/[escript]/branches/diaplayground/ripley/src/Brick.cpp
ViewVC logotype

Diff of /branches/diaplayground/ripley/src/Brick.cpp

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

branches/ripleygmg_from_3668/ripley/src/Brick.cpp revision 3702 by caltinay, Fri Dec 2 06:12:32 2011 UTC trunk/ripley/src/Brick.cpp revision 3971 by caltinay, Wed Sep 19 02:55:35 2012 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
2  /*******************************************************  /*******************************************************
3  *  *
4  * Copyright (c) 2003-2011 by University of Queensland  * Copyright (c) 2003-2012 by University of Queensland
5  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
6  * http://www.uq.edu.au/esscc  * http://www.uq.edu.au/esscc
7  *  *
# Line 13  Line 13 
13    
14  #include <ripley/Brick.h>  #include <ripley/Brick.h>
15  extern "C" {  extern "C" {
16  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <paso/SystemMatrix.h>
17  }  }
18    
19  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 29  using namespace std; Line 29  using namespace std;
29    
30  namespace ripley {  namespace ripley {
31    
32  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double l0, double l1, double l2, int d0,  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double x0, double y0, double z0,
33               int d1, int d2) :               double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2) :
34      RipleyDomain(3),      RipleyDomain(3),
35      m_gNE0(n0),      m_x0(x0),
36      m_gNE1(n1),      m_y0(y0),
37      m_gNE2(n2),      m_z0(z0),
38      m_l0(l0),      m_l0(x1-x0),
39      m_l1(l1),      m_l1(y1-y0),
40      m_l2(l2),      m_l2(z1-z0)
     m_NX(d0),  
     m_NY(d1),  
     m_NZ(d2)  
41  {  {
42        // ignore subdivision parameters for serial run
43        if (m_mpiInfo->size == 1) {
44            d0=1;
45            d1=1;
46            d2=1;
47        }
48    
49        bool warn=false;
50        // if number of subdivisions is non-positive, try to subdivide by the same
51        // ratio as the number of elements
52        if (d0<=0 && d1<=0 && d2<=0) {
53            warn=true;
54            d0=(int)(pow(m_mpiInfo->size*(n0+1)*(n0+1)/((float)(n1+1)*(n2+1)), 1.f/3));
55            d1=(int)(d0*n1/(float)n0);
56            d2=m_mpiInfo->size/(d0*d1);
57            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
58                // ratios not the same so leave "smallest" side undivided and try
59                // dividing 2 sides only
60                if (n0>=n1) {
61                    if (n1>=n2) {
62                        d0=d1=0;
63                        d2=1;
64                    } else {
65                        d0=d2=0;
66                        d1=1;
67                    }
68                } else {
69                    if (n0>=n2) {
70                        d0=d1=0;
71                        d2=1;
72                    } else {
73                        d0=1;
74                        d1=d2=0;
75                    }
76                }
77            }
78        }
79        if (d0<=0 && d1<=0) {
80            warn=true;
81            d0=int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n0+1)/(float)(n1+1)));
82            d1=m_mpiInfo->size/d0;
83            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
84                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
85                if (n0>n1) {
86                    d0=0;
87                    d1=1;
88                } else {
89                    d0=1;
90                    d1=0;
91                }
92            }
93        } else if (d0<=0 && d2<=0) {
94            warn=true;
95            d0=int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n0+1)/(float)(n2+1)));
96            d2=m_mpiInfo->size/d0;
97            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
98                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
99                if (n0>n2) {
100                    d0=0;
101                    d2=1;
102                } else {
103                    d0=1;
104                    d2=0;
105                }
106            }
107        } else if (d1<=0 && d2<=0) {
108            warn=true;
109            d1=int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n1+1)/(float)(n2+1)));
110            d2=m_mpiInfo->size/d1;
111            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
112                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
113                if (n1>n2) {
114                    d1=0;
115                    d2=1;
116                } else {
117                    d1=1;
118                    d2=0;
119                }
120            }
121        }
122        if (d0<=0) {
123            // d1,d2 are preset, determine d0
124            d0=m_mpiInfo->size/(d1*d2);
125        } else if (d1<=0) {
126            // d0,d2 are preset, determine d1
127            d1=m_mpiInfo->size/(d0*d2);
128        } else if (d2<=0) {
129            // d0,d1 are preset, determine d2
130            d2=m_mpiInfo->size/(d0*d1);
131        }
132    
133        m_NX=d0;
134        m_NY=d1;
135        m_NZ=d2;
136    
137      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed
138      // among number of ranks      // among number of ranks
139      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)
140          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
141    
142      if (n0%m_NX > 0 || n1%m_NY > 0 || n2%m_NZ > 0)      if (warn) {
143          throw RipleyException("Number of elements must be separable into number of ranks in each dimension");          cout << "Warning: Automatic domain subdivision (d0=" << d0 << ", d1="
144                << d1 << ", d2=" << d2 << "). This may not be optimal!" << endl;
145        }
146    
147        if ((n0+1)%m_NX > 0) {
148            double Dx=m_l0/n0;
149            n0=(int)round((float)(n0+1)/d0+0.5)*d0-1;
150            m_l0=Dx*n0;
151            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N0="
152                << n0 << ", l0=" << m_l0 << endl;
153        }
154        if ((n1+1)%m_NY > 0) {
155            double Dy=m_l1/n1;
156            n1=(int)round((float)(n1+1)/d1+0.5)*d1-1;
157            m_l1=Dy*n1;
158            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N1="
159                << n1 << ", l1=" << m_l1 << endl;
160        }
161        if ((n2+1)%m_NZ > 0) {
162            double Dz=m_l2/n2;
163            n2=(int)round((float)(n2+1)/d2+0.5)*d2-1;
164            m_l2=Dz*n2;
165            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N2="
166                << n2 << ", l2=" << m_l2 << endl;
167        }
168    
169        m_gNE0=n0;
170        m_gNE1=n1;
171        m_gNE2=n2;
172    
173        if ((m_NX > 1 && (n0+1)/m_NX<2) || (m_NY > 1 && (n1+1)/m_NY<2) || (m_NZ > 1 && (n2+1)/m_NZ<2))
174            throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
175    
176        // local number of elements (including overlap)
177        m_NE0 = m_ownNE0 = (m_NX>1 ? (n0+1)/m_NX : n0);
178        if (m_mpiInfo->rank%m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%m_NX<m_NX-1)
179            m_NE0++;
180        else if (m_NX>1 && m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)
181            m_ownNE0--;
182    
183        m_NE1 = m_ownNE1 = (m_NY>1 ? (n1+1)/m_NY : n1);
184        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX<m_NY-1)
185            m_NE1++;
186        else if (m_NY>1 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)
187            m_ownNE1--;
188    
189        m_NE2 = m_ownNE2 = (m_NZ>1 ? (n2+1)/m_NZ : n2);
190        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)>0 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)<m_NZ-1)
191            m_NE2++;
192        else if (m_NZ>1 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)
193            m_ownNE2--;
194    
195      // local number of elements      // local number of nodes
     m_NE0 = n0/m_NX;  
     m_NE1 = n1/m_NY;  
     m_NE2 = n2/m_NZ;  
     // local number of nodes (not necessarily owned)  
196      m_N0 = m_NE0+1;      m_N0 = m_NE0+1;
197      m_N1 = m_NE1+1;      m_N1 = m_NE1+1;
198      m_N2 = m_NE2+1;      m_N2 = m_NE2+1;
199    
200      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
201      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset0 = (n0+1)/m_NX*(m_mpiInfo->rank%m_NX);
202      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset0 > 0)
203      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset0--;
204        m_offset1 = (n1+1)/m_NY*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);
205        if (m_offset1 > 0)
206            m_offset1--;
207        m_offset2 = (n2+1)/m_NZ*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));
208        if (m_offset2 > 0)
209            m_offset2--;
210    
211      populateSampleIds();      populateSampleIds();
212        createPattern();
213  }  }
214    
215    
216  Brick::~Brick()  Brick::~Brick()
217  {  {
218        Paso_SystemMatrixPattern_free(m_pattern);
219        Paso_Connector_free(m_connector);
220  }  }
221    
222  string Brick::getDescription() const  string Brick::getDescription() const
# Line 77  string Brick::getDescription() const Line 226  string Brick::getDescription() const
226    
227  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const
228  {  {
229      if (dynamic_cast<const Brick*>(&other))      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
230          return this==&other;      if (o) {
231            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
232                    m_gNE0==o->m_gNE0 && m_gNE1==o->m_gNE1 && m_gNE2==o->m_gNE2
233                    && m_x0==o->m_x0 && m_y0==o->m_y0 && m_z0==o->m_z0
234                    && m_l0==o->m_l0 && m_l1==o->m_l1 && m_l2==o->m_l2
235                    && m_NX==o->m_NX && m_NY==o->m_NY && m_NZ==o->m_NZ);
236        }
237    
238      return false;      return false;
239  }  }
240    
241    void Brick::readBinaryGrid(escript::Data& out, string filename,
242                               const vector<int>& first,
243                               const vector<int>& numValues) const
244    {
245        // check destination function space
246        int myN0, myN1, myN2;
247        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
248            myN0 = m_N0;
249            myN1 = m_N1;
250            myN2 = m_N2;
251        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
252                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
253            myN0 = m_NE0;
254            myN1 = m_NE1;
255            myN2 = m_NE2;
256        } else
257            throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid function space for output data object");
258    
259        // check file existence and size
260        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
261        if (f.fail()) {
262            throw RipleyException("readBinaryGrid(): cannot open file");
263        }
264        f.seekg(0, ios::end);
265        const int numComp = out.getDataPointSize();
266        const int filesize = f.tellg();
267        const int reqsize = numValues[0]*numValues[1]*numValues[2]*numComp*sizeof(float);
268        if (filesize < reqsize) {
269            f.close();
270            throw RipleyException("readBinaryGrid(): not enough data in file");
271        }
272    
273        // check if this rank contributes anything
274        if (first[0] >= m_offset0+myN0 || first[0]+numValues[0] <= m_offset0 ||
275                first[1] >= m_offset1+myN1 || first[1]+numValues[1] <= m_offset1 ||
276                first[2] >= m_offset2+myN2 || first[2]+numValues[2] <= m_offset2) {
277            f.close();
278            return;
279        }
280    
281        // now determine how much this rank has to write
282    
283        // first coordinates in data object to write to
284        const int first0 = max(0, first[0]-m_offset0);
285        const int first1 = max(0, first[1]-m_offset1);
286        const int first2 = max(0, first[2]-m_offset2);
287        // indices to first value in file
288        const int idx0 = max(0, m_offset0-first[0]);
289        const int idx1 = max(0, m_offset1-first[1]);
290        const int idx2 = max(0, m_offset2-first[2]);
291        // number of values to write
292        const int num0 = min(numValues[0]-idx0, myN0-first0);
293        const int num1 = min(numValues[1]-idx1, myN1-first1);
294        const int num2 = min(numValues[2]-idx2, myN2-first2);
295    
296        out.requireWrite();
297        vector<float> values(num0*numComp);
298        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
299    
300        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
301            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
302                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*numValues[0]+(idx2+z)*numValues[0]*numValues[1]);
303                f.seekg(fileofs*sizeof(float));
304                f.read((char*)&values[0], num0*numComp*sizeof(float));
305                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
306                    double* dest = out.getSampleDataRW(first0+x+(first1+y)*myN0+(first2+z)*myN0*myN1);
307                    for (index_t c=0; c<numComp; c++) {
308                        for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
309                            *dest++ = static_cast<double>(values[x*numComp+c]);
310                        }
311                    }
312                }
313            }
314        }
315    
316        f.close();
317    }
318    
319  void Brick::dump(const string& fileName) const  void Brick::dump(const string& fileName) const
320  {  {
321  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 91  void Brick::dump(const string& fileName) Line 324  void Brick::dump(const string& fileName)
324          fn+=".silo";          fn+=".silo";
325      }      }
326    
     const int NUM_SILO_FILES = 1;  
     const char* blockDirFmt = "/block%04d";  
327      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
328      string siloPath;      string siloPath;
329      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
330    
331  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
332      PMPIO_baton_t* baton = NULL;      PMPIO_baton_t* baton = NULL;
333        const int NUM_SILO_FILES = 1;
334        const char* blockDirFmt = "/block%04d";
335  #endif  #endif
336    
337      if (m_mpiInfo->size > 1) {      if (m_mpiInfo->size > 1) {
# Line 224  void Brick::dump(const string& fileName) Line 457  void Brick::dump(const string& fileName)
457      }      }
458    
459  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
460      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
461  #endif  #endif
462  }  }
463    
# Line 232  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 465  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
465  {  {
466      switch (fsType) {      switch (fsType) {
467          case Nodes:          case Nodes:
468            case ReducedNodes: //FIXME: reduced
469              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
470            case DegreesOfFreedom:
471            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
472                return &m_dofId[0];
473          case Elements:          case Elements:
474            case ReducedElements:
475              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
476          case FaceElements:          case FaceElements:
477            case ReducedFaceElements:
478              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
479          default:          default:
480              break;              break;
481      }      }
482    
483      stringstream msg;      stringstream msg;
484      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type "<<fsType;
         << fsType;  
485      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
486  }  }
487    
488  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
489  {  {
490  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
491      if (fsCode == Nodes) {          return true;
492          const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
493          const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;      switch (fsType) {
494          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
495      } else          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
496          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
497  #else          case DegreesOfFreedom:
498      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
499  #endif              return true;
500            case Elements:
501            case ReducedElements:
502                {
503                    // check ownership of element's _last_ node
504                    const index_t x=id%m_NE0 + 1;
505                    const index_t y=id%(m_NE0*m_NE1)/m_NE0 + 1;
506                    const index_t z=id/(m_NE0*m_NE1) + 1;
507                    return (m_dofMap[x + m_N0*y +m_N0*m_N1*z] < getNumDOF());
508                }
509            case FaceElements:
510            case ReducedFaceElements:
511                {
512                    // check ownership of face element's last node
513                    const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
514                    dim_t n=0;
515                    for (size_t i=0; i<faces.size(); i++) {
516                        n+=faces[i];
517                        if (id<n) {
518                            const index_t j=id-n+faces[i];
519                            if (i>=4) { // front or back
520                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_N0*m_N1*(m_N2-1));
521                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0] < getNumDOF());
522                            } else if (i>=2) { // bottom or top
523                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_N0*(m_N1-1));
524                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
525                            } else { // left or right
526                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_N0-1);
527                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE1+1)*m_N0+(j/m_NE1+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
528                            }
529                        }
530                    }
531                    return false;
532                }
533            default:
534                break;
535        }
536    
537        stringstream msg;
538        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
539        throw RipleyException(msg.str());
540    }
541    
542    void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
543    {
544        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
545            out.requireWrite();
546    #pragma omp parallel
547            {
548                if (m_faceOffset[0] > -1) {
549    #pragma omp for nowait
550                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
551                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
552                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
553                            // set vector at four quadrature points
554                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
555                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
556                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
557                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
558                        }
559                    }
560                }
561    
562                if (m_faceOffset[1] > -1) {
563    #pragma omp for nowait
564                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
565                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
566                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
567                            // set vector at four quadrature points
568                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
569                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
570                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
571                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
572                        }
573                    }
574                }
575    
576                if (m_faceOffset[2] > -1) {
577    #pragma omp for nowait
578                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
579                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
580                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
581                            // set vector at four quadrature points
582                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
583                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
584                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
585                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
586                        }
587                    }
588                }
589    
590                if (m_faceOffset[3] > -1) {
591    #pragma omp for nowait
592                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
593                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
594                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
595                            // set vector at four quadrature points
596                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
597                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
598                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
599                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
600                        }
601                    }
602                }
603    
604                if (m_faceOffset[4] > -1) {
605    #pragma omp for nowait
606                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
607                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
608                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
609                            // set vector at four quadrature points
610                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
611                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
612                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
613                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
614                        }
615                    }
616                }
617    
618                if (m_faceOffset[5] > -1) {
619    #pragma omp for nowait
620                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
621                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
622                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
623                            // set vector at four quadrature points
624                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
625                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
626                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
627                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
628                        }
629                    }
630                }
631            } // end of parallel section
632        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
633            out.requireWrite();
634    #pragma omp parallel
635            {
636                if (m_faceOffset[0] > -1) {
637    #pragma omp for nowait
638                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
639                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
640                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
641                            *o++ = -1.;
642                            *o++ = 0.;
643                            *o = 0.;
644                        }
645                    }
646                }
647    
648                if (m_faceOffset[1] > -1) {
649    #pragma omp for nowait
650                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
651                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
652                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
653                            *o++ = 1.;
654                            *o++ = 0.;
655                            *o = 0.;
656                        }
657                    }
658                }
659    
660                if (m_faceOffset[2] > -1) {
661    #pragma omp for nowait
662                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
663                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
664                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
665                            *o++ = 0.;
666                            *o++ = -1.;
667                            *o = 0.;
668                        }
669                    }
670                }
671    
672                if (m_faceOffset[3] > -1) {
673    #pragma omp for nowait
674                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
675                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
676                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
677                            *o++ = 0.;
678                            *o++ = 1.;
679                            *o = 0.;
680                        }
681                    }
682                }
683    
684                if (m_faceOffset[4] > -1) {
685    #pragma omp for nowait
686                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
687                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
688                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
689                            *o++ = 0.;
690                            *o++ = 0.;
691                            *o = -1.;
692                        }
693                    }
694                }
695    
696                if (m_faceOffset[5] > -1) {
697    #pragma omp for nowait
698                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
699                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
700                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
701                            *o++ = 0.;
702                            *o++ = 0.;
703                            *o = 1.;
704                        }
705                    }
706                }
707            } // end of parallel section
708    
709        } else {
710            stringstream msg;
711            msg << "setToNormal: invalid function space type "
712                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
713            throw RipleyException(msg.str());
714        }
715    }
716    
717    void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
718    {
719        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
720                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
721            out.requireWrite();
722            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
723            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
724            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
725            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
726            const double size=sqrt(xSize*xSize+ySize*ySize+zSize*zSize);
727    #pragma omp parallel for
728            for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
729                double* o = out.getSampleDataRW(k);
730                fill(o, o+numQuad, size);
731            }
732        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
733                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
734            out.requireWrite();
735            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
736            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
737            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
738            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
739    #pragma omp parallel
740            {
741                if (m_faceOffset[0] > -1) {
742                    const double size=min(ySize,zSize);
743    #pragma omp for nowait
744                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
745                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
746                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
747                            fill(o, o+numQuad, size);
748                        }
749                    }
750                }
751    
752                if (m_faceOffset[1] > -1) {
753                    const double size=min(ySize,zSize);
754    #pragma omp for nowait
755                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
756                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
757                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
758                            fill(o, o+numQuad, size);
759                        }
760                    }
761                }
762    
763                if (m_faceOffset[2] > -1) {
764                    const double size=min(xSize,zSize);
765    #pragma omp for nowait
766                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
767                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
768                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
769                            fill(o, o+numQuad, size);
770                        }
771                    }
772                }
773    
774                if (m_faceOffset[3] > -1) {
775                    const double size=min(xSize,zSize);
776    #pragma omp for nowait
777                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
778                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
779                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
780                            fill(o, o+numQuad, size);
781                        }
782                    }
783                }
784    
785                if (m_faceOffset[4] > -1) {
786                    const double size=min(xSize,ySize);
787    #pragma omp for nowait
788                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
789                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
790                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
791                            fill(o, o+numQuad, size);
792                        }
793                    }
794                }
795    
796                if (m_faceOffset[5] > -1) {
797                    const double size=min(xSize,ySize);
798    #pragma omp for nowait
799                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
800                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
801                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
802                            fill(o, o+numQuad, size);
803                        }
804                    }
805                }
806            } // end of parallel section
807    
808        } else {
809            stringstream msg;
810            msg << "setToSize: invalid function space type "
811                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
812            throw RipleyException(msg.str());
813        }
814  }  }
815    
816  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,
817                                              bool reducedColOrder) const                                              bool reducedColOrder) const
818  {  {
819        /* FIXME: reduced
820      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)
821          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");
822        */
823      throw RipleyException("getPattern() not implemented");      return m_pattern;
824  }  }
825    
826  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
# Line 331  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar Line 884  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar
884      return ret;      return ret;
885  }  }
886    
887    IndexVector Brick::getNumSubdivisionsPerDim() const
888    {
889        IndexVector ret;
890        ret.push_back(m_NX);
891        ret.push_back(m_NY);
892        ret.push_back(m_NZ);
893        return ret;
894    }
895    
896  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const
897  {  {
898      if (dim==0)      if (dim==0)
899          return pair<double,double>((m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);          return pair<double,double>(m_x0+(m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);
900      else if (dim==1)      else if (dim==1)
901          return pair<double,double>((m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);          return pair<double,double>(m_y0+(m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);
902      else if (dim==2)      else if (dim==2)
903          return pair<double,double>((m_l2*m_offset2)/m_gNE2, m_l2/m_gNE2);          return pair<double,double>(m_z0+(m_l2*m_offset2)/m_gNE2, m_l2/m_gNE2);
904    
905      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing: invalid argument");
906  }  }
907    
908    //protected
909    dim_t Brick::getNumDOF() const
910    {
911        return (m_gNE0+1)/m_NX*(m_gNE1+1)/m_NY*(m_gNE2+1)/m_NZ;
912    }
913    
914  //protected  //protected
915  dim_t Brick::getNumFaceElements() const  dim_t Brick::getNumFaceElements() const
916  {  {
917        const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
918      dim_t n=0;      dim_t n=0;
919      //left      for (size_t i=0; i<faces.size(); i++)
920      if (m_offset0==0)          n+=faces[i];
         n+=m_NE1*m_NE2;  
     //right  
     if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)  
         n+=m_NE1*m_NE2;  
     //bottom  
     if (m_offset1==0)  
         n+=m_NE0*m_NE2;  
     //top  
     if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)  
         n+=m_NE0*m_NE2;  
     //front  
     if (m_offset2==0)  
         n+=m_NE0*m_NE1;  
     //back  
     if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)  
         n+=m_NE0*m_NE1;  
   
921      return n;      return n;
922  }  }
923    
# Line 397  void Brick::assembleCoordinates(escript: Line 948  void Brick::assembleCoordinates(escript:
948      }      }
949  }  }
950    
951    //protected
952    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, escript::Data& in) const
953    {
954        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
955        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
956        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
957        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
958        const double C0 = .044658198738520451079;
959        const double C1 = .16666666666666666667;
960        const double C2 = .21132486540518711775;
961        const double C3 = .25;
962        const double C4 = .5;
963        const double C5 = .62200846792814621559;
964        const double C6 = .78867513459481288225;
965    
966        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
967            out.requireWrite();
968    #pragma omp parallel
969            {
970                vector<double> f_000(numComp);
971                vector<double> f_001(numComp);
972                vector<double> f_010(numComp);
973                vector<double> f_011(numComp);
974                vector<double> f_100(numComp);
975                vector<double> f_101(numComp);
976                vector<double> f_110(numComp);
977                vector<double> f_111(numComp);
978    #pragma omp for
979                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
980                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
981                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
982                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
983                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
984                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
985                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
986                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
987                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
988                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
989                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
990                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
991                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
992                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
993                                const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
994                                const double V2=((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
995                                const double V3=((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
996                                const double V4=((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
997                                const double V5=((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
998                                const double V6=((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
999                                const double V7=((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
1000                                const double V8=((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1001                                const double V9=((f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1002                                const double V10=((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1003                                const double V11=((f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1004                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1005                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
1006                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
1007                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1008                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
1009                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
1010                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1011                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
1012                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
1013                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1014                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
1015                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
1016                                o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
1017                                o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
1018                                o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
1019                                o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
1020                                o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
1021                                o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
1022                                o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
1023                                o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
1024                                o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
1025                                o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
1026                                o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
1027                                o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
1028                            } // end of component loop i
1029                        } // end of k0 loop
1030                    } // end of k1 loop
1031                } // end of k2 loop
1032            } // end of parallel section
1033        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1034            out.requireWrite();
1035    #pragma omp parallel
1036            {
1037                vector<double> f_000(numComp);
1038                vector<double> f_001(numComp);
1039                vector<double> f_010(numComp);
1040                vector<double> f_011(numComp);
1041                vector<double> f_100(numComp);
1042                vector<double> f_101(numComp);
1043                vector<double> f_110(numComp);
1044                vector<double> f_111(numComp);
1045    #pragma omp for
1046                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1047                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1048                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1049                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1050                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1051                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1052                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1053                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1054                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1055                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1056                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1057                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
1058                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1059                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;
1060                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;
1061                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C3 / h2;
1062                            } // end of component loop i
1063                        } // end of k0 loop
1064                    } // end of k1 loop
1065                } // end of k2 loop
1066            } // end of parallel section
1067        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1068            out.requireWrite();
1069    #pragma omp parallel
1070            {
1071                vector<double> f_000(numComp);
1072                vector<double> f_001(numComp);
1073                vector<double> f_010(numComp);
1074                vector<double> f_011(numComp);
1075                vector<double> f_100(numComp);
1076                vector<double> f_101(numComp);
1077                vector<double> f_110(numComp);
1078                vector<double> f_111(numComp);
1079                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1080    #pragma omp for nowait
1081                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1082                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1083                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1084                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1085                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1086                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1087                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1088                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1089                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1090                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1091                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1092                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1093                                const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / h1;
1094                                const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / h1;
1095                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / h2;
1096                                const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / h2;
1097                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = ((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
1098                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1099                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1100                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
1101                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1102                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1103                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
1104                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1105                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1106                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
1107                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1108                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1109                            } // end of component loop i
1110                        } // end of k1 loop
1111                    } // end of k2 loop
1112                } // end of face 0
1113                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1114    #pragma omp for nowait
1115                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1116                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1117                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1118                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1119                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1120                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1121                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1122                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1123                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1124                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1125                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1126                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1127                                const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
1128                                const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
1129                                const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
1130                                const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
1131                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = ((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
1132                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1133                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1134                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
1135                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1136                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1137                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
1138                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1139                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1140                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
1141                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1142                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1143                            } // end of component loop i
1144                        } // end of k1 loop
1145                    } // end of k2 loop
1146                } // end of face 1
1147                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1148    #pragma omp for nowait
1149                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1150                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1151                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1152                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1153                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1154                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1155                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1156                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1157                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1158                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1159                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1160                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1161                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / h0;
1162                                const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / h2;
1163                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / h2;
1164                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1165                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = ((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
1166                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
1167                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1168                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
1169                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
1170                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
1171                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
1172                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
1173                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
1174                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
1175                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
1176                            } // end of component loop i
1177                        } // end of k0 loop
1178                    } // end of k2 loop
1179                } // end of face 2
1180                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1181    #pragma omp for nowait
1182                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1183                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1184                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1185                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1186                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1187                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1188                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1189                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1190                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1191                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1192                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1193                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1194                                const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
1195                                const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
1196                                const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
1197                                const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
1198                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1199                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = ((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
1200                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1201                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1202                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
1203                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1204                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1205                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
1206                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1207                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1208                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
1209                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1210                            } // end of component loop i
1211                        } // end of k0 loop
1212                    } // end of k2 loop
1213                } // end of face 3
1214                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1215    #pragma omp for nowait
1216                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1217                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1218                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1219                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1220                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1221                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1222                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1223                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1224                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1225                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1226                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1227                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1228                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / h0;
1229                                const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / h0;
1230                                const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / h1;
1231                                const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / h1;
1232                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1233                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1234                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1235                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1236                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1237                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1238                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1239                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1240                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1241                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1242                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1243                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1244                            } // end of component loop i
1245                        } // end of k0 loop
1246                    } // end of k1 loop
1247                } // end of face 4
1248                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1249    #pragma omp for nowait
1250                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1251                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1252                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1253                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1254                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1255                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1256                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1257                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1258                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1259                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1260                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1261                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1262                                const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
1263                                const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
1264                                const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
1265                                const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
1266                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1267                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1268                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1269                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1270                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1271                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1272                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1273                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1274                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1275                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1276                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1277                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1278                            } // end of component loop i
1279                        } // end of k0 loop
1280                    } // end of k1 loop
1281                } // end of face 5
1282            } // end of parallel section
1283        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1284            out.requireWrite();
1285    #pragma omp parallel
1286            {
1287                vector<double> f_000(numComp);
1288                vector<double> f_001(numComp);
1289                vector<double> f_010(numComp);
1290                vector<double> f_011(numComp);
1291                vector<double> f_100(numComp);
1292                vector<double> f_101(numComp);
1293                vector<double> f_110(numComp);
1294                vector<double> f_111(numComp);
1295                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1296    #pragma omp for nowait
1297                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1298                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1299                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1300                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1301                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1302                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1303                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1304                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1305                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1306                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1307                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1308                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1309                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;
1310                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h1;
1311                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h2;
1312                            } // end of component loop i
1313                        } // end of k1 loop
1314                    } // end of k2 loop
1315                } // end of face 0
1316                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1317    #pragma omp for nowait
1318                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1319                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1320                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1321                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1322                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1323                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1324                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1325                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1326                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1327                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1328                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1329                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1330                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;
1331                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1332                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1333                            } // end of component loop i
1334                        } // end of k1 loop
1335                    } // end of k2 loop
1336                } // end of face 1
1337                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1338    #pragma omp for nowait
1339                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1340                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1341                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1342                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1343                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1344                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1345                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1346                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1347                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1348                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1349                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1350                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1351                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h0;
1352                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;
1353                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h2;
1354                            } // end of component loop i
1355                        } // end of k0 loop
1356                    } // end of k2 loop
1357                } // end of face 2
1358                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1359    #pragma omp for nowait
1360                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1361                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1362                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1363                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1364                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1365                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1366                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1367                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1368                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1369                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1370                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1371                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1372                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1373                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;
1374                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1375                            } // end of component loop i
1376                        } // end of k0 loop
1377                    } // end of k2 loop
1378                } // end of face 3
1379                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1380    #pragma omp for nowait
1381                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1382                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1383                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1384                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1385                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1386                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1387                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1388                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1389                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1390                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1391                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1392                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1393                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h0;
1394                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h1;
1395                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1396                            } // end of component loop i
1397                        } // end of k0 loop
1398                    } // end of k1 loop
1399                } // end of face 4
1400                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1401    #pragma omp for nowait
1402                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1403                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1404                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1405                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1406                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1407                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1408                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1409                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1410                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1411                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1412                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1413                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1414                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1415                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1416                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C3 / h2;
1417                            } // end of component loop i
1418                        } // end of k0 loop
1419                    } // end of k1 loop
1420                } // end of face 5
1421            } // end of parallel section
1422        }
1423    }
1424    
1425    //protected
1426    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, escript::Data& arg) const
1427    {
1428        const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1429        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
1430        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
1431        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
1432        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1433        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1434        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1435        const int fs = arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1436        if (fs == Elements && arg.actsExpanded()) {
1437            const double w_0 = h0*h1*h2/8.;
1438    #pragma omp parallel
1439            {
1440                vector<double> int_local(numComp, 0);
1441    #pragma omp for nowait
1442                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1443                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1444                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1445                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1446                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1447                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1448                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1449                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1450                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1451                                const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1452                                const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1453                                const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1454                                const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1455                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;
1456                            }  // end of component loop i
1457                        } // end of k0 loop
1458                    } // end of k1 loop
1459                } // end of k2 loop
1460    
1461    #pragma omp critical
1462                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1463                    integrals[i]+=int_local[i];
1464            } // end of parallel section
1465    
1466        } else if (fs==ReducedElements || (fs==Elements && !arg.actsExpanded())) {
1467            const double w_0 = h0*h1*h2;
1468    #pragma omp parallel
1469            {
1470                vector<double> int_local(numComp, 0);
1471    #pragma omp for nowait
1472                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1473                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1474                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1475                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1476                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1477                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1478                            }  // end of component loop i
1479                        } // end of k0 loop
1480                    } // end of k1 loop
1481                } // end of k2 loop
1482    
1483    #pragma omp critical
1484                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1485                    integrals[i]+=int_local[i];
1486            } // end of parallel section
1487    
1488        } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1489            const double w_0 = h1*h2/4.;
1490            const double w_1 = h0*h2/4.;
1491            const double w_2 = h0*h1/4.;
1492    #pragma omp parallel
1493            {
1494                vector<double> int_local(numComp, 0);
1495                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1496    #pragma omp for nowait
1497                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1498                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1499                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1500                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1501                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1502                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1503                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1504                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1505                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1506                            }  // end of component loop i
1507                        } // end of k1 loop
1508                    } // end of k2 loop
1509                }
1510    
1511                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1512    #pragma omp for nowait
1513                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1514                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1515                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1516                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1517                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1518                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1519                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1520                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1521                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1522                            }  // end of component loop i
1523                        } // end of k1 loop
1524                    } // end of k2 loop
1525                }
1526    
1527                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1528    #pragma omp for nowait
1529                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1530                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1531                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1532                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1533                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1534                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1535                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1536                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1537                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1538                            }  // end of component loop i
1539                        } // end of k1 loop
1540                    } // end of k2 loop
1541                }
1542    
1543                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1544    #pragma omp for nowait
1545                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1546                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1547                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1548                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1549                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1550                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1551                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1552                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1553                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1554                            }  // end of component loop i
1555                        } // end of k1 loop
1556                    } // end of k2 loop
1557                }
1558    
1559                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1560    #pragma omp for nowait
1561                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1562                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1563                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1564                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1565                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1566                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1567                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1568                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1569                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1570                            }  // end of component loop i
1571                        } // end of k1 loop
1572                    } // end of k2 loop
1573                }
1574    
1575                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1576    #pragma omp for nowait
1577                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1578                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1579                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1580                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1581                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1582                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1583                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1584                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1585                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1586                            }  // end of component loop i
1587                        } // end of k1 loop
1588                    } // end of k2 loop
1589                }
1590    
1591    #pragma omp critical
1592                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1593                    integrals[i]+=int_local[i];
1594            } // end of parallel section
1595    
1596        } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1597            const double w_0 = h1*h2;
1598            const double w_1 = h0*h2;
1599            const double w_2 = h0*h1;
1600    #pragma omp parallel
1601            {
1602                vector<double> int_local(numComp, 0);
1603                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1604    #pragma omp for nowait
1605                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1606                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1607                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1608                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1609                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1610                            }  // end of component loop i
1611                        } // end of k1 loop
1612                    } // end of k2 loop
1613                }
1614    
1615                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1616    #pragma omp for nowait
1617                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1618                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1619                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1620                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1621                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1622                            }  // end of component loop i
1623                        } // end of k1 loop
1624                    } // end of k2 loop
1625                }
1626    
1627                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1628    #pragma omp for nowait
1629                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1630                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1631                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1632                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1633                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1634                            }  // end of component loop i
1635                        } // end of k1 loop
1636                    } // end of k2 loop
1637                }
1638    
1639                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1640    #pragma omp for nowait
1641                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1642                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1643                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1644                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1645                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1646                            }  // end of component loop i
1647                        } // end of k1 loop
1648                    } // end of k2 loop
1649                }
1650    
1651                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1652    #pragma omp for nowait
1653                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1654                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1655                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1656                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1657                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1658                            }  // end of component loop i
1659                        } // end of k1 loop
1660                    } // end of k2 loop
1661                }
1662    
1663                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1664    #pragma omp for nowait
1665                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1666                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1667                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1668                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1669                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1670                            }  // end of component loop i
1671                        } // end of k1 loop
1672                    } // end of k2 loop
1673                }
1674    
1675    #pragma omp critical
1676                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1677                    integrals[i]+=int_local[i];
1678            } // end of parallel section
1679        } // function space selector
1680    }
1681    
1682    //protected
1683    dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1684    {
1685        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1686        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1687        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1688        const int x=node%nDOF0;
1689        const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
1690        const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
1691        int num=0;
1692        // loop through potential neighbours and add to index if positions are
1693        // within bounds
1694        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1695            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1696                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1697                    // skip node itself
1698                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1699                        continue;
1700                    // location of neighbour node
1701                    const int nx=x+i0;
1702                    const int ny=y+i1;
1703                    const int nz=z+i2;
1704                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0
1705                            && nx<nDOF0 && ny<nDOF1 && nz<nDOF2) {
1706                        index.push_back(nz*nDOF0*nDOF1+ny*nDOF0+nx);
1707                        num++;
1708                    }
1709                }
1710            }
1711        }
1712    
1713        return num;
1714    }
1715    
1716    //protected
1717    void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1718    {
1719        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1720        out.requireWrite();
1721    
1722        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1723        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1724        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1725        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1726        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1727        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1728    #pragma omp parallel for
1729        for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1730            for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
1731                for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
1732                    const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_N0+(i+front)*m_N0*m_N1;
1733                    const double* src=in.getSampleDataRO(n);
1734                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
1735                }
1736            }
1737        }
1738    }
1739    
1740    //protected
1741    void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1742    {
1743        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1744        Paso_Coupler* coupler = Paso_Coupler_alloc(m_connector, numComp);
1745        in.requireWrite();
1746        Paso_Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRW(0));
1747    
1748        const dim_t numDOF = getNumDOF();
1749        out.requireWrite();
1750        const double* buffer = Paso_Coupler_finishCollect(coupler);
1751    
1752    #pragma omp parallel for
1753        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
1754            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
1755                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
1756                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
1757            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
1758        }
1759    }
1760    
1761  //private  //private
1762  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::populateSampleIds()
1763  {  {
1764      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back
1765      // on each rank, except for the shared nodes which are owned by the rank      // globally
     // below / to the left / to the front of the current rank  
1766    
1767      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
1768      // m_nodeDistribution[i] is the first node id on rank i, that is      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes which is
1769      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // constant for all ranks in this implementation
1770      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
1771      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
1772      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
1773          const index_t x = k%m_NX;          m_nodeDistribution[k]=k*numDOF;
         const index_t y = k%(m_NX*m_NY)/m_NX;  
         const index_t z = k/(m_NX*m_NY);  
         index_t numNodes=getNumNodes();  
         if (x>0)  
             numNodes-=m_N1*m_N2;  
         if (y>0)  
             numNodes-=m_N0*m_N2;  
         if (z>0)  
             numNodes-=m_N0*m_N1;  
         // if an edge was subtracted twice add it back  
         if (x>0 && y>0)  
             numNodes+=m_N2;  
         if (x>0 && z>0)  
             numNodes+=m_N1;  
         if (y>0 && z>0)  
             numNodes+=m_N0;  
         // the corner node was removed 3x and added back 3x, so subtract it  
         if (x>0 && y>0 && z>0)  
             numNodes--;  
         m_nodeDistribution[k+1]=m_nodeDistribution[k]+numNodes;  
1774      }      }
1775      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
   
1776      m_nodeId.resize(getNumNodes());      m_nodeId.resize(getNumNodes());
1777        m_dofId.resize(numDOF);
1778        m_elementId.resize(getNumElements());
1779        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
1780    
1781    #pragma omp parallel
1782        {
1783    #pragma omp for nowait
1784            // nodes
1785            for (dim_t i2=0; i2<m_N2; i2++) {
1786                for (dim_t i1=0; i1<m_N1; i1++) {
1787                    for (dim_t i0=0; i0<m_N0; i0++) {
1788                        m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] =
1789                            (m_offset2+i2)*(m_gNE0+1)*(m_gNE1+1)
1790                            +(m_offset1+i1)*(m_gNE0+1)
1791                            +m_offset0+i0;
1792                    }
1793                }
1794            }
1795    
1796            // degrees of freedom
1797    #pragma omp for nowait
1798            for (dim_t k=0; k<numDOF; k++)
1799                m_dofId[k] = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+k;
1800    
1801            // elements
1802    #pragma omp for nowait
1803            for (dim_t i2=0; i2<m_NE2; i2++) {
1804                for (dim_t i1=0; i1<m_NE1; i1++) {
1805                    for (dim_t i0=0; i0<m_NE0; i0++) {
1806                        m_elementId[i0+i1*m_NE0+i2*m_NE0*m_NE1] =
1807                            (m_offset2+i2)*m_gNE0*m_gNE1
1808                            +(m_offset1+i1)*m_gNE0
1809                            +m_offset0+i0;
1810                    }
1811                }
1812            }
1813    
1814      // the bottom, left and front planes are not owned by this rank so the          // face elements
1815      // identifiers need to be computed accordingly  #pragma omp for
1816            for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
1817                m_faceId[k]=k;
1818        } // end parallel section
1819    
1820        m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
1821        updateTagsInUse(Nodes);
1822    
1823        m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
1824        updateTagsInUse(Elements);
1825    
1826        // generate face offset vector and set face tags
1827        const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();
1828        const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
1829        const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
1830        m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);
1831        m_faceTags.clear();
1832        index_t offset=0;
1833        for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {
1834            if (facesPerEdge[i]>0) {
1835                m_faceOffset[i]=offset;
1836                offset+=facesPerEdge[i];
1837                m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);
1838            }
1839        }
1840        setTagMap("left", LEFT);
1841        setTagMap("right", RIGHT);
1842        setTagMap("bottom", BOTTOM);
1843        setTagMap("top", TOP);
1844        setTagMap("front", FRONT);
1845        setTagMap("back", BACK);
1846        updateTagsInUse(FaceElements);
1847    }
1848    
1849    //private
1850    void Brick::createPattern()
1851    {
1852        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1853        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1854        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1855      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1856      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1857      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1858    
1859      // case 1: all nodes on left plane are owned by rank on the left      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
1860      if (left>0) {      // The rest is assigned in the loop further down
1861          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-1;      m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);
         const index_t leftN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t leftN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
1862  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1863          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
1864              for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
1865                  m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
1866                      + (i1-bottom+1)*leftN0                  m_dofMap[i*m_N0*m_N1+j*m_N0+k]=(i-front)*nDOF0*nDOF1+(j-bottom)*nDOF0+k-left;
                     + (i2-front)*leftN0*leftN1 - 1;  
1867              }              }
1868          }          }
1869      }      }
1870      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below  
1871      if (bottom>0) {      // build list of shared components and neighbours by looping through
1872          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
1873          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // within bounds
1874          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
1875  #pragma omp parallel for      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
1876          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      RankVector neighbour;
1877              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      IndexVector offsetInShared(1,0);
1878                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      IndexVector sendShared, recvShared;
1879                      + bottomN0*(bottomN1-1)      int numShared=0;
1880                      + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX;
1881        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX;
1882        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY);
1883        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1884            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1885                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1886                    // skip this rank
1887                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1888                        continue;
1889                    // location of neighbour rank
1890                    const int nx=x+i0;
1891                    const int ny=y+i1;
1892                    const int nz=z+i2;
1893                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX && ny<m_NY && nz<m_NZ) {
1894                        neighbour.push_back(nz*m_NX*m_NY+ny*m_NX+nx);
1895                        if (i0==0 && i1==0) {
1896                            // sharing front or back plane
1897                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
1898                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
1899                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
1900                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
1901                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_N0
1902                                        : left+(i+bottom)*m_N0+m_N0*m_N1*(m_N2-1));
1903                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
1904                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
1905                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1906                                    if (j>0) {
1907                                        if (i>0)
1908                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0].push_back(numShared);
1909                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
1910                                        if (i<nDOF1-1)
1911                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0].push_back(numShared);
1912                                    }
1913                                    if (i>0)
1914                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0].push_back(numShared);
1915                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
1916                                    if (i<nDOF1-1)
1917                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0].push_back(numShared);
1918                                    if (j<nDOF0-1) {
1919                                        if (i>0)
1920                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0].push_back(numShared);
1921                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
1922                                        if (i<nDOF1-1)
1923                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0].push_back(numShared);
1924                                    }
1925                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
1926                                }
1927                            }
1928                        } else if (i0==0 && i2==0) {
1929                            // sharing top or bottom plane
1930                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
1931                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1932                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
1933                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
1934                                const int firstNode=(i1==-1 ?
1935                                        left+(i+front)*m_N0*m_N1
1936                                        : left+m_N0*((i+1+front)*m_N1-1));
1937                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
1938                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
1939                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1940                                    if (j>0) {
1941                                        if (i>0)
1942                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1943                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
1944                                        if (i<nDOF2-1)
1945                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1946                                    }
1947                                    if (i>0)
1948                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1949                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
1950                                    if (i<nDOF2-1)
1951                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1952                                    if (j<nDOF0-1) {
1953                                        if (i>0)
1954                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1955                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
1956                                        if (i<nDOF2-1)
1957                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1958                                    }
1959                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
1960                                }
1961                            }
1962                        } else if (i1==0 && i2==0) {
1963                            // sharing left or right plane
1964                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
1965                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1966                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
1967                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
1968                                const int firstNode=(i0==-1 ?
1969                                        (bottom+(i+front)*m_N1)*m_N0
1970                                        : (bottom+1+(i+front)*m_N1)*m_N0-1);
1971                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
1972                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
1973                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1974                                    if (j>0) {
1975                                        if (i>0)
1976                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1977                                        colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0].push_back(numShared);
1978                                        if (i<nDOF2-1)
1979                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1980                                    }
1981                                    if (i>0)
1982                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1983                                    colIndices[firstDOF+j*nDOF0].push_back(numShared);
1984                                    if (i<nDOF2-1)
1985                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1986                                    if (j<nDOF1-1) {
1987                                        if (i>0)
1988                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1989                                        colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0].push_back(numShared);
1990                                        if (i<nDOF2-1)
1991                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1992                                    }
1993                                    m_dofMap[firstNode+j*m_N0]=numDOF+numShared;
1994                                }
1995                            }
1996                        } else if (i0==0) {
1997                            // sharing an edge in x direction
1998                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
1999                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2000                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2001                            const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
2002                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2003                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2004                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
2005                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2006                                if (i>0)
2007                                    colIndices[firstDOF+i-1].push_back(numShared);
2008                                colIndices[firstDOF+i].push_back(numShared);
2009                                if (i<nDOF0-1)
2010                                    colIndices[firstDOF+i+1].push_back(numShared);
2011                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2012                            }
2013                        } else if (i1==0) {
2014                            // sharing an edge in y direction
2015                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2016                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2017                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2018                            const int firstNode=bottom*m_N0
2019                                                +(i0+1)/2*(m_N0-1)
2020                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2021                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2022                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2023                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2024                                if (i>0)
2025                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0].push_back(numShared);
2026                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0].push_back(numShared);
2027                                if (i<nDOF1-1)
2028                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0].push_back(numShared);
2029                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0]=numDOF+numShared;
2030                            }
2031                        } else if (i2==0) {
2032                            // sharing an edge in z direction
2033                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2034                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2035                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2036                            const int firstNode=front*m_N0*m_N1
2037                                                +(i0+1)/2*(m_N0-1)
2038                                                +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1);
2039                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2040                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2041                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2042                                if (i>0)
2043                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2044                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2045                                if (i<nDOF2-1)
2046                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2047                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0*m_N1]=numDOF+numShared;
2048                            }
2049                        } else {
2050                            // sharing a node
2051                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2052                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2053                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2054                            const int node=(i0+1)/2*(m_N0-1)
2055                                           +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
2056                                           +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2057                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2058                            sendShared.push_back(dof);
2059                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2060                            colIndices[dof].push_back(numShared);
2061                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2062                            ++numShared;
2063                        }
2064                    }
2065              }              }
2066          }          }
2067      }      }
2068      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front  
2069      if (front>0) {      // create connector
2070          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;      Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
2071          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2072          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
2073          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
2074  #pragma omp parallel for              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2075          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
2076              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      m_connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
2077                  m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]      Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);
2078                      + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;      Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);
2079              }  
2080          }      // create main and couple blocks
2081        Paso_Pattern *mainPattern = createMainPattern();
2082        Paso_Pattern *colPattern, *rowPattern;
2083        createCouplePatterns(colIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
2084    
2085        // allocate paso distribution
2086        Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,
2087                const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0);
2088    
2089        // finally create the system matrix
2090        m_pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
2091                distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
2092                m_connector, m_connector);
2093    
2094        Paso_Distribution_free(distribution);
2095    
2096        // useful debug output
2097        /*
2098        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
2099        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
2100        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
2101            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
2102                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
2103      }      }
2104      // case 4: nodes on front bottom edge are owned by the corresponding rank      for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
2105      if (front>0 && bottom>0) {          cout << "shared[" << i << "]=" << recvShared[i] << endl;
         const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1);  
         const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
         const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);  
 #pragma omp parallel for  
         for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {  
             m_nodeId[i0]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                 + N0*N1*(N2-1)+(N1-1)*N0 + i0-left;  
         }  
2106      }      }
2107      // case 5: nodes on left bottom edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
2108      if (left>0 && bottom>0) {      for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
2109          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX-1;          cout << "shared[" << i << "]=" << sendShared[i] << endl;
         const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
 #pragma omp parallel for  
         for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {  
             m_nodeId[i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                 + (1+i2-front)*N0*N1-1;  
         }  
2110      }      }
2111      // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- dofMap ---" << endl;
2112      if (left>0 && front>0) {      for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
2113          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY-1;          cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
2114          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      }
2115          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      cout << "--- colIndices ---" << endl;
2116          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
2117  #pragma omp parallel for          cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
         for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {  
             m_nodeId[i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                 + N0*N1*(N2-1)+N0-1+(i1-bottom)*N0;  
         }  
     }  
     // case 7: bottom-left-front corner node owned by corresponding rank  
     if (left>0 && bottom>0 && front>0) {  
         const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1)-1;  
         const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
         const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY) == 0 ? m_N2 : m_N2-1);  
         m_nodeId[0]=m_nodeDistribution[neighbour]+N0*N1*N2-1;  
2118      }      }
2119        */
2120    
2121      // the rest of the id's are contiguous      /*
2122      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
2123  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
2124      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
2125          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
2126              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      }
2127                  m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] = firstId+i0-left      for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
2128                      +(i1-bottom)*(m_N0-left)          cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
2129                      +(i2-front)*(m_N0-left)*(m_N1-bottom);      }
2130        */
2131    
2132        /*
2133        cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
2134        cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
2135        for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
2136            cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
2137        }
2138        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
2139            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
2140        }
2141        */
2142    
2143        /*
2144        cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
2145        cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
2146        for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
2147            cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
2148        }
2149        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
2150            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
2151        }
2152        */
2153    
2154        Paso_Pattern_free(mainPattern);
2155        Paso_Pattern_free(colPattern);
2156        Paso_Pattern_free(rowPattern);
2157    }
2158    
2159    //private
2160    void Brick::addToMatrixAndRHS(Paso_SystemMatrix* S, escript::Data& F,
2161             const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
2162             bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
2163    {
2164        IndexVector rowIndex;
2165        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
2166        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
2167        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0]);
2168        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0+1]);
2169        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*m_N1]);
2170        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*m_N1+1]);
2171        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*(m_N1+1)]);
2172        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*(m_N1+1)+1]);
2173        if (addF) {
2174            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
2175            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
2176                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
2177                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
2178                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
2179                    }
2180              }              }
2181          }          }
2182      }      }
2183        if (addS) {
2184            addToSystemMatrix(S, rowIndex, nEq, rowIndex, nComp, EM_S);
2185        }
2186    }
2187    
2188      // elements  //protected
2189      m_elementId.resize(getNumElements());  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,
2190  #pragma omp parallel for                                         bool reduced) const
2191      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {  {
2192          m_elementId[k]=k;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2193        if (reduced) {
2194            out.requireWrite();
2195            const double c0 = .125;
2196    #pragma omp parallel
2197            {
2198                vector<double> f_000(numComp);
2199                vector<double> f_001(numComp);
2200                vector<double> f_010(numComp);
2201                vector<double> f_011(numComp);
2202                vector<double> f_100(numComp);
2203                vector<double> f_101(numComp);
2204                vector<double> f_110(numComp);
2205                vector<double> f_111(numComp);
2206    #pragma omp for
2207                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2208                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2209                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2210                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2211                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2212                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2213                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2214                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2215                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2216                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2217                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2218                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
2219                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2220                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i] + f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2221                            } // end of component loop i
2222                        } // end of k0 loop
2223                    } // end of k1 loop
2224                } // end of k2 loop
2225            } // end of parallel section
2226        } else {
2227            out.requireWrite();
2228            const double c0 = .0094373878376559314545;
2229            const double c1 = .035220810900864519624;
2230            const double c2 = .13144585576580214704;
2231            const double c3 = .49056261216234406855;
2232    #pragma omp parallel
2233            {
2234                vector<double> f_000(numComp);
2235                vector<double> f_001(numComp);
2236                vector<double> f_010(numComp);
2237                vector<double> f_011(numComp);
2238                vector<double> f_100(numComp);
2239                vector<double> f_101(numComp);
2240                vector<double> f_110(numComp);
2241                vector<double> f_111(numComp);
2242    #pragma omp for
2243                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2244                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2245                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2246                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2247                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2248                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2249                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2250                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2251                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2252                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2253                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2254                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
2255                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2256                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c3 + f_111[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]) + c1*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]);
2257                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_100[i]*c3 + c2*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]);
2258                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c3 + f_101[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]);
2259                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_110[i]*c3 + c2*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]);
2260                                o[INDEX2(i,numComp,4)] = f_001[i]*c3 + f_110[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]) + c1*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]);
2261                                o[INDEX2(i,numComp,5)] = f_010[i]*c0 + f_101[i]*c3 + c2*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]);
2262                                o[INDEX2(i,numComp,6)] = f_011[i]*c3 + f_100[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]);
2263                                o[INDEX2(i,numComp,7)] = f_000[i]*c0 + f_111[i]*c3 + c2*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]);
2264                            } // end of component loop i
2265                        } // end of k0 loop
2266                    } // end of k1 loop
2267                } // end of k2 loop
2268            } // end of parallel section
2269      }      }
2270    }
2271    
2272      // face elements  //protected
2273      m_faceId.resize(getNumFaceElements());  void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, escript::Data& in,
2274  #pragma omp parallel for                                      bool reduced) const
2275      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {  {
2276          m_faceId[k]=k;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2277        if (reduced) {
2278            out.requireWrite();
2279            const double c0 = .25;
2280    #pragma omp parallel
2281            {
2282                vector<double> f_000(numComp);
2283                vector<double> f_001(numComp);
2284                vector<double> f_010(numComp);
2285                vector<double> f_011(numComp);
2286                vector<double> f_100(numComp);
2287                vector<double> f_101(numComp);
2288                vector<double> f_110(numComp);
2289                vector<double> f_111(numComp);
2290                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2291    #pragma omp for nowait
2292                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2293                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2294                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2295                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2296                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2297                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2298                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2299                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2300                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]);
2301                            } // end of component loop i
2302                        } // end of k1 loop
2303                    } // end of k2 loop
2304                } // end of face 0
2305                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2306    #pragma omp for nowait
2307                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2308                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2309                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2310                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2311                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2312                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2313                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2314                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2315                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2316                            } // end of component loop i
2317                        } // end of k1 loop
2318                    } // end of k2 loop
2319                } // end of face 1
2320                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2321    #pragma omp for nowait
2322                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2323                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2324                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2325                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2326                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2327                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2328                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2329                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2330                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_100[i] + f_101[i]);
2331                            } // end of component loop i
2332                        } // end of k0 loop
2333                    } // end of k2 loop
2334                } // end of face 2
2335                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2336    #pragma omp for nowait
2337                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2338                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2339                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2340                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2341                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2342                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2343                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2344                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2345                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_010[i] + f_011[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2346                            } // end of component loop i
2347                        } // end of k0 loop
2348                    } // end of k2 loop
2349                } // end of face 3
2350                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2351    #pragma omp for nowait
2352                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2353                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2354                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2355                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2356                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2357                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2358                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2359                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2360                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_010[i] + f_100[i] + f_110[i]);
2361                            } // end of component loop i
2362                        } // end of k0 loop
2363                    } // end of k1 loop
2364                } // end of face 4
2365                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2366    #pragma omp for nowait
2367                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2368                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2369                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2370                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2371                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2372                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2373                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2374                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2375                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_001[i] + f_011[i] + f_101[i] + f_111[i]);
2376                            } // end of component loop i
2377                        } // end of k0 loop
2378                    } // end of k1 loop
2379                } // end of face 5
2380            } // end of parallel section
2381        } else {
2382            out.requireWrite();
2383            const double c0 = 0.044658198738520451079;
2384            const double c1 = 0.16666666666666666667;
2385            const double c2 = 0.62200846792814621559;
2386    #pragma omp parallel
2387            {
2388                vector<double> f_000(numComp);
2389                vector<double> f_001(numComp);
2390                vector<double> f_010(numComp);
2391                vector<double> f_011(numComp);
2392                vector<double> f_100(numComp);
2393                vector<double> f_101(numComp);
2394                vector<double> f_110(numComp);
2395                vector<double> f_111(numComp);
2396                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2397    #pragma omp for nowait
2398                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2399                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2400                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2401                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2402                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2403                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2404                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2405                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2406                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_011[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2407                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_010[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2408                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_010[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2409                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_011[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2410                            } // end of component loop i
2411                        } // end of k1 loop
2412                    } // end of k2 loop
2413                } // end of face 0
2414                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2415    #pragma omp for nowait
2416                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2417                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2418                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2419                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2420                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2421                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2422                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2423                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2424                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_100[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2425                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_101[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2426                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_101[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2427                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_100[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2428                            } // end of component loop i
2429                        } // end of k1 loop
2430                    } // end of k2 loop
2431                } // end of face 1
2432                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2433    #pragma omp for nowait
2434                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2435                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2436                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2437                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2438                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2439                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2440                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2441                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2442                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2443                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2444                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2445                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2446                            } // end of component loop i
2447                        } // end of k0 loop
2448                    } // end of k2 loop
2449                } // end of face 2
2450                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2451    #pragma omp for nowait
2452                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2453                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2454                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2455                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2456                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2457                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2458                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2459                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2460                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_010[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2461                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2462                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2463                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_010[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2464                            } // end of component loop i
2465                        } // end of k0 loop
2466                    } // end of k2 loop
2467                } // end of face 3
2468                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2469    #pragma omp for nowait
2470                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2471                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2472                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2473                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2474                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2475                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2476                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2477                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2478                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2479                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_010[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2480                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2481                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2482                            } // end of component loop i
2483                        } // end of k0 loop
2484                    } // end of k1 loop
2485                } // end of face 4
2486                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2487    #pragma omp for nowait
2488                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2489                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2490                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2491                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2492                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2493                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2494                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2495                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2496                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_001[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2497                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2498                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2499                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2500                            } // end of component loop i
2501                        } // end of k0 loop
2502                    } // end of k1 loop
2503                } // end of face 5
2504            } // end of parallel section
2505      }      }
2506  }  }
2507    
2508    //protected
2509    void Brick::assemblePDESingle(Paso_SystemMatrix* mat, escript::Data& rhs,
2510            const escript::Data& A, const escript::Data& B,
2511            const escript::Data& C, const escript::Data& D,
2512            const escript::Data& X, const escript::Data& Y) const
2513    {
2514        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
2515        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
2516        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
2517        const double w0 = 0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2518        const double w1 = 0.0009303791403858427308*h2;
2519        const double w2 = -0.00024929433932114870101*h1;
2520        const double w3 = 0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2521        const double w4 = -0.00024929433932114870101*h0;
2522        const double w5 = 0.0009303791403858427308*h1;
2523        const double w6 = 0.0009303791403858427308*h0;
2524        const double w7 = -0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2525        const double w8 = 0.0034722222222222222222*h2;
2526        const double w9 = -0.0009303791403858427308*h1;
2527        const double w10 = 0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2528        const double w11 = -0.0034722222222222222222*h0;
2529        const double w12 = 0.0034722222222222222222*h1;
2530        const double w13 = 0.012958509748503046158*h0;
2531        const double w14 = -0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2532        const double w15 = 0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2533        const double w16 = -0.0034722222222222222222*h1;
2534        const double w17 = -0.0009303791403858427308*h0;
2535        const double w18 = 0.012958509748503046158*h1;
2536        const double w19 = 0.0034722222222222222222*h0;
2537        const double w20 = 0.012958509748503046158*h2;
2538        const double w21 = -0.012958509748503046158*h1;
2539        const double w22 = -0.012958509748503046158*h0;
2540        const double w23 = 0.04836181677178996241*h1;
2541        const double w24 = 0.04836181677178996241*h0;
2542        const double w25 = -0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2543        const double w26 = 0.00024929433932114870101*h1;
2544        const double w27 = 0.00024929433932114870101*h0;
2545        const double w28 = -0.04836181677178996241*h1;
2546        const double w29 = -0.04836181677178996241*h0;
2547        const double w30 = -0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2548        const double w31 = -0.0009303791403858427308*h2;
2549        const double w32 = -0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2550        const double w33 = 0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2551        const double w34 = -0.0034722222222222222222*h2;
2552        const double w35 = -0.00024929433932114870101*h2;
2553        const double w36 = -0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2554        const double w37 = -0.012958509748503046158*h2;
2555        const double w38 = -0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2556        const double w39 = -0.04836181677178996241*h2;
2557        const double w40 = -0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2558        const double w41 = 0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2559        const double w42 = 0.04836181677178996241*h2;
2560        const double w43 = -0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2561        const double w44 = 0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2562        const double w45 = -0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2563        const double w46 = 0.00024929433932114870101*h2;
2564        const double w47 = -0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2565        const double w48 = -0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2566        const double w49 = -0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2567        const double w50 = 0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2568        const double w51 = -0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2569        const double w52 = -0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2570        const double w53 = 0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2571        const double w54 = 0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2572        const double w55 = 0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2573        const double w56 = 0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2574        const double w57 = 0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2575        const double w58 = 0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2576        const double w59 = 0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2577        const double w60 = 0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2578        const double w61 = 0.041666666666666666667*h2;
2579        const double w62 = -0.083333333333333333333*h1;
2580        const double w63 = 0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2581        const double w64 = -0.083333333333333333333*h0;
2582        const double w65 = 0.083333333333333333333*h1;
2583        const double w66 = 0.083333333333333333333*h0;
2584        const double w67 = -0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2585        const double w68 = -0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2586        const double w69 = -0.083333333333333333333*h2;
2587        const double w70 = -0.041666666666666666667*h1;
2588        const double w71 = -0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2589        const double w72 = -0.041666666666666666667*h0;
2590        const double w73 = 0.041666666666666666667*h1;
2591        const double w74 = 0.041666666666666666667*h0;
2592        const double w75 = 0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2593        const double w76 = 0.083333333333333333333*h2;
2594        const double w77 = -0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2595        const double w78 = 0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2596        const double w79 = -0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2597        const double w80 = -0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2598        const double w81 = -0.041666666666666666667*h2;
2599        const double w82 = -0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2600        const double w83 = -0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2601        const double w84 = 0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2602        const double w85 = -0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2603        const double w86 = 0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2604        const double w87 = 0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2605        const double w88 = 0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2606        const double w89 = 0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2607        const double w90 = 0.0001966122466178319053*h1*h2;
2608        const double w91 = 0.0001966122466178319053*h0*h2;
2609        const double w92 = 0.0001966122466178319053*h0*h1;
2610        const double w93 = 0.0007337668937680108255*h1*h2;
2611        const double w94 = 0.0027384553284542113967*h0*h2;
2612        const double w95 = 0.0027384553284542113967*h0*h1;
2613        const double w96 = 0.0027384553284542113967*h1*h2;
2614        const double w97 = 0.0007337668937680108255*h0*h2;
2615        const double w98 = 0.010220054420048834761*h1*h2;
2616        const double w99 = 0.010220054420048834761*h0*h2;
2617        const double w100 = 0.038141762351741127649*h0*h1;
2618        const double w101 = 0.000052682092703316795705*h0*h1;
2619        const double w102 = 0.0007337668937680108255*h0*h1;
2620        const double w103 = 0.010220054420048834761*h0*h1;
2621        const double w104 = -0.0001966122466178319053*h1*h2;
2622        const double w105 = -0.0001966122466178319053*h0*h2;
2623        const double w106 = -0.0007337668937680108255*h1*h2;
2624        const double w107 = -0.0007337668937680108255*h0*h2;
2625        const double w108 = -0.0027384553284542113967*h1*h2;
2626        const double w109 = -0.0027384553284542113967*h0*h2;
2627        const double w110 = -0.010220054420048834761*h1*h2;
2628        const double w111 = -0.010220054420048834761*h0*h2;
2629        const double w112 = -0.0007337668937680108255*h0*h1;
2630        const double w113 = -0.010220054420048834761*h0*h1;
2631        const double w114 = -0.038141762351741127649*h0*h2;
2632        const double w115 = -0.000052682092703316795705*h0*h2;
2633        const double w116 = -0.0001966122466178319053*h0*h1;
2634        const double w117 = -0.0027384553284542113967*h0*h1;
2635        const double w118 = 0.000052682092703316795705*h0*h2;
2636        const double w119 = 0.038141762351741127649*h0*h2;
2637        const double w120 = 0.000052682092703316795705*h1*h2;
2638        const double w121 = 0.038141762351741127649*h1*h2;
2639        const double w122 = -0.000052682092703316795705*h0*h1;
2640        const double w123 = -0.038141762351741127649*h0*h1;
2641        const double w124 = -0.000052682092703316795705*h1*h2;
2642        const double w125 = -0.038141762351741127649*h1*h2;
2643        const double w126 = 0.027777777777777777778*h1*h2;
2644        const double w127 = 0.027777777777777777778*h0*h2;
2645        const double w128 = 0.055555555555555555556*h0*h1;
2646        const double w129 = -0.027777777777777777778*h1*h2;
2647        const double w130 = -0.027777777777777777778*h0*h2;
2648        const double w131 = 0.013888888888888888889*h0*h1;
2649        const double w132 = -0.055555555555555555556*h0*h2;
2650        const double w133 = -0.027777777777777777778*h0*h1;
2651        const double w134 = 0.055555555555555555556*h0*h2;
2652        const double w135 = 0.027777777777777777778*h0*h1;
2653        const double w136 = -0.013888888888888888889*h0*h1;
2654        const double w137 = 0.055555555555555555556*h1*h2;
2655        const double w138 = -0.013888888888888888889*h1*h2;
2656        const double w139 = -0.013888888888888888889*h0*h2;
2657        const double w140 = -0.055555555555555555556*h0*h1;
2658        const double w141 = 0.013888888888888888889*h1*h2;
2659        const double w142 = 0.013888888888888888889*h0*h2;
2660        const double w143 = -0.055555555555555555556*h1*h2;
2661        const double w144 = 0.000041549056553524783501*h0*h1*h2;
2662        const double w145 = 0.0005787037037037037037*h0*h1*h2;
2663        const double w146 = 0.0080603027952983270684*h0*h1*h2;
2664        const double w147 = 0.0001550631900643071218*h0*h1*h2;
2665        const double w148 = 0.002159751624750507693*h0*h1*h2;
2666        const double w149 = 0.03008145955644280058*h0*h1*h2;
2667        const double w150 = 0.000011133036149792012204*h0*h1*h2;
2668        const double w151 = 0.018518518518518518519*h0*h1*h2;
2669        const double w152 = 0.0092592592592592592592*h0*h1*h2;
2670        const double w153 = 0.0046296296296296296296*h0*h1*h2;
2671        const double w154 = 0.037037037037037037037*h0*h1*h2;
2672        const double w155 = -0.077751058491018276949*h1*h2;
2673        const double w156 = -0.077751058491018276949*h0*h2;
2674        const double w157 = -0.077751058491018276949*h0*h1;
2675        const double w158 = -0.020833333333333333333*h0*h2;
2676        const double w159 = -0.020833333333333333333*h0*h1;
2677        const double w160 = -0.020833333333333333333*h1*h2;
2678        const double w161 = -0.0055822748423150563848*h0*h1;
2679        const double w162 = -0.0055822748423150563848*h0*h2;
2680        const double w163 = -0.0055822748423150563848*h1*h2;
2681        const double w164 = 0.077751058491018276949*h1*h2;
2682        const double w165 = 0.020833333333333333333*h1*h2;
2683        const double w166 = 0.0055822748423150563848*h1*h2;
2684        const double w167 = 0.077751058491018276949*h0*h2;
2685        const double w168 = 0.020833333333333333333*h0*h2;
2686        const double w169 = 0.0055822748423150563848*h0*h2;
2687        const double w170 = 0.077751058491018276949*h0*h1;
2688        const double w171 = 0.020833333333333333333*h0*h1;
2689        const double w172 = 0.0055822748423150563848*h0*h1;
2690        const double w173 = -0.25*h1*h2;
2691        const double w174 = -0.25*h0*h2;
2692        const double w175 = -0.25*h0*h1;
2693        const double w176 = 0.25*h1*h2;
2694        const double w177 = 0.25*h0*h2;
2695        const double w178 = 0.25*h0*h1;
2696        const double w179 = 0.061320326520293008568*h0*h1*h2;
2697        const double w180 = 0.01643073197072526838*h0*h1*h2;
2698        const double w181 = 0.004402601362608064953*h0*h1*h2;
2699        const double w182 = 0.0011796734797069914318*h0*h1*h2;
2700        const double w183 = 0.125*h0*h1*h2;
2701    
2702        rhs.requireWrite();
2703    #pragma omp parallel
2704        {
2705            for (index_t k2_0=0; k2_0<2; k2_0++) { // colouring
2706    #pragma omp for
2707                for (index_t k2=k2_0; k2<m_NE2; k2+=2) {
2708                    for (index_t k1=0; k1<m_NE1; ++k1) {
2709                        for (index_t k0=0; k0<m_NE0; ++k0)  {
2710                            bool add_EM_S=false;
2711                            bool add_EM_F=false;
2712                            vector<double> EM_S(8*8, 0);
2713                            vector<double> EM_F(8, 0);
2714                            const index_t e = k0 + m_NE0*k1 + m_NE0*m_NE1*k2;
2715                            ///////////////
2716                            // process A //
2717                            ///////////////
2718                            if (!A.isEmpty()) {
2719                                add_EM_S=true;
2720                                const double* A_p=const_cast<escript::Data*>(&A)->getSampleDataRO(e);
2721                                if (A.actsExpanded()) {
2722                                    const double A_00_0 = A_p[INDEX3(0,0,0,3,3)];
2723                                    const double A_01_0 = A_p[INDEX3(0,1,0,3,3)];
2724                                    const double A_02_0 = A_p[INDEX3(0,2,0,3,3)];
2725                                    const double A_10_0 = A_p[INDEX3(1,0,0,3,3)];
2726                                    const double A_11_0 = A_p[INDEX3(1,1,0,3,3)];
2727                                    const double A_12_0 = A_p[INDEX3(1,2,0,3,3)];
2728                                    const double A_20_0 = A_p[INDEX3(2,0,0,3,3)];
2729                                    const double A_21_0 = A_p[INDEX3(2,1,0,3,3)];
2730                                    const double A_22_0 = A_p[INDEX3(2,2,0,3,3)];
2731                                    const double A_00_1 = A_p[INDEX3(0,0,1,3,3)];
2732                                    const double A_01_1 = A_p[INDEX3(0,1,1,3,3)];
2733                                    const double A_02_1 = A_p[INDEX3(0,2,1,3,3)];
2734                                    const double A_10_1 = A_p[INDEX3(1,0,1,3,3)];
2735                                    const double A_11_1 = A_p[INDEX3(1,1,1,3,3)];
2736                                    const double A_12_1 = A_p[INDEX3(1,2,1,3,3)];
2737                                    const double A_20_1 = A_p[INDEX3(2,0,1,3,3)];
2738                                    const double A_21_1 = A_p[INDEX3(2,1,1,3,3)];
2739                                    const double A_22_1 = A_p[INDEX3(2,2,1,3,3)];
2740                                    const double A_00_2 = A_p[INDEX3(0,0,2,3,3)];
2741                                    const double A_01_2 = A_p[INDEX3(0,1,2,3,3)];
2742                                    const double A_02_2 = A_p[INDEX3(0,2,2,3,3)];
2743                                    const double A_10_2 = A_p[INDEX3(1,0,2,3,3)];
2744                                    const double A_11_2 = A_p[INDEX3(1,1,2,3,3)];
2745                                    const double A_12_2 = A_p[INDEX3(1,2,2,3,3)];
2746                                    const double A_20_2 = A_p[INDEX3(2,0,2,3,3)];
2747                                    const double A_21_2 = A_p[INDEX3(2,1,2,3,3)];
2748                                    const double A_22_2 = A_p[INDEX3(2,2,2,3,3)];
2749                                    const double A_00_3 = A_p[INDEX3(0,0,3,3,3)];
2750                                    const double A_01_3 = A_p[INDEX3(0,1,3,3,3)];
2751                                    const double A_02_3 = A_p[INDEX3(0,2,3,3,3)];
2752                                    const double A_10_3 = A_p[INDEX3(1,0,3,3,3)];
2753                                    const double A_11_3 = A_p[INDEX3(1,1,3,3,3)];
2754                                    const double A_12_3 = A_p[INDEX3(1,2,3,3,3)];
2755                                    const double A_20_3 = A_p[INDEX3(2,0,3,3,3)];
2756                                    const double A_21_3 = A_p[INDEX3(2,1,3,3,3)];
2757                                    const double A_22_3 = A_p[INDEX3(2,2,3,3,3)];
2758                                    const double A_00_4 = A_p[INDEX3(0,0,4,3,3)];
2759                                    const double A_01_4 = A_p[INDEX3(0,1,4,3,3)];
2760                                    const double A_02_4 = A_p[INDEX3(0,2,4,3,3)];
2761                                    const double A_10_4 = A_p[INDEX3(1,0,4,3,3)];
2762                                    const double A_11_4 = A_p[INDEX3(1,1,4,3,3)];
2763                                    const double A_12_4 = A_p[INDEX3(1,2,4,3,3)];
2764                                    const double A_20_4 = A_p[INDEX3(2,0,4,3,3)];
2765                                    const double A_21_4 = A_p[INDEX3(2,1,4,3,3)];
2766                                    const double A_22_4 = A_p[INDEX3(2,2,4,3,3)];
2767                                    const double A_00_5 = A_p[INDEX3(0,0,5,3,3)];
2768                                    const double A_01_5 = A_p[INDEX3(0,1,5,3,3)];
2769                                    const double A_02_5 = A_p[INDEX3(0,2,5,3,3)];
2770                                    const double A_10_5 = A_p[INDEX3(1,0,5,3,3)];
2771                                    const double A_11_5 = A_p[INDEX3(1,1,5,3,3)];
2772                                    const double A_12_5 = A_p[INDEX3(1,2,5,3,3)];
2773                                    const double A_20_5 = A_p[INDEX3(2,0,5,3,3)];
2774                                    const double A_21_5 = A_p[INDEX3(2,1,5,3,3)];
2775                                    const double A_22_5 = A_p[INDEX3(2,2,5,3,3)];
2776                                    const double A_00_6 = A_p[INDEX3(0,0,6,3,3)];
2777                                    const double A_01_6 = A_p[INDEX3(0,1,6,3,3)];
2778                                    const double A_02_6 = A_p[INDEX3(0,2,6,3,3)];
2779                                    const double A_10_6 = A_p[INDEX3(1,0,6,3,3)];
2780                                    const double A_11_6 = A_p[INDEX3(1,1,6,3,3)];
2781                                    const double A_12_6 = A_p[INDEX3(1,2,6,3,3)];
2782                                    const double A_20_6 = A_p[INDEX3(2,0,6,3,3)];
2783                                    const double A_21_6 = A_p[INDEX3(2,1,6,3,3)];
2784                                    const double A_22_6 = A_p[INDEX3(2,2,6,3,3)];
2785                                    const double A_00_7 = A_p[INDEX3(0,0,7,3,3)];
2786                                    const double A_01_7 = A_p[INDEX3(0,1,7,3,3)];
2787                                    const double A_02_7 = A_p[INDEX3(0,2,7,3,3)];
2788                                    const double A_10_7 = A_p[INDEX3(1,0,7,3,3)];
2789                                    const double A_11_7 = A_p[INDEX3(1,1,7,3,3)];
2790                                    const double A_12_7 = A_p[INDEX3(1,2,7,3,3)];
2791                                    const double A_20_7 = A_p[INDEX3(2,0,7,3,3)];
2792                                    const double A_21_7 = A_p[INDEX3(2,1,7,3,3)];
2793                                    const double A_22_7 = A_p[INDEX3(2,2,7,3,3)];
2794                                    const double tmp160_0 = A_12_0 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_6;
2795                                    const double tmp8_0 = A_21_0 + A_21_6;
2796                                    const double tmp135_0 = A_10_1 + A_10_2 + A_10_5 + A_10_6;
2797                                    const double tmp67_0 = A_02_2 + A_02_7;
2798                                    const double tmp211_0 = A_12_6 + A_21_6;
2799                                    const double tmp180_0 = A_10_2 + A_10_6;
2800                                    const double tmp37_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3;
2801                                    const double tmp92_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3 + A_11_4 + A_11_5 + A_11_6 + A_11_7;
2802                                    const double tmp195_0 = A_02_2 + A_20_2;
2803                                    const double tmp70_0 = A_01_0 + A_01_7;
2804                                    const double tmp139_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_6;
2805                                    const double tmp200_0 = A_12_3 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_5;
2806                                    const double tmp60_0 = A_22_0 + A_22_2 + A_22_4 + A_22_6;
2807                                    const double tmp192_0 = A_01_5 + A_10_5;
2808                                    const double tmp46_0 = A_21_0 + A_21_7;
2809                                    const double tmp48_0 = A_10_0 + A_10_7;
2810                                    const double tmp166_0 = A_11_5 + A_11_7;
2811                                    const double tmp221_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_4;
2812                                    const double tmp50_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_4 + A_20_6;
2813                                    const double tmp217_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_3 + A_20_4;
2814                                    const double tmp216_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_5;
2815                                    const double tmp104_0 = A_22_2 + A_22_6;
2816                                    const double tmp72_0 = A_20_3 + A_20_6;
2817                                    const double tmp79_0 = A_10_4 + A_10_7;
2818                                    const double tmp86_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_5;
2819                                    const double tmp214_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_7;
2820                                    const double tmp32_0 = A_02_0 + A_02_2;
2821                                    const double tmp112_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_7;
2822                                    const double tmp197_0 = A_12_0 + A_21_0;
2823                                    const double tmp106_0 = A_22_1 + A_22_5;
2824                                    const double tmp2_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_4 + A_00_5;
2825                                    const double tmp115_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_2;
2826                                    const double tmp175_0 = A_01_3 + A_01_7;
2827                                    const double tmp126_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_6;
2828                                    const double tmp90_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3 + A_00_4 + A_00_5 + A_00_6 + A_00_7;
2829                                    const double tmp47_0 = A_12_0 + A_12_6;
2830                                    const double tmp205_0 = A_02_7 + A_20_7;
2831                                    const double tmp148_0 = A_01_3 + A_01_4;
2832                                    const double tmp113_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_4;
2833                                    const double tmp43_0 = A_20_4 + A_20_6;
2834                                    const double tmp161_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_6;
2835                                    const double tmp69_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_12_6 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_1 + A_21_6 + A_21_7;
2836                                    const double tmp176_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_01_5 + A_01_6;
2837                                    const double tmp105_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_6;
2838                                    const double tmp22_0 = A_01_5 + A_10_6;
2839                                    const double tmp91_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_3;
2840                                    const double tmp206_0 = A_12_7 + A_21_7;
2841                                    const double tmp188_0 = A_02_5 + A_20_5;
2842                                    const double tmp117_0 = A_21_1 + A_21_6;
2843                                    const double tmp165_0 = A_01_1 + A_01_6;
2844                                    const double tmp66_0 = A_00_4 + A_00_5;
2845                                    const double tmp57_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_02_5 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_2 + A_20_5 + A_20_7;
2846                                    const double tmp31_0 = A_21_4 + A_21_5;
2847                                    const double tmp3_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_4 + A_11_6;
2848                                    const double tmp183_0 = A_12_0 + A_12_7;
2849                                    const double tmp61_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_1 + A_20_3;
2850                                    const double tmp54_0 = A_10_5 + A_10_6;
2851                                    const double tmp18_0 = A_02_3 + A_02_6;
2852                                    const double tmp119_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_12_4 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_3 + A_21_4 + A_21_5;
2853                                    const double tmp29_0 = A_21_2 + A_21_3;
2854                                    const double tmp17_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_7;
2855                                    const double tmp212_0 = A_02_6 + A_20_6;
2856                                    const double tmp220_0 = A_02_3 + A_20_6;
2857                                    const double tmp78_0 = A_20_0 + A_20_7;
2858                                    const double tmp215_0 = A_01_6 + A_10_6;
2859                                    const double tmp203_0 = A_01_7 + A_10_7;
2860                                    const double tmp87_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_4 + A_21_5;
2861                                    const double tmp114_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_5 + A_20_7;
2862                                    const double tmp0_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_4;
2863                                    const double tmp202_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_4;
2864                                    const double tmp4_0 = A_20_0 + A_20_5;
2865                                    const double tmp65_0 = A_00_2 + A_00_3;
2866                                    const double tmp24_0 = A_20_1 + A_20_3;
2867                                    const double tmp64_0 = A_10_0 + A_10_3;
2868                                    const double tmp170_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_0 + A_20_2;
2869                                    const double tmp11_0 = A_20_1 + A_20_6;
2870                                    const double tmp82_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_4 + A_21_5;
2871                                    const double tmp99_0 = A_01_4 + A_10_7;
2872                                    const double tmp49_0 = A_12_1 + A_12_7;
2873                                    const double tmp130_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_12_6 + A_12_7;
2874                                    const double tmp144_0 = A_01_0 + A_10_3;
2875                                    const double tmp109_0 = A_22_0 + A_22_3 + A_22_4 + A_22_7;
2876                                    const double tmp185_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_5;
2877                                    const double tmp157_0 = A_01_4 + A_10_4;
2878                                    const double tmp51_0 = A_22_1 + A_22_3 + A_22_5 + A_22_7;
2879                                    const double tmp146_0 = A_00_6 + A_00_7;
2880                                    const double tmp147_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_0 + A_21_1;
2881                                    const double tmp150_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_4 + A_00_5;
2882                                    const double tmp62_0 = A_21_3 + A_21_5;
2883                                    const double tmp223_0 = A_12_2 + A_21_4;
2884                                    const double tmp16_0 = A_02_2 + A_02_5;
2885                                    const double tmp168_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_4 + A_11_6;
2886                                    const double tmp88_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_3;
2887                                    const double tmp142_0 = A_01_7 + A_10_4;
2888                                    const double tmp34_0 = A_20_0 + A_20_2 + A_20_5 + A_20_7;
2889                                    const double tmp71_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_6 + A_00_7;
2890                                    const double tmp213_0 = A_02_1 + A_20_1;
2891                                    const double tmp227_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_4;
2892                                    const double tmp228_0 = A_12_1 + A_21_7;
2893                                    const double tmp140_0 = A_01_2 + A_01_6;
2894                                    const double tmp74_0 = A_22_0 + A_22_1 + A_22_4 + A_22_5;
2895                                    const double tmp167_0 = A_11_0 + A_11_2;
2896                                    const double tmp143_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_7;
2897                                    const double tmp83_0 = A_02_0 + A_02_5;
2898                                    const double tmp14_0 = A_22_1 + A_22_2 + A_22_5 + A_22_6;
2899                                    const double tmp5_0 = A_12_1 + A_12_6;
2900                                    const double tmp94_0 = A_02_1 + A_02_3;
2901                                    const double tmp193_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_6;
2902                                    const double tmp97_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_02_5 + A_02_7;
2903                                    const double tmp131_0 = A_01_1 + A_01_5;
2904                                    const double tmp124_0 = A_01_6 + A_10_5;
2905                                    const double tmp149_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_6 + A_21_7;
2906                                    const double tmp187_0 = A_01_2 + A_10_2;
2907                                    const double tmp93_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_10_1 + A_10_2;
2908                                    const double tmp25_0 = A_01_4 + A_01_7 + A_10_4 + A_10_7;
2909                                    const double tmp156_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_5;
2910                                    const double tmp20_0 = A_21_2 + A_21_5;
2911                                    const double tmp55_0 = A_21_2 + A_21_4;
2912                                    const double tmp208_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_7;
2913                                    const double tmp125_0 = A_12_4 + A_12_5;
2914                                    const double tmp158_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_7;
2915                                    const double tmp108_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_5;
2916                                    const double tmp199_0 = A_12_2 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_4;
2917                                    const double tmp10_0 = A_02_1 + A_02_4;
2918                                    const double tmp182_0 = A_02_3 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_6;
2919                                    const double tmp132_0 = A_02_1 + A_20_4;
2920                                    const double tmp191_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_3 + A_21_4;
2921                                    const double tmp35_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3;
2922                                    const double tmp164_0 = A_10_3 + A_10_4;
2923                                    const double tmp190_0 = A_12_5 + A_21_5;
2924                                    const double tmp73_0 = A_02_1 + A_02_6;
2925                                    const double tmp98_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_4;
2926                                    const double tmp225_0 = A_12_4 + A_21_2;
2927                                    const double tmp103_0 = A_02_4 + A_02_6;
2928                                    const double tmp194_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_7;
2929                                    const double tmp207_0 = A_12_0 + A_21_6;
2930                                    const double tmp102_0 = A_20_5 + A_20_7;
2931                                    const double tmp1_0 = A_22_3 + A_22_7;
2932                                    const double tmp172_0 = A_10_1 + A_10_5;
2933                                    const double tmp222_0 = A_12_5 + A_21_3;
2934                                    const double tmp201_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_2 + A_20_5;
2935                                    const double tmp155_0 = A_12_4 + A_21_4;
2936                                    const double tmp174_0 = A_02_1 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_4;
2937                                    const double tmp59_0 = A_01_0 + A_01_3;
2938                                    const double tmp21_0 = A_20_2 + A_20_7;
2939                                    const double tmp141_0 = A_02_2 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_7;
2940                                    const double tmp210_0 = A_01_1 + A_10_1;
2941                                    const double tmp145_0 = A_00_0 + A_00_1;
2942                                    const double tmp121_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_6 + A_21_7;
2943                                    const double tmp224_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_5;
2944                                    const double tmp186_0 = A_02_2 + A_20_7;
2945                                    const double tmp53_0 = A_11_4 + A_11_6;
2946                                    const double tmp184_0 = A_02_5 + A_20_0;
2947                                    const double tmp38_0 = A_12_0 + A_12_1;
2948                                    const double tmp12_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_01_5 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_2 + A_10_5 + A_10_6;
2949                                    const double tmp230_0 = A_12_6 + A_21_0;
2950                                    const double tmp23_0 = A_11_4 + A_11_5 + A_11_6 + A_11_7;
2951                                    const double tmp81_0 = A_20_1 + A_20_4;
2952                                    const double tmp134_0 = A_10_3 + A_10_7;
2953                                    const double tmp129_0 = A_21_0 + A_21_1;
2954                                    const double tmp137_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_01_4 + A_01_7;
2955                                    const double tmp198_0 = A_01_0 + A_10_0;
2956                                    const double tmp9_0 = A_21_1 + A_21_7;
2957                                    const double tmp179_0 = A_01_0 + A_01_4;
2958                                    const double tmp100_0 = A_20_1 + A_20_3 + A_20_4 + A_20_6;
2959                                    const double tmp173_0 = A_02_0 + A_20_5;
2960                                    const double tmp42_0 = A_21_0 + A_21_1 + A_21_6 + A_21_7;
2961                                    const double tmp226_0 = A_12_3 + A_21_5;
2962                                    const double tmp6_0 = A_22_0 + A_22_4;
2963                                    const double tmp218_0 = A_12_1 + A_21_1;
2964                                    const double tmp28_0 = A_01_2 + A_10_1;
2965                                    const double tmp133_0 = A_02_6 + A_20_3;
2966                                    const double tmp13_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_6 + A_00_7;
2967                                    const double tmp27_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_12_4 + A_12_5;
2968                                    const double tmp75_0 = A_10_1 + A_10_6;
2969                                    const double tmp36_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_10_0 + A_10_3;
2970                                    const double tmp138_0 = A_10_0 + A_10_4;
2971                                    const double tmp189_0 = A_12_2 + A_21_2;
2972                                    const double tmp181_0 = A_02_7 + A_20_2;
2973                                    const double tmp85_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_4 + A_20_6;
2974                                    const double tmp122_0 = A_01_1 + A_10_2;
2975                                    const double tmp95_0 = A_01_3 + A_10_0;
2976                                    const double tmp120_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_1;
2977                                    const double tmp196_0 = A_02_0 + A_20_0;
2978                                    const double tmp171_0 = A_02_3 + A_02_4;
2979                                    const double tmp204_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_1 + A_21_6;
2980                                    const double tmp45_0 = A_10_1 + A_10_2;
2981                                    const double tmp101_0 = A_01_5 + A_01_6 + A_10_5 + A_10_6;
2982                                    const double tmp58_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_5 + A_11_7;
2983                                    const double tmp107_0 = A_20_3 + A_20_4;
2984                                    const double tmp30_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_5;
2985                                    const double tmp63_0 = A_12_2 + A_12_5;
2986                                    const double tmp127_0 = A_12_2 + A_12_3;
2987                                    const double tmp177_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_7;
2988                                    const double tmp178_0 = A_10_0 + A_10_3 + A_10_4 + A_10_7;
2989                                    const double tmp76_0 = A_01_1 + A_01_2;
2990                                    const double tmp80_0 = A_22_2 + A_22_3 + A_22_6 + A_22_7;
2991                                    const double tmp41_0 = A_12_6 + A_12_7;
2992                                    const double tmp89_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_01_4 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_3 + A_10_4 + A_10_7;
2993                                    const double tmp116_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_02_4 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_3 + A_20_4 + A_20_6;
2994                                    const double tmp33_0 = A_22_0 + A_22_1 + A_22_2 + A_22_3 + A_22_4 + A_22_5 + A_22_6 + A_22_7;
2995                                    const double tmp169_0 = A_21_3 + A_21_4;
2996                                    const double tmp96_0 = A_20_0 + A_20_2;
2997                                    const double tmp111_0 = A_12_3 + A_12_4;
2998                                    const double tmp118_0 = A_20_2 + A_20_5;
2999                                    const double tmp19_0 = A_12_3 + A_12_5;
3000                                    const double tmp68_0 = A_01_5 + A_01_6;
3001                                    const double tmp7_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_5 + A_11_7;
3002                                    const double tmp154_0 = A_12_3 + A_21_3;
3003                                    const double tmp152_0 = A_02_4 + A_20_4;
3004                                    const double tmp153_0 = A_02_3 + A_20_3;
3005                                    const double tmp163_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_5 + A_20_7;
3006                                    const double tmp44_0 = A_01_4 + A_01_7;
3007                                    const double tmp39_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_02_4 + A_02_6;
3008                                    const double tmp123_0 = A_21_2 + A_21_3 + A_21_4 + A_21_5;
3009                                    const double tmp40_0 = A_02_5 + A_02_7;
3010                                    const double tmp110_0 = A_02_0 + A_02_7;
3011                                    const double tmp77_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_2 + A_21_3;
3012                                    const double tmp209_0 = A_12_7 + A_21_1;
3013                                    const double tmp219_0 = A_02_4 + A_20_1;
3014                                    const double tmp84_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_6;
3015                                    const double tmp162_0 = A_12_1 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_7;
3016                                    const double tmp159_0 = A_01_3 + A_10_3;
3017                                    const double tmp56_0 = A_11_1 + A_11_3;
3018                                    const double tmp52_0 = A_01_2 + A_01_5;
3019                                    const double tmp26_0 = A_00_4 + A_00_5 + A_00_6 + A_00_7;
3020                                    const double tmp229_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_6;
3021                                    const double tmp151_0 = A_10_2 + A_10_5;
3022                                    const double tmp136_0 = A_02_0 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_5;
3023                                    const double tmp128_0 = A_21_6 + A_21_7;
3024                                    const double tmp15_0 = A_12_2 + A_12_4;
3025                                    const double tmp296_1 = tmp159_0*w42;
3026                                    const double tmp130_1 = tmp67_0*w5;
3027                                    const double tmp98_1 = A_01_6*w42;
3028                                    const double tmp231_1 = tmp125_0*w6;
3029                                    const double tmp42_1 = tmp34_0*w12;
3030                                    const double tmp199_1 = A_02_5*w28;
3031                                    const double tmp113_1 = tmp29_0*w13;
3032                                    const double tmp330_1 = tmp152_0*w28;
3033                                    const double tmp90_1 = A_01_1*w46;
3034                                    const double tmp446_1 = tmp77_0*w22;
3035                                    const double tmp108_1 = tmp43_0*w5;
3036                                    const double tmp524_1 = A_12_6*w29;
3037                                    const double tmp232_1 = tmp126_0*w34;
3038                                    const double tmp33_1 = tmp25_0*w37;
3039                                    const double tmp461_1 = tmp180_0*w1;
3040                                    const double tmp14_1 = tmp8_0*w6;
3041                                    const double tmp447_1 = tmp205_0*w26;
3042                                    const double tmp452_1 = tmp198_0*w42;
3043                                    const double tmp217_1 = tmp81_0*w9;
3044                                    const double tmp76_1 = tmp59_0*w20;
3045                                    const double tmp421_1 = tmp134_0*w31;
3046                                    const double tmp485_1 = tmp51_0*w51;
3047                                    const double tmp240_1 = tmp131_0*w1;
3048                                    const double tmp160_1 = tmp91_0*w9;
3049                                    const double tmp174_1 = A_20_1*w26;
3050                                    const double tmp273_1 = A_10_1*w46;
3051                                    const double tmp159_1 = tmp90_0*w47;
3052                                    const double tmp228_1 = tmp103_0*w5;
3053                                    const double tmp313_1 = tmp166_0*w45;
3054                                    const double tmp45_1 = tmp37_0*w30;
3055                                    const double tmp512_1 = tmp147_0*w13;
3056                                    const double tmp73_1 = tmp56_0*w43;
3057                                    const double tmp61_1 = A_01_6*w46;
3058                                    const double tmp316_1 = tmp167_0*w43;
3059                                    const double tmp189_1 = tmp112_0*w20;
3060                                    const double tmp455_1 = tmp215_0*w39;
3061                                    const double tmp360_1 = A_21_5*w24;
3062                                    const double tmp258_1 = A_20_7*w2;
3063                                    const double tmp196_1 = A_20_6*w26;
3064                                    const double tmp37_1 = tmp29_0*w6;
3065                                    const double tmp9_1 = A_12_7*w29;
3066                                    const double tmp80_1 = tmp63_0*w19;
3067                                    const double tmp312_1 = tmp165_0*w8;
3068                                    const double tmp264_1 = tmp101_0*w1;
3069                                    const double tmp124_1 = A_02_3*w26;
3070                                    const double tmp229_1 = tmp123_0*w11;
3071                                    const double tmp333_1 = tmp159_0*w46;
3072                                    const double tmp533_1 = tmp222_0*w4;
3073                                    const double tmp201_1 = tmp108_0*w37;
3074                                    const double tmp444_1 = tmp35_0*w10;
3075                                    const double tmp51_1 = tmp43_0*w18;
3076                                    const double tmp214_1 = A_21_7*w29;
3077                                    const double tmp518_1 = tmp86_0*w37;
3078                                    const double tmp192_1 = tmp115_0*w5;
3079                                    const double tmp355_1 = A_21_2*w27;
3080                                    const double tmp156_1 = tmp87_0*w22;
3081                                    const double tmp516_1 = tmp230_0*w27;
3082                                    const double tmp366_1 = tmp104_0*w57;
3083                                    const double tmp271_1 = tmp146_0*w49;
3084                                    const double tmp437_1 = tmp218_0*w24;
3085                                    const double tmp436_1 = tmp104_0*w54;
3086                                    const double tmp167_1 = tmp98_0*w8;
3087                                    const double tmp136_1 = tmp70_0*w34;
3088                                    const double tmp406_1 = tmp207_0*w27;
3089                                    const double tmp193_1 = tmp116_0*w12;
3090                                    const double tmp486_1 = tmp225_0*w29;
3091                                    const double tmp469_1 = tmp224_0*w11;
3092                                    const double tmp287_1 = tmp71_0*w53;
3093                                    const double tmp430_1 = tmp213_0*w28;
3094                                    const double tmp462_1 = tmp220_0*w2;
3095                                    const double tmp294_1 = tmp53_0*w59;
3096                                    const double tmp218_1 = tmp118_0*w16;
3097                                    const double tmp116_1 = tmp25_0*w31;
3098                                    const double tmp495_1 = tmp76_0*w37;
3099                                    const double tmp501_1 = tmp99_0*w46;
3100                                    const double tmp0_1 = tmp0_0*w1;
3101                                    const double tmp99_1 = tmp62_0*w17;
3102                                    const double tmp429_1 = tmp212_0*w2;
3103                                    const double tmp249_1 = tmp136_0*w9;
3104                                    const double tmp504_1 = tmp229_0*w19;
3105                                    const double tmp197_1 = A_12_2*w27;
3106                                    const double tmp531_1 = tmp122_0*w35;
3107                                    const double tmp265_1 = tmp142_0*w46;
3108                                    const double tmp488_1 = tmp226_0*w4;
3109                                    const double tmp528_1 = tmp115_0*w18;
3110                                    const double tmp438_1 = tmp219_0*w2;
3111                                    const double tmp233_1 = tmp127_0*w13;
3112                                    const double tmp491_1 = tmp79_0*w1;
3113                                    const double tmp215_1 = A_21_0*w4;
3114                                    const double tmp24_1 = tmp18_0*w21;
3115                                    const double tmp538_1 = tmp209_0*w27;
3116                                    const double tmp379_1 = tmp167_0*w55;
3117                                    const double tmp332_1 = tmp154_0*w4;
3118                                    const double tmp498_1 = tmp68_0*w31;
3119                                    const double tmp41_1 = tmp33_0*w33;
3120                                    const double tmp464_1 = tmp179_0*w37;
3121                                    const double tmp317_1 = tmp168_0*w40;
3122                                    const double tmp378_1 = tmp106_0*w54;
3123                                    const double tmp184_1 = tmp109_0*w14;
3124                                    const double tmp292_1 = tmp14_0*w33;
3125                                    const double tmp11_1 = tmp5_0*w11;
3126                                    const double tmp354_1 = A_02_6*w26;
3127                                    const double tmp84_1 = tmp37_0*w0;
3128                                    const double tmp422_1 = tmp13_0*w30;
3129                                    const double tmp132_1 = tmp69_0*w11;
3130                                    const double tmp251_1 = tmp138_0*w31;
3131                                    const double tmp18_1 = tmp12_0*w8;
3132                                    const double tmp88_1 = A_21_1*w4;
3133                                    const double tmp188_1 = A_12_2*w24;
3134                                    const double tmp465_1 = tmp175_0*w31;
3135                                    const double tmp235_1 = tmp128_0*w17;
3136                                    const double tmp323_1 = A_02_1*w26;
3137                                    const double tmp31_1 = tmp23_0*w38;
3138                                    const double tmp397_1 = tmp170_0*w5;
3139                                    const double tmp175_1 = tmp7_0*w3;
3140                                    const double tmp148_1 = tmp81_0*w21;
3141                                    const double tmp238_1 = tmp130_0*w19;
3142                                    const double tmp59_1 = tmp46_0*w11;
3143                                    const double tmp432_1 = tmp215_0*w35;
3144                                    const double tmp398_1 = A_01_2*w46;
3145                                    const double tmp497_1 = A_10_5*w46;
3146                                    const double tmp28_1 = tmp21_0*w18;
3147                                    const double tmp115_1 = tmp23_0*w32;
3148                                    const double tmp441_1 = tmp23_0*w3;
3149                                    const double tmp131_1 = tmp68_0*w37;
3150                                    const double tmp289_1 = tmp155_0*w4;
3151                                    const double tmp278_1 = tmp80_0*w44;
3152                                    const double tmp5_1 = A_21_4*w27;
3153                                    const double tmp254_1 = tmp140_0*w20;
3154                                    const double tmp183_1 = tmp108_0*w31;
3155                                    const double tmp279_1 = tmp151_0*w8;
3156                                    const double tmp298_1 = tmp161_0*w16;
3157                                    const double tmp505_1 = tmp230_0*w24;
3158                                    const double tmp246_1 = tmp80_0*w52;
3159                                    const double tmp100_1 = tmp53_0*w43;
3160                                    const double tmp440_1 = tmp221_0*w16;
3161                                    const double tmp481_1 = tmp188_0*w23;
3162                                    const double tmp480_1 = tmp187_0*w35;
3163                                    const double tmp384_1 = tmp150_0*w53;
3164                                    const double tmp142_1 = tmp76_0*w31;
3165                                    const double tmp372_1 = tmp191_0*w11;
3166                                    const double tmp307_1 = A_10_7*w35;
3167                                    const double tmp186_1 = tmp111_0*w19;
3168                                    const double tmp127_1 = A_20_2*w2;
3169                                    const double tmp391_1 = tmp167_0*w59;
3170                                    const double tmp223_1 = tmp113_0*w20;
3171                                    const double tmp454_1 = tmp197_0*w24;
3172                                    const double tmp241_1 = tmp74_0*w51;
3173                                    const double tmp529_1 = tmp114_0*w5;
3174                                    const double tmp202_1 = tmp104_0*w7;
3175                                    const double tmp236_1 = tmp96_0*w21;
3176                                    const double tmp358_1 = tmp183_0*w11;
3177                                    const double tmp102_1 = tmp51_0*w41;
3178                                    const double tmp493_1 = A_20_5*w2;
3179                                    const double tmp468_1 = tmp223_0*w4;
3180                                    const double tmp435_1 = tmp217_0*w16;
3181                                    const double tmp110_1 = tmp37_0*w36;
3182                                    const double tmp479_1 = tmp189_0*w4;
3183                                    const double tmp120_1 = tmp38_0*w22;
3184                                    const double tmp16_1 = tmp10_0*w9;
3185                                    const double tmp407_1 = tmp90_0*w53;
3186                                    const double tmp442_1 = tmp66_0*w48;
3187                                    const double tmp60_1 = A_10_4*w35;
3188                                    const double tmp69_1 = tmp53_0*w45;
3189                                    const double tmp144_1 = tmp77_0*w17;
3190                                    const double tmp507_1 = tmp146_0*w48;
3191                                    const double tmp424_1 = tmp174_0*w18;
3192                                    const double tmp352_1 = tmp181_0*w23;
3193                                    const double tmp451_1 = tmp199_0*w13;
3194                                    const double tmp253_1 = tmp139_0*w16;
3195                                    const double tmp353_1 = tmp182_0*w18;
3196                                    const double tmp521_1 = tmp88_0*w22;
3197                                    const double tmp346_1 = tmp175_0*w37;
3198                                    const double tmp416_1 = tmp138_0*w37;
3199                                    const double tmp324_1 = A_10_0*w35;
3200                                    const double tmp152_1 = tmp84_0*w37;
3201                                    const double tmp119_1 = tmp32_0*w21;
3202                                    const double tmp86_1 = A_21_6*w29;
3203                                    const double tmp290_1 = tmp156_0*w11;
3204                                    const double tmp382_1 = tmp196_0*w26;
3205                                    const double tmp91_1 = tmp49_0*w6;
3206                                    const double tmp499_1 = A_10_2*w42;
3207                                    const double tmp226_1 = tmp121_0*w13;
3208                                    const double tmp477_1 = tmp195_0*w26;
3209                                    const double tmp150_1 = A_02_4*w23;
3210                                    const double tmp318_1 = tmp15_0*w22;
3211                                    const double tmp396_1 = tmp206_0*w24;
3212                                    const double tmp474_1 = A_02_0*w28;
3213                                    const double tmp245_1 = tmp134_0*w37;
3214                                    const double tmp3_1 = A_20_4*w26;
3215                                    const double tmp44_1 = tmp36_0*w31;
3216                                    const double tmp487_1 = tmp60_0*w52;
3217                                    const double tmp293_1 = tmp158_0*w8;
3218                                    const double tmp314_1 = A_01_2*w42;
3219                                    const double tmp414_1 = tmp80_0*w51;
3220                                    const double tmp472_1 = A_21_3*w27;
3221                                    const double tmp321_1 = A_21_2*w24;
3222                                    const double tmp225_1 = tmp120_0*w6;
3223                                    const double tmp377_1 = tmp166_0*w59;
3224                                    const double tmp413_1 = tmp186_0*w26;
3225                                    const double tmp385_1 = tmp166_0*w55;
3226                                    const double tmp310_1 = tmp164_0*w34;
3227                                    const double tmp158_1 = tmp89_0*w34;
3228                                    const double tmp449_1 = tmp203_0*w46;
3229                                    const double tmp439_1 = tmp220_0*w28;
3230                                    const double tmp22_1 = tmp16_0*w16;
3231                                    const double tmp164_1 = tmp95_0*w46;
3232                                    const double tmp417_1 = tmp74_0*w52;
3233                                    const double tmp257_1 = tmp6_0*w25;
3234                                    const double tmp203_1 = tmp18_0*w9;
3235                                    const double tmp286_1 = tmp153_0*w28;
3236                                    const double tmp155_1 = tmp33_0*w14;
3237                                    const double tmp389_1 = tmp201_0*w12;
3238                                    const double tmp508_1 = tmp145_0*w49;
3239                                    const double tmp300_1 = tmp56_0*w55;
3240                                    const double tmp299_1 = tmp162_0*w22;
3241                                    const double tmp173_1 = tmp104_0*w25;
3242                                    const double tmp32_1 = tmp24_0*w5;
3243                                    const double tmp227_1 = tmp122_0*w39;
3244                                    const double tmp484_1 = tmp3_0*w38;
3245                                    const double tmp171_1 = tmp102_0*w21;