
550        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
551                    ReducedContactElementsOne,"Finley_Reduced_Contact_Elements_1 [ReducedFunctionOnContactOne(domain)]"));
552  }  }
553    
554  int MeshAdapter::getContinuousFunctionCode() const  int MeshAdapter::getContinuousFunctionCode() const
555  {  {
556    return Nodes;      return Nodes;
557    }
558    
559    int MeshAdapter::getReducedContinuousFunctionCode() const
560    {
561        return ReducedNodes;
562  }  }
563    
564  int MeshAdapter::getFunctionCode() const  int MeshAdapter::getFunctionCode() const
565  {  {
566    return Elements;      return Elements;
567    }
568    
569    int MeshAdapter::getReducedFunctionCode() const
570    {
571        return ReducedElements;
572  }  }
573    
574  int MeshAdapter::getFunctionOnBoundaryCode() const  int MeshAdapter::getFunctionOnBoundaryCode() const
575  {  {
576    return FaceElements;      return FaceElements;
577    }
578    
579    int MeshAdapter::getReducedFunctionOnBoundaryCode() const
580    {
581        return ReducedFaceElements;
582  }  }
583    
584  int MeshAdapter::getFunctionOnContactZeroCode() const  int MeshAdapter::getFunctionOnContactZeroCode() const
585  {  {
586    return ContactElementsZero;      return ContactElementsZero;
587    }
588    
589    int MeshAdapter::getReducedFunctionOnContactZeroCode() const
590    {
591        return ReducedContactElementsZero;
592  }  }
593    
594  int MeshAdapter::getFunctionOnContactOneCode() const  int MeshAdapter::getFunctionOnContactOneCode() const
595  {  {
596    return ContactElementsOne;      return ContactElementsOne;
597    }
598    
599    int MeshAdapter::getReducedFunctionOnContactOneCode() const
600    {
601        return ReducedContactElementsOne;
602  }  }
603    
604  int MeshAdapter::getSolutionCode() const  int MeshAdapter::getSolutionCode() const
605  {  {
606    return DegreesOfFreedom;      return DegreesOfFreedom;
607  }  }
608    
609  int MeshAdapter::getReducedSolutionCode() const  int MeshAdapter::getReducedSolutionCode() const
610  {  {
611    return ReducedDegreesOfFreedom;      return ReducedDegreesOfFreedom;
612  }  }
613    
614  int MeshAdapter::getDiracDeltaFunctionCode() const  int MeshAdapter::getDiracDeltaFunctionsCode() const
615  {  {
616    return Points;      return Points;
617  }  }
618    
619  //  //
620  // returns a pointer to the tag list of samples of functionSpaceType  // return the spatial dimension of the Mesh:
621  //  //
622  void MeshAdapter::getTagList(int functionSpaceType, int** tagList,  int MeshAdapter::getDim() const
623                   int* numTags) const  {
624  {      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
625    *tagList=NULL;      return mesh->getDim();
   *numTags=0;  
   Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();  
   switch (functionSpaceType) {  
   case(Nodes):  
     if (mesh->Nodes!=NULL) {  
       *tagList=mesh->Nodes->Tag;  
       *numTags=mesh->Nodes->numNodes;  
     }  
     break;  
   case(Elements):  
     if (mesh->Elements!=NULL) {  
       *tagList=mesh->Elements->Tag;  
       *numTags=mesh->Elements->numElements;  
     }  
     break;  
   case(FaceElements):  
     if (mesh->FaceElements!=NULL) {  
       *tagList=mesh->FaceElements->Tag;  
       *numTags=mesh->FaceElements->numElements;  
     }  
     break;  
   case(Points):  
     if (mesh->Points!=NULL) {  
       *tagList=mesh->Points->Tag;  
       *numTags=mesh->Points->numElements;  
     }  
     break;  
   case(ContactElementsZero):  
     if (mesh->ContactElements!=NULL) {  
       *tagList=mesh->ContactElements->Tag;  
       *numTags=mesh->ContactElements->numElements;  
     }  
     break;  
   case(ContactElementsOne):  
     if (mesh->ContactElements!=NULL) {  
       *tagList=mesh->ContactElements->Tag;  
       *numTags=mesh->ContactElements->numElements;  
     }  
     break;  
   case(DegreesOfFreedom):  
     if (mesh->Nodes!=NULL) {  
       *tagList=NULL;  
       *numTags=0;  
     }  
     break;  
   case(ReducedDegreesOfFreedom):  
     if (mesh->Nodes!=NULL) {  
       *tagList=NULL;  
       *numTags=0;  
     }  
     break;  
   default:  
     stringstream temp;  
     temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceType << " for domain: " << getDescription();  
     throw FinleyAdapterException(temp.str());  
     break;  
   }  
   if (*tagList==NULL) {  
     stringstream temp;  
     temp << "Error - no tags available for " << functionSpaceType << " for domain: " << getDescription();  
     throw FinleyAdapterException(temp.str());  
   }  
   return;  
 }  
   
 //  
 // returns a pointer to the reference no list of samples of functionSpaceType  
 //  
 void MeshAdapter::getReferenceNoList(int functionSpaceType, int** referenceNoList,  
                  int* numReferenceNo) const  
 {  
   *referenceNoList=NULL;  
   *numReferenceNo=0;  
   Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();  
   switch (functionSpaceType) {  
   case(Nodes):  
     if (mesh->Nodes!=NULL) {  
       *referenceNoList=mesh->Nodes->Id;  
       *numReferenceNo=mesh->Nodes->numNodes;  
     }  
     break;  
   case(Elements):  
     if (mesh->Elements!=NULL) {  
       *referenceNoList=mesh->Elements->Id;  
       *numReferenceNo=mesh->Elements->numElements;  
     }  
     break;  
   case(FaceElements):  
     if (mesh->FaceElements!=NULL) {  
       *referenceNoList=mesh->FaceElements->Id;  
       *numReferenceNo=mesh->FaceElements->numElements;  
     }  
     break;  
   case(Points):  
     if (mesh->Points!=NULL) {  
       *referenceNoList=mesh->Points->Id;  
       *numReferenceNo=mesh->Points->numElements;  
     }  
     break;  
   case(ContactElementsZero):  
     if (mesh->ContactElements!=NULL) {  
       *referenceNoList=mesh->ContactElements->Id;  
       *numReferenceNo=mesh->ContactElements->numElements;  
     }  
     break;  
   case(ContactElementsOne):  
     if (mesh->ContactElements!=NULL) {  
       *referenceNoList=mesh->ContactElements->Id;  
       *numReferenceNo=mesh->ContactElements->numElements;  
     }  
     break;  
   case(DegreesOfFreedom):  
     if (mesh->Nodes!=NULL) {  
       *referenceNoList=NULL;  
       *numReferenceNo=0;  
     }  
     break;  
   case(ReducedDegreesOfFreedom):  
     if (mesh->Nodes!=NULL) {  
       *referenceNoList=NULL;  
       *numReferenceNo=0;  
     }  
     break;  
   default:  
     stringstream temp;  
     temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceType << " for domain: " << getDescription();  
     throw FinleyAdapterException(temp.str());  
     break;  
   }  
   if (*referenceNoList==NULL) {  
     stringstream temp;  
     temp << "Error - reference number list available for " << functionSpaceType << " for domain: " << getDescription();  
     throw FinleyAdapterException(temp.str());  
   }  
   return;  
626  }  }
627    
628  //  //
629  // return the spatial dimension of the Mesh:  // Return the number of data points summed across all MPI processes
630  //  //
631  int MeshAdapter::getDim() const  int MeshAdapter::getNumDataPointsGlobal() const
632  {  {
633    int numDim=Finley_Mesh_getDim(m_finleyMesh.get());      return m_finleyMesh.get()->Nodes->getGlobalNumNodes();
   checkFinleyError();  
   return numDim;  
634  }  }
635    
636  //  //
# Line 341  int MeshAdapter::getDim() const Line 639  int MeshAdapter::getDim() const
639  //  //
640  pair<int,int> MeshAdapter::getDataShape(int functionSpaceCode) const  pair<int,int> MeshAdapter::getDataShape(int functionSpaceCode) const
641  {  {
642     int numDataPointsPerSample=0;      int numDataPointsPerSample=0;
643     int numSamples=0;      int numSamples=0;
644     Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
645     switch (functionSpaceCode) {      switch (functionSpaceCode) {
646        case(Nodes):          case Nodes:
647             numDataPointsPerSample=1;              numDataPointsPerSample=1;
648             if (mesh->Nodes!=NULL) numSamples=mesh->Nodes->numNodes;              numSamples=mesh->Nodes->getNumNodes();
649             break;              break;
650        case(Elements):          case ReducedNodes:
651             if (mesh->Elements!=NULL) {              numDataPointsPerSample=1;
652               numSamples=mesh->Elements->numElements;              numSamples=mesh->Nodes->getNumReducedNodes();
653               numDataPointsPerSample=mesh->Elements->ReferenceElement->numQuadNodes;              break;
654             }          case Elements:
655             break;              if (mesh->Elements!=NULL) {
656        case(FaceElements):                  numSamples=mesh->Elements->numElements;
657             if (mesh->FaceElements!=NULL) {                  numDataPointsPerSample=mesh->Elements->referenceElementSet->referenceElement->Parametrization->numQuadNodes;
658                  numDataPointsPerSample=mesh->FaceElements->ReferenceElement->numQuadNodes;              }
659                break;
660            case ReducedElements:
661                if (mesh->Elements!=NULL) {
662                    numSamples=mesh->Elements->numElements;
663                    numDataPointsPerSample=mesh->Elements->referenceElementSet->referenceElementReducedQuadrature->Parametrization->numQuadNodes;
664                }
665                break;
666            case FaceElements:
667                if (mesh->FaceElements!=NULL) {
668                    numDataPointsPerSample=mesh->FaceElements->referenceElementSet->referenceElement->Parametrization->numQuadNodes;
669                    numSamples=mesh->FaceElements->numElements;
670                }
671                break;
672            case ReducedFaceElements:
673                if (mesh->FaceElements!=NULL) {
674                    numDataPointsPerSample=mesh->FaceElements->referenceElementSet->referenceElementReducedQuadrature->Parametrization->numQuadNodes;
675                  numSamples=mesh->FaceElements->numElements;                  numSamples=mesh->FaceElements->numElements;
676             }              }
677             break;              break;
678        case(Points):          case Points:
679             if (mesh->Points!=NULL) {              if (mesh->Points!=NULL) {
680               numDataPointsPerSample=1;                  numDataPointsPerSample=1;
681               numSamples=mesh->Points->numElements;                  numSamples=mesh->Points->numElements;
682             }              }
683             break;              break;
684        case(ContactElementsZero):          case ContactElementsZero:
685             if (mesh->ContactElements!=NULL) {              if (mesh->ContactElements!=NULL) {
686               numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->ReferenceElement->numQuadNodes;                  numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElement->Parametrization->numQuadNodes;
687               numSamples=mesh->ContactElements->numElements;                  numSamples=mesh->ContactElements->numElements;
688             }              }
689             break;              break;
690        case(ContactElementsOne):          case ReducedContactElementsZero:
691             if (mesh->ContactElements!=NULL) {              if (mesh->ContactElements!=NULL) {
692               numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->ReferenceElement->numQuadNodes;                  numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElementReducedQuadrature->Parametrization->numQuadNodes;
693               numSamples=mesh->ContactElements->numElements;                  numSamples=mesh->ContactElements->numElements;
694             }              }
695             break;              break;
696        case(DegreesOfFreedom):          case ContactElementsOne:
697             if (mesh->Nodes!=NULL) {              if (mesh->ContactElements!=NULL) {
698               numDataPointsPerSample=1;                  numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElement->Parametrization->numQuadNodes;
699               numSamples=mesh->Nodes->numDegreesOfFreedom;                  numSamples=mesh->ContactElements->numElements;
700             }              }
701             break;              break;
702        case(ReducedDegreesOfFreedom):          case ReducedContactElementsOne:
703             if (mesh->Nodes!=NULL) {              if (mesh->ContactElements!=NULL) {
704               numDataPointsPerSample=1;                  numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElementReducedQuadrature->Parametrization->numQuadNodes;
705               numSamples=mesh->Nodes->reducedNumDegreesOfFreedom;                  numSamples=mesh->ContactElements->numElements;
706             }              }
707             break;              break;
708        default:          case DegreesOfFreedom:
709          stringstream temp;              if (mesh->Nodes!=NULL) {
710          temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceCode << " for domain: " << getDescription();                  numDataPointsPerSample=1;
711          throw FinleyAdapterException(temp.str());                  numSamples=mesh->Nodes->getNumDegreesOfFreedom();
712          break;              }
713        }              break;
714        return pair<int,int>(numDataPointsPerSample,numSamples);          case ReducedDegreesOfFreedom:
715                if (mesh->Nodes!=NULL) {
716                    numDataPointsPerSample=1;
717                    numSamples=mesh->Nodes->getNumReducedDegreesOfFreedom();
718                }
719                break;
720            default:
721                stringstream temp;
722                temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceCode << " for domain: " << getDescription();
723                throw FinleyAdapterException(temp.str());
724                break;
725        }
726        return pair<int,int>(numDataPointsPerSample,numSamples);
727  }  }
728    
729  //  //
730  // adds linear PDE of second order into a given stiffness matrix and right hand side:  // adds linear PDE of second order into a given stiffness matrix and right
731    // hand side:
732  //  //
733  void MeshAdapter::addPDEToSystem(  void MeshAdapter::addPDEToSystem(
734                       SystemMatrixAdapter& mat, Data& rhs,          escript::AbstractSystemMatrix& mat, escript::Data& rhs,
735                       const Data& A, const Data& B, const Data& C,const  Data& D,const  Data& X,const  Data& Y,          const escript::Data& A, const escript::Data& B, const escript::Data& C,
736                       const Data& d, const Data& y,          const escript::Data& D, const escript::Data& X, const escript::Data& Y,
737                       const Data& d_contact,const Data& y_contact) const          const escript::Data& d, const escript::Data& y,
738  {          const escript::Data& d_contact, const escript::Data& y_contact,
739     Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();          const escript::Data& d_dirac, const escript::Data& y_dirac) const
740     Finley_Assemble_PDE(mesh->Nodes,mesh->Elements,mat.getPaso_SystemMatrix(),&(rhs.getDataC()),  {
741                         &(A.getDataC()),&(B.getDataC()),&(C.getDataC()),&(D.getDataC()),&(X.getDataC()),&(Y.getDataC()));      SystemMatrixAdapter* smat=dynamic_cast<SystemMatrixAdapter*>(&mat);
742     checkFinleyError();      if (!smat)
743     Finley_Assemble_RobinCondition(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,          throw FinleyAdapterException("finley only supports Paso system matrices.");
744                    mat.getPaso_SystemMatrix(),  
745                    &(rhs.getDataC()),      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
746                                    &(d.getDataC()),&(y.getDataC()),      paso::SystemMatrix_ptr S(smat->getPaso_SystemMatrix());
747                                    Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Mean_out);      Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Elements, S, rhs, A, B, C, D, X, Y);
748     checkFinleyError();      checkFinleyError();
749     Finley_Assemble_RobinCondition(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,  
750                    mat.getPaso_SystemMatrix(),  
751                    &(rhs.getDataC()),      Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, S, rhs,
752                                    &(d_contact.getDataC()),              escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(), d,
753                    &(y_contact.getDataC()),              escript::Data(), y);
754                                    Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Step_out);      checkFinleyError();
755     checkFinleyError();  
756        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, S, rhs,
757                escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(), d_contact,
758                escript::Data(), y_contact);
759        checkFinleyError();
760    
761        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Points, S, rhs, escript::Data(),
762                escript::Data(), escript::Data(), d_dirac, escript::Data(), y_dirac);
763        checkFinleyError();
764    }
765    
766    void MeshAdapter::addPDEToLumpedSystem(escript::Data& mat,
767            const escript::Data& D, const escript::Data& d,
768            const escript::Data& d_dirac, const bool useHRZ) const
769    {
770        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
771        Assemble_LumpedSystem(mesh->Nodes, mesh->Elements, mat, D, useHRZ);
772        checkFinleyError();
773    
774        Assemble_LumpedSystem(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, mat, d, useHRZ);
775        checkFinleyError();
776    
777        Assemble_LumpedSystem(mesh->Nodes, mesh->Points, mat, d_dirac, useHRZ);
778        checkFinleyError();
779  }  }
780    
781  //  //
782  // adds linear PDE of second order into the right hand side only  // adds linear PDE of second order into the right hand side only
783  //  //
784  void MeshAdapter::addPDEToRHS( Data& rhs,  void MeshAdapter::addPDEToRHS(escript::Data& rhs, const escript::Data& X,
785                       const  Data& X,const  Data& Y, const Data& y, const Data& y_contact) const          const escript::Data& Y, const escript::Data& y,
786            const escript::Data& y_contact, const escript::Data& y_dirac) const
787    {
788        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
789        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Elements, paso::SystemMatrix_ptr(), rhs,
790                escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
791                X, Y);
792        checkFinleyError();
793    
794        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, paso::SystemMatrix_ptr(),
795                rhs, escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
796                escript::Data(), escript::Data(), y);
797        checkFinleyError();
798    
799        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, paso::SystemMatrix_ptr(),
800                rhs, escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
801                escript::Data(), escript::Data(), y_contact);
802        checkFinleyError();
803    
804        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Points, paso::SystemMatrix_ptr(), rhs,
805                escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
806                escript::Data(), y_dirac);
807        checkFinleyError();
808    }
809    
810    //
811    // adds PDE of second order into a transport problem
812    //
813    void MeshAdapter::addPDEToTransportProblem(
814            escript::AbstractTransportProblem& tp, escript::Data& source,
815            const escript::Data& M, const escript::Data& A, const escript::Data& B,
816            const escript::Data& C, const escript::Data& D, const escript::Data& X,
817            const escript::Data& Y, const escript::Data& d, const escript::Data& y,
818            const escript::Data& d_contact, const escript::Data& y_contact,
819            const escript::Data& d_dirac, const escript::Data& y_dirac) const
820    {
821        TransportProblemAdapter* tpa=dynamic_cast<TransportProblemAdapter*>(&tp);
822        if (!tpa)
823            throw FinleyAdapterException("finley only supports Paso transport problems.");
824    
825        source.expand();
826    
827        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
828        paso::TransportProblem_ptr _tp(tpa->getPaso_TransportProblem());
829    
830        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Elements, _tp->mass_matrix, source,
831                            escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
832                            M, escript::Data(), escript::Data());
833        checkFinleyError();
834    
835        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Elements, _tp->transport_matrix,
836                            source, A, B, C, D, X, Y);
837        checkFinleyError();
838    
839        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, _tp->transport_matrix,
840                            source, escript::Data(), escript::Data(),
841                            escript::Data(), d, escript::Data(), y);
842        checkFinleyError();
843    
844        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->ContactElements,
845                            _tp->transport_matrix, source, escript::Data(),
846                            escript::Data(), escript::Data(), d_contact,
847                            escript::Data(), y_contact);
848        checkFinleyError();
849    
850        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Points, _tp->transport_matrix,
851                            source, escript::Data(), escript::Data(),
852                            escript::Data(), d_dirac, escript::Data(), y_dirac);
853        checkFinleyError();
854    }
855    
856    //
857    // interpolates data between different function spaces
858    //
859    void MeshAdapter::interpolateOnDomain(escript::Data& target, const escript::Data& in) const
860  {  {
861     Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();      const MeshAdapter& inDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(in.getFunctionSpace().getDomain()));
862        const MeshAdapter& targetDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(target.getFunctionSpace().getDomain()));
863        if (inDomain!=*this)
864            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolant.");
865        if (targetDomain!=*this)
866            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolation target.");
867    
868        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
869        switch(in.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
870            case Nodes:
871                switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
872                    case Nodes:
873                    case ReducedNodes:
874                    case DegreesOfFreedom:
875                    case ReducedDegreesOfFreedom:
876                        Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
877                        break;
878                    case Elements:
879                    case ReducedElements:
880                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in,target);
881                        break;
882                    case FaceElements:
883                    case ReducedFaceElements:
884                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in, target);
885                        break;
886                    case Points:
887                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in, target);
888                        break;
889                    case ContactElementsZero:
890                    case ReducedContactElementsZero:
891                    case ContactElementsOne:
892                    case ReducedContactElementsOne:
893                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in, target);
894                        break;
895                    default:
896                        stringstream temp;
897                        temp << "Error - Interpolation on Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();
898                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
899                        break;
900                }
901                break;
902            case ReducedNodes:
903                switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
904                    case Nodes:
905                    case ReducedNodes:
906                    case DegreesOfFreedom:
907                    case ReducedDegreesOfFreedom:
908                        Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
909                        break;
910                    case Elements:
911                    case ReducedElements:
912                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in, target);
913                        break;
914                    case FaceElements:
915                    case ReducedFaceElements:
916                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in, target);
917                        break;
918                    case Points:
919                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in, target);
920                        break;
921                    case ContactElementsZero:
922                    case ReducedContactElementsZero:
923                    case ContactElementsOne:
924                    case ReducedContactElementsOne:
925                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in, target);
926                        break;
927                    default:
928                        stringstream temp;
929                        temp << "Error - Interpolation on Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();
930                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
931                        break;
932                }
933                break;
934            case Elements:
935                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==Elements) {
936                    Assemble_CopyElementData(mesh->Elements, target, in);
937                } else if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedElements) {
938                    Assemble_AverageElementData(mesh->Elements, target, in);
939                } else {
940                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on elements possible.");
941                }
942                break;
943            case ReducedElements:
944                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedElements) {
945                    Assemble_CopyElementData(mesh->Elements, target, in);
946                } else {
947                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on elements with reduced integration order possible.");
948                }
949                break;
950            case FaceElements:
951                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==FaceElements) {
952                    Assemble_CopyElementData(mesh->FaceElements, target, in);
953                } else if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedFaceElements) {
954                    Assemble_AverageElementData(mesh->FaceElements, target, in);
955                } else {
956                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on face elements possible.");
957                }
958                break;
959            case ReducedFaceElements:
960                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedFaceElements) {
961                    Assemble_CopyElementData(mesh->FaceElements, target, in);
962                } else {
963                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on face elements with reduced integration order possible.");
964                }
965                break;
966            case Points:
967                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==Points) {
968                    Assemble_CopyElementData(mesh->Points, target, in);
969                } else {
970                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on points possible.");
971                }
972                break;
973            case ContactElementsZero:
974            case ContactElementsOne:
975                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ContactElementsZero || target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ContactElementsOne) {
976                    Assemble_CopyElementData(mesh->ContactElements, target, in);
977                } else if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedContactElementsZero || target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedContactElementsOne) {
978                    Assemble_AverageElementData(mesh->ContactElements, target, in);
979                } else {
980                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on contact elements possible.");
981                }
982                break;
983            case ReducedContactElementsZero:
984            case ReducedContactElementsOne:
985                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedContactElementsZero || target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedContactElementsOne) {
986                    Assemble_CopyElementData(mesh->ContactElements, target, in);
987                } else {
988                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on contact elements with reduced integration order possible.");
989                }
990                break;
991            case DegreesOfFreedom:
992                switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
993                    case ReducedDegreesOfFreedom:
994                    case DegreesOfFreedom:
995                        Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
996                        break;
997    
998                    case Nodes:
999                    case ReducedNodes:
1000                        if (getMPISize()>1) {
1001                            escript::Data in2=escript::Data(in);
1002                            in2.expand();
1003                            Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in2);
1004                        } else {
1005                            Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
1006                        }
1007                        break;
1008                    case Elements:
1009                    case ReducedElements:
1010                        if (getMPISize()>1) {
1011                            escript::Data in2=escript::Data(in, continuousFunction(*this));
1012                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in2, target);
1013                        } else {
1014                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in, target);
1015                        }
1016                        break;
1017                    case FaceElements:
1018                    case ReducedFaceElements:
1019                        if (getMPISize()>1) {
1020                            escript::Data in2=escript::Data(in, continuousFunction(*this));
1021                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in2, target);
1022                        } else {
1023                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in, target);
1024                        }
1025                        break;
1026                    case Points:
1027                        if (getMPISize()>1) {
1028                            //escript::Data in2=escript::Data(in, continuousFunction(*this) );
1029                        } else {
1030                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in, target);
1031                        }
1032                        break;
1033                    case ContactElementsZero:
1034                    case ContactElementsOne:
1035                    case ReducedContactElementsZero:
1036                    case ReducedContactElementsOne:
1037                        if (getMPISize()>1) {
1038                            escript::Data in2=escript::Data(in, continuousFunction(*this));
1039                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in2, target);
1040                        } else {
1041                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in, target);
1042                        }
1043                        break;
1044                    default:
1045                        stringstream temp;
1046                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();
1047                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1048                }
1049                break;
1050            case ReducedDegreesOfFreedom:
1051                switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1052                    case Nodes:
1053                        throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support interpolation from reduced degrees of freedom to mesh nodes.");
1054                    case ReducedNodes:
1055                        if (getMPISize()>1) {
1056                            escript::Data in2=escript::Data(in);
1057                            in2.expand();
1058                            Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in2);
1059                        } else {
1060                            Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
1061                        }
1062                        break;
1063                    case DegreesOfFreedom:
1064                        throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support interpolation from reduced degrees of freedom to degrees of freedom");
1065                        break;
1066                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1067                        Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
1068                        break;
1069                    case Elements:
1070                    case ReducedElements:
1071                        if (getMPISize()>1) {
1072                            escript::Data in2=escript::Data(in, reducedContinuousFunction(*this) );
1073                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in2, target);
1074                        } else {
1075                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in, target);
1076                        }
1077                        break;
1078                    case FaceElements:
1079                    case ReducedFaceElements:
1080                        if (getMPISize()>1) {
1081                            escript::Data in2=escript::Data(in, reducedContinuousFunction(*this) );
1082                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in2, target);
1083                        } else {
1084                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in, target);
1085                        }
1086                        break;
1087                    case Points:
1088                        if (getMPISize()>1) {
1089                            escript::Data in2=escript::Data(in, reducedContinuousFunction(*this));
1090                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in2, target);
1091                        } else {
1092                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in, target);
1093                        }
1094                        break;
1095                    case ContactElementsZero:
1096                    case ContactElementsOne:
1097                    case ReducedContactElementsZero:
1098                    case ReducedContactElementsOne:
1099                        if (getMPISize()>1) {
1100                            escript::Data in2=escript::Data(in, reducedContinuousFunction(*this));
1101                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in2, target);
1102                        } else {
1103                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in, target);
1104                        }
1105                        break;
1106                    default:
1107                        stringstream temp;
1108                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();
1109                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1110                        break;
1111                }
1112                break;
1113            default:
1114                stringstream temp;
1115                temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type %d" << in.getFunctionSpace().getTypeCode();
1116                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1117                break;
1118        }
1119        checkFinleyError();
1120    }
1121    
1122     // Finley_Assemble_PDE_RHS(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(rhs.getDataC()),&(X.getDataC()),&(Y.getDataC()));  //
1123     Finley_Assemble_PDE(mesh->Nodes,mesh->Elements,0,&(rhs.getDataC()),0,0,0,0,&(X.getDataC()),&(Y.getDataC()));  // copies the locations of sample points into x
1124     checkFinleyError();  //
1125    void MeshAdapter::setToX(escript::Data& arg) const
1126     // Finley_Assemble_RobinCondition_RHS(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(rhs.getDataC()),&(y.getDataC()),Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Mean_out);  {
1127     Finley_Assemble_RobinCondition(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,0,&(rhs.getDataC()),0,&(y.getDataC()),Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Mean_out);      const MeshAdapter& argDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(arg.getFunctionSpace().getDomain()));
1128        if (argDomain!=*this)
1129     checkFinleyError();          throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of data point locations");
1130     Finley_Assemble_RobinCondition(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,0,&(rhs.getDataC()),0,&(y_contact.getDataC()),Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Step_out);      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1131     // Finley_Assemble_RobinCondition_RHS(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(rhs.getDataC()),&(y_contact.getDataC()),Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Step_out);      // in case of appropriate function space we can do the job directly:
1132     checkFinleyError();      if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode()==Nodes) {
1133            Assemble_NodeCoordinates(mesh->Nodes, arg);
1134        } else {
1135            escript::Data tmp_data=Vector(0., continuousFunction(*this), true);
1136            Assemble_NodeCoordinates(mesh->Nodes, tmp_data);
1137            // this is then interpolated onto arg:
1138            interpolateOnDomain(arg, tmp_data);
1139        }
1140        checkFinleyError();
1141  }  }
1142    
1143  //  //
1144  // interpolates data between different function spaces:  // return the normal vectors at the location of data points as a Data object
1145  //  //
1146  void MeshAdapter::interpolateOnDomain(Data& target,const Data& in) const  void MeshAdapter::setToNormal(escript::Data& normal) const
1147  {  {
1148    const MeshAdapter& inDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(in.getFunctionSpace().getDomain());      const MeshAdapter& normalDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(normal.getFunctionSpace().getDomain()));
1149    const MeshAdapter& targetDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(target.getFunctionSpace().getDomain());      if (normalDomain!=*this)
1150    if (inDomain!=*this)          throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of normal locations");
1151       throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolant.");      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1152    if (targetDomain!=*this)      switch(normal.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1153       throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolation target.");          case Nodes:
1154                throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for nodes");
1155    Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();              break;
1156    switch(in.getFunctionSpace().getTypeCode()) {          case ReducedNodes:
1157       case(Nodes):              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for reduced nodes");
1158          switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {              break;
1159             case(Nodes):          case Elements:
1160             case(ReducedDegreesOfFreedom):              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for elements");
1161             case(DegreesOfFreedom):              break;
1162                 Finley_Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));          case ReducedElements:
1163                 break;              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for elements with reduced integration order");
1164             case(Elements):              break;
1165                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));          case FaceElements:
1166                 break;          case ReducedFaceElements:
1167             case(FaceElements):              Assemble_getNormal(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, normal);
1168                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));              break;
1169                 break;          case Points:
1170             case(Points):              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for point elements");
1171                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Points,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));              break;
1172                 break;          case ContactElementsOne:
1173             case(ContactElementsZero):          case ContactElementsZero:
1174                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));          case ReducedContactElementsOne:
1175                 break;          case ReducedContactElementsZero:
1176             case(ContactElementsOne):              Assemble_getNormal(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, normal);
1177                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));              break;
1178                 break;          case DegreesOfFreedom:
1179             default:              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for degrees of freedom.");
1180                 stringstream temp;              break;
1181                 temp << "Error - Interpolation on Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();          case ReducedDegreesOfFreedom:
1182                 throw FinleyAdapterException(temp.str());              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for reduced degrees of freedom.");
1183                 break;              break;
1184          }          default:
1185          break;              stringstream temp;
1186       case(Elements):              temp << "Error - Normal Vectors: Finley does not know anything about function space type " << normal.getFunctionSpace().getTypeCode();
1187          if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==Elements) {              throw FinleyAdapterException(temp.str());
1188             Finley_Assemble_CopyElementData(mesh->Elements,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));              break;
1189          } else {      }
1190             throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on elements possible.");      checkFinleyError();
1191          }  }
1192          break;  
1193       case(FaceElements):  //
1194          if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==FaceElements) {  // interpolates data to other domain
1195             Finley_Assemble_CopyElementData(mesh->FaceElements,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));  //
1196          } else {  void MeshAdapter::interpolateACross(escript::Data& target, const escript::Data& source) const
1197             throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on face elements possible.");  {
1198             break;      throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not allow interpolation across domains.");
1199         }  }
1200       case(Points):  
1201          if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==Points) {  //
1202             Finley_Assemble_CopyElementData(mesh->Points,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));  // calculates the integral of a function defined on arg
1203    //
1204    void MeshAdapter::setToIntegrals(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const
1205    {
1206        const MeshAdapter& argDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(arg.getFunctionSpace().getDomain()));
1207        if (argDomain!=*this)
1208            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of integration kernel");
1209    
1210        double blocktimer_start = blocktimer_time();
1211        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1212        switch(arg.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1213            case Nodes:
1214                {
1215                    escript::Data temp(arg, escript::function(*this));
1216                    Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->Elements, temp, &integrals[0]);
1217                }
1218                break;
1219            case ReducedNodes:
1220                {
1221                    escript::Data temp(arg, escript::function(*this));
1222                    Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->Elements, temp, &integrals[0]);
1223                }
1224                break;
1225            case Elements:
1226            case ReducedElements:
1227                Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->Elements, arg, &integrals[0]);
1228                break;
1229            case FaceElements:
1230            case ReducedFaceElements:
1231                Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, arg, &integrals[0]);
1232                break;
1233            case Points:
1234                throw FinleyAdapterException("Error - Integral of data on points is not supported.");
1235                break;
1236            case ContactElementsZero:
1237            case ReducedContactElementsZero:
1238            case ContactElementsOne:
1239            case ReducedContactElementsOne:
1240                Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, arg, &integrals[0]);
1241                break;
1242            case DegreesOfFreedom:
1243            case ReducedDegreesOfFreedom:
1244                {
1245                    escript::Data temp(arg, escript::function(*this));
1246                    Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->Elements, temp, &integrals[0]);
1247                }
1248                break;
1249            default:
1250                stringstream temp;
1251                temp << "Error - Integrals: Finley does not know anything about function space type " << arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1252                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1253                break;
1254        }
1255        checkFinleyError();
1256        blocktimer_increment("integrate()", blocktimer_start);
1257    }
1258    
1259    //
1260    // calculates the gradient of arg
1261    //
1262    void MeshAdapter::setToGradient(escript::Data& grad, const escript::Data& arg) const
1263    {
1264        const MeshAdapter& argDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(arg.getFunctionSpace().getDomain()));
1265        if (argDomain!=*this)
1266            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of gradient argument");
1267        const MeshAdapter& gradDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(grad.getFunctionSpace().getDomain()));
1268        if (gradDomain!=*this)
1269            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of gradient");
1270    
1271        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1272        escript::Data nodeData;
1273        if (getMPISize()>1) {
1274            if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == DegreesOfFreedom) {
1275                nodeData=escript::Data(arg, continuousFunction(*this));
1276            } else if(arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedDegreesOfFreedom) {
1277                nodeData=escript::Data(arg, reducedContinuousFunction(*this));
1278          } else {          } else {
1279             throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on points possible.");              nodeData = arg;
            break;  
1280          }          }
1281          break;      } else {
1282       case(ContactElementsZero):          nodeData = arg;
1283       case(ContactElementsOne):      }
1284          if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ContactElementsZero || target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ContactElementsOne) {      switch(grad.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1285             Finley_Assemble_CopyElementData(mesh->ContactElements,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));          case Nodes:
1286                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at nodes is not supported.");
1287                break;
1288            case ReducedNodes:
1289                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at reduced nodes is not supported.");
1290                break;
1291            case Elements:
1292            case ReducedElements:
1293                Assemble_gradient(mesh->Nodes, mesh->Elements, grad, nodeData);
1294                break;
1295            case FaceElements:
1296            case ReducedFaceElements:
1297                Assemble_gradient(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, grad, nodeData);
1298                break;
1299            case Points:
1300                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at points is not supported.");
1301                break;
1302            case ContactElementsZero:
1303            case ReducedContactElementsZero:
1304            case ContactElementsOne:
1305            case ReducedContactElementsOne:
1306                Assemble_gradient(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, grad, nodeData);
1307                break;
1308            case DegreesOfFreedom:
1309                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at degrees of freedom is not supported.");
1310                break;
1311            case ReducedDegreesOfFreedom:
1312                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at reduced degrees of freedom is not supported.");
1313                break;
1314            default:
1315                stringstream temp;
1316                temp << "Error - Gradient: Finley does not know anything about function space type " << arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1317                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1318                break;
1319        }
1320        checkFinleyError();
1321    }
1322    
1323    //
1324    // returns the size of elements
1325    //
1326    void MeshAdapter::setToSize(escript::Data& size) const
1327    {
1328        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1329        switch(size.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1330            case Nodes:
1331                throw FinleyAdapterException("Error - Size of nodes is not supported.");
1332                break;
1333            case ReducedNodes:
1334                throw FinleyAdapterException("Error - Size of reduced nodes is not supported.");
1335                break;
1336            case Elements:
1337            case ReducedElements:
1338                Assemble_getSize(mesh->Nodes, mesh->Elements, size);
1339                break;
1340            case FaceElements:
1341            case ReducedFaceElements:
1342                Assemble_getSize(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, size);
1343                break;
1344            case Points:
1345                throw FinleyAdapterException("Error - Size of point elements is not supported.");
1346                break;
1347            case ContactElementsZero:
1348            case ContactElementsOne:
1349            case ReducedContactElementsZero:
1350            case ReducedContactElementsOne:
1351                Assemble_getSize(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,size);
1352                break;
1353            case DegreesOfFreedom:
1354                throw FinleyAdapterException("Error - Size of degrees of freedom is not supported.");
1355                break;
1356            case ReducedDegreesOfFreedom:
1357                throw FinleyAdapterException("Error - Size of reduced degrees of freedom is not supported.");
1358                break;
1359            default:
1360                stringstream temp;
1361                temp << "Error - Element size: Finley does not know anything about function space type " << size.getFunctionSpace().getTypeCode();
1362                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1363                break;
1364        }
1365        checkFinleyError();
1366    }
1367    
1368    //
1369    // sets the location of nodes
1370    //
1371    void MeshAdapter::setNewX(const escript::Data& new_x)
1372    {
1373        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1374        const MeshAdapter& newDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(new_x.getFunctionSpace().getDomain()));
1375        if (newDomain!=*this)
1376            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of new point locations");
1377        if (new_x.getFunctionSpace() == continuousFunction(*this)) {
1378            mesh->setCoordinates(new_x);
1379        } else {
1380            throw FinleyAdapterException("As of escript version 3.3 SetX() only accepts ContinuousFunction arguments. Please interpolate.");
1381        }
1382        checkFinleyError();
1383    }
1384    
1385    bool MeshAdapter::ownSample(int fs_code, index_t id) const
1386    {
1387        if (getMPISize() > 1) {
1388    #ifdef ESYS_MPI
1389            int myFirstNode=0, myLastNode=0, k=0;
1390            int* globalNodeIndex=0;
1391            Mesh* mesh_p=m_finleyMesh.get();
1392            /*
1393             * this method is only used by saveDataCSV which would use the returned
1394             * values for reduced nodes wrongly so this case is disabled for now
1395            if (fs_code == FINLEY_REDUCED_NODES) {
1396                myFirstNode = NodeFile_getFirstReducedNode(mesh_p->Nodes);
1397                myLastNode = NodeFile_getLastReducedNode(mesh_p->Nodes);
1398                globalNodeIndex = NodeFile_borrowGlobalReducedNodesIndex(mesh_p->Nodes);
1399            } else
1400            */
1401            if (fs_code == FINLEY_NODES) {
1402                myFirstNode = mesh_p->Nodes->getFirstNode();
1403                myLastNode = mesh_p->Nodes->getLastNode();
1404                globalNodeIndex = mesh_p->Nodes->borrowGlobalNodesIndex();
1405          } else {          } else {
1406             throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on contact elements possible.");              throw FinleyAdapterException("Unsupported function space type for ownSample()");
            break;  
1407          }          }
1408          break;  
1409       case(DegreesOfFreedom):          k=globalNodeIndex[id];
1410          switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {          return ((myFirstNode <= k) && (k < myLastNode));
1411             case(ReducedDegreesOfFreedom):  #endif
1412             case(DegreesOfFreedom):      }
1413             case(Nodes):      return true;
1414                Finley_Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));  }
1415                break;  
1416             case(Elements):  
1417                Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  //
1418                break;  // creates a SystemMatrixAdapter stiffness matrix an initializes it with zeros
1419             case(FaceElements):  //
1420                Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  escript::ASM_ptr MeshAdapter::newSystemMatrix(const int row_blocksize,
1421                break;                              const escript::FunctionSpace& row_functionspace,
1422             case(Points):                              const int column_blocksize,
1423                Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Points,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));                              const escript::FunctionSpace& column_functionspace,
1424                break;                              const int type) const
            case(ContactElementsZero):  
            case(ContactElementsOne):  
               Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  
              break;  
            default:  
              stringstream temp;  
              temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();  
              throw FinleyAdapterException(temp.str());  
              break;  
         }  
         break;  
      case(ReducedDegreesOfFreedom):  
        switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {  
           case(ReducedDegreesOfFreedom):  
              Finley_Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));  
              break;  
           case(Elements):  
              Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  
              break;  
           case(FaceElements):  
              Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  
              break;  
           case(Points):  
              Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Points,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  
              break;  
           case(ContactElementsZero):  
           case(ContactElementsOne):  
              Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  
              break;  
           case(Nodes):  
              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support interpolation from reduced degrees of freedom to mesh nodes.");  
              break;  
           case(DegreesOfFreedom):  
              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support interpolation from reduced degrees of freedom to degrees of freedom");  
              break;  
           default:  
              stringstream temp;  
              temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();  
              throw FinleyAdapterException(temp.str());  
              break;  
        }  
        break;  
      default:  
         stringstream temp;  
         temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type %d" << in.getFunctionSpace().getTypeCode();  
         throw FinleyAdapterException(temp.str());  
         break;  
   }  
   checkFinleyError();  
 }  
   
 //  
 // copies the locations of sample points into x:  
 //  
 void MeshAdapter::setToX(Data& arg) const  
 {  
   const MeshAdapter& argDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(arg.getFunctionSpace().getDomain());  
   if (argDomain!=*this)  
      throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of data point locations");  
   Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();  
   // in case of values node coordinates we can do the job directly:  
   if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode()==Nodes) {  
      Finley_Assemble_NodeCoordinates(mesh->Nodes,&(arg.getDataC()));  
   } else {  
      Data tmp_data=Vector(0.0,continuousFunction(asAbstractContinuousDomain()),true);  
      Finley_Assemble_NodeCoordinates(mesh->Nodes,&(tmp_data.getDataC()));  
      // this is then interpolated onto arg:  
      interpolateOnDomain(arg,tmp_data);  
   }  
   checkFinleyError();  
 }  
   
 //  
 // return the normal vectors at the location of data points as a Data object:  
 //  
 void MeshAdapter::setToNormal(Data& normal) const  
 {  
   const MeshAdapter& normalDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(normal.getFunctionSpace().getDomain());  
   if (normalDomain!=*this)  
      throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of normal locations");  
   Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();  
   switch(normal.getFunctionSpace().getTypeCode()) {  
     case(Nodes):  
       throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for nodes");  
       break;  
     case(Elements):  
       throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for elements");  
       break;  
     case (FaceElements):  
       Finley_Assemble_setNormal(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(normal.getDataC()));  
       break;  
     case(Points):  
       throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for point elements");  
       break;  
     case (ContactElementsOne):  
     case (ContactElementsZero):  
       Finley_Assemble_setNormal(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(normal.getDataC()));  
       break;  
     case(DegreesOfFreedom):  
       throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for degrees of freedom.");  
       break;  
     case(ReducedDegreesOfFreedom):  
       throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for reduced degrees of freedom.");  
       break;  
     default:  
       stringstream temp;  
       temp << "Error - Normal Vectors: Finley does not know anything about function space type " << normal.getFunctionSpace().getTypeCode();  
       throw FinleyAdapterException(temp.str());  
       break;  
   }  
   checkFinleyError();  
 }  
   
 //  
 // interpolates data to other domain:  
 //  
 void MeshAdapter::interpolateACross(Data& target,const Data& source) const  
 {  
   const MeshAdapter& targetDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(target.getFunctionSpace().getDomain());  
   if (targetDomain!=*this)  
      throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolation target");  
   
   throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not allow interpolation across domains yet.");  
 }  
   
 //  
 // calculates the integral of a function defined of arg:  
 //  
 void MeshAdapter::setToIntegrals(std::vector<double>& integrals,const Data& arg) const  
 {  
   const MeshAdapter& argDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(arg.getFunctionSpace().getDomain());  
   if (argDomain!=*this)  
      throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of integration kernel");  
   
   Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();  
   switch(arg.getFunctionSpace().getTypeCode()) {  
      case(Nodes):  
         throw FinleyAdapterException("Error - Integral of data on nodes is not supported.");  
         break;  
      case(Elements):  
         Finley_Assemble_integrate(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(arg.getDataC()),&integrals[0]);  
         break;  
      case(FaceElements):  
         Finley_Assemble_integrate(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(arg.getDataC()),&integrals[0]);  
         break;  
      case(Points):  
         throw FinleyAdapterException("Error - Integral of data on points is not supported.");  
         break;  
      case(ContactElementsZero):  
         Finley_Assemble_integrate(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(arg.getDataC()),&integrals[0]);  
         break;  
      case(ContactElementsOne):  
         Finley_Assemble_integrate(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(arg.getDataC()),&integrals[0]);  
         break;  
      case(DegreesOfFreedom):  
         throw FinleyAdapterException("Error - Integral of data on degrees of freedom is not supported.");  
         break;  
      case(ReducedDegreesOfFreedom):  
         throw FinleyAdapterException("Error - Integral of data on reduced degrees of freedom is not supported.");  
         break;  
      default:  
         stringstream temp;  
         temp << "Error - Integrals: Finley does not know anything about function space type " << arg.getFunctionSpace().getTypeCode();  
         throw FinleyAdapterException(temp.str());  
         break;  
   }  
   checkFinleyError();  
 }  
   
 //  
 // calculates the gradient of arg:  
 //  
 void MeshAdapter::setToGradient(Data& grad,const Data& arg) const  
 {  
   const MeshAdapter& argDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(arg.getFunctionSpace().getDomain());  
   if (argDomain!=*this)  
     throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of gradient argument");  
   const MeshAdapter& gradDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(grad.getFunctionSpace().getDomain());  
   if (gradDomain!=*this)  
      throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of gradient");  
   
   Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();  
   switch(grad.getFunctionSpace().getTypeCode()) {  
        case(Nodes):  
           throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at nodes is not supported.");  
           break;  
        case(Elements):  
           Finley_Assemble_gradient(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(grad.getDataC()),&(arg.getDataC()));  
           break;  
        case(FaceElements):  
           Finley_Assemble_gradient(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(grad.getDataC()),&(arg.getDataC()));  
           break;  
        case(Points):  
           throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at points is not supported.");  
           break;  
        case(ContactElementsZero):  
           Finley_Assemble_gradient(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(grad.getDataC()),&(arg.getDataC()));  
           break;  
        case(ContactElementsOne):  
           Finley_Assemble_gradient(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(grad.getDataC()),&(arg.getDataC()));  
           break;  
        case(DegreesOfFreedom):  
           throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at degrees of freedom is not supported.");  
           break;  
        case(ReducedDegreesOfFreedom):  
           throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at reduced degrees of freedom is not supported.");  
           break;  
        default:  
           stringstream temp;  
           temp << "Error - Gradient: Finley does not know anything about function space type " << arg.getFunctionSpace().getTypeCode();  
           throw FinleyAdapterException(temp.str());  
           break;  
   }  
   checkFinleyError();  
 }  
   
 //  
 // returns the size of elements:  
 //  
 void MeshAdapter::setToSize(Data& size) const  
 {  
   Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();  
   escriptDataC tmp=size.getDataC();  
   switch(size.getFunctionSpace().getTypeCode()) {  
        case(Nodes):  
           throw FinleyAdapterException("Error - Size of nodes is not supported.");  
           break;  
        case(Elements):  
           Finley_Assemble_getSize(mesh->Nodes,mesh->Elements,&tmp);  
           break;  
        case(FaceElements):  
           Finley_Assemble_getSize(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&tmp);  
           break;  
        case(Points):  
           throw FinleyAdapterException("Error - Size of point elements is not supported.");  
           break;  
        case(ContactElementsZero):  
        case(ContactElementsOne):  
           Finley_Assemble_getSize(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&tmp);  
           break;  
        case(DegreesOfFreedom):  
           throw FinleyAdapterException("Error - Size of degrees of freedom is not supported.");  
           break;  
        case(ReducedDegreesOfFreedom):  
           throw FinleyAdapterException("Error - Size of reduced degrees of freedom is not supported.");  
           break;  
        default:  
           stringstream temp;  
           temp << "Error - Element size: Finley does not know anything about function space type " << size.getFunctionSpace().getTypeCode();  
           throw FinleyAdapterException(temp.str());  
           break;  
   }  
   checkFinleyError();  
 }  
   
 // sets the location of nodes:  
 void MeshAdapter::setNewX(const Data& new_x)  
 {  
   Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();  
   const MeshAdapter& newDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(new_x.getFunctionSpace().getDomain());  
   if (newDomain!=*this)  
      throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of new point locations");  
   Finley_NodeFile_setCoordinates(mesh->Nodes,&(new_x.getDataC()));  
   checkFinleyError();  
 }  
   
 // saves a data array in openDX format:  
 void MeshAdapter::saveDX(const std::string& filename,const boost::python::dict& arg) const  
 {  
     int MAX_namelength=256;  
     const int num_data=boost::python::extract<int>(arg.attr("__len__")());  
     char names[num_data][MAX_namelength];  
     char* c_names[num_data];  
     escriptDataC data[num_data];  
     escriptDataC* ptr_data[num_data];  
   
     boost::python::list keys=arg.keys();  
     for (int i=0;i<num_data;++i) {  
          Data& d=boost::python::extract<Data&>(arg[keys[i]]);  
          if (dynamic_cast<const MeshAdapter&>(d.getFunctionSpace().getDomain()) !=*this)  
              throw FinleyAdapterException("Error  in saveVTK: Data must be defined on same Domain");  
          data[i]=d.getDataC();  
          ptr_data[i]=&(data[i]);  
          std::string n=boost::python::extract<std::string>(keys[i]);  
          c_names[i]=&(names[i][0]);  
          if (n.length()>MAX_namelength-1) {  
             strncpy(c_names[i],n.c_str(),MAX_namelength-1);  
             c_names[i][MAX_namelength-1]='\0';  
          } else {  
             strcpy(c_names[i],n.c_str());  
          }  
     }  
     Finley_Mesh_saveDX(filename.c_str(),m_finleyMesh.get(),num_data,c_names,ptr_data);  
     checkFinleyError();  
     return;  
 }  
   
 // saves a data array in openVTK format:  
 void MeshAdapter::saveVTK(const std::string& filename,const boost::python::dict& arg) const  
 {  
     int MAX_namelength=256;  
     const int num_data=boost::python::extract<int>(arg.attr("__len__")());  
     char names[num_data][MAX_namelength];  
     char* c_names[num_data];  
     escriptDataC data[num_data];  
     escriptDataC* ptr_data[num_data];  
   
     boost::python::list keys=arg.keys();  
     for (int i=0;i<num_data;++i) {  
          Data& d=boost::python::extract<Data&>(arg[keys[i]]);  
          if (dynamic_cast<const MeshAdapter&>(d.getFunctionSpace().getDomain()) !=*this)  
              throw FinleyAdapterException("Error  in saveVTK: Data must be defined on same Domain");  
          data[i]=d.getDataC();  
          ptr_data[i]=&(data[i]);  
          std::string n=boost::python::extract<std::string>(keys[i]);  
          c_names[i]=&(names[i][0]);  
          if (n.length()>MAX_namelength-1) {  
             strncpy(c_names[i],n.c_str(),MAX_namelength-1);  
             c_names[i][MAX_namelength-1]='\0';  
          } else {  
             strcpy(c_names[i],n.c_str());  
          }  
     }  
     Finley_Mesh_saveVTK(filename.c_str(),m_finleyMesh.get(),num_data,c_names,ptr_data);  
     checkFinleyError();  
     return;  
 }  
                                                                                                                                                                           
                                                                                                                                                                           
 // creates a SystemMatrixAdapter stiffness matrix an initializes it with zeros:  
 SystemMatrixAdapter MeshAdapter::newSystemMatrix(  
                       const int row_blocksize,  
                       const escript::FunctionSpace& row_functionspace,  
                       const int column_blocksize,  
                       const escript::FunctionSpace& column_functionspace,  
                       const int type) const  
1425  {  {
1426        // is the domain right?
1427        const MeshAdapter& row_domain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(row_functionspace.getDomain()));
1428        if (row_domain!=*this)
1429            throw FinleyAdapterException("Error - domain of row function space does not match the domain of matrix generator.");
1430        const MeshAdapter& col_domain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(column_functionspace.getDomain()));
1431        if (col_domain!=*this)
1432            throw FinleyAdapterException("Error - domain of column function space does not match the domain of matrix generator.");
1433    
1434      int reduceRowOrder=0;      int reduceRowOrder=0;
1435      int reduceColOrder=0;      int reduceColOrder=0;
1436      // is the domain right?      // is the function space type right?
1437      const MeshAdapter& row_domain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(row_functionspace.getDomain());      if (row_functionspace.getTypeCode() == ReducedDegreesOfFreedom) {
     if (row_domain!=*this)  
           throw FinleyAdapterException("Error - domain of row function space does not match the domain of matrix generator.");  
     const MeshAdapter& col_domain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(column_functionspace.getDomain());  
     if (col_domain!=*this)  
           throw FinleyAdapterException("Error - domain of columnn function space does not match the domain of matrix generator.");  
     // is the function space type right  
     if (row_functionspace.getTypeCode()==DegreesOfFreedom) {  
         reduceRowOrder=0;  
     } else if (row_functionspace.getTypeCode()==ReducedDegreesOfFreedom) {  
1438          reduceRowOrder=1;          reduceRowOrder=1;
1439      } else {      } else if (row_functionspace.getTypeCode() != DegreesOfFreedom) {
1440          throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for system matrix rows.");          throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for system matrix rows.");
1441      }      }
1442      if (column_functionspace.getTypeCode()==DegreesOfFreedom) {      if (column_functionspace.getTypeCode() == ReducedDegreesOfFreedom) {
         reduceColOrder=0;  
     } else if (column_functionspace.getTypeCode()==ReducedDegreesOfFreedom) {  
1443          reduceColOrder=1;          reduceColOrder=1;
1444      } else {      } else if (column_functionspace.getTypeCode() != DegreesOfFreedom) {
1445          throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for system matrix columns.");          throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for system matrix columns.");
1446      }      }
1447    
1448      // generate matrix:      // generate matrix:
1449            paso::SystemMatrixPattern_ptr pattern = getFinley_Mesh()->getPattern(
1450      Paso_SystemMatrixPattern* fsystemMatrixPattern=Finley_getPattern(getFinley_Mesh(),reduceRowOrder,reduceColOrder);              reduceRowOrder, reduceColOrder);
1451      checkFinleyError();      checkFinleyError();
1452      Paso_SystemMatrix* fsystemMatrix=Paso_SystemMatrix_alloc(type,fsystemMatrixPattern,row_blocksize,column_blocksize);      paso::SystemMatrix_ptr fsystemMatrix;
1453        const int trilinos = 0;
1454        if (trilinos) {
1455    #ifdef TRILINOS
1456            // FIXME: Allocation Epetra_VrbMatrix here...
1457    #endif
1458        } else {
1459            fsystemMatrix.reset(new paso::SystemMatrix(type, pattern,
1460                                row_blocksize, column_blocksize, false));
1461        }
1462      checkPasoError();      checkPasoError();
1463      Paso_SystemMatrixPattern_dealloc(fsystemMatrixPattern);      SystemMatrixAdapter* sma=new SystemMatrixAdapter(fsystemMatrix, row_blocksize, row_functionspace, column_blocksize, column_functionspace);
1464      return SystemMatrixAdapter(fsystemMatrix,row_blocksize,row_functionspace,column_blocksize,column_functionspace);      return escript::ASM_ptr(sma);
1465  }  }
1466    
1467  //  //
1468  // vtkObject MeshAdapter::createVtkObject() const  // creates a TransportProblemAdapter
 // TODO:  
1469  //  //
1470    escript::ATP_ptr MeshAdapter::newTransportProblem(const int blocksize,
1471            const escript::FunctionSpace& functionspace, const int type) const
1472    {
1473        // is the domain right?
1474        const MeshAdapter& domain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(functionspace.getDomain()));
1475        if (domain!=*this)
1476            throw FinleyAdapterException("Error - domain of function space does not match the domain of transport problem generator.");
1477    
1478        // is the function space type right?
1479        int reduceOrder=0;
1480        if (functionspace.getTypeCode() == ReducedDegreesOfFreedom) {
1481            reduceOrder=1;
1482        } else if (functionspace.getTypeCode() != DegreesOfFreedom) {
1483            throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for transport problem.");
1484        }
1485    
1486        // generate transport problem:
1487        paso::SystemMatrixPattern_ptr pattern = getFinley_Mesh()->getPattern(
1488                reduceOrder, reduceOrder);
1489        checkFinleyError();
1490        paso::TransportProblem_ptr transportProblem(new paso::TransportProblem(
1491                                                    pattern, blocksize));
1492        checkPasoError();
1493        TransportProblemAdapter* tpa=new TransportProblemAdapter(
1494                transportProblem, blocksize, functionspace);
1495        return escript::ATP_ptr(tpa);
1496    }
1497    
1498    //
1499    // returns true if data on functionSpaceCode is considered as being cell centered
1500  //  //
 // returns true if data at the atom_type is considered as being cell centered:  
1501  bool MeshAdapter::isCellOriented(int functionSpaceCode) const  bool MeshAdapter::isCellOriented(int functionSpaceCode) const
1502  {  {
1503    switch(functionSpaceCode) {      switch(functionSpaceCode) {
1504         case(Nodes):          case Nodes:
1505         case(DegreesOfFreedom):          case DegreesOfFreedom:
1506         case(ReducedDegreesOfFreedom):          case ReducedDegreesOfFreedom:
1507            return false;              return false;
1508            break;          case Elements:
1509         case(Elements):          case FaceElements:
1510         case(FaceElements):          case Points:
1511         case(Points):          case ContactElementsZero:
1512         case(ContactElementsZero):          case ContactElementsOne:
1513         case(ContactElementsOne):          case ReducedElements:
1514            return true;          case ReducedFaceElements:
1515            break;          case ReducedContactElementsZero:
1516         default:          case ReducedContactElementsOne:
1517            stringstream temp;              return true;
1518            temp << "Error - Cell: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceCode;          default:
1519            throw FinleyAdapterException(temp.str());              stringstream temp;
1520            break;              temp << "Error - Cell: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceCode;
1521    }              throw FinleyAdapterException(temp.str());
1522    checkFinleyError();              break;
1523    return false;      }
1524  }      return false;
1525    }
1526  bool MeshAdapter::probeInterpolationOnDomain(int functionSpaceType_source,int functionSpaceType_target) const  
1527  {  bool
1528    switch(functionSpaceType_source) {  MeshAdapter::commonFunctionSpace(const vector<int>& fs, int& resultcode) const
1529       case(Nodes):  {
1530          switch(functionSpaceType_target) {      /* The idea is to use equivalence classes. [Types which can be interpolated
1531             case(Nodes):         back and forth]:
1532             case(ReducedDegreesOfFreedom):          class 1: DOF <-> Nodes
1533             case(DegreesOfFreedom):          class 2: ReducedDOF <-> ReducedNodes
1534             case(Elements):          class 3: Points
1535             case(FaceElements):          class 4: Elements
1536             case(Points):          class 5: ReducedElements
1537             case(ContactElementsZero):          class 6: FaceElements
1538             case(ContactElementsOne):          class 7: ReducedFaceElements
1539                 return true;          class 8: ContactElementZero <-> ContactElementOne
1540             default:          class 9: ReducedContactElementZero <-> ReducedContactElementOne
1541                 stringstream temp;  
1542                 temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;      There is also a set of lines. Interpolation is possible down a line but
1543                 throw FinleyAdapterException(temp.str());      not between lines.
1544          }      class 1 and 2 belong to all lines so aren't considered.
1545          break;          line 0: class 3
1546       case(Elements):          line 1: class 4,5
1547          if (functionSpaceType_target==Elements) {          line 2: class 6,7
1548             return true;          line 3: class 8,9
1549          } else {  
1550             return false;      For classes with multiple members (eg class 2) we have vars to record if
1551          }      there is at least one instance.
1552       case(FaceElements):      e.g. hasnodes is true if we have at least one instance of Nodes.
1553          if (functionSpaceType_target==FaceElements) {      */
1554             return true;      if (fs.empty())
1555          } else {          return false;
1556             return false;  
1557          }      vector<int> hasclass(10);
1558       case(Points):      vector<int> hasline(4);    
1559          if (functionSpaceType_target==Points) {      bool hasnodes=false;
1560             return true;      bool hasrednodes=false;
1561          } else {      bool hascez=false;
1562             return false;      bool hasrcez=false;
1563        for (int i=0;i<fs.size();++i) {
1564            switch(fs[i]) {
1565                case Nodes:
1566                    hasnodes=true; // fall through
1567                case DegreesOfFreedom:
1568                    hasclass[1]=1;
1569                    break;
1570                case ReducedNodes:
1571                    hasrednodes=true; // fall through
1572                case ReducedDegreesOfFreedom:
1573                    hasclass[2]=1;
1574                    break;
1575                case Points:
1576                    hasline[0]=1;
1577                    hasclass[3]=1;
1578                    break;
1579                case Elements:
1580                    hasclass[4]=1;
1581                    hasline[1]=1;
1582                    break;
1583                case ReducedElements:
1584                    hasclass[5]=1;
1585                    hasline[1]=1;
1586                    break;
1587                case FaceElements:
1588                    hasclass[6]=1;
1589                    hasline[2]=1;
1590                    break;
1591                case ReducedFaceElements:
1592                    hasclass[7]=1;
1593                    hasline[2]=1;
1594                    break;
1595                case ContactElementsZero:
1596                    hascez=true; // fall through
1597                case ContactElementsOne:
1598                    hasclass[8]=1;
1599                    hasline[3]=1;
1600                    break;
1601                case ReducedContactElementsZero:
1602                    hasrcez=true; // fall through
1603                case ReducedContactElementsOne:
1604                    hasclass[9]=1;
1605                    hasline[3]=1;
1606                    break;
1607                default:
1608                    return false;
1609          }          }
1610       case(ContactElementsZero):      }
1611       case(ContactElementsOne):      int totlines=hasline[0]+hasline[1]+hasline[2]+hasline[3];
1612          if (functionSpaceType_target==ContactElementsZero || functionSpaceType_target==ContactElementsOne) {  
1613             return true;      // fail if we have more than one leaf group
1614          } else {      if (totlines>1)
1615             return false;          return false; // there are at least two branches we can't interpolate between
1616        else if (totlines==1) {
1617            if (hasline[0]==1)              // we have points
1618                resultcode=Points;
1619            else if (hasline[1]==1) {
1620                if (hasclass[5]==1)
1621                    resultcode=ReducedElements;
1622                else
1623                    resultcode=Elements;
1624            } else if (hasline[2]==1) {
1625                if (hasclass[7]==1)
1626                    resultcode=ReducedFaceElements;
1627                else
1628                    resultcode=FaceElements;
1629            } else {   // so we must be in line3
1630                if (hasclass[9]==1) {
1631                    // need something from class 9
1632                    resultcode=(hasrcez ? ReducedContactElementsZero : ReducedContactElementsOne);
1633                } else {
1634                    // something from class 8
1635                    resultcode=(hascez?ContactElementsZero:ContactElementsOne);
1636                }
1637          }          }
1638       case(DegreesOfFreedom):      } else { // totlines==0
1639          switch(functionSpaceType_target) {          if (hasclass[2]==1) {
1640             case(ReducedDegreesOfFreedom):              // something from class 2
1641             case(DegreesOfFreedom):              resultcode=(hasrednodes ? ReducedNodes : ReducedDegreesOfFreedom);
1642             case(Nodes):          } else {
1643             case(Elements):              // something from class 1
1644             case(FaceElements):              resultcode=(hasnodes ? Nodes : DegreesOfFreedom);
            case(Points):  
            case(ContactElementsZero):  
            case(ContactElementsOne):  
               return true;  
            default:  
              stringstream temp;  
              temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;  
              throw FinleyAdapterException(temp.str());  
1645          }          }
1646          break;      }
1647       case(ReducedDegreesOfFreedom):      return true;
        switch(functionSpaceType_target) {  
           case(ReducedDegreesOfFreedom):  
           case(Elements):  
           case(FaceElements):  
           case(Points):  
           case(ContactElementsZero):  
           case(ContactElementsOne):  
               return true;  
           case(Nodes):  
           case(DegreesOfFreedom):  
              return false;  
           default:  
              stringstream temp;  
              temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;  
              throw FinleyAdapterException(temp.str());  
        }  
        break;  
      default:  
         stringstream temp;  
         temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_source;  
         throw FinleyAdapterException(temp.str());  
         break;  
   }  
   checkFinleyError();  
   return false;  
1648  }  }
1649    
1650  bool MeshAdapter::probeInterpolationACross(int functionSpaceType_source,const AbstractDomain& targetDomain, int functionSpaceType_target) const  bool MeshAdapter::probeInterpolationOnDomain(int functionSpaceType_source,
1651                                                 int functionSpaceType_target) const
1652  {  {
1653        switch(functionSpaceType_source) {
1654            case Nodes:
1655                switch(functionSpaceType_target) {
1656                    case Nodes:
1657                    case ReducedNodes:
1658                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1659                    case DegreesOfFreedom:
1660                    case Elements:
1661                    case ReducedElements:
1662                    case FaceElements:
1663                    case ReducedFaceElements:
1664                    case Points:
1665                    case ContactElementsZero:
1666                    case ReducedContactElementsZero:
1667                    case ContactElementsOne:
1668                    case ReducedContactElementsOne:
1669                        return true;
1670                    default:
1671                        stringstream temp;
1672                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;
1673                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1674                }
1675                break;
1676            case ReducedNodes:
1677                switch(functionSpaceType_target) {
1678                    case ReducedNodes:
1679                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1680                    case Elements:
1681                    case ReducedElements:
1682                    case FaceElements:
1683                    case ReducedFaceElements:
1684                    case Points:
1685                    case ContactElementsZero:
1686                    case ReducedContactElementsZero:
1687                    case ContactElementsOne:
1688                    case ReducedContactElementsOne:
1689                        return true;
1690                    case Nodes:
1691                    case DegreesOfFreedom:
1692                        return false;
1693                    default:
1694                        stringstream temp;
1695                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;
1696                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1697                }
1698                break;
1699            case Elements:
1700                if (functionSpaceType_target==Elements) {
1701                    return true;
1702                } else if (functionSpaceType_target==ReducedElements) {
1703                    return true;
1704                } else {
1705                    return false;
1706                }
1707            case ReducedElements:
1708                if (functionSpaceType_target==ReducedElements) {
1709                    return true;
1710                } else {
1711                    return false;
1712                }
1713            case FaceElements:
1714                if (functionSpaceType_target==FaceElements) {
1715                    return true;
1716                } else if (functionSpaceType_target==ReducedFaceElements) {
1717                    return true;
1718                } else {
1719                    return false;
1720                }
1721            case ReducedFaceElements:
1722                if (functionSpaceType_target==ReducedFaceElements) {
1723                    return true;
1724                } else {
1725                    return false;
1726                }
1727            case Points:
1728                if (functionSpaceType_target==Points) {
1729                    return true;
1730                } else {
1731                    return false;
1732                }
1733            case ContactElementsZero:
1734            case ContactElementsOne:
1735                if (functionSpaceType_target==ContactElementsZero || functionSpaceType_target==ContactElementsOne) {
1736                    return true;
1737                } else if (functionSpaceType_target==ReducedContactElementsZero || functionSpaceType_target==ReducedContactElementsOne) {
1738                    return true;
1739                } else {
1740                    return false;
1741                }
1742            case ReducedContactElementsZero:
1743            case ReducedContactElementsOne:
1744                if (functionSpaceType_target==ReducedContactElementsZero || functionSpaceType_target==ReducedContactElementsOne) {
1745                    return true;
1746                } else {
1747                    return false;
1748                }
1749            case DegreesOfFreedom:
1750                switch(functionSpaceType_target) {
1751                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1752                    case DegreesOfFreedom:
1753                    case Nodes:
1754                    case ReducedNodes:
1755                    case Elements:
1756                    case ReducedElements:
1757                    case Points:
1758                    case FaceElements:
1759                    case ReducedFaceElements:
1760                    case ContactElementsZero:
1761                    case ReducedContactElementsZero:
1762                    case ContactElementsOne:
1763                    case ReducedContactElementsOne:
1764                        return true;
1765                    default:
1766                        stringstream temp;
1767                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;
1768                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1769                }
1770                break;
1771            case ReducedDegreesOfFreedom:
1772                switch(functionSpaceType_target) {
1773                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1774                    case ReducedNodes:
1775                    case Elements:
1776                    case ReducedElements:
1777                    case FaceElements:
1778                    case ReducedFaceElements:
1779                    case Points:
1780                    case ContactElementsZero:
1781                    case ReducedContactElementsZero:
1782                    case ContactElementsOne:
1783                    case ReducedContactElementsOne:
1784                        return true;
1785                    case Nodes:
1786                    case DegreesOfFreedom:
1787                        return false;
1788                    default:
1789                        stringstream temp;
1790                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;
1791                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1792                }
1793                break;
1794            default:
1795                stringstream temp;
1796                temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_source;
1797                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1798                break;
1799        }
1800      return false;      return false;
1801  }  }
1802    
1803  bool MeshAdapter::operator==(const AbstractDomain& other) const  signed char MeshAdapter::preferredInterpolationOnDomain(int functionSpaceType_source, int functionSpaceType_target) const
1804    {
1805        if (probeInterpolationOnDomain(functionSpaceType_source, functionSpaceType_target))
1806            return 1;
1807    
1808        if (probeInterpolationOnDomain(functionSpaceType_target, functionSpaceType_source))
1809            return -1;
1810    
1811        return 0;
1812    }
1813    
1814    bool MeshAdapter::probeInterpolationACross(int functionSpaceType_source,
1815            const escript::AbstractDomain& targetDomain,
1816            int functionSpaceType_target) const
1817  {  {
   const MeshAdapter* temp=dynamic_cast<const MeshAdapter*>(&other);  
   if (temp!=0) {  
     return (m_finleyMesh==temp->m_finleyMesh);  
   } else {  
1818      return false;      return false;
   }  
1819  }  }
1820    
1821  bool MeshAdapter::operator!=(const AbstractDomain& other) const  bool MeshAdapter::operator==(const escript::AbstractDomain& other) const
1822  {  {
1823    return !(operator==(other));      const MeshAdapter* temp=dynamic_cast<const MeshAdapter*>(&other);
1824        if (temp) {
1825            return (m_finleyMesh==temp->m_finleyMesh);
1826        } else {
1827            return false;
1828        }
1829  }  }
1830    
1831  int MeshAdapter::getSystemMatrixTypeId(const int solver, const int package, const bool symmetry) const  bool MeshAdapter::operator!=(const escript::AbstractDomain& other) const
1832  {  {
1833     int out=Paso_SystemMatrix_getSystemMatrixTypeId(SystemMatrixAdapter::mapOptionToPaso(solver),SystemMatrixAdapter::mapOptionToPaso(package),symmetry?1:0);      return !(operator==(other));
    checkPasoError();  
    return out;  
1834  }  }
1835    
1836  Data MeshAdapter::getX() const  int MeshAdapter::getSystemMatrixTypeId(const int solver, const int preconditioner, const int package, const bool symmetry) const
1837  {  {
1838    return continuousFunction(asAbstractContinuousDomain()).getX();      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1839        return SystemMatrixAdapter::getSystemMatrixTypeId(solver, preconditioner,
1840                   package, symmetry, mesh->MPIInfo);
1841  }  }
1842    
1843  Data MeshAdapter::getNormal() const  int MeshAdapter::getTransportTypeId(const int solver, const int preconditioner, const int package, const bool symmetry) const
1844  {  {
1845    return functionOnBoundary(asAbstractContinuousDomain()).getNormal();      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1846        return TransportProblemAdapter::getTransportTypeId(solver, preconditioner,
1847                    package, symmetry, mesh->MPIInfo);
1848  }  }
1849    
1850  Data MeshAdapter::getSize() const  escript::Data MeshAdapter::getX() const
1851  {  {
1852    return function(asAbstractContinuousDomain()).getSize();      return continuousFunction(*this).getX();
1853  }  }
1854    
1855    escript::Data MeshAdapter::getNormal() const
1856    {
1857        return functionOnBoundary(*this).getNormal();
1858    }
1859    
1860    escript::Data MeshAdapter::getSize() const
1861    {
1862        return escript::function(*this).getSize();
1863    }
1864    
1865    const int* MeshAdapter::borrowSampleReferenceIDs(int functionSpaceType) const
1866    {
1867        int *out = NULL;
1868        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1869        switch (functionSpaceType) {
1870            case Nodes:
1871                out=mesh->Nodes->Id;
1872                break;
1873            case ReducedNodes:
1874                out=mesh->Nodes->reducedNodesId;
1875                break;
1876            case Elements:
1877            case ReducedElements:
1878                out=mesh->Elements->Id;
1879                break;
1880            case FaceElements:
1881            case ReducedFaceElements:
1882                out=mesh->FaceElements->Id;
1883                break;
1884            case Points:
1885                out=mesh->Points->Id;
1886                break;
1887            case ContactElementsZero:
1888            case ReducedContactElementsZero:
1889            case ContactElementsOne:
1890            case ReducedContactElementsOne:
1891                out=mesh->ContactElements->Id;
1892                break;
1893            case DegreesOfFreedom:
1894                out=mesh->Nodes->degreesOfFreedomId;
1895                break;
1896            case ReducedDegreesOfFreedom:
1897                out=mesh->Nodes->reducedDegreesOfFreedomId;
1898                break;
1899            default:
1900                stringstream temp;
1901                temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceType << " for domain: " << getDescription();
1902                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1903                break;
1904        }
1905        return out;
1906    }
1907  int MeshAdapter::getTagFromSampleNo(int functionSpaceType, int sampleNo) const  int MeshAdapter::getTagFromSampleNo(int functionSpaceType, int sampleNo) const
1908  {  {
1909    int* tagList;      int out=0;
1910    int numTags;      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1911    getTagList(functionSpaceType, &tagList, &numTags);      switch (functionSpaceType) {
1912    return tagList[sampleNo];          case Nodes:
1913                out=mesh->Nodes->Tag[sampleNo];
1914                break;
1915            case ReducedNodes:
1916                throw FinleyAdapterException(" Error - ReducedNodes does not support tags.");
1917                break;
1918            case Elements:
1919            case ReducedElements:
1920                out=mesh->Elements->Tag[sampleNo];
1921                break;
1922            case FaceElements:
1923            case ReducedFaceElements:
1924                out=mesh->FaceElements->Tag[sampleNo];
1925                break;
1926            case Points:
1927                out=mesh->Points->Tag[sampleNo];
1928                break;
1929            case ContactElementsZero:
1930            case ReducedContactElementsZero:
1931            case ContactElementsOne:
1932            case ReducedContactElementsOne:
1933                out=mesh->ContactElements->Tag[sampleNo];
1934                break;
1935            case DegreesOfFreedom:
1936                throw FinleyAdapterException(" Error - DegreesOfFreedom does not support tags.");
1937                break;
1938            case ReducedDegreesOfFreedom:
1939                throw FinleyAdapterException(" Error - ReducedDegreesOfFreedom does not support tags.");
1940                break;
1941            default:
1942                stringstream temp;
1943                temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceType << " for domain: " << getDescription();
1944                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1945                break;
1946        }
1947        return out;
1948    }
1949    
1950    
1951    void MeshAdapter::setTags(const int functionSpaceType, const int newTag, const escript::Data& mask) const
1952    {
1953        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1954        switch(functionSpaceType) {
1955            case Nodes:
1956                mesh->Nodes->setTags(newTag, mask);
1957                break;
1958            case ReducedNodes:
1959                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedNodes does not support tags");
1960            case DegreesOfFreedom:
1961                throw FinleyAdapterException("Error - DegreesOfFreedom does not support tags");
1962            case ReducedDegreesOfFreedom:
1963                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedDegreesOfFreedom does not support tags");
1964            case Elements:
1965            case ReducedElements:
1966                mesh->Elements->setTags(newTag, mask);
1967                break;
1968            case FaceElements:
1969            case ReducedFaceElements:
1970                mesh->FaceElements->setTags(newTag, mask);
1971                break;
1972            case Points:
1973                mesh->Points->setTags(newTag, mask);
1974                break;
1975            case ContactElementsZero:
1976            case ReducedContactElementsZero:
1977            case ContactElementsOne:
1978            case ReducedContactElementsOne:
1979                mesh->ContactElements->setTags(newTag, mask);
1980                break;
1981            default:
1982                stringstream temp;
1983                temp << "Error - Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType;
1984                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1985        }
1986        checkFinleyError();
1987    }
1988    
1989    void MeshAdapter::setTagMap(const string& name, int tag)
1990    {
1991        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1992        mesh->addTagMap(name.c_str(), tag);
1993        checkFinleyError();
1994    }
1995    
1996    int MeshAdapter::getTag(const string& name) const
1997    {
1998        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1999        int tag = mesh->getTag(name.c_str());
2000        checkFinleyError();
2001        return tag;
2002    }
2003    
2004    bool MeshAdapter::isValidTagName(const string& name) const
2005    {
2006        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2007        return mesh->isValidTagName(name.c_str());
2008    }
2009    
2010    string MeshAdapter::showTagNames() const
2011    {
2012        stringstream temp;
2013        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2014        TagMap::const_iterator it = mesh->tagMap.begin();
2015        while (it != mesh->tagMap.end()) {
2016            temp << it->first;
2017            ++it;
2018            if (it != mesh->tagMap.end())
2019                temp << ", ";
2020        }
2021        return temp.str();
2022    }
2023    
2024    int MeshAdapter::getNumberOfTagsInUse(int functionSpaceCode) const
2025    {
2026        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2027        switch(functionSpaceCode) {
2028            case Nodes:
2029                return mesh->Nodes->tagsInUse.size();
2030            case ReducedNodes:
2031                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedNodes does not support tags");
2032            case DegreesOfFreedom:
2033                throw FinleyAdapterException("Error - DegreesOfFreedom does not support tags");
2034            case ReducedDegreesOfFreedom:
2035                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedDegreesOfFreedom does not support tags");
2036            case Elements:
2037            case ReducedElements:
2038                return mesh->Elements->tagsInUse.size();
2039            case FaceElements:
2040            case ReducedFaceElements:
2041                return mesh->FaceElements->tagsInUse.size();
2042            case Points:
2043                return mesh->Points->tagsInUse.size();
2044            case ContactElementsZero:
2045            case ReducedContactElementsZero:
2046            case ContactElementsOne:
2047            case ReducedContactElementsOne:
2048                return mesh->ContactElements->tagsInUse.size();
2049            default:
2050                stringstream ss;
2051                ss << "Finley does not know anything about function space type "
2052                     << functionSpaceCode;
2053                throw FinleyAdapterException(ss.str());
2054        }
2055        return 0;
2056    }
2057    
2058    const int* MeshAdapter::borrowListOfTagsInUse(int functionSpaceCode) const
2059    {
2060        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2061        switch(functionSpaceCode) {
2062            case Nodes:
2063                return &mesh->Nodes->tagsInUse[0];
2064            case ReducedNodes:
2065                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedNodes does not support tags");
2066            case DegreesOfFreedom:
2067                throw FinleyAdapterException("Error - DegreesOfFreedom does not support tags");
2068            case ReducedDegreesOfFreedom:
2069                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedDegreesOfFreedom does not support tags");
2070            case Elements:
2071            case ReducedElements:
2072                return &mesh->Elements->tagsInUse[0];
2073            case FaceElements:
2074            case ReducedFaceElements:
2075                return &mesh->FaceElements->tagsInUse[0];
2076            case Points:
2077                return &mesh->Points->tagsInUse[0];
2078            case ContactElementsZero:
2079            case ReducedContactElementsZero:
2080            case ContactElementsOne:
2081            case ReducedContactElementsOne:
2082                return &mesh->ContactElements->tagsInUse[0];
2083            default:
2084                stringstream temp;
2085                temp << "Error - Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceCode;
2086                throw FinleyAdapterException(temp.str());
2087        }
2088        return NULL;
2089    }
2090    
2091    
2092    bool MeshAdapter::canTag(int functionSpaceCode) const
2093    {
2094        switch(functionSpaceCode) {
2095            case Nodes:
2096            case Elements:
2097            case ReducedElements:
2098            case FaceElements:
2099            case ReducedFaceElements:
2100            case Points:
2101            case ContactElementsZero:
2102            case ReducedContactElementsZero:
2103            case ContactElementsOne:
2104            case ReducedContactElementsOne:
2105                return true;
2106            default:
2107                return false;
2108        }
2109    }
2110    
2111    escript::AbstractDomain::StatusType MeshAdapter::getStatus() const
2112    {
2113        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2114        return mesh->getStatus();
2115    }
2116    
2117    int MeshAdapter::getApproximationOrder(const int functionSpaceCode) const
2118    {
2119        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2120        int order =-1;
2121        switch(functionSpaceCode) {
2122            case Nodes:
2123            case DegreesOfFreedom:
2124                order=mesh->approximationOrder;
2125                break;
2126            case ReducedNodes:
2127            case ReducedDegreesOfFreedom:
2128                order=mesh->reducedApproximationOrder;
2129                break;
2130            case Elements:
2131            case FaceElements:
2132            case Points:
2133            case ContactElementsZero:
2134            case ContactElementsOne:
2135                order=mesh->integrationOrder;
2136                break;
2137            case ReducedElements:
2138            case ReducedFaceElements:
2139            case ReducedContactElementsZero:
2140            case ReducedContactElementsOne:
2141                order=mesh->reducedIntegrationOrder;
2142                break;
2143            default:
2144                stringstream temp;
2145                temp << "Error - Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceCode;
2146                throw FinleyAdapterException(temp.str());
2147        }
2148        return order;
2149    }
2150    
2151    bool MeshAdapter::supportsContactElements() const
2152    {
2153        return true;
2154    }
2155    
2156    escript::Data MeshAdapter::randomFill(const escript::DataTypes::ShapeType& shape,
2157           const escript::FunctionSpace& what, long seed, const boost::python::tuple& filter) const
2158    {
2159        escript::Data towipe(0, shape, what, true);
2160        // since we just made this object, no sharing is possible and we don't need to check for
2161        // exlusive write
2162        escript::DataTypes::ValueType& dv=towipe.getExpandedVectorReference();
2163        const size_t dvsize=dv.size();
2164        esysUtils::randomFillArray(seed, &(dv[0]), dvsize);
2165        return towipe;  
2166    }
2167    
2168    
2169    void MeshAdapter::addDiracPoints(const vector<double>& points,
2170                                     const vector<int>& tags) const
2171    {
2172        // points will be flattened
2173        const int dim = getDim();
2174        int numPoints=points.size()/dim;
2175        int numTags=tags.size();
2176        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2177    
2178        if ( points.size() % dim != 0 ) {
2179            throw FinleyAdapterException("Error - number of coords does not appear to be a multiple of dimension.");
2180        }
2181    
2182        if (numPoints != numTags)
2183        {
2184        throw FinleyAdapterException("Error - number of diractags must match number of diracpoints.");
2185        }
2186    
2187        if (numPoints > 0) {
2188            mesh->addPoints(numPoints, &points[0], &tags[0]);
2189            checkFinleyError();
2190        }
2191  }  }
2192    
2193  int MeshAdapter::getReferenceNoFromSampleNo(int functionSpaceType, int sampleNo) const  // void MeshAdapter::addDiracPoints(const boost::python::list& points, const boost::python::list& tags) const
2194  {  // {
2195    int* referenceNoList;  //       const int dim = getDim();
2196    int numReferenceNo;  //       int numPoints=boost::python::extract<int>(points.attr("__len__")());
2197    getReferenceNoList(functionSpaceType, &referenceNoList, &numReferenceNo);  //       int numTags=boost::python::extract<int>(tags.attr("__len__")());
2198    return referenceNoList[sampleNo];  //       Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2199    //
2200    //       if  ( (numTags > 0) && ( numPoints !=  numTags ) )
2201    //       throw FinleyAdapterException("Error - if tags are given number of tags and points must match.");
2202    //
2203    //       double* points_ptr=TMPMEMALLOC(numPoints * dim, double);
2204    //       int*    tags_ptr= TMPMEMALLOC(numPoints, int);
2205    //
2206    //       for (int i=0;i<numPoints;++i) {
2207    //         int tag_id=-1;
2208    //         int numComps=boost::python::extract<int>(points[i].attr("__len__")());
2209    //         if  ( numComps !=   dim ) {
2210    //                stringstream temp;
2211    //                temp << "Error - illegal number of components " << numComps << " for point " << i;
2212    //                throw FinleyAdapterException(temp.str());
2213    //         }
2214    //         points_ptr[ i * dim     ] = boost::python::extract<double>(points[i][0]);
2215    //         if ( dim > 1 ) points_ptr[ i * dim + 1 ] = boost::python::extract<double>(points[i][1]);
2216    //         if ( dim > 2 ) points_ptr[ i * dim + 2 ] = boost::python::extract<double>(points[i][2]);
2217    //
2218    //         if ( numTags > 0) {
2219    //                boost::python::extract<string> ex_str(tags[i]);
2220    //                if  ( ex_str.check() ) {
2221    //                    tag_id=getTag( ex_str());
2222    //                } else {
2223    //                     boost::python::extract<int> ex_int(tags[i]);
2224    //                     if ( ex_int.check() ) {
2225    //                         tag_id=ex_int();
2226    //                     } else {
2227    //                          stringstream temp;
2228    //                          temp << "Error - unable to extract tag for point " << i;
2229    //                          throw FinleyAdapterException(temp.str());
2230    //                    }
2231    //                }
2232    //         }
2233    //            tags_ptr[i]=tag_id;
2234    //       }
2235    //
2236    //       Finley_Mesh_addPoints(mesh, numPoints, points_ptr, tags_ptr);
2237    //       checkPasoError();
2238    //
2239    //       TMPMEMFREE(points_ptr);
2240    //       TMPMEMFREE(tags_ptr);
2241    // }
2242    
2243    /*
2244    void MeshAdapter:: addDiracPoint( const boost::python::list& point, const int tag) const
2245    {
2246        boost::python::list points =  boost::python::list();
2247        boost::python::list tags =  boost::python::list();
2248        points.append(point);
2249        tags.append(tag);
2250        addDiracPoints(points, tags);
2251  }  }
2252    */
2253    
2254    /*
2255    void MeshAdapter:: addDiracPointWithTagName( const boost::python::list& point, const string& tag) const
2256    {
2257        boost::python::list points =   boost::python::list();
2258        boost::python::list tags =   boost::python::list();
2259        points.append(point);
2260        tags.append(tag);
2261        addDiracPoints(points, tags);
2262    }
2263    */
2264  }  // end of namespace  }  // end of namespace
2265    

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