/[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 5136 by caltinay, Tue Sep 9 07:13:55 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    namespace bp = boost::python;
33    
34  namespace finley {  namespace finley {
35    
 //  
36  // define the static constants  // define the static constants
37  MeshAdapter::FunctionSpaceNamesMapType MeshAdapter::m_functionSpaceTypeNames;  MeshAdapter::FunctionSpaceNamesMapType MeshAdapter::m_functionSpaceTypeNames;
38  const int MeshAdapter::DegreesOfFreedom=FINLEY_DEGREES_OF_FREEDOM;  const int MeshAdapter::DegreesOfFreedom=FINLEY_DEGREES_OF_FREEDOM;
39  const int MeshAdapter::ReducedDegreesOfFreedom=FINLEY_REDUCED_DEGREES_OF_FREEDOM;  const int MeshAdapter::ReducedDegreesOfFreedom=FINLEY_REDUCED_DEGREES_OF_FREEDOM;
40  const int MeshAdapter::Nodes=FINLEY_NODES;  const int MeshAdapter::Nodes=FINLEY_NODES;
41    const int MeshAdapter::ReducedNodes=FINLEY_REDUCED_NODES;
42  const int MeshAdapter::Elements=FINLEY_ELEMENTS;  const int MeshAdapter::Elements=FINLEY_ELEMENTS;
43    const int MeshAdapter::ReducedElements=FINLEY_REDUCED_ELEMENTS;
44  const int MeshAdapter::FaceElements=FINLEY_FACE_ELEMENTS;  const int MeshAdapter::FaceElements=FINLEY_FACE_ELEMENTS;
45    const int MeshAdapter::ReducedFaceElements=FINLEY_REDUCED_FACE_ELEMENTS;
46  const int MeshAdapter::Points=FINLEY_POINTS;  const int MeshAdapter::Points=FINLEY_POINTS;
47  const int MeshAdapter::ContactElementsZero=FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_1;  const int MeshAdapter::ContactElementsZero=FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_1;
48    const int MeshAdapter::ReducedContactElementsZero=FINLEY_REDUCED_CONTACT_ELEMENTS_1;
49  const int MeshAdapter::ContactElementsOne=FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_2;  const int MeshAdapter::ContactElementsOne=FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_2;
50    const int MeshAdapter::ReducedContactElementsOne=FINLEY_REDUCED_CONTACT_ELEMENTS_2;
51    
52  MeshAdapter::MeshAdapter(Finley_Mesh* finleyMesh)  MeshAdapter::MeshAdapter(Mesh* finleyMesh)
53  {  {
54    setFunctionSpaceTypeNames();      setFunctionSpaceTypeNames();
55    //      // need to use a null_deleter as Finley_Mesh_free deletes the pointer
56    // need to use a null_deleter as Finley_Mesh_dealloc deletes the pointer      // for us.
57    // for us.      m_finleyMesh.reset(finleyMesh, null_deleter());
   m_finleyMesh.reset(finleyMesh,null_deleter());  
58  }  }
59    
60  //  //
61  // The copy constructor should just increment the use count  // The copy constructor should just increment the use count
62  MeshAdapter::MeshAdapter(const MeshAdapter& in):  MeshAdapter::MeshAdapter(const MeshAdapter& in) :
63  m_finleyMesh(in.m_finleyMesh)      m_finleyMesh(in.m_finleyMesh)
64  {  {
65    setFunctionSpaceTypeNames();      setFunctionSpaceTypeNames();
66  }  }
67    
68  MeshAdapter::~MeshAdapter()  MeshAdapter::~MeshAdapter()
69  {  {
70    //      // I hope the case for the pointer being zero has been taken care of
71    // I hope the case for the pointer being zero has been taken care of.      if (m_finleyMesh.unique()) {
72    //  cout << "In MeshAdapter destructor." << endl;          delete m_finleyMesh.get();
73    if (m_finleyMesh.unique()) {      }
74      //   cout << "Calling dealloc." << endl;  }
75      Finley_Mesh_dealloc(m_finleyMesh.get());  
76      //   cout << "Finished dealloc." << endl;  int MeshAdapter::getMPISize() const
77    }  {
78        return m_finleyMesh.get()->MPIInfo->size;
79  }  }
80    
81  Finley_Mesh* MeshAdapter::getFinley_Mesh() const {  int MeshAdapter::getMPIRank() const
82     return m_finleyMesh.get();  {
83        return m_finleyMesh.get()->MPIInfo->rank;
84  }  }
85    
86  void MeshAdapter::write(const std::string& fileName) const  void MeshAdapter::MPIBarrier() const
87  {  {
88    char fName[fileName.size()+1];  #ifdef ESYS_MPI
89    strcpy(fName,fileName.c_str());      MPI_Barrier(m_finleyMesh.get()->MPIInfo->comm);
90    Finley_Mesh_write(m_finleyMesh.get(),fName);  #endif
   checkFinleyError();  
91  }  }
92    
93  // void MeshAdapter::getTagList(int functionSpaceType,  bool MeshAdapter::onMasterProcessor() const
94  //                  int* numTags) const  {
95  // {      return m_finleyMesh.get()->MPIInfo->rank == 0;
96  //   Finley_Mesh_tagList(m_finleyMesh.get(),functionSpaceType,tagList,numTags);  }
97  //   return;  
98  // }  MPI_Comm MeshAdapter::getMPIComm() const
99    {
100        return m_finleyMesh->MPIInfo->comm;
101    }
102    
103    Mesh* MeshAdapter::getFinley_Mesh() const
104    {
105        return m_finleyMesh.get();
106    }
107    
108    void MeshAdapter::write(const string& fileName) const
109    {
110        m_finleyMesh.get()->write(fileName);
111        checkFinleyError();
112    }
113    
114    void MeshAdapter::Print_Mesh_Info(const bool full) const
115    {
116        m_finleyMesh.get()->printInfo(full);
117    }
118    
119    void MeshAdapter::dump(const string& fileName) const
120    {
121    #ifdef USE_NETCDF
122        const NcDim* ncdims[12] = {NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL};
123        NcVar *ids;
124        int *int_ptr;
125        Mesh *mesh = m_finleyMesh.get();
126        int num_Tags = 0;
127        int mpi_size                         = mesh->MPIInfo->size;
128        int mpi_rank                         = mesh->MPIInfo->rank;
129        int numDim                           = mesh->Nodes->numDim;
130        int numNodes                         = mesh->Nodes->numNodes;
131        int num_Elements                     = mesh->Elements->numElements;
132        int num_FaceElements                 = mesh->FaceElements->numElements;
133        int num_ContactElements              = mesh->ContactElements->numElements;
134        int num_Points                       = mesh->Points->numElements;
135        int num_Elements_numNodes            = mesh->Elements->numNodes;
136        int num_FaceElements_numNodes        = mesh->FaceElements->numNodes;
137        int num_ContactElements_numNodes     = mesh->ContactElements->numNodes;
138    #ifdef ESYS_MPI
139        MPI_Status status;
140    #endif
141    
142    /* Incoming token indicates it's my turn to write */
143    #ifdef ESYS_MPI
144        if (mpi_rank>0) {
145            MPI_Recv(&num_Tags, 0, MPI_INT, mpi_rank-1, 81800, mesh->MPIInfo->comm, &status);
146        }
147    #endif
148    
149        const std::string newFileName(esysUtils::appendRankToFileName(fileName,
150                                                         mpi_size, mpi_rank));
151    
152        // Figure out how much storage is required for tags
153        num_Tags = mesh->tagMap.size();
154    
155        // NetCDF error handler
156        NcError err(NcError::verbose_nonfatal);
157        // Create the file.
158        NcFile dataFile(newFileName.c_str(), NcFile::Replace);
159        string msgPrefix("Error in MeshAdapter::dump: NetCDF operation failed - ");
160        // check if writing was successful
161        if (!dataFile.is_valid())
162            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"Open file for output");
163    
164        // Define dimensions (num_Elements and dim_Elements are identical,
165        // dim_Elements only appears if > 0)
166        if (! (ncdims[0] = dataFile.add_dim("numNodes", numNodes)) )
167            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(numNodes)");
168        if (! (ncdims[1] = dataFile.add_dim("numDim", numDim)) )
169            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(numDim)");
170        if (! (ncdims[2] = dataFile.add_dim("mpi_size_plus_1", mpi_size+1)) )
171            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(mpi_size)");
172        if (num_Elements>0)
173            if (! (ncdims[3] = dataFile.add_dim("dim_Elements", num_Elements)) )
174                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_Elements)");
175        if (num_FaceElements>0)
176            if (! (ncdims[4] = dataFile.add_dim("dim_FaceElements", num_FaceElements)) )
177                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_FaceElements)");
178        if (num_ContactElements>0)
179            if (! (ncdims[5] = dataFile.add_dim("dim_ContactElements", num_ContactElements)) )
180                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_ContactElements)");
181        if (num_Points>0)
182            if (! (ncdims[6] = dataFile.add_dim("dim_Points", num_Points)) )
183                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_Points)");
184        if (num_Elements>0)
185            if (! (ncdims[7] = dataFile.add_dim("dim_Elements_Nodes", num_Elements_numNodes)) )
186                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_Elements_Nodes)");
187        if (num_FaceElements>0)
188            if (! (ncdims[8] = dataFile.add_dim("dim_FaceElements_numNodes", num_FaceElements_numNodes)) )
189                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_FaceElements_numNodes)");
190        if (num_ContactElements>0)
191            if (! (ncdims[9] = dataFile.add_dim("dim_ContactElements_numNodes", num_ContactElements_numNodes)) )
192                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_ContactElements_numNodes)");
193        if (num_Tags>0)
194            if (! (ncdims[10] = dataFile.add_dim("dim_Tags", num_Tags)) )
195                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_dim(dim_Tags)");
196    
197        // Attributes: MPI size, MPI rank, Name, order, reduced_order
198        if (!dataFile.add_att("mpi_size", mpi_size))
199            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(mpi_size)");
200        if (!dataFile.add_att("mpi_rank", mpi_rank))
201            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(mpi_rank)");
202        if (!dataFile.add_att("Name",mesh->m_name.c_str()))
203            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(Name)");
204        if (!dataFile.add_att("numDim",numDim))
205            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(order)");
206        if (!dataFile.add_att("order",mesh->integrationOrder))
207            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(order)");
208        if (!dataFile.add_att("reduced_order",mesh->reducedIntegrationOrder))
209            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(reduced_order)");
210        if (!dataFile.add_att("numNodes",numNodes))
211            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(numNodes)");
212        if (!dataFile.add_att("num_Elements",num_Elements))
213            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_Elements)");
214        if (!dataFile.add_att("num_FaceElements",num_FaceElements))
215            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_FaceElements)");
216        if (!dataFile.add_att("num_ContactElements",num_ContactElements))
217            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_ContactElements)");
218        if (!dataFile.add_att("num_Points",num_Points))
219            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_Points)");
220        if (!dataFile.add_att("num_Elements_numNodes",num_Elements_numNodes))
221            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_Elements_numNodes)");
222        if (!dataFile.add_att("num_FaceElements_numNodes",num_FaceElements_numNodes) )
223            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_FaceElements_numNodes)");
224        if (!dataFile.add_att("num_ContactElements_numNodes",num_ContactElements_numNodes) )
225            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_ContactElements_numNodes)");
226        if (!dataFile.add_att("Elements_TypeId", mesh->Elements->referenceElementSet->referenceElement->Type->TypeId) )
227            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(Elements_TypeId)");
228        if (!dataFile.add_att("FaceElements_TypeId", mesh->FaceElements->referenceElementSet->referenceElement->Type->TypeId) )
229            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(FaceElements_TypeId)");
230        if (!dataFile.add_att("ContactElements_TypeId", mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElement->Type->TypeId) )
231            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(ContactElements_TypeId)");
232        if (!dataFile.add_att("Points_TypeId", mesh->Points->referenceElementSet->referenceElement->Type->TypeId) )
233            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(Points_TypeId)");
234        if (!dataFile.add_att("num_Tags", num_Tags) )
235            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(num_Tags)");
236    
237        // // // // // Nodes // // // // //
238    
239        // Nodes nodeDistribution
240        if (! (ids = dataFile.add_var("Nodes_NodeDistribution", ncInt, ncdims[2])) )
241            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_NodeDistribution)");
242        int_ptr = &mesh->Nodes->nodesDistribution->first_component[0];
243        if (! (ids->put(int_ptr, mpi_size+1)) )
244            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_NodeDistribution)");
245    
246        // Nodes degreesOfFreedomDistribution
247        if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_DofDistribution", ncInt, ncdims[2])) )
248            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_DofDistribution)");
249        int_ptr = &mesh->Nodes->degreesOfFreedomDistribution->first_component[0];
250        if (! (ids->put(int_ptr, mpi_size+1)) )
251            throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_DofDistribution)");
252    
253        // Only write nodes if non-empty because NetCDF doesn't like empty arrays
254        // (it treats them as NC_UNLIMITED)
255        if (numNodes>0) {
256            // Nodes Id
257            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_Id", ncInt, ncdims[0])) )
258                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_Id)");
259            int_ptr = &mesh->Nodes->Id[0];
260            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
261                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_Id)");
262    
263            // Nodes Tag
264            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_Tag", ncInt, ncdims[0])) )
265                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_Tag)");
266            int_ptr = &mesh->Nodes->Tag[0];
267            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
268                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_Tag)");
269    
270            // Nodes gDOF
271            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_gDOF", ncInt, ncdims[0])) )
272                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_gDOF)");
273            int_ptr = &mesh->Nodes->globalDegreesOfFreedom[0];
274            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
275                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_gDOF)");
276    
277            // Nodes global node index
278            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_gNI", ncInt, ncdims[0])) )
279                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_gNI)");
280            int_ptr = &mesh->Nodes->globalNodesIndex[0];
281            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
282                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_gNI)");
283    
284            // Nodes grDof
285            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_grDfI", ncInt, ncdims[0])) )
286                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_grDfI)");
287            int_ptr = &mesh->Nodes->globalReducedDOFIndex[0];
288            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
289                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_grDfI)");
290    
291            // Nodes grNI
292            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_grNI", ncInt, ncdims[0])) )
293                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_grNI)");
294            int_ptr = &mesh->Nodes->globalReducedNodesIndex[0];
295            if (! (ids->put(int_ptr, numNodes)) )
296                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_grNI)");
297    
298            // Nodes Coordinates
299            if (! ( ids = dataFile.add_var("Nodes_Coordinates", ncDouble, ncdims[0], ncdims[1]) ) )
300                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Nodes_Coordinates)");
301            if (! (ids->put(&(mesh->Nodes->Coordinates[INDEX2(0,0,numDim)]), numNodes, numDim)) )
302                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Nodes_Coordinates)");
303        }
304    
305        // // // // // Elements // // // // //
306        if (num_Elements>0) {
307            // Elements_Id
308            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Id", ncInt, ncdims[3])) )
309                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Id)");
310            int_ptr = &mesh->Elements->Id[0];
311            if (! (ids->put(int_ptr, num_Elements)) )
312                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Id)");
313    
314            // Elements_Tag
315            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Tag", ncInt, ncdims[3])) )
316                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Tag)");
317            int_ptr = &mesh->Elements->Tag[0];
318            if (! (ids->put(int_ptr, num_Elements)) )
319                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Tag)");
320    
321            // Elements_Owner
322            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Owner", ncInt, ncdims[3])) )
323                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Owner)");
324            int_ptr = &mesh->Elements->Owner[0];
325            if (! (ids->put(int_ptr, num_Elements)) )
326                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Owner)");
327    
328            // Elements_Color
329            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Color", ncInt, ncdims[3])) )
330                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Color)");
331            int_ptr = &mesh->Elements->Color[0];
332            if (! (ids->put(int_ptr, num_Elements)) )
333                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Color)");
334    
335            // Elements_Nodes
336            if (! ( ids = dataFile.add_var("Elements_Nodes", ncInt, ncdims[3], ncdims[7]) ) )
337                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Elements_Nodes)");
338            if (! (ids->put(&(mesh->Elements->Nodes[0]), num_Elements, num_Elements_numNodes)) )
339                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Elements_Nodes)");
340        }
341    
342        // // // // // Face_Elements // // // // //
343        if (num_FaceElements>0) {
344            // FaceElements_Id
345            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Id", ncInt, ncdims[4])) )
346                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Id)");
347            int_ptr = &mesh->FaceElements->Id[0];
348            if (! (ids->put(int_ptr, num_FaceElements)) )
349                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Id)");
350    
351            // FaceElements_Tag
352            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Tag", ncInt, ncdims[4])) )
353                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Tag)");
354            int_ptr = &mesh->FaceElements->Tag[0];
355            if (! (ids->put(int_ptr, num_FaceElements)) )
356                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Tag)");
357    
358            // FaceElements_Owner
359            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Owner", ncInt, ncdims[4])) )
360                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Owner)");
361            int_ptr = &mesh->FaceElements->Owner[0];
362            if (! (ids->put(int_ptr, num_FaceElements)) )
363                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Owner)");
364    
365            // FaceElements_Color
366            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Color", ncInt, ncdims[4])) )
367                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Color)");
368            int_ptr = &mesh->FaceElements->Color[0];
369            if (! (ids->put(int_ptr, num_FaceElements)) )
370                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Color)");
371    
372            // FaceElements_Nodes
373            if (! ( ids = dataFile.add_var("FaceElements_Nodes", ncInt, ncdims[4], ncdims[8]) ) )
374                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(FaceElements_Nodes)");
375            if (! (ids->put(&(mesh->FaceElements->Nodes[0]), num_FaceElements, num_FaceElements_numNodes)) )
376                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(FaceElements_Nodes)");
377        }
378    
379        // // // // // Contact_Elements // // // // //
380        if (num_ContactElements>0) {
381    
382            // ContactElements_Id
383            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Id", ncInt, ncdims[5])) )
384                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Id)");
385            int_ptr = &mesh->ContactElements->Id[0];
386            if (! (ids->put(int_ptr, num_ContactElements)) )
387                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Id)");
388    
389            // ContactElements_Tag
390            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Tag", ncInt, ncdims[5])) )
391                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Tag)");
392            int_ptr = &mesh->ContactElements->Tag[0];
393            if (! (ids->put(int_ptr, num_ContactElements)) )
394                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Tag)");
395    
396            // ContactElements_Owner
397            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Owner", ncInt, ncdims[5])) )
398                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Owner)");
399            int_ptr = &mesh->ContactElements->Owner[0];
400            if (! (ids->put(int_ptr, num_ContactElements)) )
401                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Owner)");
402    
403            // ContactElements_Color
404            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Color", ncInt, ncdims[5])) )
405                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Color)");
406            int_ptr = &mesh->ContactElements->Color[0];
407            if (! (ids->put(int_ptr, num_ContactElements)) )
408                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Color)");
409    
410            // ContactElements_Nodes
411            if (! ( ids = dataFile.add_var("ContactElements_Nodes", ncInt, ncdims[5], ncdims[9]) ) )
412                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(ContactElements_Nodes)");
413            if (! (ids->put(&(mesh->ContactElements->Nodes[0]), num_ContactElements, num_ContactElements_numNodes)) )
414                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(ContactElements_Nodes)");
415        }
416    
417        // // // // // Points // // // // //
418        if (num_Points>0) {
419            // Points_Id
420            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Id", ncInt, ncdims[6])) )
421                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Id)");
422            int_ptr = &mesh->Points->Id[0];
423            if (! (ids->put(int_ptr, num_Points)) )
424                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Id)");
425    
426            // Points_Tag
427            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Tag", ncInt, ncdims[6])) )
428                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Tag)");
429            int_ptr = &mesh->Points->Tag[0];
430            if (! (ids->put(int_ptr, num_Points)) )
431                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Tag)");
432    
433            // Points_Owner
434            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Owner", ncInt, ncdims[6])) )
435                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Owner)");
436            int_ptr = &mesh->Points->Owner[0];
437            if (! (ids->put(int_ptr, num_Points)) )
438                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Owner)");
439    
440            // Points_Color
441            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Color", ncInt, ncdims[6])) )
442                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Color)");
443            int_ptr = &mesh->Points->Color[0];
444            if (! (ids->put(int_ptr, num_Points)) )
445                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Color)");
446    
447            // Points_Nodes
448            // mesh->Nodes->Id[mesh->Points->Nodes[INDEX2(0,i,1)]]
449            if (! ( ids = dataFile.add_var("Points_Nodes", ncInt, ncdims[6]) ) )
450                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Points_Nodes)");
451            if (! (ids->put(&(mesh->Points->Nodes[0]), num_Points)) )
452                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Points_Nodes)");
453        }
454    
455        // // // // // TagMap // // // // //
456        if (num_Tags>0) {
457            // Temp storage to gather node IDs
458            vector<int> Tags_keys;
459    
460            // Copy tag data into temp arrays
461            TagMap::const_iterator it;
462            for (it=mesh->tagMap.begin(); it!=mesh->tagMap.end(); it++) {
463                Tags_keys.push_back(it->second);
464            }
465    
466            // Tags_keys
467            if (! (ids = dataFile.add_var("Tags_keys", ncInt, ncdims[10])) )
468                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_var(Tags_keys)");
469            int_ptr = &Tags_keys[0];
470            if (! (ids->put(int_ptr, num_Tags)) )
471                throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"put(Tags_keys)");
472    
473            // Tags_names_*
474            // This is an array of strings, it should be stored as an array but
475            // instead I have hacked in one attribute per string because the NetCDF
476            // manual doesn't tell how to do an array of strings
477            int i = 0;
478            for (it=mesh->tagMap.begin(); it!=mesh->tagMap.end(); it++, i++) {
479                stringstream tagnamestream;
480                tagnamestream << "Tags_name_" << i;
481                const string tagname = tagnamestream.str();
482                if (!dataFile.add_att(tagname.c_str(), it->first.c_str()))
483                    throw FinleyAdapterException(msgPrefix+"add_att(Tags_names_X)");
484            }
485        }
486    
487        // Send token to next MPI process so he can take his turn
488    #ifdef ESYS_MPI
489        if (mpi_rank<mpi_size-1) {
490            MPI_Send(&num_Tags, 0, MPI_INT, mpi_rank+1, 81800, mesh->MPIInfo->comm);
491        }
492    #endif
493    
494       // NetCDF file is closed by destructor of NcFile object
495    
496    #else // USE_NETCDF
497        setError(IO_ERROR, "MeshAdapter::dump: not configured with netCDF. Please contact your installation manager.");
498    #endif // USE_NETCDF
499        checkFinleyError();
500    }
501    
502  string MeshAdapter::getDescription() const  string MeshAdapter::getDescription() const
503  {  {
504    return "FinleyMesh";      return "FinleyMesh";
505  }  }
506    
507  string MeshAdapter::functionSpaceTypeAsString(int functionSpaceType) const  string MeshAdapter::functionSpaceTypeAsString(int functionSpaceType) const
508  {  {
509    FunctionSpaceNamesMapType::iterator loc;      FunctionSpaceNamesMapType::iterator loc;
510    loc=m_functionSpaceTypeNames.find(functionSpaceType);      loc=m_functionSpaceTypeNames.find(functionSpaceType);
511    if (loc==m_functionSpaceTypeNames.end()) {      if (loc==m_functionSpaceTypeNames.end()) {
512      return "Invalid function space type code.";          return "Invalid function space type code.";
513    } else {      } else {
514      return loc->second;          return loc->second;
515    }      }
516  }  }
517    
518  bool MeshAdapter::isValidFunctionSpaceType(int functionSpaceType) const  bool MeshAdapter::isValidFunctionSpaceType(int functionSpaceType) const
519  {  {
520    FunctionSpaceNamesMapType::iterator loc;      FunctionSpaceNamesMapType::iterator loc;
521    loc=m_functionSpaceTypeNames.find(functionSpaceType);      loc=m_functionSpaceTypeNames.find(functionSpaceType);
522    return (loc!=m_functionSpaceTypeNames.end());      return (loc!=m_functionSpaceTypeNames.end());
523  }  }
524    
525  void MeshAdapter::setFunctionSpaceTypeNames()  void MeshAdapter::setFunctionSpaceTypeNames()
526  {  {
527    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
528      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(DegreesOfFreedom,"Finley_DegreesOfFreedom"));                  DegreesOfFreedom,"Finley_DegreesOfFreedom [Solution(domain)]"));
529    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
530      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(ReducedDegreesOfFreedom,"Finley_ReducedDegreesOfFreedom"));                  ReducedDegreesOfFreedom,"Finley_ReducedDegreesOfFreedom [ReducedSolution(domain)]"));
531    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
532      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(Nodes,"Finley_Nodes"));                  Nodes,"Finley_Nodes [ContinuousFunction(domain)]"));
533    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
534      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(Elements,"Finley_Elements"));                  ReducedNodes,"Finley_Reduced_Nodes [ReducedContinuousFunction(domain)]"));
535    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
536      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(FaceElements,"Finley_Face_Elements"));                  Elements,"Finley_Elements [Function(domain)]"));
537    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
538      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(Points,"Finley_Points"));                  ReducedElements,"Finley_Reduced_Elements [ReducedFunction(domain)]"));
539    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
540      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(ContactElementsZero,"Finley_Contact_Elements_0"));                  FaceElements,"Finley_Face_Elements [FunctionOnBoundary(domain)]"));
541    m_functionSpaceTypeNames.insert      m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
542      (FunctionSpaceNamesMapType::value_type(ContactElementsOne,"Finley_Contact_Elements_1"));                  ReducedFaceElements,"Finley_Reduced_Face_Elements [ReducedFunctionOnBoundary(domain)]"));
543        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
544                    Points,"Finley_Points [DiracDeltaFunctions(domain)]"));
545        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
546                    ContactElementsZero,"Finley_Contact_Elements_0 [FunctionOnContactZero(domain)]"));
547        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
548                    ReducedContactElementsZero,"Finley_Reduced_Contact_Elements_0 [ReducedFunctionOnContactZero(domain)]"));
549        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
550                    ContactElementsOne,"Finley_Contact_Elements_1 [FunctionOnContactOne(domain)]"));
551        m_functionSpaceTypeNames.insert(FunctionSpaceNamesMapType::value_type(
552                    ReducedContactElementsOne,"Finley_Reduced_Contact_Elements_1 [ReducedFunctionOnContactOne(domain)]"));
553  }  }
554    
555  int MeshAdapter::getContinuousFunctionCode() const  int MeshAdapter::getContinuousFunctionCode() const
556  {  {
557    return Nodes;      return Nodes;
558    }
559    
560    int MeshAdapter::getReducedContinuousFunctionCode() const
561    {
562        return ReducedNodes;
563  }  }
564    
565  int MeshAdapter::getFunctionCode() const  int MeshAdapter::getFunctionCode() const
566  {  {
567    return Elements;      return Elements;
568    }
569    
570    int MeshAdapter::getReducedFunctionCode() const
571    {
572        return ReducedElements;
573  }  }
574    
575  int MeshAdapter::getFunctionOnBoundaryCode() const  int MeshAdapter::getFunctionOnBoundaryCode() const
576  {  {
577    return FaceElements;      return FaceElements;
578    }
579    
580    int MeshAdapter::getReducedFunctionOnBoundaryCode() const
581    {
582        return ReducedFaceElements;
583  }  }
584    
585  int MeshAdapter::getFunctionOnContactZeroCode() const  int MeshAdapter::getFunctionOnContactZeroCode() const
586  {  {
587    return ContactElementsZero;      return ContactElementsZero;
588    }
589    
590    int MeshAdapter::getReducedFunctionOnContactZeroCode() const
591    {
592        return ReducedContactElementsZero;
593  }  }
594    
595  int MeshAdapter::getFunctionOnContactOneCode() const  int MeshAdapter::getFunctionOnContactOneCode() const
596  {  {
597    return ContactElementsOne;      return ContactElementsOne;
598    }
599    
600    int MeshAdapter::getReducedFunctionOnContactOneCode() const
601    {
602        return ReducedContactElementsOne;
603  }  }
604    
605  int MeshAdapter::getSolutionCode() const  int MeshAdapter::getSolutionCode() const
606  {  {
607    return DegreesOfFreedom;      return DegreesOfFreedom;
608  }  }
609    
610  int MeshAdapter::getReducedSolutionCode() const  int MeshAdapter::getReducedSolutionCode() const
611  {  {
612    return ReducedDegreesOfFreedom;      return ReducedDegreesOfFreedom;
613  }  }
614    
615  int MeshAdapter::getDiracDeltaFunctionCode() const  int MeshAdapter::getDiracDeltaFunctionsCode() const
616  {  {
617    return Points;      return Points;
618  }  }
619    
620  //  //
621  // returns a pointer to the tag list of samples of functionSpaceType  // return the spatial dimension of the Mesh:
622  //  //
623  void MeshAdapter::getTagList(int functionSpaceType, int** tagList,  int MeshAdapter::getDim() const
624                   int* numTags) const  {
625  {      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
626    *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;  
627  }  }
628    
629  //  //
630  // return the spatial dimension of the Mesh:  // Return the number of data points summed across all MPI processes
631  //  //
632  int MeshAdapter::getDim() const  int MeshAdapter::getNumDataPointsGlobal() const
633  {  {
634    int numDim=Finley_Mesh_getDim(m_finleyMesh.get());      return m_finleyMesh.get()->Nodes->getGlobalNumNodes();
   checkFinleyError();  
   return numDim;  
635  }  }
636    
637  //  //
# Line 341  int MeshAdapter::getDim() const Line 640  int MeshAdapter::getDim() const
640  //  //
641  pair<int,int> MeshAdapter::getDataShape(int functionSpaceCode) const  pair<int,int> MeshAdapter::getDataShape(int functionSpaceCode) const
642  {  {
643     int numDataPointsPerSample=0;      int numDataPointsPerSample=0;
644     int numSamples=0;      int numSamples=0;
645     Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
646     switch (functionSpaceCode) {      switch (functionSpaceCode) {
647        case(Nodes):          case Nodes:
648             numDataPointsPerSample=1;              numDataPointsPerSample=1;
649             if (mesh->Nodes!=NULL) numSamples=mesh->Nodes->numNodes;              numSamples=mesh->Nodes->getNumNodes();
650             break;              break;
651        case(Elements):          case ReducedNodes:
652             if (mesh->Elements!=NULL) {              numDataPointsPerSample=1;
653               numSamples=mesh->Elements->numElements;              numSamples=mesh->Nodes->getNumReducedNodes();
654               numDataPointsPerSample=mesh->Elements->ReferenceElement->numQuadNodes;              break;
655             }          case Elements:
656             break;              if (mesh->Elements!=NULL) {
657        case(FaceElements):                  numSamples=mesh->Elements->numElements;
658             if (mesh->FaceElements!=NULL) {                  numDataPointsPerSample=mesh->Elements->referenceElementSet->referenceElement->Parametrization->numQuadNodes;
659                  numDataPointsPerSample=mesh->FaceElements->ReferenceElement->numQuadNodes;              }
660                break;
661            case ReducedElements:
662                if (mesh->Elements!=NULL) {
663                    numSamples=mesh->Elements->numElements;
664                    numDataPointsPerSample=mesh->Elements->referenceElementSet->referenceElementReducedQuadrature->Parametrization->numQuadNodes;
665                }
666                break;
667            case FaceElements:
668                if (mesh->FaceElements!=NULL) {
669                    numDataPointsPerSample=mesh->FaceElements->referenceElementSet->referenceElement->Parametrization->numQuadNodes;
670                    numSamples=mesh->FaceElements->numElements;
671                }
672                break;
673            case ReducedFaceElements:
674                if (mesh->FaceElements!=NULL) {
675                    numDataPointsPerSample=mesh->FaceElements->referenceElementSet->referenceElementReducedQuadrature->Parametrization->numQuadNodes;
676                  numSamples=mesh->FaceElements->numElements;                  numSamples=mesh->FaceElements->numElements;
677             }              }
678             break;              break;
679        case(Points):          case Points:
680             if (mesh->Points!=NULL) {              if (mesh->Points!=NULL) {
681               numDataPointsPerSample=1;                  numDataPointsPerSample=1;
682               numSamples=mesh->Points->numElements;                  numSamples=mesh->Points->numElements;
683             }              }
684             break;              break;
685        case(ContactElementsZero):          case ContactElementsZero:
686             if (mesh->ContactElements!=NULL) {              if (mesh->ContactElements!=NULL) {
687               numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->ReferenceElement->numQuadNodes;                  numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElement->Parametrization->numQuadNodes;
688               numSamples=mesh->ContactElements->numElements;                  numSamples=mesh->ContactElements->numElements;
689             }              }
690             break;              break;
691        case(ContactElementsOne):          case ReducedContactElementsZero:
692             if (mesh->ContactElements!=NULL) {              if (mesh->ContactElements!=NULL) {
693               numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->ReferenceElement->numQuadNodes;                  numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElementReducedQuadrature->Parametrization->numQuadNodes;
694               numSamples=mesh->ContactElements->numElements;                  numSamples=mesh->ContactElements->numElements;
695             }              }
696             break;              break;
697        case(DegreesOfFreedom):          case ContactElementsOne:
698             if (mesh->Nodes!=NULL) {              if (mesh->ContactElements!=NULL) {
699               numDataPointsPerSample=1;                  numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElement->Parametrization->numQuadNodes;
700               numSamples=mesh->Nodes->numDegreesOfFreedom;                  numSamples=mesh->ContactElements->numElements;
701             }              }
702             break;              break;
703        case(ReducedDegreesOfFreedom):          case ReducedContactElementsOne:
704             if (mesh->Nodes!=NULL) {              if (mesh->ContactElements!=NULL) {
705               numDataPointsPerSample=1;                  numDataPointsPerSample=mesh->ContactElements->referenceElementSet->referenceElementReducedQuadrature->Parametrization->numQuadNodes;
706               numSamples=mesh->Nodes->reducedNumDegreesOfFreedom;                  numSamples=mesh->ContactElements->numElements;
707             }              }
708             break;              break;
709        default:          case DegreesOfFreedom:
710          stringstream temp;              if (mesh->Nodes!=NULL) {
711          temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceCode << " for domain: " << getDescription();                  numDataPointsPerSample=1;
712          throw FinleyAdapterException(temp.str());                  numSamples=mesh->Nodes->getNumDegreesOfFreedom();
713          break;              }
714        }              break;
715        return pair<int,int>(numDataPointsPerSample,numSamples);          case ReducedDegreesOfFreedom:
716                if (mesh->Nodes!=NULL) {
717                    numDataPointsPerSample=1;
718                    numSamples=mesh->Nodes->getNumReducedDegreesOfFreedom();
719                }
720                break;
721            default:
722                stringstream temp;
723                temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceCode << " for domain: " << getDescription();
724                throw FinleyAdapterException(temp.str());
725                break;
726        }
727        return pair<int,int>(numDataPointsPerSample,numSamples);
728  }  }
729    
730  //  //
731  // 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
732    // hand side:
733  //  //
734  void MeshAdapter::addPDEToSystem(  void MeshAdapter::addPDEToSystem(
735                       SystemMatrixAdapter& mat, Data& rhs,          escript::AbstractSystemMatrix& mat, escript::Data& rhs,
736                       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,
737                       const Data& d, const Data& y,          const escript::Data& D, const escript::Data& X, const escript::Data& Y,
738                       const Data& d_contact,const Data& y_contact) const          const escript::Data& d, const escript::Data& y,
739  {          const escript::Data& d_contact, const escript::Data& y_contact,
740     Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();          const escript::Data& d_dirac, const escript::Data& y_dirac) const
741     Finley_Assemble_PDE(mesh->Nodes,mesh->Elements,mat.getPaso_SystemMatrix(),&(rhs.getDataC()),  {
742                         &(A.getDataC()),&(B.getDataC()),&(C.getDataC()),&(D.getDataC()),&(X.getDataC()),&(Y.getDataC()));      SystemMatrixAdapter* smat=dynamic_cast<SystemMatrixAdapter*>(&mat);
743     checkFinleyError();      if (!smat)
744     Finley_Assemble_RobinCondition(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,          throw FinleyAdapterException("finley only supports Paso system matrices.");
745                    mat.getPaso_SystemMatrix(),  
746                    &(rhs.getDataC()),      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
747                                    &(d.getDataC()),&(y.getDataC()),      paso::SystemMatrix_ptr S(smat->getPaso_SystemMatrix());
748                                    Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Mean_out);      Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Elements, S, rhs, A, B, C, D, X, Y);
749     checkFinleyError();      checkFinleyError();
750     Finley_Assemble_RobinCondition(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,  
751                    mat.getPaso_SystemMatrix(),  
752                    &(rhs.getDataC()),      Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, S, rhs,
753                                    &(d_contact.getDataC()),              escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(), d,
754                    &(y_contact.getDataC()),              escript::Data(), y);
755                                    Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Step_out);      checkFinleyError();
756     checkFinleyError();  
757        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, S, rhs,
758                escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(), d_contact,
759                escript::Data(), y_contact);
760        checkFinleyError();
761    
762        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Points, S, rhs, escript::Data(),
763                escript::Data(), escript::Data(), d_dirac, escript::Data(), y_dirac);
764        checkFinleyError();
765    }
766    
767    void MeshAdapter::addPDEToLumpedSystem(escript::Data& mat,
768            const escript::Data& D, const escript::Data& d,
769            const escript::Data& d_dirac, const bool useHRZ) const
770    {
771        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
772        Assemble_LumpedSystem(mesh->Nodes, mesh->Elements, mat, D, useHRZ);
773        checkFinleyError();
774    
775        Assemble_LumpedSystem(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, mat, d, useHRZ);
776        checkFinleyError();
777    
778        Assemble_LumpedSystem(mesh->Nodes, mesh->Points, mat, d_dirac, useHRZ);
779        checkFinleyError();
780  }  }
781    
782  //  //
783  // adds linear PDE of second order into the right hand side only  // adds linear PDE of second order into the right hand side only
784  //  //
785  void MeshAdapter::addPDEToRHS( Data& rhs,  void MeshAdapter::addPDEToRHS(escript::Data& rhs, const escript::Data& X,
786                       const  Data& X,const  Data& Y, const Data& y, const Data& y_contact) const          const escript::Data& Y, const escript::Data& y,
787            const escript::Data& y_contact, const escript::Data& y_dirac) const
788    {
789        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
790        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Elements, paso::SystemMatrix_ptr(), rhs,
791                escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
792                X, Y);
793        checkFinleyError();
794    
795        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, paso::SystemMatrix_ptr(),
796                rhs, escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
797                escript::Data(), escript::Data(), y);
798        checkFinleyError();
799    
800        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, paso::SystemMatrix_ptr(),
801                rhs, escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
802                escript::Data(), escript::Data(), y_contact);
803        checkFinleyError();
804    
805        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Points, paso::SystemMatrix_ptr(), rhs,
806                escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
807                escript::Data(), y_dirac);
808        checkFinleyError();
809    }
810    
811    //
812    // adds PDE of second order into a transport problem
813    //
814    void MeshAdapter::addPDEToTransportProblem(
815            escript::AbstractTransportProblem& tp, escript::Data& source,
816            const escript::Data& M, const escript::Data& A, const escript::Data& B,
817            const escript::Data& C, const escript::Data& D, const escript::Data& X,
818            const escript::Data& Y, const escript::Data& d, const escript::Data& y,
819            const escript::Data& d_contact, const escript::Data& y_contact,
820            const escript::Data& d_dirac, const escript::Data& y_dirac) const
821    {
822        TransportProblemAdapter* tpa=dynamic_cast<TransportProblemAdapter*>(&tp);
823        if (!tpa)
824            throw FinleyAdapterException("finley only supports Paso transport problems.");
825    
826        source.expand();
827    
828        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
829        paso::TransportProblem_ptr _tp(tpa->getPaso_TransportProblem());
830    
831        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Elements, _tp->mass_matrix, source,
832                            escript::Data(), escript::Data(), escript::Data(),
833                            M, escript::Data(), escript::Data());
834        checkFinleyError();
835    
836        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Elements, _tp->transport_matrix,
837                            source, A, B, C, D, X, Y);
838        checkFinleyError();
839    
840        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, _tp->transport_matrix,
841                            source, escript::Data(), escript::Data(),
842                            escript::Data(), d, escript::Data(), y);
843        checkFinleyError();
844    
845        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->ContactElements,
846                            _tp->transport_matrix, source, escript::Data(),
847                            escript::Data(), escript::Data(), d_contact,
848                            escript::Data(), y_contact);
849        checkFinleyError();
850    
851        Assemble_PDE(mesh->Nodes, mesh->Points, _tp->transport_matrix,
852                            source, escript::Data(), escript::Data(),
853                            escript::Data(), d_dirac, escript::Data(), y_dirac);
854        checkFinleyError();
855    }
856    
857    //
858    // interpolates data between different function spaces
859    //
860    void MeshAdapter::interpolateOnDomain(escript::Data& target, const escript::Data& in) const
861  {  {
862     Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();      const MeshAdapter& inDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(in.getFunctionSpace().getDomain()));
863        const MeshAdapter& targetDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(target.getFunctionSpace().getDomain()));
864        if (inDomain!=*this)
865            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolant.");
866        if (targetDomain!=*this)
867            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolation target.");
868    
869        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
870        switch(in.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
871            case Nodes:
872                switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
873                    case Nodes:
874                    case ReducedNodes:
875                    case DegreesOfFreedom:
876                    case ReducedDegreesOfFreedom:
877                        Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
878                        break;
879                    case Elements:
880                    case ReducedElements:
881                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in,target);
882                        break;
883                    case FaceElements:
884                    case ReducedFaceElements:
885                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in, target);
886                        break;
887                    case Points:
888                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in, target);
889                        break;
890                    case ContactElementsZero:
891                    case ReducedContactElementsZero:
892                    case ContactElementsOne:
893                    case ReducedContactElementsOne:
894                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in, target);
895                        break;
896                    default:
897                        stringstream temp;
898                        temp << "Error - Interpolation on Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();
899                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
900                        break;
901                }
902                break;
903            case ReducedNodes:
904                switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
905                    case Nodes:
906                    case ReducedNodes:
907                    case DegreesOfFreedom:
908                    case ReducedDegreesOfFreedom:
909                        Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
910                        break;
911                    case Elements:
912                    case ReducedElements:
913                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in, target);
914                        break;
915                    case FaceElements:
916                    case ReducedFaceElements:
917                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in, target);
918                        break;
919                    case Points:
920                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in, target);
921                        break;
922                    case ContactElementsZero:
923                    case ReducedContactElementsZero:
924                    case ContactElementsOne:
925                    case ReducedContactElementsOne:
926                        Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in, target);
927                        break;
928                    default:
929                        stringstream temp;
930                        temp << "Error - Interpolation on Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();
931                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
932                        break;
933                }
934                break;
935            case Elements:
936                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==Elements) {
937                    Assemble_CopyElementData(mesh->Elements, target, in);
938                } else if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedElements) {
939                    Assemble_AverageElementData(mesh->Elements, target, in);
940                } else {
941                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on elements possible.");
942                }
943                break;
944            case ReducedElements:
945                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedElements) {
946                    Assemble_CopyElementData(mesh->Elements, target, in);
947                } else {
948                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on elements with reduced integration order possible.");
949                }
950                break;
951            case FaceElements:
952                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==FaceElements) {
953                    Assemble_CopyElementData(mesh->FaceElements, target, in);
954                } else if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedFaceElements) {
955                    Assemble_AverageElementData(mesh->FaceElements, target, in);
956                } else {
957                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on face elements possible.");
958                }
959                break;
960            case ReducedFaceElements:
961                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedFaceElements) {
962                    Assemble_CopyElementData(mesh->FaceElements, target, in);
963                } else {
964                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on face elements with reduced integration order possible.");
965                }
966                break;
967            case Points:
968                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==Points) {
969                    Assemble_CopyElementData(mesh->Points, target, in);
970                } else {
971                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on points possible.");
972                }
973                break;
974            case ContactElementsZero:
975            case ContactElementsOne:
976                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ContactElementsZero || target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ContactElementsOne) {
977                    Assemble_CopyElementData(mesh->ContactElements, target, in);
978                } else if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedContactElementsZero || target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedContactElementsOne) {
979                    Assemble_AverageElementData(mesh->ContactElements, target, in);
980                } else {
981                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on contact elements possible.");
982                }
983                break;
984            case ReducedContactElementsZero:
985            case ReducedContactElementsOne:
986                if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedContactElementsZero || target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ReducedContactElementsOne) {
987                    Assemble_CopyElementData(mesh->ContactElements, target, in);
988                } else {
989                    throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on contact elements with reduced integration order possible.");
990                }
991                break;
992            case DegreesOfFreedom:
993                switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
994                    case ReducedDegreesOfFreedom:
995                    case DegreesOfFreedom:
996                        Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
997                        break;
998    
999                    case Nodes:
1000                    case ReducedNodes:
1001                        if (getMPISize()>1) {
1002                            escript::Data in2=escript::Data(in);
1003                            in2.expand();
1004                            Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in2);
1005                        } else {
1006                            Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
1007                        }
1008                        break;
1009                    case Elements:
1010                    case ReducedElements:
1011                        if (getMPISize()>1) {
1012                            escript::Data in2=escript::Data(in, continuousFunction(*this));
1013                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in2, target);
1014                        } else {
1015                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in, target);
1016                        }
1017                        break;
1018                    case FaceElements:
1019                    case ReducedFaceElements:
1020                        if (getMPISize()>1) {
1021                            escript::Data in2=escript::Data(in, continuousFunction(*this));
1022                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in2, target);
1023                        } else {
1024                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in, target);
1025                        }
1026                        break;
1027                    case Points:
1028                        if (getMPISize()>1) {
1029                            //escript::Data in2=escript::Data(in, continuousFunction(*this) );
1030                        } else {
1031                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in, target);
1032                        }
1033                        break;
1034                    case ContactElementsZero:
1035                    case ContactElementsOne:
1036                    case ReducedContactElementsZero:
1037                    case ReducedContactElementsOne:
1038                        if (getMPISize()>1) {
1039                            escript::Data in2=escript::Data(in, continuousFunction(*this));
1040                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in2, target);
1041                        } else {
1042                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in, target);
1043                        }
1044                        break;
1045                    default:
1046                        stringstream temp;
1047                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();
1048                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1049                }
1050                break;
1051            case ReducedDegreesOfFreedom:
1052                switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1053                    case Nodes:
1054                        throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support interpolation from reduced degrees of freedom to mesh nodes.");
1055                    case ReducedNodes:
1056                        if (getMPISize()>1) {
1057                            escript::Data in2=escript::Data(in);
1058                            in2.expand();
1059                            Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in2);
1060                        } else {
1061                            Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
1062                        }
1063                        break;
1064                    case DegreesOfFreedom:
1065                        throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support interpolation from reduced degrees of freedom to degrees of freedom");
1066                        break;
1067                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1068                        Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes, target, in);
1069                        break;
1070                    case Elements:
1071                    case ReducedElements:
1072                        if (getMPISize()>1) {
1073                            escript::Data in2=escript::Data(in, reducedContinuousFunction(*this) );
1074                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in2, target);
1075                        } else {
1076                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Elements, in, target);
1077                        }
1078                        break;
1079                    case FaceElements:
1080                    case ReducedFaceElements:
1081                        if (getMPISize()>1) {
1082                            escript::Data in2=escript::Data(in, reducedContinuousFunction(*this) );
1083                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in2, target);
1084                        } else {
1085                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, in, target);
1086                        }
1087                        break;
1088                    case Points:
1089                        if (getMPISize()>1) {
1090                            escript::Data in2=escript::Data(in, reducedContinuousFunction(*this));
1091                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in2, target);
1092                        } else {
1093                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->Points, in, target);
1094                        }
1095                        break;
1096                    case ContactElementsZero:
1097                    case ContactElementsOne:
1098                    case ReducedContactElementsZero:
1099                    case ReducedContactElementsOne:
1100                        if (getMPISize()>1) {
1101                            escript::Data in2=escript::Data(in, reducedContinuousFunction(*this));
1102                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in2, target);
1103                        } else {
1104                            Assemble_interpolate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, in, target);
1105                        }
1106                        break;
1107                    default:
1108                        stringstream temp;
1109                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();
1110                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1111                        break;
1112                }
1113                break;
1114            default:
1115                stringstream temp;
1116                temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type %d" << in.getFunctionSpace().getTypeCode();
1117                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1118                break;
1119        }
1120        checkFinleyError();
1121    }
1122    
1123     // Finley_Assemble_PDE_RHS(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(rhs.getDataC()),&(X.getDataC()),&(Y.getDataC()));  //
1124     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
1125     checkFinleyError();  //
1126    void MeshAdapter::setToX(escript::Data& arg) const
1127     // Finley_Assemble_RobinCondition_RHS(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(rhs.getDataC()),&(y.getDataC()),Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Mean_out);  {
1128     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()));
1129        if (argDomain!=*this)
1130     checkFinleyError();          throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of data point locations");
1131     Finley_Assemble_RobinCondition(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,0,&(rhs.getDataC()),0,&(y_contact.getDataC()),Finley_Assemble_handelShapeMissMatch_Step_out);      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1132     // 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:
1133     checkFinleyError();      if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode()==Nodes) {
1134            Assemble_NodeCoordinates(mesh->Nodes, arg);
1135        } else {
1136            escript::Data tmp_data=Vector(0., continuousFunction(*this), true);
1137            Assemble_NodeCoordinates(mesh->Nodes, tmp_data);
1138            // this is then interpolated onto arg:
1139            interpolateOnDomain(arg, tmp_data);
1140        }
1141        checkFinleyError();
1142  }  }
1143    
1144  //  //
1145  // interpolates data between different function spaces:  // return the normal vectors at the location of data points as a Data object
1146  //  //
1147  void MeshAdapter::interpolateOnDomain(Data& target,const Data& in) const  void MeshAdapter::setToNormal(escript::Data& normal) const
1148  {  {
1149    const MeshAdapter& inDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(in.getFunctionSpace().getDomain());      const MeshAdapter& normalDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(normal.getFunctionSpace().getDomain()));
1150    const MeshAdapter& targetDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(target.getFunctionSpace().getDomain());      if (normalDomain!=*this)
1151    if (inDomain!=*this)          throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of normal locations");
1152       throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolant.");      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1153    if (targetDomain!=*this)      switch(normal.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1154       throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of interpolation target.");          case Nodes:
1155                throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for nodes");
1156    Finley_Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();              break;
1157    switch(in.getFunctionSpace().getTypeCode()) {          case ReducedNodes:
1158       case(Nodes):              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for reduced nodes");
1159          switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {              break;
1160             case(Nodes):          case Elements:
1161             case(ReducedDegreesOfFreedom):              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for elements");
1162             case(DegreesOfFreedom):              break;
1163                 Finley_Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));          case ReducedElements:
1164                 break;              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for elements with reduced integration order");
1165             case(Elements):              break;
1166                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));          case FaceElements:
1167                 break;          case ReducedFaceElements:
1168             case(FaceElements):              Assemble_getNormal(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, normal);
1169                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));              break;
1170                 break;          case Points:
1171             case(Points):              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for point elements");
1172                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Points,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));              break;
1173                 break;          case ContactElementsOne:
1174             case(ContactElementsZero):          case ContactElementsZero:
1175                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));          case ReducedContactElementsOne:
1176                 break;          case ReducedContactElementsZero:
1177             case(ContactElementsOne):              Assemble_getNormal(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, normal);
1178                 Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));              break;
1179                 break;          case DegreesOfFreedom:
1180             default:              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for degrees of freedom.");
1181                 stringstream temp;              break;
1182                 temp << "Error - Interpolation on Domain: Finley does not know anything about function space type " << target.getFunctionSpace().getTypeCode();          case ReducedDegreesOfFreedom:
1183                 throw FinleyAdapterException(temp.str());              throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not support surface normal vectors for reduced degrees of freedom.");
1184                 break;              break;
1185          }          default:
1186          break;              stringstream temp;
1187       case(Elements):              temp << "Error - Normal Vectors: Finley does not know anything about function space type " << normal.getFunctionSpace().getTypeCode();
1188          if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==Elements) {              throw FinleyAdapterException(temp.str());
1189             Finley_Assemble_CopyElementData(mesh->Elements,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));              break;
1190          } else {      }
1191             throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on elements possible.");      checkFinleyError();
1192          }  }
1193          break;  
1194       case(FaceElements):  //
1195          if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==FaceElements) {  // interpolates data to other domain
1196             Finley_Assemble_CopyElementData(mesh->FaceElements,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));  //
1197          } else {  void MeshAdapter::interpolateACross(escript::Data& target, const escript::Data& source) const
1198             throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on face elements possible.");  {
1199             break;      throw FinleyAdapterException("Error - Finley does not allow interpolation across domains.");
1200         }  }
1201       case(Points):  
1202          if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==Points) {  //
1203             Finley_Assemble_CopyElementData(mesh->Points,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));  // calculates the integral of a function defined on arg
1204    //
1205    void MeshAdapter::setToIntegrals(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const
1206    {
1207        const MeshAdapter& argDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(arg.getFunctionSpace().getDomain()));
1208        if (argDomain!=*this)
1209            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of integration kernel");
1210    
1211        double blocktimer_start = blocktimer_time();
1212        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1213        switch(arg.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1214            case Nodes:
1215                {
1216                    escript::Data temp(arg, escript::function(*this));
1217                    Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->Elements, temp, &integrals[0]);
1218                }
1219                break;
1220            case ReducedNodes:
1221                {
1222                    escript::Data temp(arg, escript::function(*this));
1223                    Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->Elements, temp, &integrals[0]);
1224                }
1225                break;
1226            case Elements:
1227            case ReducedElements:
1228                Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->Elements, arg, &integrals[0]);
1229                break;
1230            case FaceElements:
1231            case ReducedFaceElements:
1232                Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, arg, &integrals[0]);
1233                break;
1234            case Points:
1235                throw FinleyAdapterException("Error - Integral of data on points is not supported.");
1236                break;
1237            case ContactElementsZero:
1238            case ReducedContactElementsZero:
1239            case ContactElementsOne:
1240            case ReducedContactElementsOne:
1241                Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, arg, &integrals[0]);
1242                break;
1243            case DegreesOfFreedom:
1244            case ReducedDegreesOfFreedom:
1245                {
1246                    escript::Data temp(arg, escript::function(*this));
1247                    Assemble_integrate(mesh->Nodes, mesh->Elements, temp, &integrals[0]);
1248                }
1249                break;
1250            default:
1251                stringstream temp;
1252                temp << "Error - Integrals: Finley does not know anything about function space type " << arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1253                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1254                break;
1255        }
1256        checkFinleyError();
1257        blocktimer_increment("integrate()", blocktimer_start);
1258    }
1259    
1260    //
1261    // calculates the gradient of arg
1262    //
1263    void MeshAdapter::setToGradient(escript::Data& grad, const escript::Data& arg) const
1264    {
1265        const MeshAdapter& argDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(arg.getFunctionSpace().getDomain()));
1266        if (argDomain!=*this)
1267            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of gradient argument");
1268        const MeshAdapter& gradDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(grad.getFunctionSpace().getDomain()));
1269        if (gradDomain!=*this)
1270            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of gradient");
1271    
1272        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1273        escript::Data nodeData;
1274        if (getMPISize()>1) {
1275            if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == DegreesOfFreedom) {
1276                nodeData=escript::Data(arg, continuousFunction(*this));
1277            } else if(arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedDegreesOfFreedom) {
1278                nodeData=escript::Data(arg, reducedContinuousFunction(*this));
1279          } else {          } else {
1280             throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on points possible.");              nodeData = arg;
            break;  
1281          }          }
1282          break;      } else {
1283       case(ContactElementsZero):          nodeData = arg;
1284       case(ContactElementsOne):      }
1285          if (target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ContactElementsZero || target.getFunctionSpace().getTypeCode()==ContactElementsOne) {      switch(grad.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1286             Finley_Assemble_CopyElementData(mesh->ContactElements,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));          case Nodes:
1287                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at nodes is not supported.");
1288                break;
1289            case ReducedNodes:
1290                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at reduced nodes is not supported.");
1291                break;
1292            case Elements:
1293            case ReducedElements:
1294                Assemble_gradient(mesh->Nodes, mesh->Elements, grad, nodeData);
1295                break;
1296            case FaceElements:
1297            case ReducedFaceElements:
1298                Assemble_gradient(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, grad, nodeData);
1299                break;
1300            case Points:
1301                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at points is not supported.");
1302                break;
1303            case ContactElementsZero:
1304            case ReducedContactElementsZero:
1305            case ContactElementsOne:
1306            case ReducedContactElementsOne:
1307                Assemble_gradient(mesh->Nodes, mesh->ContactElements, grad, nodeData);
1308                break;
1309            case DegreesOfFreedom:
1310                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at degrees of freedom is not supported.");
1311                break;
1312            case ReducedDegreesOfFreedom:
1313                throw FinleyAdapterException("Error - Gradient at reduced degrees of freedom is not supported.");
1314                break;
1315            default:
1316                stringstream temp;
1317                temp << "Error - Gradient: Finley does not know anything about function space type " << arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1318                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1319                break;
1320        }
1321        checkFinleyError();
1322    }
1323    
1324    //
1325    // returns the size of elements
1326    //
1327    void MeshAdapter::setToSize(escript::Data& size) const
1328    {
1329        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1330        switch(size.getFunctionSpace().getTypeCode()) {
1331            case Nodes:
1332                throw FinleyAdapterException("Error - Size of nodes is not supported.");
1333                break;
1334            case ReducedNodes:
1335                throw FinleyAdapterException("Error - Size of reduced nodes is not supported.");
1336                break;
1337            case Elements:
1338            case ReducedElements:
1339                Assemble_getSize(mesh->Nodes, mesh->Elements, size);
1340                break;
1341            case FaceElements:
1342            case ReducedFaceElements:
1343                Assemble_getSize(mesh->Nodes, mesh->FaceElements, size);
1344                break;
1345            case Points:
1346                throw FinleyAdapterException("Error - Size of point elements is not supported.");
1347                break;
1348            case ContactElementsZero:
1349            case ContactElementsOne:
1350            case ReducedContactElementsZero:
1351            case ReducedContactElementsOne:
1352                Assemble_getSize(mesh->Nodes,mesh->ContactElements,size);
1353                break;
1354            case DegreesOfFreedom:
1355                throw FinleyAdapterException("Error - Size of degrees of freedom is not supported.");
1356                break;
1357            case ReducedDegreesOfFreedom:
1358                throw FinleyAdapterException("Error - Size of reduced degrees of freedom is not supported.");
1359                break;
1360            default:
1361                stringstream temp;
1362                temp << "Error - Element size: Finley does not know anything about function space type " << size.getFunctionSpace().getTypeCode();
1363                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1364                break;
1365        }
1366        checkFinleyError();
1367    }
1368    
1369    //
1370    // sets the location of nodes
1371    //
1372    void MeshAdapter::setNewX(const escript::Data& new_x)
1373    {
1374        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1375        const MeshAdapter& newDomain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(new_x.getFunctionSpace().getDomain()));
1376        if (newDomain!=*this)
1377            throw FinleyAdapterException("Error - Illegal domain of new point locations");
1378        if (new_x.getFunctionSpace() == continuousFunction(*this)) {
1379            mesh->setCoordinates(new_x);
1380        } else {
1381            throw FinleyAdapterException("As of escript version 3.3 SetX() only accepts ContinuousFunction arguments. Please interpolate.");
1382        }
1383        checkFinleyError();
1384    }
1385    
1386    bool MeshAdapter::ownSample(int fs_code, index_t id) const
1387    {
1388        if (getMPISize() > 1) {
1389    #ifdef ESYS_MPI
1390            int myFirstNode=0, myLastNode=0, k=0;
1391            int* globalNodeIndex=0;
1392            Mesh* mesh_p=m_finleyMesh.get();
1393            /*
1394             * this method is only used by saveDataCSV which would use the returned
1395             * values for reduced nodes wrongly so this case is disabled for now
1396            if (fs_code == FINLEY_REDUCED_NODES) {
1397                myFirstNode = NodeFile_getFirstReducedNode(mesh_p->Nodes);
1398                myLastNode = NodeFile_getLastReducedNode(mesh_p->Nodes);
1399                globalNodeIndex = NodeFile_borrowGlobalReducedNodesIndex(mesh_p->Nodes);
1400            } else
1401            */
1402            if (fs_code == FINLEY_NODES) {
1403                myFirstNode = mesh_p->Nodes->getFirstNode();
1404                myLastNode = mesh_p->Nodes->getLastNode();
1405                globalNodeIndex = mesh_p->Nodes->borrowGlobalNodesIndex();
1406          } else {          } else {
1407             throw FinleyAdapterException("Error - No interpolation with data on contact elements possible.");              throw FinleyAdapterException("Unsupported function space type for ownSample()");
            break;  
         }  
         break;  
      case(DegreesOfFreedom):  
         switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {  
            case(ReducedDegreesOfFreedom):  
            case(DegreesOfFreedom):  
            case(Nodes):  
               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;  
            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;  
1408          }          }
1409          break;  
1410       case(ReducedDegreesOfFreedom):          k=globalNodeIndex[id];
1411         switch(target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {          return ((myFirstNode <= k) && (k < myLastNode));
1412            case(ReducedDegreesOfFreedom):  #endif
1413               Finley_Assemble_CopyNodalData(mesh->Nodes,&(target.getDataC()),&(in.getDataC()));      }
1414               break;      return true;
1415            case(Elements):  }
1416               Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Elements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  
1417               break;  
1418            case(FaceElements):  //
1419               Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->FaceElements,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));  // creates a SystemMatrixAdapter stiffness matrix an initializes it with zeros
1420               break;  //
1421            case(Points):  escript::ASM_ptr MeshAdapter::newSystemMatrix(const int row_blocksize,
1422               Finley_Assemble_interpolate(mesh->Nodes,mesh->Points,&(in.getDataC()),&(target.getDataC()));                              const escript::FunctionSpace& row_functionspace,
1423               break;                              const int column_blocksize,
1424            case(ContactElementsZero):                              const escript::FunctionSpace& column_functionspace,
1425            case(ContactElementsOne):                              const int type) const
              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  
1426  {  {
1427        // is the domain right?
1428        const MeshAdapter& row_domain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(row_functionspace.getDomain()));
1429        if (row_domain!=*this)
1430            throw FinleyAdapterException("Error - domain of row function space does not match the domain of matrix generator.");
1431        const MeshAdapter& col_domain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(column_functionspace.getDomain()));
1432        if (col_domain!=*this)
1433            throw FinleyAdapterException("Error - domain of column function space does not match the domain of matrix generator.");
1434    
1435      int reduceRowOrder=0;      int reduceRowOrder=0;
1436      int reduceColOrder=0;      int reduceColOrder=0;
1437      // is the domain right?      // is the function space type right?
1438      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) {  
1439          reduceRowOrder=1;          reduceRowOrder=1;
1440      } else {      } else if (row_functionspace.getTypeCode() != DegreesOfFreedom) {
1441          throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for system matrix rows.");          throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for system matrix rows.");
1442      }      }
1443      if (column_functionspace.getTypeCode()==DegreesOfFreedom) {      if (column_functionspace.getTypeCode() == ReducedDegreesOfFreedom) {
         reduceColOrder=0;  
     } else if (column_functionspace.getTypeCode()==ReducedDegreesOfFreedom) {  
1444          reduceColOrder=1;          reduceColOrder=1;
1445      } else {      } else if (column_functionspace.getTypeCode() != DegreesOfFreedom) {
1446          throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for system matrix columns.");          throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for system matrix columns.");
1447      }      }
1448    
1449      // generate matrix:      // generate matrix:
1450            paso::SystemMatrixPattern_ptr pattern = getFinley_Mesh()->getPattern(
1451      Paso_SystemMatrixPattern* fsystemMatrixPattern=Finley_getPattern(getFinley_Mesh(),reduceRowOrder,reduceColOrder);              reduceRowOrder, reduceColOrder);
1452      checkFinleyError();      checkFinleyError();
1453      Paso_SystemMatrix* fsystemMatrix=Paso_SystemMatrix_alloc(type,fsystemMatrixPattern,row_blocksize,column_blocksize);      paso::SystemMatrix_ptr fsystemMatrix;
1454        const int trilinos = 0;
1455        if (trilinos) {
1456    #ifdef TRILINOS
1457            // FIXME: Allocation Epetra_VrbMatrix here...
1458    #endif
1459        } else {
1460            fsystemMatrix.reset(new paso::SystemMatrix(type, pattern,
1461                                row_blocksize, column_blocksize, false));
1462        }
1463      checkPasoError();      checkPasoError();
1464      Paso_SystemMatrixPattern_dealloc(fsystemMatrixPattern);      SystemMatrixAdapter* sma=new SystemMatrixAdapter(fsystemMatrix, row_blocksize, row_functionspace, column_blocksize, column_functionspace);
1465      return SystemMatrixAdapter(fsystemMatrix,row_blocksize,row_functionspace,column_blocksize,column_functionspace);      return escript::ASM_ptr(sma);
1466  }  }
1467    
1468  //  //
1469  // vtkObject MeshAdapter::createVtkObject() const  // creates a TransportProblemAdapter
 // TODO:  
1470  //  //
1471    escript::ATP_ptr MeshAdapter::newTransportProblem(const int blocksize,
1472            const escript::FunctionSpace& functionspace, const int type) const
1473    {
1474        // is the domain right?
1475        const MeshAdapter& domain=dynamic_cast<const MeshAdapter&>(*(functionspace.getDomain()));
1476        if (domain!=*this)
1477            throw FinleyAdapterException("Error - domain of function space does not match the domain of transport problem generator.");
1478    
1479        // is the function space type right?
1480        int reduceOrder=0;
1481        if (functionspace.getTypeCode() == ReducedDegreesOfFreedom) {
1482            reduceOrder=1;
1483        } else if (functionspace.getTypeCode() != DegreesOfFreedom) {
1484            throw FinleyAdapterException("Error - illegal function space type for transport problem.");
1485        }
1486    
1487        // generate transport problem:
1488        paso::SystemMatrixPattern_ptr pattern = getFinley_Mesh()->getPattern(
1489                reduceOrder, reduceOrder);
1490        checkFinleyError();
1491        paso::TransportProblem_ptr transportProblem(new paso::TransportProblem(
1492                                                    pattern, blocksize));
1493        checkPasoError();
1494        TransportProblemAdapter* tpa=new TransportProblemAdapter(
1495                transportProblem, blocksize, functionspace);
1496        return escript::ATP_ptr(tpa);
1497    }
1498    
1499  //  //
1500  // returns true if data at the atom_type is considered as being cell centered:  // returns true if data on functionSpaceCode is considered as being cell centered
1501    //
1502  bool MeshAdapter::isCellOriented(int functionSpaceCode) const  bool MeshAdapter::isCellOriented(int functionSpaceCode) const
1503  {  {
1504    switch(functionSpaceCode) {      switch(functionSpaceCode) {
1505         case(Nodes):          case Nodes:
1506         case(DegreesOfFreedom):          case DegreesOfFreedom:
1507         case(ReducedDegreesOfFreedom):          case ReducedDegreesOfFreedom:
1508            return false;              return false;
1509            break;          case Elements:
1510         case(Elements):          case FaceElements:
1511         case(FaceElements):          case Points:
1512         case(Points):          case ContactElementsZero:
1513         case(ContactElementsZero):          case ContactElementsOne:
1514         case(ContactElementsOne):          case ReducedElements:
1515            return true;          case ReducedFaceElements:
1516            break;          case ReducedContactElementsZero:
1517         default:          case ReducedContactElementsOne:
1518            stringstream temp;              return true;
1519            temp << "Error - Cell: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceCode;          default:
1520            throw FinleyAdapterException(temp.str());              stringstream temp;
1521            break;              temp << "Error - Cell: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceCode;
1522    }              throw FinleyAdapterException(temp.str());
1523    checkFinleyError();              break;
1524    return false;      }
1525  }      return false;
1526    }
1527  bool MeshAdapter::probeInterpolationOnDomain(int functionSpaceType_source,int functionSpaceType_target) const  
1528  {  bool
1529    switch(functionSpaceType_source) {  MeshAdapter::commonFunctionSpace(const vector<int>& fs, int& resultcode) const
1530       case(Nodes):  {
1531          switch(functionSpaceType_target) {      /* The idea is to use equivalence classes. [Types which can be interpolated
1532             case(Nodes):         back and forth]:
1533             case(ReducedDegreesOfFreedom):          class 1: DOF <-> Nodes
1534             case(DegreesOfFreedom):          class 2: ReducedDOF <-> ReducedNodes
1535             case(Elements):          class 3: Points
1536             case(FaceElements):          class 4: Elements
1537             case(Points):          class 5: ReducedElements
1538             case(ContactElementsZero):          class 6: FaceElements
1539             case(ContactElementsOne):          class 7: ReducedFaceElements
1540                 return true;          class 8: ContactElementZero <-> ContactElementOne
1541             default:          class 9: ReducedContactElementZero <-> ReducedContactElementOne
1542                 stringstream temp;  
1543                 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
1544                 throw FinleyAdapterException(temp.str());      not between lines.
1545          }      class 1 and 2 belong to all lines so aren't considered.
1546          break;          line 0: class 3
1547       case(Elements):          line 1: class 4,5
1548          if (functionSpaceType_target==Elements) {          line 2: class 6,7
1549             return true;          line 3: class 8,9
1550          } else {  
1551             return false;      For classes with multiple members (eg class 2) we have vars to record if
1552          }      there is at least one instance.
1553       case(FaceElements):      e.g. hasnodes is true if we have at least one instance of Nodes.
1554          if (functionSpaceType_target==FaceElements) {      */
1555             return true;      if (fs.empty())
1556          } else {          return false;
1557             return false;  
1558          }      vector<int> hasclass(10);
1559       case(Points):      vector<int> hasline(4);    
1560          if (functionSpaceType_target==Points) {      bool hasnodes=false;
1561             return true;      bool hasrednodes=false;
1562          } else {      bool hascez=false;
1563             return false;      bool hasrcez=false;
1564        for (int i=0;i<fs.size();++i) {
1565            switch(fs[i]) {
1566                case Nodes:
1567                    hasnodes=true; // fall through
1568                case DegreesOfFreedom:
1569                    hasclass[1]=1;
1570                    break;
1571                case ReducedNodes:
1572                    hasrednodes=true; // fall through
1573                case ReducedDegreesOfFreedom:
1574                    hasclass[2]=1;
1575                    break;
1576                case Points:
1577                    hasline[0]=1;
1578                    hasclass[3]=1;
1579                    break;
1580                case Elements:
1581                    hasclass[4]=1;
1582                    hasline[1]=1;
1583                    break;
1584                case ReducedElements:
1585                    hasclass[5]=1;
1586                    hasline[1]=1;
1587                    break;
1588                case FaceElements:
1589                    hasclass[6]=1;
1590                    hasline[2]=1;
1591                    break;
1592                case ReducedFaceElements:
1593                    hasclass[7]=1;
1594                    hasline[2]=1;
1595                    break;
1596                case ContactElementsZero:
1597                    hascez=true; // fall through
1598                case ContactElementsOne:
1599                    hasclass[8]=1;
1600                    hasline[3]=1;
1601                    break;
1602                case ReducedContactElementsZero:
1603                    hasrcez=true; // fall through
1604                case ReducedContactElementsOne:
1605                    hasclass[9]=1;
1606                    hasline[3]=1;
1607                    break;
1608                default:
1609                    return false;
1610          }          }
1611       case(ContactElementsZero):      }
1612       case(ContactElementsOne):      int totlines=hasline[0]+hasline[1]+hasline[2]+hasline[3];
1613          if (functionSpaceType_target==ContactElementsZero || functionSpaceType_target==ContactElementsOne) {  
1614             return true;      // fail if we have more than one leaf group
1615          } else {      if (totlines>1)
1616             return false;          return false; // there are at least two branches we can't interpolate between
1617        else if (totlines==1) {
1618            if (hasline[0]==1)              // we have points
1619                resultcode=Points;
1620            else if (hasline[1]==1) {
1621                if (hasclass[5]==1)
1622                    resultcode=ReducedElements;
1623                else
1624                    resultcode=Elements;
1625            } else if (hasline[2]==1) {
1626                if (hasclass[7]==1)
1627                    resultcode=ReducedFaceElements;
1628                else
1629                    resultcode=FaceElements;
1630            } else {   // so we must be in line3
1631                if (hasclass[9]==1) {
1632                    // need something from class 9
1633                    resultcode=(hasrcez ? ReducedContactElementsZero : ReducedContactElementsOne);
1634                } else {
1635                    // something from class 8
1636                    resultcode=(hascez?ContactElementsZero:ContactElementsOne);
1637                }
1638          }          }
1639       case(DegreesOfFreedom):      } else { // totlines==0
1640          switch(functionSpaceType_target) {          if (hasclass[2]==1) {
1641             case(ReducedDegreesOfFreedom):              // something from class 2
1642             case(DegreesOfFreedom):              resultcode=(hasrednodes ? ReducedNodes : ReducedDegreesOfFreedom);
1643             case(Nodes):          } else {
1644             case(Elements):              // something from class 1
1645             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());  
1646          }          }
1647          break;      }
1648       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;  
1649  }  }
1650    
1651  bool MeshAdapter::probeInterpolationACross(int functionSpaceType_source,const AbstractDomain& targetDomain, int functionSpaceType_target) const  bool MeshAdapter::probeInterpolationOnDomain(int functionSpaceType_source,
1652                                                 int functionSpaceType_target) const
1653  {  {
1654        switch(functionSpaceType_source) {
1655            case Nodes:
1656                switch(functionSpaceType_target) {
1657                    case Nodes:
1658                    case ReducedNodes:
1659                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1660                    case DegreesOfFreedom:
1661                    case Elements:
1662                    case ReducedElements:
1663                    case FaceElements:
1664                    case ReducedFaceElements:
1665                    case Points:
1666                    case ContactElementsZero:
1667                    case ReducedContactElementsZero:
1668                    case ContactElementsOne:
1669                    case ReducedContactElementsOne:
1670                        return true;
1671                    default:
1672                        stringstream temp;
1673                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;
1674                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1675                }
1676                break;
1677            case ReducedNodes:
1678                switch(functionSpaceType_target) {
1679                    case ReducedNodes:
1680                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1681                    case Elements:
1682                    case ReducedElements:
1683                    case FaceElements:
1684                    case ReducedFaceElements:
1685                    case Points:
1686                    case ContactElementsZero:
1687                    case ReducedContactElementsZero:
1688                    case ContactElementsOne:
1689                    case ReducedContactElementsOne:
1690                        return true;
1691                    case Nodes:
1692                    case DegreesOfFreedom:
1693                        return false;
1694                    default:
1695                        stringstream temp;
1696                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;
1697                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1698                }
1699                break;
1700            case Elements:
1701                if (functionSpaceType_target==Elements) {
1702                    return true;
1703                } else if (functionSpaceType_target==ReducedElements) {
1704                    return true;
1705                } else {
1706                    return false;
1707                }
1708            case ReducedElements:
1709                if (functionSpaceType_target==ReducedElements) {
1710                    return true;
1711                } else {
1712                    return false;
1713                }
1714            case FaceElements:
1715                if (functionSpaceType_target==FaceElements) {
1716                    return true;
1717                } else if (functionSpaceType_target==ReducedFaceElements) {
1718                    return true;
1719                } else {
1720                    return false;
1721                }
1722            case ReducedFaceElements:
1723                if (functionSpaceType_target==ReducedFaceElements) {
1724                    return true;
1725                } else {
1726                    return false;
1727                }
1728            case Points:
1729                if (functionSpaceType_target==Points) {
1730                    return true;
1731                } else {
1732                    return false;
1733                }
1734            case ContactElementsZero:
1735            case ContactElementsOne:
1736                if (functionSpaceType_target==ContactElementsZero || functionSpaceType_target==ContactElementsOne) {
1737                    return true;
1738                } else if (functionSpaceType_target==ReducedContactElementsZero || functionSpaceType_target==ReducedContactElementsOne) {
1739                    return true;
1740                } else {
1741                    return false;
1742                }
1743            case ReducedContactElementsZero:
1744            case ReducedContactElementsOne:
1745                if (functionSpaceType_target==ReducedContactElementsZero || functionSpaceType_target==ReducedContactElementsOne) {
1746                    return true;
1747                } else {
1748                    return false;
1749                }
1750            case DegreesOfFreedom:
1751                switch(functionSpaceType_target) {
1752                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1753                    case DegreesOfFreedom:
1754                    case Nodes:
1755                    case ReducedNodes:
1756                    case Elements:
1757                    case ReducedElements:
1758                    case Points:
1759                    case FaceElements:
1760                    case ReducedFaceElements:
1761                    case ContactElementsZero:
1762                    case ReducedContactElementsZero:
1763                    case ContactElementsOne:
1764                    case ReducedContactElementsOne:
1765                        return true;
1766                    default:
1767                        stringstream temp;
1768                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;
1769                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1770                }
1771                break;
1772            case ReducedDegreesOfFreedom:
1773                switch(functionSpaceType_target) {
1774                    case ReducedDegreesOfFreedom:
1775                    case ReducedNodes:
1776                    case Elements:
1777                    case ReducedElements:
1778                    case FaceElements:
1779                    case ReducedFaceElements:
1780                    case Points:
1781                    case ContactElementsZero:
1782                    case ReducedContactElementsZero:
1783                    case ContactElementsOne:
1784                    case ReducedContactElementsOne:
1785                        return true;
1786                    case Nodes:
1787                    case DegreesOfFreedom:
1788                        return false;
1789                    default:
1790                        stringstream temp;
1791                        temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_target;
1792                        throw FinleyAdapterException(temp.str());
1793                }
1794                break;
1795            default:
1796                stringstream temp;
1797                temp << "Error - Interpolation On Domain: Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType_source;
1798                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1799                break;
1800        }
1801      return false;      return false;
1802  }  }
1803    
1804  bool MeshAdapter::operator==(const AbstractDomain& other) const  signed char MeshAdapter::preferredInterpolationOnDomain(int functionSpaceType_source, int functionSpaceType_target) const
1805    {
1806        if (probeInterpolationOnDomain(functionSpaceType_source, functionSpaceType_target))
1807            return 1;
1808    
1809        if (probeInterpolationOnDomain(functionSpaceType_target, functionSpaceType_source))
1810            return -1;
1811    
1812        return 0;
1813    }
1814    
1815    bool MeshAdapter::probeInterpolationACross(int functionSpaceType_source,
1816            const escript::AbstractDomain& targetDomain,
1817            int functionSpaceType_target) const
1818  {  {
   const MeshAdapter* temp=dynamic_cast<const MeshAdapter*>(&other);  
   if (temp!=0) {  
     return (m_finleyMesh==temp->m_finleyMesh);  
   } else {  
1819      return false;      return false;
   }  
1820  }  }
1821    
1822  bool MeshAdapter::operator!=(const AbstractDomain& other) const  bool MeshAdapter::operator==(const escript::AbstractDomain& other) const
1823  {  {
1824    return !(operator==(other));      const MeshAdapter* temp=dynamic_cast<const MeshAdapter*>(&other);
1825        if (temp) {
1826            return (m_finleyMesh==temp->m_finleyMesh);
1827        } else {
1828            return false;
1829        }
1830  }  }
1831    
1832  int MeshAdapter::getSystemMatrixTypeId(const int solver, const int package, const bool symmetry) const  bool MeshAdapter::operator!=(const escript::AbstractDomain& other) const
1833  {  {
1834     int out=Paso_SystemMatrix_getSystemMatrixTypeId(SystemMatrixAdapter::mapOptionToPaso(solver),SystemMatrixAdapter::mapOptionToPaso(package),symmetry?1:0);      return !(operator==(other));
    checkPasoError();  
    return out;  
1835  }  }
1836    
1837  Data MeshAdapter::getX() const  int MeshAdapter::getSystemMatrixTypeId(const bp::object& options) const
1838  {  {
1839    return continuousFunction(asAbstractContinuousDomain()).getX();      const escript::SolverBuddy& sb = bp::extract<escript::SolverBuddy>(options);
1840    
1841        return SystemMatrixAdapter::getSystemMatrixTypeId(sb.getSolverMethod(),
1842                    sb.getPreconditioner(), sb.getPackage(), sb.isSymmetric(),
1843                    m_finleyMesh->MPIInfo);
1844  }  }
1845    
1846  Data MeshAdapter::getNormal() const  int MeshAdapter::getTransportTypeId(int solver, int preconditioner, int package, bool symmetry) const
1847  {  {
1848    return functionOnBoundary(asAbstractContinuousDomain()).getNormal();      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1849        return TransportProblemAdapter::getTransportTypeId(solver, preconditioner,
1850                    package, symmetry, mesh->MPIInfo);
1851  }  }
1852    
1853  Data MeshAdapter::getSize() const  escript::Data MeshAdapter::getX() const
1854  {  {
1855    return function(asAbstractContinuousDomain()).getSize();      return continuousFunction(*this).getX();
1856  }  }
1857    
1858    escript::Data MeshAdapter::getNormal() const
1859    {
1860        return functionOnBoundary(*this).getNormal();
1861    }
1862    
1863    escript::Data MeshAdapter::getSize() const
1864    {
1865        return escript::function(*this).getSize();
1866    }
1867    
1868    const int* MeshAdapter::borrowSampleReferenceIDs(int functionSpaceType) const
1869    {
1870        int *out = NULL;
1871        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1872        switch (functionSpaceType) {
1873            case Nodes:
1874                out=mesh->Nodes->Id;
1875                break;
1876            case ReducedNodes:
1877                out=mesh->Nodes->reducedNodesId;
1878                break;
1879            case Elements:
1880            case ReducedElements:
1881                out=mesh->Elements->Id;
1882                break;
1883            case FaceElements:
1884            case ReducedFaceElements:
1885                out=mesh->FaceElements->Id;
1886                break;
1887            case Points:
1888                out=mesh->Points->Id;
1889                break;
1890            case ContactElementsZero:
1891            case ReducedContactElementsZero:
1892            case ContactElementsOne:
1893            case ReducedContactElementsOne:
1894                out=mesh->ContactElements->Id;
1895                break;
1896            case DegreesOfFreedom:
1897                out=mesh->Nodes->degreesOfFreedomId;
1898                break;
1899            case ReducedDegreesOfFreedom:
1900                out=mesh->Nodes->reducedDegreesOfFreedomId;
1901                break;
1902            default:
1903                stringstream temp;
1904                temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceType << " for domain: " << getDescription();
1905                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1906                break;
1907        }
1908        return out;
1909    }
1910  int MeshAdapter::getTagFromSampleNo(int functionSpaceType, int sampleNo) const  int MeshAdapter::getTagFromSampleNo(int functionSpaceType, int sampleNo) const
1911  {  {
1912    int* tagList;      int out=0;
1913    int numTags;      Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1914    getTagList(functionSpaceType, &tagList, &numTags);      switch (functionSpaceType) {
1915    return tagList[sampleNo];          case Nodes:
1916                out=mesh->Nodes->Tag[sampleNo];
1917                break;
1918            case ReducedNodes:
1919                throw FinleyAdapterException(" Error - ReducedNodes does not support tags.");
1920                break;
1921            case Elements:
1922            case ReducedElements:
1923                out=mesh->Elements->Tag[sampleNo];
1924                break;
1925            case FaceElements:
1926            case ReducedFaceElements:
1927                out=mesh->FaceElements->Tag[sampleNo];
1928                break;
1929            case Points:
1930                out=mesh->Points->Tag[sampleNo];
1931                break;
1932            case ContactElementsZero:
1933            case ReducedContactElementsZero:
1934            case ContactElementsOne:
1935            case ReducedContactElementsOne:
1936                out=mesh->ContactElements->Tag[sampleNo];
1937                break;
1938            case DegreesOfFreedom:
1939                throw FinleyAdapterException(" Error - DegreesOfFreedom does not support tags.");
1940                break;
1941            case ReducedDegreesOfFreedom:
1942                throw FinleyAdapterException(" Error - ReducedDegreesOfFreedom does not support tags.");
1943                break;
1944            default:
1945                stringstream temp;
1946                temp << "Error - Invalid function space type: " << functionSpaceType << " for domain: " << getDescription();
1947                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1948                break;
1949        }
1950        return out;
1951    }
1952    
1953    
1954    void MeshAdapter::setTags(const int functionSpaceType, const int newTag, const escript::Data& mask) const
1955    {
1956        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1957        switch(functionSpaceType) {
1958            case Nodes:
1959                mesh->Nodes->setTags(newTag, mask);
1960                break;
1961            case ReducedNodes:
1962                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedNodes does not support tags");
1963            case DegreesOfFreedom:
1964                throw FinleyAdapterException("Error - DegreesOfFreedom does not support tags");
1965            case ReducedDegreesOfFreedom:
1966                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedDegreesOfFreedom does not support tags");
1967            case Elements:
1968            case ReducedElements:
1969                mesh->Elements->setTags(newTag, mask);
1970                break;
1971            case FaceElements:
1972            case ReducedFaceElements:
1973                mesh->FaceElements->setTags(newTag, mask);
1974                break;
1975            case Points:
1976                mesh->Points->setTags(newTag, mask);
1977                break;
1978            case ContactElementsZero:
1979            case ReducedContactElementsZero:
1980            case ContactElementsOne:
1981            case ReducedContactElementsOne:
1982                mesh->ContactElements->setTags(newTag, mask);
1983                break;
1984            default:
1985                stringstream temp;
1986                temp << "Error - Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceType;
1987                throw FinleyAdapterException(temp.str());
1988        }
1989        checkFinleyError();
1990    }
1991    
1992    void MeshAdapter::setTagMap(const string& name, int tag)
1993    {
1994        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
1995        mesh->addTagMap(name.c_str(), tag);
1996        checkFinleyError();
1997    }
1998    
1999    int MeshAdapter::getTag(const string& name) const
2000    {
2001        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2002        int tag = mesh->getTag(name.c_str());
2003        checkFinleyError();
2004        return tag;
2005    }
2006    
2007    bool MeshAdapter::isValidTagName(const string& name) const
2008    {
2009        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2010        return mesh->isValidTagName(name.c_str());
2011    }
2012    
2013    string MeshAdapter::showTagNames() const
2014    {
2015        stringstream temp;
2016        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2017        TagMap::const_iterator it = mesh->tagMap.begin();
2018        while (it != mesh->tagMap.end()) {
2019            temp << it->first;
2020            ++it;
2021            if (it != mesh->tagMap.end())
2022                temp << ", ";
2023        }
2024        return temp.str();
2025    }
2026    
2027    int MeshAdapter::getNumberOfTagsInUse(int functionSpaceCode) const
2028    {
2029        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2030        switch(functionSpaceCode) {
2031            case Nodes:
2032                return mesh->Nodes->tagsInUse.size();
2033            case ReducedNodes:
2034                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedNodes does not support tags");
2035            case DegreesOfFreedom:
2036                throw FinleyAdapterException("Error - DegreesOfFreedom does not support tags");
2037            case ReducedDegreesOfFreedom:
2038                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedDegreesOfFreedom does not support tags");
2039            case Elements:
2040            case ReducedElements:
2041                return mesh->Elements->tagsInUse.size();
2042            case FaceElements:
2043            case ReducedFaceElements:
2044                return mesh->FaceElements->tagsInUse.size();
2045            case Points:
2046                return mesh->Points->tagsInUse.size();
2047            case ContactElementsZero:
2048            case ReducedContactElementsZero:
2049            case ContactElementsOne:
2050            case ReducedContactElementsOne:
2051                return mesh->ContactElements->tagsInUse.size();
2052            default:
2053                stringstream ss;
2054                ss << "Finley does not know anything about function space type "
2055                     << functionSpaceCode;
2056                throw FinleyAdapterException(ss.str());
2057        }
2058        return 0;
2059    }
2060    
2061    const int* MeshAdapter::borrowListOfTagsInUse(int functionSpaceCode) const
2062    {
2063        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2064        switch(functionSpaceCode) {
2065            case Nodes:
2066                return &mesh->Nodes->tagsInUse[0];
2067            case ReducedNodes:
2068                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedNodes does not support tags");
2069            case DegreesOfFreedom:
2070                throw FinleyAdapterException("Error - DegreesOfFreedom does not support tags");
2071            case ReducedDegreesOfFreedom:
2072                throw FinleyAdapterException("Error - ReducedDegreesOfFreedom does not support tags");
2073            case Elements:
2074            case ReducedElements:
2075                return &mesh->Elements->tagsInUse[0];
2076            case FaceElements:
2077            case ReducedFaceElements:
2078                return &mesh->FaceElements->tagsInUse[0];
2079            case Points:
2080                return &mesh->Points->tagsInUse[0];
2081            case ContactElementsZero:
2082            case ReducedContactElementsZero:
2083            case ContactElementsOne:
2084            case ReducedContactElementsOne:
2085                return &mesh->ContactElements->tagsInUse[0];
2086            default:
2087                stringstream temp;
2088                temp << "Error - Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceCode;
2089                throw FinleyAdapterException(temp.str());
2090        }
2091        return NULL;
2092    }
2093    
2094    
2095    bool MeshAdapter::canTag(int functionSpaceCode) const
2096    {
2097        switch(functionSpaceCode) {
2098            case Nodes:
2099            case Elements:
2100            case ReducedElements:
2101            case FaceElements:
2102            case ReducedFaceElements:
2103            case Points:
2104            case ContactElementsZero:
2105            case ReducedContactElementsZero:
2106            case ContactElementsOne:
2107            case ReducedContactElementsOne:
2108                return true;
2109            default:
2110                return false;
2111        }
2112    }
2113    
2114    escript::AbstractDomain::StatusType MeshAdapter::getStatus() const
2115    {
2116        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2117        return mesh->getStatus();
2118    }
2119    
2120    int MeshAdapter::getApproximationOrder(const int functionSpaceCode) const
2121    {
2122        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2123        int order =-1;
2124        switch(functionSpaceCode) {
2125            case Nodes:
2126            case DegreesOfFreedom:
2127                order=mesh->approximationOrder;
2128                break;
2129            case ReducedNodes:
2130            case ReducedDegreesOfFreedom:
2131                order=mesh->reducedApproximationOrder;
2132                break;
2133            case Elements:
2134            case FaceElements:
2135            case Points:
2136            case ContactElementsZero:
2137            case ContactElementsOne:
2138                order=mesh->integrationOrder;
2139                break;
2140            case ReducedElements:
2141            case ReducedFaceElements:
2142            case ReducedContactElementsZero:
2143            case ReducedContactElementsOne:
2144                order=mesh->reducedIntegrationOrder;
2145                break;
2146            default:
2147                stringstream temp;
2148                temp << "Error - Finley does not know anything about function space type " << functionSpaceCode;
2149                throw FinleyAdapterException(temp.str());
2150        }
2151        return order;
2152    }
2153    
2154    bool MeshAdapter::supportsContactElements() const
2155    {
2156        return true;
2157    }
2158    
2159    escript::Data MeshAdapter::randomFill(const escript::DataTypes::ShapeType& shape,
2160           const escript::FunctionSpace& what, long seed, const bp::tuple& filter) const
2161    {
2162        escript::Data towipe(0, shape, what, true);
2163        // since we just made this object, no sharing is possible and we don't need to check for
2164        // exlusive write
2165        escript::DataTypes::ValueType& dv=towipe.getExpandedVectorReference();
2166        const size_t dvsize=dv.size();
2167        esysUtils::randomFillArray(seed, &(dv[0]), dvsize);
2168        return towipe;  
2169    }
2170    
2171    
2172    void MeshAdapter::addDiracPoints(const vector<double>& points,
2173                                     const vector<int>& tags) const
2174    {
2175        // points will be flattened
2176        const int dim = getDim();
2177        int numPoints=points.size()/dim;
2178        int numTags=tags.size();
2179        Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2180    
2181        if ( points.size() % dim != 0 ) {
2182            throw FinleyAdapterException("Error - number of coords does not appear to be a multiple of dimension.");
2183        }
2184    
2185        if (numPoints != numTags)
2186        {
2187        throw FinleyAdapterException("Error - number of diractags must match number of diracpoints.");
2188        }
2189    
2190        if (numPoints > 0) {
2191            mesh->addPoints(numPoints, &points[0], &tags[0]);
2192            checkFinleyError();
2193        }
2194  }  }
2195    
2196  int MeshAdapter::getReferenceNoFromSampleNo(int functionSpaceType, int sampleNo) const  // void MeshAdapter::addDiracPoints(const bp::list& points, const bp::list& tags) const
2197  {  // {
2198    int* referenceNoList;  //       const int dim = getDim();
2199    int numReferenceNo;  //       int numPoints=bp::extract<int>(points.attr("__len__")());
2200    getReferenceNoList(functionSpaceType, &referenceNoList, &numReferenceNo);  //       int numTags=bp::extract<int>(tags.attr("__len__")());
2201    return referenceNoList[sampleNo];  //       Mesh* mesh=m_finleyMesh.get();
2202    //
2203    //       if  ( (numTags > 0) && ( numPoints !=  numTags ) )
2204    //       throw FinleyAdapterException("Error - if tags are given number of tags and points must match.");
2205    //
2206    //       double* points_ptr=TMPMEMALLOC(numPoints * dim, double);
2207    //       int*    tags_ptr= TMPMEMALLOC(numPoints, int);
2208    //
2209    //       for (int i=0;i<numPoints;++i) {
2210    //         int tag_id=-1;
2211    //         int numComps=bp::extract<int>(points[i].attr("__len__")());
2212    //         if  ( numComps !=   dim ) {
2213    //                stringstream temp;
2214    //                temp << "Error - illegal number of components " << numComps << " for point " << i;
2215    //                throw FinleyAdapterException(temp.str());
2216    //         }
2217    //         points_ptr[ i * dim     ] = bp::extract<double>(points[i][0]);
2218    //         if ( dim > 1 ) points_ptr[ i * dim + 1 ] = bp::extract<double>(points[i][1]);
2219    //         if ( dim > 2 ) points_ptr[ i * dim + 2 ] = bp::extract<double>(points[i][2]);
2220    //
2221    //         if ( numTags > 0) {
2222    //                bp::extract<string> ex_str(tags[i]);
2223    //                if  ( ex_str.check() ) {
2224    //                    tag_id=getTag( ex_str());
2225    //                } else {
2226    //                     bp::extract<int> ex_int(tags[i]);
2227    //                     if ( ex_int.check() ) {
2228    //                         tag_id=ex_int();
2229    //                     } else {
2230    //                          stringstream temp;
2231    //                          temp << "Error - unable to extract tag for point " << i;
2232    //                          throw FinleyAdapterException(temp.str());
2233    //                    }
2234    //                }
2235    //         }
2236    //            tags_ptr[i]=tag_id;
2237    //       }
2238    //
2239    //       Finley_Mesh_addPoints(mesh, numPoints, points_ptr, tags_ptr);
2240    //       checkPasoError();
2241    //
2242    //       TMPMEMFREE(points_ptr);
2243    //       TMPMEMFREE(tags_ptr);
2244    // }
2245    
2246    /*
2247    void MeshAdapter:: addDiracPoint( const bp::list& point, const int tag) const
2248    {
2249        bp::list points =  bp::list();
2250        bp::list tags =  bp::list();
2251        points.append(point);
2252        tags.append(tag);
2253        addDiracPoints(points, tags);
2254  }  }
2255    */
2256    
2257    /*
2258    void MeshAdapter:: addDiracPointWithTagName( const bp::list& point, const string& tag) const
2259    {
2260        bp::list points =   bp::list();
2261        bp::list tags =   bp::list();
2262        points.append(point);
2263        tags.append(tag);
2264        addDiracPoints(points, tags);
2265    }
2266    */
2267  }  // end of namespace  }  // end of namespace
2268    

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