/[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 4010 by caltinay, Tue Oct 2 06:57:11 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)  * http://www.uq.edu.au
 * http://www.uq.edu.au/esscc  
6  *  *
7  * Primary Business: Queensland, Australia  * Primary Business: Queensland, Australia
8  * Licensed under the Open Software License version 3.0  * Licensed under the Open Software License version 3.0
9  * http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php  * http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php
10  *  *
11  *******************************************************/  * Development until 2012 by Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
12    * Development since 2012 by School of Earth Sciences
13    *
14    *****************************************************************************/
15    
16  #include <ripley/Brick.h>  #include <ripley/Brick.h>
17  extern "C" {  extern "C" {
18  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <paso/SystemMatrix.h>
19  }  }
20    
21  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 29  using namespace std; Line 31  using namespace std;
31    
32  namespace ripley {  namespace ripley {
33    
34  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,
35               int d1, int d2) :               double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2) :
36      RipleyDomain(3),      RipleyDomain(3),
37      m_gNE0(n0),      m_x0(x0),
38      m_gNE1(n1),      m_y0(y0),
39      m_gNE2(n2),      m_z0(z0),
40      m_l0(l0),      m_l0(x1-x0),
41      m_l1(l1),      m_l1(y1-y0),
42      m_l2(l2),      m_l2(z1-z0)
     m_NX(d0),  
     m_NY(d1),  
     m_NZ(d2)  
43  {  {
44        // ignore subdivision parameters for serial run
45        if (m_mpiInfo->size == 1) {
46            d0=1;
47            d1=1;
48            d2=1;
49        }
50    
51        bool warn=false;
52        // if number of subdivisions is non-positive, try to subdivide by the same
53        // ratio as the number of elements
54        if (d0<=0 && d1<=0 && d2<=0) {
55            warn=true;
56            d0=(int)(pow(m_mpiInfo->size*(n0+1)*(n0+1)/((float)(n1+1)*(n2+1)), 1.f/3));
57            d0=max(1, d0);
58            d1=max(1, (int)(d0*n1/(float)n0));
59            d2=m_mpiInfo->size/(d0*d1);
60            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
61                // ratios not the same so leave "smallest" side undivided and try
62                // dividing 2 sides only
63                if (n0>=n1) {
64                    if (n1>=n2) {
65                        d0=d1=0;
66                        d2=1;
67                    } else {
68                        d0=d2=0;
69                        d1=1;
70                    }
71                } else {
72                    if (n0>=n2) {
73                        d0=d1=0;
74                        d2=1;
75                    } else {
76                        d0=1;
77                        d1=d2=0;
78                    }
79                }
80            }
81        }
82        if (d0<=0 && d1<=0) {
83            warn=true;
84            d0=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n0+1)/(float)(n1+1))));
85            d1=m_mpiInfo->size/d0;
86            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
87                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
88                if (n0>n1) {
89                    d0=0;
90                    d1=1;
91                } else {
92                    d0=1;
93                    d1=0;
94                }
95            }
96        } else if (d0<=0 && d2<=0) {
97            warn=true;
98            d0=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n0+1)/(float)(n2+1))));
99            d2=m_mpiInfo->size/d0;
100            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
101                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
102                if (n0>n2) {
103                    d0=0;
104                    d2=1;
105                } else {
106                    d0=1;
107                    d2=0;
108                }
109            }
110        } else if (d1<=0 && d2<=0) {
111            warn=true;
112            d1=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n1+1)/(float)(n2+1))));
113            d2=m_mpiInfo->size/d1;
114            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
115                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
116                if (n1>n2) {
117                    d1=0;
118                    d2=1;
119                } else {
120                    d1=1;
121                    d2=0;
122                }
123            }
124        }
125        if (d0<=0) {
126            // d1,d2 are preset, determine d0
127            d0=m_mpiInfo->size/(d1*d2);
128        } else if (d1<=0) {
129            // d0,d2 are preset, determine d1
130            d1=m_mpiInfo->size/(d0*d2);
131        } else if (d2<=0) {
132            // d0,d1 are preset, determine d2
133            d2=m_mpiInfo->size/(d0*d1);
134        }
135    
136        m_NX=d0;
137        m_NY=d1;
138        m_NZ=d2;
139    
140      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed
141      // among number of ranks      // among number of ranks
142      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)
143          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
144    
145      if (n0%m_NX > 0 || n1%m_NY > 0 || n2%m_NZ > 0)      if (warn) {
146          throw RipleyException("Number of elements must be separable into number of ranks in each dimension");          cout << "Warning: Automatic domain subdivision (d0=" << d0 << ", d1="
147                << d1 << ", d2=" << d2 << "). This may not be optimal!" << endl;
148        }
149    
150        if ((n0+1)%m_NX > 0) {
151            double Dx=m_l0/n0;
152            n0=(int)round((float)(n0+1)/d0+0.5)*d0-1;
153            m_l0=Dx*n0;
154            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N0="
155                << n0 << ", l0=" << m_l0 << endl;
156        }
157        if ((n1+1)%m_NY > 0) {
158            double Dy=m_l1/n1;
159            n1=(int)round((float)(n1+1)/d1+0.5)*d1-1;
160            m_l1=Dy*n1;
161            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N1="
162                << n1 << ", l1=" << m_l1 << endl;
163        }
164        if ((n2+1)%m_NZ > 0) {
165            double Dz=m_l2/n2;
166            n2=(int)round((float)(n2+1)/d2+0.5)*d2-1;
167            m_l2=Dz*n2;
168            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N2="
169                << n2 << ", l2=" << m_l2 << endl;
170        }
171    
172        m_gNE0=n0;
173        m_gNE1=n1;
174        m_gNE2=n2;
175    
176        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))
177            throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
178    
179        // local number of elements (including overlap)
180        m_NE0 = m_ownNE0 = (m_NX>1 ? (n0+1)/m_NX : n0);
181        if (m_mpiInfo->rank%m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%m_NX<m_NX-1)
182            m_NE0++;
183        else if (m_NX>1 && m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)
184            m_ownNE0--;
185    
186        m_NE1 = m_ownNE1 = (m_NY>1 ? (n1+1)/m_NY : n1);
187        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX<m_NY-1)
188            m_NE1++;
189        else if (m_NY>1 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)
190            m_ownNE1--;
191    
192        m_NE2 = m_ownNE2 = (m_NZ>1 ? (n2+1)/m_NZ : n2);
193        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)>0 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)<m_NZ-1)
194            m_NE2++;
195        else if (m_NZ>1 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)
196            m_ownNE2--;
197    
198      // 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)  
199      m_N0 = m_NE0+1;      m_N0 = m_NE0+1;
200      m_N1 = m_NE1+1;      m_N1 = m_NE1+1;
201      m_N2 = m_NE2+1;      m_N2 = m_NE2+1;
202    
203      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
204      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset0 = (n0+1)/m_NX*(m_mpiInfo->rank%m_NX);
205      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset0 > 0)
206      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset0--;
207        m_offset1 = (n1+1)/m_NY*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);
208        if (m_offset1 > 0)
209            m_offset1--;
210        m_offset2 = (n2+1)/m_NZ*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));
211        if (m_offset2 > 0)
212            m_offset2--;
213    
214      populateSampleIds();      populateSampleIds();
215        createPattern();
216  }  }
217    
218    
219  Brick::~Brick()  Brick::~Brick()
220  {  {
221        Paso_SystemMatrixPattern_free(m_pattern);
222        Paso_Connector_free(m_connector);
223  }  }
224    
225  string Brick::getDescription() const  string Brick::getDescription() const
# Line 77  string Brick::getDescription() const Line 229  string Brick::getDescription() const
229    
230  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const
231  {  {
232      if (dynamic_cast<const Brick*>(&other))      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
233          return this==&other;      if (o) {
234            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
235                    m_gNE0==o->m_gNE0 && m_gNE1==o->m_gNE1 && m_gNE2==o->m_gNE2
236                    && m_x0==o->m_x0 && m_y0==o->m_y0 && m_z0==o->m_z0
237                    && m_l0==o->m_l0 && m_l1==o->m_l1 && m_l2==o->m_l2
238                    && m_NX==o->m_NX && m_NY==o->m_NY && m_NZ==o->m_NZ);
239        }
240    
241      return false;      return false;
242  }  }
243    
244    void Brick::readBinaryGrid(escript::Data& out, string filename,
245                               const vector<int>& first,
246                               const vector<int>& numValues) const
247    {
248        // check destination function space
249        int myN0, myN1, myN2;
250        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
251            myN0 = m_N0;
252            myN1 = m_N1;
253            myN2 = m_N2;
254        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
255                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
256            myN0 = m_NE0;
257            myN1 = m_NE1;
258            myN2 = m_NE2;
259        } else
260            throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid function space for output data object");
261    
262        // check file existence and size
263        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
264        if (f.fail()) {
265            throw RipleyException("readBinaryGrid(): cannot open file");
266        }
267        f.seekg(0, ios::end);
268        const int numComp = out.getDataPointSize();
269        const int filesize = f.tellg();
270        const int reqsize = numValues[0]*numValues[1]*numValues[2]*numComp*sizeof(float);
271        if (filesize < reqsize) {
272            f.close();
273            throw RipleyException("readBinaryGrid(): not enough data in file");
274        }
275    
276        // check if this rank contributes anything
277        if (first[0] >= m_offset0+myN0 || first[0]+numValues[0] <= m_offset0 ||
278                first[1] >= m_offset1+myN1 || first[1]+numValues[1] <= m_offset1 ||
279                first[2] >= m_offset2+myN2 || first[2]+numValues[2] <= m_offset2) {
280            f.close();
281            return;
282        }
283    
284        // now determine how much this rank has to write
285    
286        // first coordinates in data object to write to
287        const int first0 = max(0, first[0]-m_offset0);
288        const int first1 = max(0, first[1]-m_offset1);
289        const int first2 = max(0, first[2]-m_offset2);
290        // indices to first value in file
291        const int idx0 = max(0, m_offset0-first[0]);
292        const int idx1 = max(0, m_offset1-first[1]);
293        const int idx2 = max(0, m_offset2-first[2]);
294        // number of values to write
295        const int num0 = min(numValues[0]-idx0, myN0-first0);
296        const int num1 = min(numValues[1]-idx1, myN1-first1);
297        const int num2 = min(numValues[2]-idx2, myN2-first2);
298    
299        out.requireWrite();
300        vector<float> values(num0*numComp);
301        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
302    
303        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
304            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
305                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*numValues[0]+(idx2+z)*numValues[0]*numValues[1]);
306                f.seekg(fileofs*sizeof(float));
307                f.read((char*)&values[0], num0*numComp*sizeof(float));
308                const int dataIndex = first0+(first1+y)*myN0+(first2+z)*myN0*myN1;
309    
310                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
311                    double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex+x);
312                    for (index_t c=0; c<numComp; c++) {
313                        for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
314                            *dest++ = static_cast<double>(values[x*numComp+c]);
315                        }
316                    }
317                }
318            }
319        }
320    
321        f.close();
322    }
323    
324  void Brick::dump(const string& fileName) const  void Brick::dump(const string& fileName) const
325  {  {
326  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 91  void Brick::dump(const string& fileName) Line 329  void Brick::dump(const string& fileName)
329          fn+=".silo";          fn+=".silo";
330      }      }
331    
     const int NUM_SILO_FILES = 1;  
     const char* blockDirFmt = "/block%04d";  
332      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
333      string siloPath;      string siloPath;
334      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
335    
336  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
337      PMPIO_baton_t* baton = NULL;      PMPIO_baton_t* baton = NULL;
338        const int NUM_SILO_FILES = 1;
339        const char* blockDirFmt = "/block%04d";
340  #endif  #endif
341    
342      if (m_mpiInfo->size > 1) {      if (m_mpiInfo->size > 1) {
# Line 224  void Brick::dump(const string& fileName) Line 462  void Brick::dump(const string& fileName)
462      }      }
463    
464  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
465      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
466  #endif  #endif
467  }  }
468    
# Line 232  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 470  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
470  {  {
471      switch (fsType) {      switch (fsType) {
472          case Nodes:          case Nodes:
473            case ReducedNodes: //FIXME: reduced
474              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
475            case DegreesOfFreedom:
476            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
477                return &m_dofId[0];
478          case Elements:          case Elements:
479            case ReducedElements:
480              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
481          case FaceElements:          case FaceElements:
482            case ReducedFaceElements:
483              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
484          default:          default:
485              break;              break;
486      }      }
487    
488      stringstream msg;      stringstream msg;
489      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type "<<fsType;
         << fsType;  
490      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
491  }  }
492    
493  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
494  {  {
495  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
496      if (fsCode == Nodes) {          return true;
497          const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
498          const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;      switch (fsType) {
499          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
500      } else          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
501          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
502  #else          case DegreesOfFreedom:
503      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
504  #endif              return true;
505            case Elements:
506            case ReducedElements:
507                {
508                    // check ownership of element's _last_ node
509                    const index_t x=id%m_NE0 + 1;
510                    const index_t y=id%(m_NE0*m_NE1)/m_NE0 + 1;
511                    const index_t z=id/(m_NE0*m_NE1) + 1;
512                    return (m_dofMap[x + m_N0*y +m_N0*m_N1*z] < getNumDOF());
513                }
514            case FaceElements:
515            case ReducedFaceElements:
516                {
517                    // check ownership of face element's last node
518                    const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
519                    dim_t n=0;
520                    for (size_t i=0; i<faces.size(); i++) {
521                        n+=faces[i];
522                        if (id<n) {
523                            const index_t j=id-n+faces[i];
524                            if (i>=4) { // front or back
525                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_N0*m_N1*(m_N2-1));
526                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0] < getNumDOF());
527                            } else if (i>=2) { // bottom or top
528                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_N0*(m_N1-1));
529                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
530                            } else { // left or right
531                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_N0-1);
532                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE1+1)*m_N0+(j/m_NE1+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
533                            }
534                        }
535                    }
536                    return false;
537                }
538            default:
539                break;
540        }
541    
542        stringstream msg;
543        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
544        throw RipleyException(msg.str());
545    }
546    
547    void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
548    {
549        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
550            out.requireWrite();
551    #pragma omp parallel
552            {
553                if (m_faceOffset[0] > -1) {
554    #pragma omp for nowait
555                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
556                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
557                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
558                            // set vector at four quadrature points
559                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
560                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
561                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
562                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
563                        }
564                    }
565                }
566    
567                if (m_faceOffset[1] > -1) {
568    #pragma omp for nowait
569                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
570                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
571                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
572                            // set vector at four quadrature points
573                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
574                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
575                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
576                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
577                        }
578                    }
579                }
580    
581                if (m_faceOffset[2] > -1) {
582    #pragma omp for nowait
583                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
584                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
585                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
586                            // set vector at four quadrature points
587                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
588                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
589                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
590                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
591                        }
592                    }
593                }
594    
595                if (m_faceOffset[3] > -1) {
596    #pragma omp for nowait
597                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
598                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
599                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
600                            // set vector at four quadrature points
601                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
602                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
603                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
604                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
605                        }
606                    }
607                }
608    
609                if (m_faceOffset[4] > -1) {
610    #pragma omp for nowait
611                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
612                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
613                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
614                            // set vector at four quadrature points
615                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
616                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
617                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
618                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
619                        }
620                    }
621                }
622    
623                if (m_faceOffset[5] > -1) {
624    #pragma omp for nowait
625                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
626                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
627                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
628                            // set vector at four quadrature points
629                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
630                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
631                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
632                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
633                        }
634                    }
635                }
636            } // end of parallel section
637        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
638            out.requireWrite();
639    #pragma omp parallel
640            {
641                if (m_faceOffset[0] > -1) {
642    #pragma omp for nowait
643                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
644                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
645                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
646                            *o++ = -1.;
647                            *o++ = 0.;
648                            *o = 0.;
649                        }
650                    }
651                }
652    
653                if (m_faceOffset[1] > -1) {
654    #pragma omp for nowait
655                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
656                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
657                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
658                            *o++ = 1.;
659                            *o++ = 0.;
660                            *o = 0.;
661                        }
662                    }
663                }
664    
665                if (m_faceOffset[2] > -1) {
666    #pragma omp for nowait
667                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
668                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
669                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
670                            *o++ = 0.;
671                            *o++ = -1.;
672                            *o = 0.;
673                        }
674                    }
675                }
676    
677                if (m_faceOffset[3] > -1) {
678    #pragma omp for nowait
679                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
680                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
681                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
682                            *o++ = 0.;
683                            *o++ = 1.;
684                            *o = 0.;
685                        }
686                    }
687                }
688    
689                if (m_faceOffset[4] > -1) {
690    #pragma omp for nowait
691                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
692                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
693                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
694                            *o++ = 0.;
695                            *o++ = 0.;
696                            *o = -1.;
697                        }
698                    }
699                }
700    
701                if (m_faceOffset[5] > -1) {
702    #pragma omp for nowait
703                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
704                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
705                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
706                            *o++ = 0.;
707                            *o++ = 0.;
708                            *o = 1.;
709                        }
710                    }
711                }
712            } // end of parallel section
713    
714        } else {
715            stringstream msg;
716            msg << "setToNormal: invalid function space type "
717                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
718            throw RipleyException(msg.str());
719        }
720    }
721    
722    void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
723    {
724        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
725                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
726            out.requireWrite();
727            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
728            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
729            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
730            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
731            const double size=sqrt(xSize*xSize+ySize*ySize+zSize*zSize);
732    #pragma omp parallel for
733            for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
734                double* o = out.getSampleDataRW(k);
735                fill(o, o+numQuad, size);
736            }
737        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
738                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
739            out.requireWrite();
740            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
741            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
742            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
743            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
744    #pragma omp parallel
745            {
746                if (m_faceOffset[0] > -1) {
747                    const double size=min(ySize,zSize);
748    #pragma omp for nowait
749                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
750                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
751                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
752                            fill(o, o+numQuad, size);
753                        }
754                    }
755                }
756    
757                if (m_faceOffset[1] > -1) {
758                    const double size=min(ySize,zSize);
759    #pragma omp for nowait
760                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
761                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
762                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
763                            fill(o, o+numQuad, size);
764                        }
765                    }
766                }
767    
768                if (m_faceOffset[2] > -1) {
769                    const double size=min(xSize,zSize);
770    #pragma omp for nowait
771                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
772                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
773                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
774                            fill(o, o+numQuad, size);
775                        }
776                    }
777                }
778    
779                if (m_faceOffset[3] > -1) {
780                    const double size=min(xSize,zSize);
781    #pragma omp for nowait
782                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
783                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
784                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
785                            fill(o, o+numQuad, size);
786                        }
787                    }
788                }
789    
790                if (m_faceOffset[4] > -1) {
791                    const double size=min(xSize,ySize);
792    #pragma omp for nowait
793                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
794                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
795                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
796                            fill(o, o+numQuad, size);
797                        }
798                    }
799                }
800    
801                if (m_faceOffset[5] > -1) {
802                    const double size=min(xSize,ySize);
803    #pragma omp for nowait
804                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
805                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
806                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
807                            fill(o, o+numQuad, size);
808                        }
809                    }
810                }
811            } // end of parallel section
812    
813        } else {
814            stringstream msg;
815            msg << "setToSize: invalid function space type "
816                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
817            throw RipleyException(msg.str());
818        }
819  }  }
820    
821  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,
822                                              bool reducedColOrder) const                                              bool reducedColOrder) const
823  {  {
824        /* FIXME: reduced
825      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)
826          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");
827        */
828      throw RipleyException("getPattern() not implemented");      return m_pattern;
829  }  }
830    
831  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
# Line 331  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar Line 889  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar
889      return ret;      return ret;
890  }  }
891    
892    IndexVector Brick::getNumSubdivisionsPerDim() const
893    {
894        IndexVector ret;
895        ret.push_back(m_NX);
896        ret.push_back(m_NY);
897        ret.push_back(m_NZ);
898        return ret;
899    }
900    
901  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const
902  {  {
903      if (dim==0)      if (dim==0)
904          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);
905      else if (dim==1)      else if (dim==1)
906          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);
907      else if (dim==2)      else if (dim==2)
908          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);
909    
910      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing: invalid argument");
911  }  }
912    
913    //protected
914    dim_t Brick::getNumDOF() const
915    {
916        return (m_gNE0+1)/m_NX*(m_gNE1+1)/m_NY*(m_gNE2+1)/m_NZ;
917    }
918    
919  //protected  //protected
920  dim_t Brick::getNumFaceElements() const  dim_t Brick::getNumFaceElements() const
921  {  {
922        const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
923      dim_t n=0;      dim_t n=0;
924      //left      for (size_t i=0; i<faces.size(); i++)
925      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;  
   
926      return n;      return n;
927  }  }
928    
# Line 397  void Brick::assembleCoordinates(escript: Line 953  void Brick::assembleCoordinates(escript:
953      }      }
954  }  }
955    
956    //protected
957    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, escript::Data& in) const
958    {
959        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
960        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
961        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
962        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
963        const double C0 = .044658198738520451079;
964        const double C1 = .16666666666666666667;
965        const double C2 = .21132486540518711775;
966        const double C3 = .25;
967        const double C4 = .5;
968        const double C5 = .62200846792814621559;
969        const double C6 = .78867513459481288225;
970    
971        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
972            out.requireWrite();
973    #pragma omp parallel
974            {
975                vector<double> f_000(numComp);
976                vector<double> f_001(numComp);
977                vector<double> f_010(numComp);
978                vector<double> f_011(numComp);
979                vector<double> f_100(numComp);
980                vector<double> f_101(numComp);
981                vector<double> f_110(numComp);
982                vector<double> f_111(numComp);
983    #pragma omp for
984                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
985                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
986                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
987                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
988                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
989                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
990                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
991                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
992                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
993                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
994                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
995                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
996                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
997                                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;
998                                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;
999                                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;
1000                                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;
1001                                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;
1002                                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;
1003                                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;
1004                                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;
1005                                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;
1006                                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;
1007                                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;
1008                                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;
1009                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1010                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
1011                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
1012                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1013                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
1014                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
1015                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1016                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
1017                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
1018                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1019                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
1020                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
1021                                o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
1022                                o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
1023                                o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
1024                                o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
1025                                o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
1026                                o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
1027                                o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
1028                                o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
1029                                o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
1030                                o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
1031                                o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
1032                                o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
1033                            } // end of component loop i
1034                        } // end of k0 loop
1035                    } // end of k1 loop
1036                } // end of k2 loop
1037            } // end of parallel section
1038        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1039            out.requireWrite();
1040    #pragma omp parallel
1041            {
1042                vector<double> f_000(numComp);
1043                vector<double> f_001(numComp);
1044                vector<double> f_010(numComp);
1045                vector<double> f_011(numComp);
1046                vector<double> f_100(numComp);
1047                vector<double> f_101(numComp);
1048                vector<double> f_110(numComp);
1049                vector<double> f_111(numComp);
1050    #pragma omp for
1051                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1052                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1053                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1054                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1055                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1056                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1057                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1058                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1059                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1060                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1061                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1062                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
1063                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1064                                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;
1065                                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;
1066                                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;
1067                            } // end of component loop i
1068                        } // end of k0 loop
1069                    } // end of k1 loop
1070                } // end of k2 loop
1071            } // end of parallel section
1072        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1073            out.requireWrite();
1074    #pragma omp parallel
1075            {
1076                vector<double> f_000(numComp);
1077                vector<double> f_001(numComp);
1078                vector<double> f_010(numComp);
1079                vector<double> f_011(numComp);
1080                vector<double> f_100(numComp);
1081                vector<double> f_101(numComp);
1082                vector<double> f_110(numComp);
1083                vector<double> f_111(numComp);
1084                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1085    #pragma omp for nowait
1086                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1087                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1088                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1089                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1090                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1091                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1092                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1093                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1094                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1095                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1096                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1097                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1098                                const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / h1;
1099                                const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / h1;
1100                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / h2;
1101                                const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / h2;
1102                                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;
1103                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1104                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1105                                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;
1106                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1107                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1108                                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;
1109                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1110                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1111                                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;
1112                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1113                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1114                            } // end of component loop i
1115                        } // end of k1 loop
1116                    } // end of k2 loop
1117                } // end of face 0
1118                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1119    #pragma omp for nowait
1120                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1121                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1122                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1123                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1124                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1125                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1126                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1127                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1128                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1129                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1130                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1131                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1132                                const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
1133                                const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
1134                                const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
1135                                const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
1136                                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;
1137                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1138                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1139                                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;
1140                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1141                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1142                                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;
1143                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1144                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1145                                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;
1146                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1147                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1148                            } // end of component loop i
1149                        } // end of k1 loop
1150                    } // end of k2 loop
1151                } // end of face 1
1152                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1153    #pragma omp for nowait
1154                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1155                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1156                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1157                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1158                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1159                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1160                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1161                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1162                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1163                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1164                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1165                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1166                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / h0;
1167                                const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / h2;
1168                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / h2;
1169                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1170                                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;
1171                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
1172                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1173                                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;
1174                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
1175                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
1176                                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;
1177                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
1178                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
1179                                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;
1180                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
1181                            } // end of component loop i
1182                        } // end of k0 loop
1183                    } // end of k2 loop
1184                } // end of face 2
1185                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1186    #pragma omp for nowait
1187                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1188                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1189                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1190                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1191                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1192                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1193                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1194                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1195                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1196                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1197                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1198                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1199                                const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
1200                                const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
1201                                const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
1202                                const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
1203                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1204                                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;
1205                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1206                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1207                                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;
1208                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1209                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1210                                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;
1211                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1212                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1213                                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;
1214                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1215                            } // end of component loop i
1216                        } // end of k0 loop
1217                    } // end of k2 loop
1218                } // end of face 3
1219                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1220    #pragma omp for nowait
1221                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1222                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1223                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1224                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1225                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1226                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1227                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1228                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1229                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1230                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1231                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1232                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1233                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / h0;
1234                                const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / h0;
1235                                const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / h1;
1236                                const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / h1;
1237                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1238                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1239                                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;
1240                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1241                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1242                                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;
1243                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1244                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1245                                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;
1246                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1247                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1248                                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;
1249                            } // end of component loop i
1250                        } // end of k0 loop
1251                    } // end of k1 loop
1252                } // end of face 4
1253                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1254    #pragma omp for nowait
1255                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1256                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1257                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1258                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1259                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1260                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1261                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1262                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1263                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1264                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1265                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1266                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1267                                const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
1268                                const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
1269                                const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
1270                                const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
1271                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1272                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1273                                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;
1274                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1275                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1276                                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;
1277                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1278                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1279                                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;
1280                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1281                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1282                                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;
1283                            } // end of component loop i
1284                        } // end of k0 loop
1285                    } // end of k1 loop
1286                } // end of face 5
1287            } // end of parallel section
1288        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1289            out.requireWrite();
1290    #pragma omp parallel
1291            {
1292                vector<double> f_000(numComp);
1293                vector<double> f_001(numComp);
1294                vector<double> f_010(numComp);
1295                vector<double> f_011(numComp);
1296                vector<double> f_100(numComp);
1297                vector<double> f_101(numComp);
1298                vector<double> f_110(numComp);
1299                vector<double> f_111(numComp);
1300                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1301    #pragma omp for nowait
1302                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1303                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1304                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1305                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1306                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1307                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1308                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1309                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1310                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1311                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1312                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1313                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1314                                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;
1315                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h1;
1316                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h2;
1317                            } // end of component loop i
1318                        } // end of k1 loop
1319                    } // end of k2 loop
1320                } // end of face 0
1321                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1322    #pragma omp for nowait
1323                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1324                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1325                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1326                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1327                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1328                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1329                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1330                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1331                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1332                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1333                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1334                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1335                                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;
1336                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1337                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1338                            } // end of component loop i
1339                        } // end of k1 loop
1340                    } // end of k2 loop
1341                } // end of face 1
1342                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1343    #pragma omp for nowait
1344                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1345                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1346                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1347                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1348                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1349                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1350                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1351                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1352                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1353                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1354                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1355                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1356                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h0;
1357                                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;
1358                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h2;
1359                            } // end of component loop i
1360                        } // end of k0 loop
1361                    } // end of k2 loop
1362                } // end of face 2
1363                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1364    #pragma omp for nowait
1365                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1366                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1367                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1368                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1369                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1370                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1371                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1372                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1373                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1374                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1375                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1376                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1377                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1378                                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;
1379                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1380                            } // end of component loop i
1381                        } // end of k0 loop
1382                    } // end of k2 loop
1383                } // end of face 3
1384                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1385    #pragma omp for nowait
1386                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1387                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1388                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1389                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1390                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1391                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1392                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1393                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1394                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1395                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1396                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1397                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1398                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h0;
1399                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h1;
1400                                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;
1401                            } // end of component loop i
1402                        } // end of k0 loop
1403                    } // end of k1 loop
1404                } // end of face 4
1405                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1406    #pragma omp for nowait
1407                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1408                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1409                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1410                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1411                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1412                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1413                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1414                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1415                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1416                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1417                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1418                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1419                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1420                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1421                                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;
1422                            } // end of component loop i
1423                        } // end of k0 loop
1424                    } // end of k1 loop
1425                } // end of face 5
1426            } // end of parallel section
1427        }
1428    }
1429    
1430    //protected
1431    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, escript::Data& arg) const
1432    {
1433        const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1434        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
1435        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
1436        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
1437        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1438        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1439        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1440        const int fs = arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1441        if (fs == Elements && arg.actsExpanded()) {
1442            const double w_0 = h0*h1*h2/8.;
1443    #pragma omp parallel
1444            {
1445                vector<double> int_local(numComp, 0);
1446    #pragma omp for nowait
1447                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1448                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1449                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1450                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1451                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1452                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1453                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1454                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1455                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1456                                const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1457                                const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1458                                const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1459                                const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1460                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;
1461                            }  // end of component loop i
1462                        } // end of k0 loop
1463                    } // end of k1 loop
1464                } // end of k2 loop
1465    
1466    #pragma omp critical
1467                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1468                    integrals[i]+=int_local[i];
1469            } // end of parallel section
1470    
1471        } else if (fs==ReducedElements || (fs==Elements && !arg.actsExpanded())) {
1472            const double w_0 = h0*h1*h2;
1473    #pragma omp parallel
1474            {
1475                vector<double> int_local(numComp, 0);
1476    #pragma omp for nowait
1477                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1478                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1479                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1480                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1481                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1482                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1483                            }  // end of component loop i
1484                        } // end of k0 loop
1485                    } // end of k1 loop
1486                } // end of k2 loop
1487    
1488    #pragma omp critical
1489                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1490                    integrals[i]+=int_local[i];
1491            } // end of parallel section
1492    
1493        } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1494            const double w_0 = h1*h2/4.;
1495            const double w_1 = h0*h2/4.;
1496            const double w_2 = h0*h1/4.;
1497    #pragma omp parallel
1498            {
1499                vector<double> int_local(numComp, 0);
1500                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1501    #pragma omp for nowait
1502                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1503                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1504                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1505                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1506                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1507                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1508                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1509                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1510                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1511                            }  // end of component loop i
1512                        } // end of k1 loop
1513                    } // end of k2 loop
1514                }
1515    
1516                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1517    #pragma omp for nowait
1518                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1519                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1520                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1521                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1522                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1523                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1524                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1525                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1526                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1527                            }  // end of component loop i
1528                        } // end of k1 loop
1529                    } // end of k2 loop
1530                }
1531    
1532                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1533    #pragma omp for nowait
1534                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1535                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1536                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1537                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1538                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1539                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1540                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1541                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1542                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1543                            }  // end of component loop i
1544                        } // end of k1 loop
1545                    } // end of k2 loop
1546                }
1547    
1548                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1549    #pragma omp for nowait
1550                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1551                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1552                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1553                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1554                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1555                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1556                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1557                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1558                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1559                            }  // end of component loop i
1560                        } // end of k1 loop
1561                    } // end of k2 loop
1562                }
1563    
1564                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1565    #pragma omp for nowait
1566                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1567                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1568                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1569                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1570                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1571                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1572                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1573                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1574                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1575                            }  // end of component loop i
1576                        } // end of k1 loop
1577                    } // end of k2 loop
1578                }
1579    
1580                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1581    #pragma omp for nowait
1582                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1583                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1584                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1585                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1586                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1587                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1588                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1589                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1590                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1591                            }  // end of component loop i
1592                        } // end of k1 loop
1593                    } // end of k2 loop
1594                }
1595    
1596    #pragma omp critical
1597                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1598                    integrals[i]+=int_local[i];
1599            } // end of parallel section
1600    
1601        } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1602            const double w_0 = h1*h2;
1603            const double w_1 = h0*h2;
1604            const double w_2 = h0*h1;
1605    #pragma omp parallel
1606            {
1607                vector<double> int_local(numComp, 0);
1608                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1609    #pragma omp for nowait
1610                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1611                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1612                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1613                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1614                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1615                            }  // end of component loop i
1616                        } // end of k1 loop
1617                    } // end of k2 loop
1618                }
1619    
1620                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1621    #pragma omp for nowait
1622                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1623                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1624                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1625                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1626                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1627                            }  // end of component loop i
1628                        } // end of k1 loop
1629                    } // end of k2 loop
1630                }
1631    
1632                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1633    #pragma omp for nowait
1634                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1635                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1636                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1637                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1638                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1639                            }  // end of component loop i
1640                        } // end of k1 loop
1641                    } // end of k2 loop
1642                }
1643    
1644                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1645    #pragma omp for nowait
1646                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1647                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1648                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1649                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1650                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1651                            }  // end of component loop i
1652                        } // end of k1 loop
1653                    } // end of k2 loop
1654                }
1655    
1656                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1657    #pragma omp for nowait
1658                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1659                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1660                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1661                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1662                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1663                            }  // end of component loop i
1664                        } // end of k1 loop
1665                    } // end of k2 loop
1666                }
1667    
1668                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1669    #pragma omp for nowait
1670                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1671                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1672                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1673                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1674                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1675                            }  // end of component loop i
1676                        } // end of k1 loop
1677                    } // end of k2 loop
1678                }
1679    
1680    #pragma omp critical
1681                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1682                    integrals[i]+=int_local[i];
1683            } // end of parallel section
1684        } // function space selector
1685    }
1686    
1687    //protected
1688    dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1689    {
1690        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1691        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1692        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1693        const int x=node%nDOF0;
1694        const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
1695        const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
1696        int num=0;
1697        // loop through potential neighbours and add to index if positions are
1698        // within bounds
1699        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1700            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1701                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1702                    // skip node itself
1703                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1704                        continue;
1705                    // location of neighbour node
1706                    const int nx=x+i0;
1707                    const int ny=y+i1;
1708                    const int nz=z+i2;
1709                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0
1710                            && nx<nDOF0 && ny<nDOF1 && nz<nDOF2) {
1711                        index.push_back(nz*nDOF0*nDOF1+ny*nDOF0+nx);
1712                        num++;
1713                    }
1714                }
1715            }
1716        }
1717    
1718        return num;
1719    }
1720    
1721    //protected
1722    void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1723    {
1724        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1725        out.requireWrite();
1726    
1727        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1728        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1729        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1730        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1731        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1732        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1733    #pragma omp parallel for
1734        for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1735            for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
1736                for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
1737                    const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_N0+(i+front)*m_N0*m_N1;
1738                    const double* src=in.getSampleDataRO(n);
1739                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
1740                }
1741            }
1742        }
1743    }
1744    
1745    //protected
1746    void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1747    {
1748        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1749        Paso_Coupler* coupler = Paso_Coupler_alloc(m_connector, numComp);
1750        in.requireWrite();
1751        Paso_Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRW(0));
1752    
1753        const dim_t numDOF = getNumDOF();
1754        out.requireWrite();
1755        const double* buffer = Paso_Coupler_finishCollect(coupler);
1756    
1757    #pragma omp parallel for
1758        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
1759            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
1760                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
1761                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
1762            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
1763        }
1764        Paso_Coupler_free(coupler);
1765    }
1766    
1767  //private  //private
1768  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::populateSampleIds()
1769  {  {
1770      // 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
1771      // 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  
1772    
1773      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
1774      // 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
1775      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // constant for all ranks in this implementation
1776      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
1777      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
1778      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
1779          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;  
1780      }      }
1781      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
   
1782      m_nodeId.resize(getNumNodes());      m_nodeId.resize(getNumNodes());
1783        m_dofId.resize(numDOF);
1784        m_elementId.resize(getNumElements());
1785        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
1786    
1787    #pragma omp parallel
1788        {
1789    #pragma omp for nowait
1790            // nodes
1791            for (dim_t i2=0; i2<m_N2; i2++) {
1792                for (dim_t i1=0; i1<m_N1; i1++) {
1793                    for (dim_t i0=0; i0<m_N0; i0++) {
1794                        m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] =
1795                            (m_offset2+i2)*(m_gNE0+1)*(m_gNE1+1)
1796                            +(m_offset1+i1)*(m_gNE0+1)
1797                            +m_offset0+i0;
1798                    }
1799                }
1800            }
1801    
1802            // degrees of freedom
1803    #pragma omp for nowait
1804            for (dim_t k=0; k<numDOF; k++)
1805                m_dofId[k] = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+k;
1806    
1807            // elements
1808    #pragma omp for nowait
1809            for (dim_t i2=0; i2<m_NE2; i2++) {
1810                for (dim_t i1=0; i1<m_NE1; i1++) {
1811                    for (dim_t i0=0; i0<m_NE0; i0++) {
1812                        m_elementId[i0+i1*m_NE0+i2*m_NE0*m_NE1] =
1813                            (m_offset2+i2)*m_gNE0*m_gNE1
1814                            +(m_offset1+i1)*m_gNE0
1815                            +m_offset0+i0;
1816                    }
1817                }
1818            }
1819    
1820      // the bottom, left and front planes are not owned by this rank so the          // face elements
1821      // identifiers need to be computed accordingly  #pragma omp for
1822            for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
1823                m_faceId[k]=k;
1824        } // end parallel section
1825    
1826        m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
1827        updateTagsInUse(Nodes);
1828    
1829        m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
1830        updateTagsInUse(Elements);
1831    
1832        // generate face offset vector and set face tags
1833        const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();
1834        const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
1835        const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
1836        m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);
1837        m_faceTags.clear();
1838        index_t offset=0;
1839        for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {
1840            if (facesPerEdge[i]>0) {
1841                m_faceOffset[i]=offset;
1842                offset+=facesPerEdge[i];
1843                m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);
1844            }
1845        }
1846        setTagMap("left", LEFT);
1847        setTagMap("right", RIGHT);
1848        setTagMap("bottom", BOTTOM);
1849        setTagMap("top", TOP);
1850        setTagMap("front", FRONT);
1851        setTagMap("back", BACK);
1852        updateTagsInUse(FaceElements);
1853    }
1854    
1855    //private
1856    void Brick::createPattern()
1857    {
1858        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1859        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1860        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1861      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1862      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1863      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1864    
1865      // case 1: all nodes on left plane are owned by rank on the left      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
1866      if (left>0) {      // The rest is assigned in the loop further down
1867          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);  
1868  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1869          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
1870              for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
1871                  m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
1872                      + (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;  
1873              }              }
1874          }          }
1875      }      }
1876      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below  
1877      if (bottom>0) {      // build list of shared components and neighbours by looping through
1878          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
1879          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // within bounds
1880          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
1881  #pragma omp parallel for      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
1882          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      RankVector neighbour;
1883              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      IndexVector offsetInShared(1,0);
1884                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      IndexVector sendShared, recvShared;
1885                      + bottomN0*(bottomN1-1)      int numShared=0;
1886                      + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX;
1887        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX;
1888        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY);
1889        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1890            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1891                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1892                    // skip this rank
1893                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1894                        continue;
1895                    // location of neighbour rank
1896                    const int nx=x+i0;
1897                    const int ny=y+i1;
1898                    const int nz=z+i2;
1899                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX && ny<m_NY && nz<m_NZ) {
1900                        neighbour.push_back(nz*m_NX*m_NY+ny*m_NX+nx);
1901                        if (i0==0 && i1==0) {
1902                            // sharing front or back plane
1903                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
1904                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
1905                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
1906                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
1907                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_N0
1908                                        : left+(i+bottom)*m_N0+m_N0*m_N1*(m_N2-1));
1909                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
1910                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
1911                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1912                                    if (j>0) {
1913                                        if (i>0)
1914                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0].push_back(numShared);
1915                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
1916                                        if (i<nDOF1-1)
1917                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0].push_back(numShared);
1918                                    }
1919                                    if (i>0)
1920                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0].push_back(numShared);
1921                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
1922                                    if (i<nDOF1-1)
1923                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0].push_back(numShared);
1924                                    if (j<nDOF0-1) {
1925                                        if (i>0)
1926                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0].push_back(numShared);
1927                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
1928                                        if (i<nDOF1-1)
1929                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0].push_back(numShared);
1930                                    }
1931                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
1932                                }
1933                            }
1934                        } else if (i0==0 && i2==0) {
1935                            // sharing top or bottom plane
1936                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
1937                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1938                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
1939                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
1940                                const int firstNode=(i1==-1 ?
1941                                        left+(i+front)*m_N0*m_N1
1942                                        : left+m_N0*((i+1+front)*m_N1-1));
1943                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
1944                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
1945                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1946                                    if (j>0) {
1947                                        if (i>0)
1948                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1949                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
1950                                        if (i<nDOF2-1)
1951                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1952                                    }
1953                                    if (i>0)
1954                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1955                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
1956                                    if (i<nDOF2-1)
1957                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1958                                    if (j<nDOF0-1) {
1959                                        if (i>0)
1960                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1961                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
1962                                        if (i<nDOF2-1)
1963                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1964                                    }
1965                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
1966                                }
1967                            }
1968                        } else if (i1==0 && i2==0) {
1969                            // sharing left or right plane
1970                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
1971                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1972                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
1973                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
1974                                const int firstNode=(i0==-1 ?
1975                                        (bottom+(i+front)*m_N1)*m_N0
1976                                        : (bottom+1+(i+front)*m_N1)*m_N0-1);
1977                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
1978                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
1979                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1980                                    if (j>0) {
1981                                        if (i>0)
1982                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1983                                        colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0].push_back(numShared);
1984                                        if (i<nDOF2-1)
1985                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1986                                    }
1987                                    if (i>0)
1988                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1989                                    colIndices[firstDOF+j*nDOF0].push_back(numShared);
1990                                    if (i<nDOF2-1)
1991                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1992                                    if (j<nDOF1-1) {
1993                                        if (i>0)
1994                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1995                                        colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0].push_back(numShared);
1996                                        if (i<nDOF2-1)
1997                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1998                                    }
1999                                    m_dofMap[firstNode+j*m_N0]=numDOF+numShared;
2000                                }
2001                            }
2002                        } else if (i0==0) {
2003                            // sharing an edge in x direction
2004                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
2005                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2006                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2007                            const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
2008                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2009                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2010                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
2011                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2012                                if (i>0)
2013                                    colIndices[firstDOF+i-1].push_back(numShared);
2014                                colIndices[firstDOF+i].push_back(numShared);
2015                                if (i<nDOF0-1)
2016                                    colIndices[firstDOF+i+1].push_back(numShared);
2017                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2018                            }
2019                        } else if (i1==0) {
2020                            // sharing an edge in y direction
2021                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2022                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2023                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2024                            const int firstNode=bottom*m_N0
2025                                                +(i0+1)/2*(m_N0-1)
2026                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2027                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2028                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2029                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2030                                if (i>0)
2031                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0].push_back(numShared);
2032                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0].push_back(numShared);
2033                                if (i<nDOF1-1)
2034                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0].push_back(numShared);
2035                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0]=numDOF+numShared;
2036                            }
2037                        } else if (i2==0) {
2038                            // sharing an edge in z direction
2039                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2040                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2041                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2042                            const int firstNode=front*m_N0*m_N1
2043                                                +(i0+1)/2*(m_N0-1)
2044                                                +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1);
2045                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2046                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2047                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2048                                if (i>0)
2049                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2050                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2051                                if (i<nDOF2-1)
2052                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2053                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0*m_N1]=numDOF+numShared;
2054                            }
2055                        } else {
2056                            // sharing a node
2057                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2058                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2059                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2060                            const int node=(i0+1)/2*(m_N0-1)
2061                                           +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
2062                                           +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2063                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2064                            sendShared.push_back(dof);
2065                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2066                            colIndices[dof].push_back(numShared);
2067                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2068                            ++numShared;
2069                        }
2070                    }
2071              }              }
2072          }          }
2073      }      }
2074      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front  
2075      if (front>0) {      // create connector
2076          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;      Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
2077          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2078          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
2079          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
2080  #pragma omp parallel for              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2081          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
2082              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      m_connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
2083                  m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]      Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);
2084                      + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;      Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);
2085              }  
2086          }      // create main and couple blocks
2087        Paso_Pattern *mainPattern = createMainPattern();
2088        Paso_Pattern *colPattern, *rowPattern;
2089        createCouplePatterns(colIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
2090    
2091        // allocate paso distribution
2092        Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,
2093                const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0);
2094    
2095        // finally create the system matrix
2096        m_pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
2097                distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
2098                m_connector, m_connector);
2099    
2100        Paso_Distribution_free(distribution);
2101    
2102        // useful debug output
2103        /*
2104        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
2105        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
2106        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
2107            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
2108                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
2109      }      }
2110      // case 4: nodes on front bottom edge are owned by the corresponding rank      for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
2111      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;  
         }  
2112      }      }
2113      // case 5: nodes on left bottom edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
2114      if (left>0 && bottom>0) {      for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
2115          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;  
         }  
2116      }      }
2117      // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- dofMap ---" << endl;
2118      if (left>0 && front>0) {      for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
2119          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY-1;          cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[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);  
         const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);  
 #pragma omp parallel for  
         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;  
2120      }      }
2121        cout << "--- colIndices ---" << endl;
2122        for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
2123            cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
2124        }
2125        */
2126    
2127      // the rest of the id's are contiguous      /*
2128      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
2129  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
2130      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
2131          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
2132              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      }
2133                  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++) {
2134                      +(i1-bottom)*(m_N0-left)          cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
2135                      +(i2-front)*(m_N0-left)*(m_N1-bottom);      }
2136        */
2137    
2138        /*
2139        cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
2140        cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
2141        for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
2142            cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
2143        }
2144        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
2145            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
2146        }
2147        */
2148    
2149        /*
2150        cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
2151        cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
2152        for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
2153            cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
2154        }
2155        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
2156            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
2157        }
2158        */
2159    
2160        Paso_Pattern_free(mainPattern);
2161        Paso_Pattern_free(colPattern);
2162        Paso_Pattern_free(rowPattern);
2163    }
2164    
2165    //private
2166    void Brick::addToMatrixAndRHS(Paso_SystemMatrix* S, escript::Data& F,
2167             const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
2168             bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
2169    {
2170        IndexVector rowIndex;
2171        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
2172        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
2173        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0]);
2174        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0+1]);
2175        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*m_N1]);
2176        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*m_N1+1]);
2177        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*(m_N1+1)]);
2178        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*(m_N1+1)+1]);
2179        if (addF) {
2180            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
2181            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
2182                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
2183                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
2184                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
2185                    }
2186              }              }
2187          }          }
2188      }      }
2189        if (addS) {
2190            addToSystemMatrix(S, rowIndex, nEq, rowIndex, nComp, EM_S);
2191        }
2192    }
2193    
2194      // elements  //protected
2195      m_elementId.resize(getNumElements());  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,
2196  #pragma omp parallel for                                         bool reduced) const
2197      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {  {
2198          m_elementId[k]=k;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2199        if (reduced) {
2200            out.requireWrite();
2201            const double c0 = .125;
2202    #pragma omp parallel
2203            {
2204                vector<double> f_000(numComp);
2205                vector<double> f_001(numComp);
2206                vector<double> f_010(numComp);
2207                vector<double> f_011(numComp);
2208                vector<double> f_100(numComp);
2209                vector<double> f_101(numComp);
2210                vector<double> f_110(numComp);
2211                vector<double> f_111(numComp);
2212    #pragma omp for
2213                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2214                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2215                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2216                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2217                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2218                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2219                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2220                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2221                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2222                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2223                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2224                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
2225                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2226                                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]);
2227                            } // end of component loop i
2228                        } // end of k0 loop
2229                    } // end of k1 loop
2230                } // end of k2 loop
2231            } // end of parallel section
2232        } else {
2233            out.requireWrite();
2234            const double c0 = .0094373878376559314545;
2235            const double c1 = .035220810900864519624;
2236            const double c2 = .13144585576580214704;
2237            const double c3 = .49056261216234406855;
2238    #pragma omp parallel
2239            {
2240                vector<double> f_000(numComp);
2241                vector<double> f_001(numComp);
2242                vector<double> f_010(numComp);
2243                vector<double> f_011(numComp);
2244                vector<double> f_100(numComp);
2245                vector<double> f_101(numComp);
2246                vector<double> f_110(numComp);
2247                vector<double> f_111(numComp);
2248    #pragma omp for
2249                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2250                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2251                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2252                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2253                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2254                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2255                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2256                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2257                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2258                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2259                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2260                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
2261                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2262                                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]);
2263                                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]);
2264                                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]);
2265                                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]);
2266                                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]);
2267                                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]);
2268                                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]);
2269                                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]);
2270                            } // end of component loop i
2271                        } // end of k0 loop
2272                    } // end of k1 loop
2273                } // end of k2 loop
2274            } // end of parallel section
2275      }      }
2276    }
2277    
2278      // face elements  //protected
2279      m_faceId.resize(getNumFaceElements());  void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, escript::Data& in,
2280  #pragma omp parallel for                                      bool reduced) const
2281      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {  {
2282          m_faceId[k]=k;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2283        if (reduced) {
2284            out.requireWrite();
2285            const double c0 = .25;
2286    #pragma omp parallel
2287            {
2288                vector<double> f_000(numComp);
2289                vector<double> f_001(numComp);
2290                vector<double> f_010(numComp);
2291                vector<double> f_011(numComp);
2292                vector<double> f_100(numComp);
2293                vector<double> f_101(numComp);
2294                vector<double> f_110(numComp);
2295                vector<double> f_111(numComp);
2296                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2297    #pragma omp for nowait
2298                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2299                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2300                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2301                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2302                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2303                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2304                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2305                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2306                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]);
2307                            } // end of component loop i
2308                        } // end of k1 loop
2309                    } // end of k2 loop
2310                } // end of face 0
2311                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2312    #pragma omp for nowait
2313                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2314                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2315                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2316                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2317                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2318                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2319                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2320                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2321                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2322                            } // end of component loop i
2323                        } // end of k1 loop
2324                    } // end of k2 loop
2325                } // end of face 1
2326                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2327    #pragma omp for nowait
2328                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2329                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2330                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2331                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2332                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2333                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2334                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2335                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2336                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_100[i] + f_101[i]);
2337                            } // end of component loop i
2338                        } // end of k0 loop
2339                    } // end of k2 loop
2340                } // end of face 2
2341                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2342    #pragma omp for nowait
2343                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2344                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2345                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2346                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2347                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2348                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2349                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2350                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2351                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_010[i] + f_011[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2352                            } // end of component loop i
2353                        } // end of k0 loop
2354                    } // end of k2 loop
2355                } // end of face 3
2356                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2357    #pragma omp for nowait
2358                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2359                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2360                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2361                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2362                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2363                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2364                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2365                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2366                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_010[i] + f_100[i] + f_110[i]);
2367                            } // end of component loop i
2368                        } // end of k0 loop
2369                    } // end of k1 loop
2370                } // end of face 4
2371                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2372    #pragma omp for nowait
2373                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2374                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2375                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2376                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2377                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2378                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2379                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2380                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2381                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_001[i] + f_011[i] + f_101[i] + f_111[i]);
2382                            } // end of component loop i
2383                        } // end of k0 loop
2384                    } // end of k1 loop
2385                } // end of face 5
2386            } // end of parallel section
2387        } else {
2388            out.requireWrite();
2389            const double c0 = 0.044658198738520451079;
2390            const double c1 = 0.16666666666666666667;
2391            const double c2 = 0.62200846792814621559;
2392    #pragma omp parallel
2393            {
2394                vector<double> f_000(numComp);
2395                vector<double> f_001(numComp);
2396                vector<double> f_010(numComp);
2397                vector<double> f_011(numComp);
2398                vector<double> f_100(numComp);
2399                vector<double> f_101(numComp);
2400                vector<double> f_110(numComp);
2401                vector<double> f_111(numComp);
2402                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2403    #pragma omp for nowait
2404                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2405                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2406                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2407                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2408                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2409                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2410                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2411                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2412                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_011[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2413                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_010[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2414                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_010[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2415                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_011[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2416                            } // end of component loop i
2417                        } // end of k1 loop
2418                    } // end of k2 loop
2419                } // end of face 0
2420                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2421    #pragma omp for nowait
2422                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2423                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2424                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2425                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2426                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2427                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2428                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2429                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2430                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_100[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2431                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_101[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2432                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_101[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2433                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_100[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2434                            } // end of component loop i
2435                        } // end of k1 loop
2436                    } // end of k2 loop
2437                } // end of face 1
2438                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2439    #pragma omp for nowait
2440                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2441                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2442                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2443                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2444                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2445                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2446                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2447                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2448                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2449                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2450                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2451                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2452                            } // end of component loop i
2453                        } // end of k0 loop
2454                    } // end of k2 loop
2455                } // end of face 2
2456                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2457    #pragma omp for nowait
2458                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2459                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2460                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2461                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2462                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2463                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2464                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2465                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2466                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_010[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2467                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2468                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2469                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_010[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2470                            } // end of component loop i
2471                        } // end of k0 loop
2472                    } // end of k2 loop
2473                } // end of face 3
2474                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2475    #pragma omp for nowait
2476                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2477                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2478                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2479                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2480                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2481                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2482                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2483                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2484                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2485                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_010[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2486                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2487                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2488                            } // end of component loop i
2489                        } // end of k0 loop
2490                    } // end of k1 loop
2491                } // end of face 4
2492                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2493    #pragma omp for nowait
2494                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2495                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2496                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2497                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2498                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2499                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2500                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2501                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2502                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_001[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2503                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2504                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2505                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2506                            } // end of component loop i
2507                        } // end of k0 loop
2508                    } // end of k1 loop
2509                } // end of face 5
2510            } // end of parallel section
2511        }
2512    }
2513    
2514    //protected
2515    void Brick::assemblePDESingle(Paso_SystemMatrix* mat, escript::Data& rhs,
2516            const escript::Data& A, const escript::Data& B,
2517            const escript::Data& C, const escript::Data& D,
2518            const escript::Data& X, const escript::Data& Y) const
2519    {
2520        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
2521        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
2522        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
2523        const double w0 = 0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2524        const double w1 = 0.0009303791403858427308*h2;
2525        const double w2 = -0.00024929433932114870101*h1;
2526        const double w3 = 0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2527        const double w4 = -0.00024929433932114870101*h0;
2528        const double w5 = 0.0009303791403858427308*h1;
2529        const double w6 = 0.0009303791403858427308*h0;
2530        const double w7 = -0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2531        const double w8 = 0.0034722222222222222222*h2;
2532        const double w9 = -0.0009303791403858427308*h1;
2533        const double w10 = 0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2534        const double w11 = -0.0034722222222222222222*h0;
2535        const double w12 = 0.0034722222222222222222*h1;
2536        const double w13 = 0.012958509748503046158*h0;
2537        const double w14 = -0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2538        const double w15 = 0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2539        const double w16 = -0.0034722222222222222222*h1;
2540        const double w17 = -0.0009303791403858427308*h0;
2541        const double w18 = 0.012958509748503046158*h1;
2542        const double w19 = 0.0034722222222222222222*h0;
2543        const double w20 = 0.012958509748503046158*h2;
2544        const double w21 = -0.012958509748503046158*h1;
2545        const double w22 = -0.012958509748503046158*h0;
2546        const double w23 = 0.04836181677178996241*h1;
2547        const double w24 = 0.04836181677178996241*h0;
2548        const double w25 = -0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2549        const double w26 = 0.00024929433932114870101*h1;
2550        const double w27 = 0.00024929433932114870101*h0;
2551        const double w28 = -0.04836181677178996241*h1;
2552        const double w29 = -0.04836181677178996241*h0;
2553        const double w30 = -0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2554        const double w31 = -0.0009303791403858427308*h2;
2555        const double w32 = -0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2556        const double w33 = 0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2557        const double w34 = -0.0034722222222222222222*h2;
2558        const double w35 = -0.00024929433932114870101*h2;
2559        const double w36 = -0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2560        const double w37 = -0.012958509748503046158*h2;
2561        const double w38 = -0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2562        const double w39 = -0.04836181677178996241*h2;
2563        const double w40 = -0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2564        const double w41 = 0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2565        const double w42 = 0.04836181677178996241*h2;
2566        const double w43 = -0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2567        const double w44 = 0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2568        const double w45 = -0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2569        const double w46 = 0.00024929433932114870101*h2;
2570        const double w47 = -0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2571        const double w48 = -0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2572        const double w49 = -0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2573        const double w50 = 0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2574        const double w51 = -0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2575        const double w52 = -0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2576        const double w53 = 0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2577        const double w54 = 0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2578        const double w55 = 0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2579        const double w56 = 0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2580        const double w57 = 0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2581        const double w58 = 0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2582        const double w59 = 0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2583        const double w60 = 0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2584        const double w61 = 0.041666666666666666667*h2;
2585        const double w62 = -0.083333333333333333333*h1;
2586        const double w63 = 0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2587        const double w64 = -0.083333333333333333333*h0;
2588        const double w65 = 0.083333333333333333333*h1;
2589        const double w66 = 0.083333333333333333333*h0;
2590        const double w67 = -0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2591        const double w68 = -0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2592        const double w69 = -0.083333333333333333333*h2;
2593        const double w70 = -0.041666666666666666667*h1;
2594        const double w71 = -0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2595        const double w72 = -0.041666666666666666667*h0;
2596        const double w73 = 0.041666666666666666667*h1;
2597        const double w74 = 0.041666666666666666667*h0;
2598        const double w75 = 0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2599        const double w76 = 0.083333333333333333333*h2;
2600        const double w77 = -0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2601        const double w78 = 0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2602        const double w79 = -0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2603        const double w80 = -0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2604        const double w81 = -0.041666666666666666667*h2;
2605        const double w82 = -0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2606        const double w83 = -0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2607        const double w84 = 0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2608        const double w85 = -0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2609        const double w86 = 0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2610        const double w87 = 0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2611        const double w88 = 0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2612        const double w89 = 0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2613        const double w90 = 0.0001966122466178319053*h1*h2;
2614        const double w91 = 0.0001966122466178319053*h0*h2;
2615        const double w92 = 0.0001966122466178319053*h0*h1;
2616        const double w93 = 0.0007337668937680108255*h1*h2;
2617        const double w94 = 0.0027384553284542113967*h0*h2;
2618        const double w95 = 0.0027384553284542113967*h0*h1;
2619        const double w96 = 0.0027384553284542113967*h1*h2;
2620        const double w97 = 0.0007337668937680108255*h0*h2;
2621        const double w98 = 0.010220054420048834761*h1*h2;
2622        const double w99 = 0.010220054420048834761*h0*h2;
2623        const double w100 = 0.038141762351741127649*h0*h1;
2624        const double w101 = 0.000052682092703316795705*h0*h1;
2625        const double w102 = 0.0007337668937680108255*h0*h1;
2626        const double w103 = 0.010220054420048834761*h0*h1;
2627        const double w104 = -0.0001966122466178319053*h1*h2;
2628        const double w105 = -0.0001966122466178319053*h0*h2;
2629        const double w106 = -0.0007337668937680108255*h1*h2;
2630        const double w107 = -0.0007337668937680108255*h0*h2;
2631        const double w108 = -0.0027384553284542113967*h1*h2;
2632        const double w109 = -0.0027384553284542113967*h0*h2;
2633        const double w110 = -0.010220054420048834761*h1*h2;
2634        const double w111 = -0.010220054420048834761*h0*h2;
2635        const double w112 = -0.0007337668937680108255*h0*h1;
2636        const double w113 = -0.010220054420048834761*h0*h1;
2637        const double w114 = -0.038141762351741127649*h0*h2;
2638        const double w115 = -0.000052682092703316795705*h0*h2;
2639        const double w116 = -0.0001966122466178319053*h0*h1;
2640        const double w117 = -0.0027384553284542113967*h0*h1;
2641        const double w118 = 0.000052682092703316795705*h0*h2;
2642        const double w119 = 0.038141762351741127649*h0*h2;
2643        const double w120 = 0.000052682092703316795705*h1*h2;
2644        const double w121 = 0.038141762351741127649*h1*h2;
2645        const double w122 = -0.000052682092703316795705*h0*h1;
2646        const double w123 = -0.038141762351741127649*h0*h1;
2647        const double w124 = -0.000052682092703316795705*h1*h2;
2648        const double w125 = -0.038141762351741127649*h1*h2;
2649        const double w126 = 0.027777777777777777778*h1*h2;
2650        const double w127 = 0.027777777777777777778*h0*h2;
2651        const double w128 = 0.055555555555555555556*h0*h1;
2652        const double w129 = -0.027777777777777777778*h1*h2;
2653        const double w130 = -0.027777777777777777778*h0*h2;
2654        const double w131 = 0.013888888888888888889*h0*h1;
2655        const double w132 = -0.055555555555555555556*h0*h2;
2656        const double w133 = -0.027777777777777777778*h0*h1;
2657        const double w134 = 0.055555555555555555556*h0*h2;
2658        const double w135 = 0.027777777777777777778*h0*h1;
2659        const double w136 = -0.013888888888888888889*h0*h1;
2660        const double w137 = 0.055555555555555555556*h1*h2;
2661        const double w138 = -0.013888888888888888889*h1*h2;
2662        const double w139 = -0.013888888888888888889*h0*h2;
2663        const double w140 = -0.055555555555555555556*h0*h1;
2664        const double w141 = 0.013888888888888888889*h1*h2;
2665        const double w142 = 0.013888888888888888889*h0*h2;
2666        const double w143 = -0.055555555555555555556*h1*h2;
2667        const double w144 = 0.000041549056553524783501*h0*h1*h2;
2668        const double w145 = 0.0005787037037037037037*h0*h1*h2;
2669        const double w146 = 0.0080603027952983270684*h0*h1*h2;
2670        const double w147 = 0.0001550631900643071218*h0*h1*h2;
2671        const double w148 = 0.002159751624750507693*h0*h1*h2;
2672        const double w149 = 0.03008145955644280058*h0*h1*h2;
2673        const double w150 = 0.000011133036149792012204*h0*h1*h2;
2674        const double w151 = 0.018518518518518518519*h0*h1*h2;
2675        const double w152 = 0.0092592592592592592592*h0*h1*h2;
2676        const double w153 = 0.0046296296296296296296*h0*h1*h2;
2677        const double w154 = 0.037037037037037037037*h0*h1*h2;
2678        const double w155 = -0.077751058491018276949*h1*h2;
2679        const double w156 = -0.077751058491018276949*h0*h2;
2680        const double w157 = -0.077751058491018276949*h0*h1;
2681        const double w158 = -0.020833333333333333333*h0*h2;
2682        const double w159 = -0.020833333333333333333*h0*h1;
2683        const double w160 = -0.020833333333333333333*h1*h2;
2684        const double w161 = -0.0055822748423150563848*h0*h1;
2685        const double w162 = -0.0055822748423150563848*h0*h2;
2686        const double w163 = -0.0055822748423150563848*h1*h2;
2687        const double w164 = 0.077751058491018276949*h1*h2;
2688        const double w165 = 0.020833333333333333333*h1*h2;
2689        const double w166 = 0.0055822748423150563848*h1*h2;
2690        const double w167 = 0.077751058491018276949*h0*h2;
2691        const double w168 = 0.020833333333333333333*h0*h2;
2692        const double w169 = 0.0055822748423150563848*h0*h2;
2693        const double w170 = 0.077751058491018276949*h0*h1;
2694        const double w171 = 0.020833333333333333333*h0*h1;
2695        const double w172 = 0.0055822748423150563848*h0*h1;
2696        const double w173 = -0.25*h1*h2;
2697        const double w174 = -0.25*h0*h2;
2698        const double w175 = -0.25*h0*h1;
2699        const double w176 = 0.25*h1*h2;
2700        const double w177 = 0.25*h0*h2;
2701        const double w178 = 0.25*h0*h1;
2702        const double w179 = 0.061320326520293008568*h0*h1*h2;
2703        const double w180 = 0.01643073197072526838*h0*h1*h2;
2704        const double w181 = 0.004402601362608064953*h0*h1*h2;
2705        const double w182 = 0.0011796734797069914318*h0*h1*h2;
2706        const double w183 = 0.125*h0*h1*h2;
2707    
2708        rhs.requireWrite();
2709    #pragma omp parallel
2710        {
2711            for (index_t k2_0=0; k2_0<2; k2_0++) { // colouring
2712    #pragma omp for
2713                for (index_t k2=k2_0; k2<m_NE2; k2+=2) {
2714                    for (index_t k1=0; k1<m_NE1; ++k1) {
2715                        for (index_t k0=0; k0<m_NE0; ++k0)  {
2716                            bool add_EM_S=false;
2717                            bool add_EM_F=false;
2718                            vector<double> EM_S(8*8, 0);
2719                            vector<double> EM_F(8, 0);
2720                            const index_t e = k0 + m_NE0*k1 + m_NE0*m_NE1*k2;
2721                            ///////////////
2722                            // process A //
2723                            ///////////////
2724                            if (!A.isEmpty()) {
2725                                add_EM_S=true;
2726                                const double* A_p=const_cast<escript::Data*>(&A)->getSampleDataRO(e);
2727                                if (A.actsExpanded()) {
2728                                    const double A_00_0 = A_p[INDEX3(0,0,0,3,3)];
2729                                    const double A_01_0 = A_p[INDEX3(0,1,0,3,3)];
2730                                    const double A_02_0 = A_p[INDEX3(0,2,0,3,3)];
2731                                    const double A_10_0 = A_p[INDEX3(1,0,0,3,3)];
2732                                    const double A_11_0 = A_p[INDEX3(1,1,0,3,3)];
2733                                    const double A_12_0 = A_p[INDEX3(1,2,0,3,3)];
2734                                    const double A_20_0 = A_p[INDEX3(2,0,0,3,3)];
2735                                    const double A_21_0 = A_p[INDEX3(2,1,0,3,3)];
2736                                    const double A_22_0 = A_p[INDEX3(2,2,0,3,3)];
2737                                    const double A_00_1 = A_p[INDEX3(0,0,1,3,3)];
2738                                    const double A_01_1 = A_p[INDEX3(0,1,1,3,3)];
2739                                    const double A_02_1 = A_p[INDEX3(0,2,1,3,3)];
2740                                    const double A_10_1 = A_p[INDEX3(1,0,1,3,3)];
2741                                    const double A_11_1 = A_p[INDEX3(1,1,1,3,3)];
2742                                    const double A_12_1 = A_p[INDEX3(1,2,1,3,3)];
2743                                    const double A_20_1 = A_p[INDEX3(2,0,1,3,3)];
2744                                    const double A_21_1 = A_p[INDEX3(2,1,1,3,3)];
2745                                    const double A_22_1 = A_p[INDEX3(2,2,1,3,3)];
2746                                    const double A_00_2 = A_p[INDEX3(0,0,2,3,3)];
2747                                    const double A_01_2 = A_p[INDEX3(0,1,2,3,3)];
2748                                    const double A_02_2 = A_p[INDEX3(0,2,2,3,3)];
2749                                    const double A_10_2 = A_p[INDEX3(1,0,2,3,3)];
2750                                    const double A_11_2 = A_p[INDEX3(1,1,2,3,3)];
2751                                    const double A_12_2 = A_p[INDEX3(1,2,2,3,3)];
2752                                    const double A_20_2 = A_p[INDEX3(2,0,2,3,3)];
2753                                    const double A_21_2 = A_p[INDEX3(2,1,2,3,3)];
2754                                    const double A_22_2 = A_p[INDEX3(2,2,2,3,3)];
2755                                    const double A_00_3 = A_p[INDEX3(0,0,3,3,3)];
2756                                    const double A_01_3 = A_p[INDEX3(0,1,3,3,3)];
2757                                    const double A_02_3 = A_p[INDEX3(0,2,3,3,3)];
2758                                    const double A_10_3 = A_p[INDEX3(1,0,3,3,3)];
2759                                    const double A_11_3 = A_p[INDEX3(1,1,3,3,3)];
2760                                    const double A_12_3 = A_p[INDEX3(1,2,3,3,3)];
2761                                    const double A_20_3 = A_p[INDEX3(2,0,3,3,3)];
2762                                    const double A_21_3 = A_p[INDEX3(2,1,3,3,3)];
2763                                    const double A_22_3 = A_p[INDEX3(2,2,3,3,3)];
2764                                    const double A_00_4 = A_p[INDEX3(0,0,4,3,3)];
2765                                    const double A_01_4 = A_p[INDEX3(0,1,4,3,3)];
2766                                    const double A_02_4 = A_p[INDEX3(0,2,4,3,3)];
2767                                    const double A_10_4 = A_p[INDEX3(1,0,4,3,3)];
2768                                    const double A_11_4 = A_p[INDEX3(1,1,4,3,3)];
2769                                    const double A_12_4 = A_p[INDEX3(1,2,4,3,3)];
2770                                    const double A_20_4 = A_p[INDEX3(2,0,4,3,3)];
2771                                    const double A_21_4 = A_p[INDEX3(2,1,4,3,3)];
2772                                    const double A_22_4 = A_p[INDEX3(2,2,4,3,3)];
2773                                    const double A_00_5 = A_p[INDEX3(0,0,5,3,3)];
2774                                    const double A_01_5 = A_p[INDEX3(0,1,5,3,3)];
2775                                    const double A_02_5 = A_p[INDEX3(0,2,5,3,3)];
2776                                    const double A_10_5 = A_p[INDEX3(1,0,5,3,3)];
2777                                    const double A_11_5 = A_p[INDEX3(1,1,5,3,3)];
2778                                    const double A_12_5 = A_p[INDEX3(1,2,5,3,3)];
2779                                    const double A_20_5 = A_p[INDEX3(2,0,5,3,3)];
2780                                    const double A_21_5 = A_p[INDEX3(2,1,5,3,3)];
2781                                    const double A_22_5 = A_p[INDEX3(2,2,5,3,3)];
2782                                    const double A_00_6 = A_p[INDEX3(0,0,6,3,3)];
2783                                    const double A_01_6 = A_p[INDEX3(0,1,6,3,3)];
2784                                    const double A_02_6 = A_p[INDEX3(0,2,6,3,3)];
2785                                    const double A_10_6 = A_p[INDEX3(1,0,6,3,3)];
2786                                    const double A_11_6 = A_p[INDEX3(1,1,6,3,3)];
2787                                    const double A_12_6 = A_p[INDEX3(1,2,6,3,3)];
2788                                    const double A_20_6 = A_p[INDEX3(2,0,6,3,3)];
2789                                    const double A_21_6 = A_p[INDEX3(2,1,6,3,3)];
2790                                    const double A_22_6 = A_p[INDEX3(2,2,6,3,3)];
2791                                    const double A_00_7 = A_p[INDEX3(0,0,7,3,3)];
2792                                    const double A_01_7 = A_p[INDEX3(0,1,7,3,3)];
2793                                    const double A_02_7 = A_p[INDEX3(0,2,7,3,3)];
2794                                    const double A_10_7 = A_p[INDEX3(1,0,7,3,3)];
2795                                    const double A_11_7 = A_p[INDEX3(1,1,7,3,3)];
2796                                    const double A_12_7 = A_p[INDEX3(1,2,7,3,3)];
2797                                    const double A_20_7 = A_p[INDEX3(2,0,7,3,3)];
2798                                    const double A_21_7 = A_p[INDEX3(2,1,7,3,3)];
2799                                    const double A_22_7 = A_p[INDEX3(2,2,7,3,3)];
2800                                    const double tmp160_0 = A_12_0 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_6;
2801                                    const double tmp8_0 = A_21_0 + A_21_6;
2802                                    const double tmp135_0 = A_10_1 + A_10_2 + A_10_5 + A_10_6;
2803                                    const double tmp67_0 = A_02_2 + A_02_7;
2804                                    const double tmp211_0 = A_12_6 + A_21_6;
2805                                    const double tmp180_0 = A_10_2 + A_10_6;
2806                                    const double tmp37_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3;
2807                                    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;
2808                                    const double tmp195_0 = A_02_2 + A_20_2;
2809                                    const double tmp70_0 = A_01_0 + A_01_7;
2810                                    const double tmp139_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_6;
2811                                    const double tmp200_0 = A_12_3 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_5;
2812                                    const double tmp60_0 = A_22_0 + A_22_2 + A_22_4 + A_22_6;
2813                                    const double tmp192_0 = A_01_5 + A_10_5;
2814                                    const double tmp46_0 = A_21_0 + A_21_7;
2815                                    const double tmp48_0 = A_10_0 + A_10_7;
2816                                    const double tmp166_0 = A_11_5 + A_11_7;
2817                                    const double tmp221_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_4;
2818                                    const double tmp50_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_4 + A_20_6;
2819                                    const double tmp217_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_3 + A_20_4;
2820                                    const double tmp216_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_5;
2821                                    const double tmp104_0 = A_22_2 + A_22_6;
2822                                    const double tmp72_0 = A_20_3 + A_20_6;
2823                                    const double tmp79_0 = A_10_4 + A_10_7;
2824                                    const double tmp86_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_5;
2825                                    const double tmp214_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_7;
2826                                    const double tmp32_0 = A_02_0 + A_02_2;
2827                                    const double tmp112_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_7;
2828                                    const double tmp197_0 = A_12_0 + A_21_0;
2829                                    const double tmp106_0 = A_22_1 + A_22_5;
2830                                    const double tmp2_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_4 + A_00_5;
2831                                    const double tmp115_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_2;
2832                                    const double tmp175_0 = A_01_3 + A_01_7;
2833                                    const double tmp126_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_6;
2834                                    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;
2835                                    const double tmp47_0 = A_12_0 + A_12_6;
2836                                    const double tmp205_0 = A_02_7 + A_20_7;
2837                                    const double tmp148_0 = A_01_3 + A_01_4;
2838                                    const double tmp113_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_4;
2839                                    const double tmp43_0 = A_20_4 + A_20_6;
2840                                    const double tmp161_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_6;
2841                                    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;
2842                                    const double tmp176_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_01_5 + A_01_6;
2843                                    const double tmp105_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_6;
2844                                    const double tmp22_0 = A_01_5 + A_10_6;
2845                                    const double tmp91_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_3;
2846                                    const double tmp206_0 = A_12_7 + A_21_7;
2847                                    const double tmp188_0 = A_02_5 + A_20_5;
2848                                    const double tmp117_0 = A_21_1 + A_21_6;
2849                                    const double tmp165_0 = A_01_1 + A_01_6;
2850                                    const double tmp66_0 = A_00_4 + A_00_5;
2851                                    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;
2852                                    const double tmp31_0 = A_21_4 + A_21_5;
2853                                    const double tmp3_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_4 + A_11_6;
2854                                    const double tmp183_0 = A_12_0 + A_12_7;
2855                                    const double tmp61_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_1 + A_20_3;
2856                                    const double tmp54_0 = A_10_5 + A_10_6;
2857                                    const double tmp18_0 = A_02_3 + A_02_6;
2858                                    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;
2859                                    const double tmp29_0 = A_21_2 + A_21_3;
2860                                    const double tmp17_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_7;
2861                                    const double tmp212_0 = A_02_6 + A_20_6;
2862                                    const double tmp220_0 = A_02_3 + A_20_6;
2863                                    const double tmp78_0 = A_20_0 + A_20_7;
2864                                    const double tmp215_0 = A_01_6 + A_10_6;
2865                                    const double tmp203_0 = A_01_7 + A_10_7;
2866                                    const double tmp87_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_4 + A_21_5;
2867                                    const double tmp114_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_5 + A_20_7;
2868                                    const double tmp0_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_4;
2869                                    const double tmp202_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_4;
2870                                    const double tmp4_0 = A_20_0 + A_20_5;
2871                                    const double tmp65_0 = A_00_2 + A_00_3;
2872                                    const double tmp24_0 = A_20_1 + A_20_3;
2873                                    const double tmp64_0 = A_10_0 + A_10_3;
2874                                    const double tmp170_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_0 + A_20_2;
2875                                    const double tmp11_0 = A_20_1 + A_20_6;
2876                                    const double tmp82_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_4 + A_21_5;
2877                                    const double tmp99_0 = A_01_4 + A_10_7;
2878                                    const double tmp49_0 = A_12_1 + A_12_7;
2879                                    const double tmp130_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_12_6 + A_12_7;
2880                                    const double tmp144_0 = A_01_0 + A_10_3;
2881                                    const double tmp109_0 = A_22_0 + A_22_3 + A_22_4 + A_22_7;
2882                                    const double tmp185_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_5;
2883                                    const double tmp157_0 = A_01_4 + A_10_4;
2884                                    const double tmp51_0 = A_22_1 + A_22_3 + A_22_5 + A_22_7;
2885                                    const double tmp146_0 = A_00_6 + A_00_7;
2886                                    const double tmp147_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_0 + A_21_1;
2887                                    const double tmp150_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_4 + A_00_5;
2888                                    const double tmp62_0 = A_21_3 + A_21_5;
2889                                    const double tmp223_0 = A_12_2 + A_21_4;
2890                                    const double tmp16_0 = A_02_2 + A_02_5;
2891                                    const double tmp168_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_4 + A_11_6;
2892                                    const double tmp88_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_3;
2893                                    const double tmp142_0 = A_01_7 + A_10_4;
2894                                    const double tmp34_0 = A_20_0 + A_20_2 + A_20_5 + A_20_7;
2895                                    const double tmp71_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_6 + A_00_7;
2896                                    const double tmp213_0 = A_02_1 + A_20_1;
2897                                    const double tmp227_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_4;
2898                                    const double tmp228_0 = A_12_1 + A_21_7;
2899                                    const double tmp140_0 = A_01_2 + A_01_6;
2900                                    const double tmp74_0 = A_22_0 + A_22_1 + A_22_4 + A_22_5;
2901                                    const double tmp167_0 = A_11_0 + A_11_2;
2902                                    const double tmp143_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_7;
2903                                    const double tmp83_0 = A_02_0 + A_02_5;
2904                                    const double tmp14_0 = A_22_1 + A_22_2 + A_22_5 + A_22_6;
2905                                    const double tmp5_0 = A_12_1 + A_12_6;
2906                                    const double tmp94_0 = A_02_1 + A_02_3;
2907                                    const double tmp193_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_6;
2908                                    const double tmp97_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_02_5 + A_02_7;
2909                                    const double tmp131_0 = A_01_1 + A_01_5;
2910                                    const double tmp124_0 = A_01_6 + A_10_5;
2911                                    const double tmp149_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_6 + A_21_7;
2912                                    const double tmp187_0 = A_01_2 + A_10_2;
2913                                    const double tmp93_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_10_1 + A_10_2;
2914                                    const double tmp25_0 = A_01_4 + A_01_7 + A_10_4 + A_10_7;
2915                                    const double tmp156_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_5;
2916                                    const double tmp20_0 = A_21_2 + A_21_5;
2917                                    const double tmp55_0 = A_21_2 + A_21_4;
2918                                    const double tmp208_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_7;
2919                                    const double tmp125_0 = A_12_4 + A_12_5;
2920                                    const double tmp158_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_7;
2921                                    const double tmp108_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_5;
2922                                    const double tmp199_0 = A_12_2 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_4;
2923                                    const double tmp10_0 = A_02_1 + A_02_4;
2924                                    const double tmp182_0 = A_02_3 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_6;
2925                                    const double tmp132_0 = A_02_1 + A_20_4;
2926                                    const double tmp191_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_3 + A_21_4;
2927                                    const double tmp35_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3;
2928                                    const double tmp164_0 = A_10_3 + A_10_4;
2929                                    const double tmp190_0 = A_12_5 + A_21_5;
2930                                    const double tmp73_0 = A_02_1 + A_02_6;
2931                                    const double tmp98_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_4;
2932                                    const double tmp225_0 = A_12_4 + A_21_2;
2933                                    const double tmp103_0 = A_02_4 + A_02_6;
2934                                    const double tmp194_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_7;
2935                                    const double tmp207_0 = A_12_0 + A_21_6;
2936                                    const double tmp102_0 = A_20_5 + A_20_7;
2937                                    const double tmp1_0 = A_22_3 + A_22_7;
2938                                    const double tmp172_0 = A_10_1 + A_10_5;
2939                                    const double tmp222_0 = A_12_5 + A_21_3;
2940                                    const double tmp201_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_2 + A_20_5;
2941                                    const double tmp155_0 = A_12_4 + A_21_4;
2942                                    const double tmp174_0 = A_02_1 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_4;
2943                                    const double tmp59_0 = A_01_0 + A_01_3;
2944                                    const double tmp21_0 = A_20_2 + A_20_7;
2945                                    const double tmp141_0 = A_02_2 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_7;
2946                                    const double tmp210_0 = A_01_1 + A_10_1;
2947                                    const double tmp145_0 = A_00_0 + A_00_1;
2948                                    const double tmp121_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_6 + A_21_7;
2949                                    const double tmp224_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_5;
2950                                    const double tmp186_0 = A_02_2 + A_20_7;
2951                                    const double tmp53_0 = A_11_4 + A_11_6;
2952                                    const double tmp184_0 = A_02_5 + A_20_0;
2953                                    const double tmp38_0 = A_12_0 + A_12_1;
2954                                    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;
2955                                    const double tmp230_0 = A_12_6 + A_21_0;
2956                                    const double tmp23_0 = A_11_4 + A_11_5 + A_11_6 + A_11_7;
2957                                    const double tmp81_0 = A_20_1 + A_20_4;
2958                                    const double tmp134_0 = A_10_3 + A_10_7;
2959                                    const double tmp129_0 = A_21_0 + A_21_1;
2960                                    const double tmp137_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_01_4 + A_01_7;
2961                                    const double tmp198_0 = A_01_0 + A_10_0;
2962                                    const double tmp9_0 = A_21_1 + A_21_7;
2963                                    const double tmp179_0 = A_01_0 + A_01_4;
2964                                    const double tmp100_0 = A_20_1 + A_20_3 + A_20_4 + A_20_6;
2965                                    const double tmp173_0 = A_02_0 + A_20_5;
2966                                    const double tmp42_0 = A_21_0 + A_21_1 + A_21_6 + A_21_7;
2967                                    const double tmp226_0 = A_12_3 + A_21_5;
2968                                    const double tmp6_0 = A_22_0 + A_22_4;
2969                                    const double tmp218_0 = A_12_1 + A_21_1;
2970                                    const double tmp28_0 = A_01_2 + A_10_1;
2971                                    const double tmp133_0 = A_02_6 + A_20_3;
2972                                    const double tmp13_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_6 + A_00_7;
2973                                    const double tmp27_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_12_4 + A_12_5;
2974                                    const double tmp75_0 = A_10_1 + A_10_6;
2975                                    const double tmp36_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_10_0 + A_10_3;
2976                                    const double tmp138_0 = A_10_0 + A_10_4;
2977                                    const double tmp189_0 = A_12_2 + A_21_2;
2978                                    const double tmp181_0 = A_02_7 + A_20_2;
2979                                    const double tmp85_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_4 + A_20_6;
2980                                    const double tmp122_0 = A_01_1 + A_10_2;
2981                                    const double tmp95_0 = A_01_3 + A_10_0;
2982                                    const double tmp120_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_1;
2983                                    const double tmp196_0 = A_02_0 + A_20_0;
2984                                    const double tmp171_0 = A_02_3 + A_02_4;
2985                                    const double tmp204_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_1 + A_21_6;
2986                                    const double tmp45_0 = A_10_1 + A_10_2;
2987                                    const double tmp101_0 = A_01_5 + A_01_6 + A_10_5 + A_10_6;
2988                                    const double tmp58_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_5 + A_11_7;
2989                                    const double tmp107_0 = A_20_3 + A_20_4;
2990                                    const double tmp30_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_5;
2991                                    const double tmp63_0 = A_12_2 + A_12_5;
2992                                    const double tmp127_0 = A_12_2 + A_12_3;
2993                                    const double tmp177_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_7;
2994                                    const double tmp178_0 = A_10_0 + A_10_3 + A_10_4 + A_10_7;
2995                                    const double tmp76_0 = A_01_1 + A_01_2;
2996                                    const double tmp80_0 = A_22_2 + A_22_3 + A_22_6 + A_22_7;
2997                                    const double tmp41_0 = A_12_6 + A_12_7;
2998                                    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;
2999                                    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;
3000                                    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;
3001                                    const double tmp169_0 = A_21_3 + A_21_4;
3002                                    const double tmp96_0 = A_20_0 + A_20_2;
3003                                    const double tmp111_0 = A_12_3 + A_12_4;
3004                                    const double tmp118_0 = A_20_2 + A_20_5;
3005                                    const double tmp19_0 = A_12_3 + A_12_5;
3006                                    const double tmp68_0 = A_01_5 + A_01_6;
3007                                    const double tmp7_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_5 + A_11_7;
3008                                    const double tmp154_0 = A_12_3 + A_21_3;
3009                                    const double tmp152_0 = A_02_4 + A_20_4;
3010                                    const double tmp153_0 = A_02_3 + A_20_3;
3011                                    const double tmp163_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_5 + A_20_7;
3012                                    const double tmp44_0 = A_01_4 + A_01_7;
3013                                    const double tmp39_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_02_4 + A_02_6;
3014                                    const double tmp123_0 = A_21_2 + A_21_3 + A_21_4 + A_21_5;
3015                                    const double tmp40_0 = A_02_5 + A_02_7;
3016                                    const double tmp110_0 = A_02_0 + A_02_7;
3017                                    const double tmp77_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_2 + A_21_3;
3018                                    const double tmp209_0 = A_12_7 + A_21_1;
3019                                    const double tmp219_0 = A_02_4 + A_20_1;
3020                                    const double tmp84_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_6;
3021                                    const double tmp162_0 = A_12_1 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_7;
3022                                    const double tmp159_0 = A_01_3 + A_10_3;
3023                                    const double tmp56_0 = A_11_1 + A_11_3;
3024                                    const double tmp52_0 = A_01_2 + A_01_5;
3025                                    const double tmp26_0 = A_00_4 + A_00_5 + A_00_6 + A_00_7;
3026                                    const double tmp229_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_6;
3027                                    const double tmp151_0 = A_10_2 + A_10_5;
3028                                    const double tmp136_0 = A_02_0 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_5;
3029                                    const double tmp128_0 = A_21_6 + A_21_7;
3030                                    const double tmp15_0 = A_12_2 + A_12_4;
3031                                    const double tmp296_1 = tmp159_0*w42;
3032                                    const double tmp130_1 = tmp67_0*w5;
3033                                    const double tmp98_1 = A_01_6*w42;
3034                                    const double tmp231_1 = tmp125_0*w6;
3035                                    const double tmp42_1 = tmp34_0*w12;
3036                                    const double tmp199_1 = A_02_5*w28;
3037                                    const double tmp113_1 = tmp29_0*w13;
3038                                    const double tmp330_1 = tmp152_0*w28;
3039                                    const double tmp90_1 = A_01_1*w46;
3040                                    const double tmp446_1 = tmp77_0*w22;
3041                                    const double tmp108_1 = tmp43_0*w5;
3042                                    const double tmp524_1 = A_12_6*w29;
3043                                    const double tmp232_1 = tmp126_0*w34;
3044                                    const double tmp33_1 = tmp25_0*w37;
3045                                    const double tmp461_1 = tmp180_0*w1;
3046                                    const double tmp14_1 = tmp8_0*w6;
3047                                    const double tmp447_1 = tmp205_0*w26;
3048                                    const double tmp452_1 = tmp198_0*w42;
3049                                    const double tmp217_1 = tmp81_0*w9;
3050                                    const double tmp76_1 = tmp59_0*w20;
3051                                    const double tmp421_1 = tmp134_0*w31;
3052                                    const double tmp485_1 = tmp51_0*w51;
3053                                    const double tmp240_1 = tmp131_0*w1;
3054                                    const double tmp160_1 = tmp91_0*w9;
3055                                    const double tmp174_1 = A_20_1*w26;
3056                                    const double tmp273_1 = A_10_1*w46;
3057                                    const double tmp159_1 = tmp90_0*w47;
3058                                    const double tmp228_1 = tmp103_0*w5;
3059                                    const double tmp313_1 = tmp166_0*w45;
3060                                    const double tmp45_1 = tmp37_0*w30;
3061                                    const double tmp512_1 = tmp147_0*w13;
3062                                    const double tmp73_1 = tmp56_0*w43;
3063                                    const double tmp61_1 = A_01_6*w46;
3064                                    const double tmp316_1 = tmp167_0*w43;
3065                                    const double tmp189_1 = tmp112_0*w20;
3066                                    const double tmp455_1 = tmp215_0*w39;
3067                                    const double tmp360_1 = A_21_5*w24;
3068                                    const double tmp258_1 = A_20_7*w2;
3069                                    const double tmp196_1 = A_20_6*w26;
3070                                    const double tmp37_1 = tmp29_0*w6;
3071                                    const double tmp9_1 = A_12_7*w29;
3072                                    const double tmp80_1 = tmp63_0*w19;
3073                                    const double tmp312_1 = tmp165_0*w8;
3074                                    const double tmp264_1 = tmp101_0*w1;
3075                                    const double tmp124_1 = A_02_3*w26;
3076                                    const double tmp229_1 = tmp123_0*w11;
3077                                    const double tmp333_1 = tmp159_0*w46;
3078                                    const double tmp533_1 = tmp222_0*w4;
3079                                    const double tmp201_1 = tmp108_0*w37;
3080                                    const double tmp444_1 = tmp35_0*w10;
3081                                    const double tmp51_1 = tmp43_0*w18;
3082                                    const double tmp214_1 = A_21_7*w29;
3083                                    const double tmp518_1 = tmp86_0*w37;
3084                                    const double tmp192_1 = tmp115_0*w5;
3085                                    const double tmp355_1 = A_21_2*w27;
3086                                    const double tmp156_1 = tmp87_0*w22;
3087                                    const double tmp516_1 = tmp230_0*w27;
3088                                    const double tmp366_1 = tmp104_0*w57;
3089                                    const double tmp271_1 = tmp146_0*w49;
3090                                    const double tmp437_1 = tmp218_0*w24;
3091                                    const double tmp436_1 = tmp104_0*w54;
3092                                    const double tmp167_1 = tmp98_0*w8;
3093                                    const double tmp136_1 = tmp70_0*w34;
3094                                    const double tmp406_1 = tmp207_0*w27;
3095                                    const double tmp193_1 = tmp116_0*w12;
3096                                    const double tmp486_1 = tmp225_0*w29;
3097                                    const double tmp469_1 = tmp224_0*w11;
3098                                    const double tmp287_1 = tmp71_0*w53;
3099                                    const double tmp430_1 = tmp213_0*w28;
3100                                    const double tmp462_1 = tmp220_0*w2;
3101                                    const double tmp294_1 = tmp53_0*w59;
3102                                    const double tmp218_1 = tmp118_0*w16;
3103                                    const double tmp116_1 = tmp25_0*w31;
3104                                    const double tmp495_1 = tmp76_0*w37;
3105                                    const double tmp501_1 = tmp99_0*w46;
3106                                    const double tmp0_1 = tmp0_0*w1;
3107                                    const double tmp99_1 = tmp62_0*w17;
3108                                    const double tmp429_1 = tmp212_0*w2;
3109                                    const double tmp249_1 = tmp136_0*w9;
3110                                    const double tmp504_1 = tmp229_0*w19;
3111                                    const double tmp197_1 = A_12_2*w27;
3112                                    const double tmp531_1 = tmp122_0*w35;
3113                                    const double tmp265_1 = tmp142_0*w46;
3114                                    const double tmp488_1 = tmp226_0*w4;
3115                                    const double tmp528_1 = tmp115_0*w18;
3116                                    const double tmp438_1 = tmp219_0*w2;
3117                                    const double tmp233_1 = tmp127_0*w13;
3118                                    const double tmp491_1 = tmp79_0*w1;
3119                                    const double tmp215_1 = A_21_0*w4;
3120                                    const double tmp24_1 = tmp18_0*w21;
3121                                    const double tmp538_1 = tmp209_0*w27;
3122                                    const double tmp379_1 = tmp167_0*w55;
3123                                    const double tmp332_1 = tmp154_0*w4;
3124                                    const double tmp498_1 = tmp68_0*w31;
3125                                    const double tmp41_1 = tmp33_0*w33;
3126                                    const double tmp464_1 = tmp179_0*w37;
3127                                    const double tmp317_1 = tmp168_0*w40;
3128                                    const double tmp378_1 = tmp106_0*w54;
3129                                    const double tmp184_1 = tmp109_0*w14;
3130                                    const double tmp292_1 = tmp14_0*w33;
3131                                    const double tmp11_1 = tmp5_0*w11;
3132                                    const double tmp354_1 = A_02_6*w26;
3133                                    const double tmp84_1 = tmp37_0*w0;
3134                                    const double tmp422_1 = tmp13_0*w30;
3135                                    const double tmp132_1 = tmp69_0*w11;
3136                                    const double tmp251_1 = tmp138_0*w31;
3137                                    const double tmp18_1 = tmp12_0*w8;
3138                                    const double tmp88_1 = A_21_1*w4;
3139                                    const double tmp188_1 = A_12_2*w24;
3140                                    const double tmp465_1 = tmp175_0*w31;
3141                                    const double tmp235_1 = tmp128_0*w17;
3142                                    const double tmp323_1 = A_02_1*w26;
3143                                    const double tmp31_1 = tmp23_0*w38;
3144                                    const double tmp397_1 = tmp170_0*w5;
3145                                    const double tmp175_1 = tmp7_0*w3;
3146                                    const double tmp148_1 = tmp81_0*w21;
3147                                    const double tmp238_1 = tmp130_0*w19;
3148                                    const double tmp59_1 = tmp46_0*w11;
3149                                    const double tmp432_1 = tmp215_0*w35;
3150                                    const double tmp398_1 = A_01_2*w46;
3151                                    const double tmp497_1 = A_10_5*w46;
3152                                    const double tmp28_1 = tmp21_0*w18;
3153                                    const double tmp115_1 = tmp23_0*w32;
3154                                    const double tmp441_1 = tmp23_0*w3;
3155                                    const double tmp131_1 = tmp68_0*w37;
3156                                    const double tmp289_1 = tmp155_0*w4;
3157                                    const double tmp278_1 = tmp80_0*w44;
3158                                    const double tmp5_1 = A_21_4*w27;
3159                                    const double tmp254_1 = tmp140_0*w20;
3160                                    const double tmp183_1 = tmp108_0*w31;
3161                                    const double tmp279_1 = tmp151_0*w8;
3162                                    const double tmp298_1 = tmp161_0*w16;
3163                                    const double tmp505_1 = tmp230_0*w24;
3164                                    const double tmp246_1 = tmp80_0*w52;
3165                                    const double tmp100_1 = tmp53_0*w43;
3166                                    const double tmp440_1 = tmp221_0*w16;
3167                                    const double tmp481_1 = tmp188_0*w23;
3168                                    const double tmp480_1 = tmp187_0*w35;
3169                                    const double tmp384_1 = tmp150_0*w53;
3170                                    const double tmp142_1 = tmp76_0*w31;
3171                                    const double tmp372_1 = tmp191_0*w11;
3172                                    const double tmp307_1 = A_10_7*w35;
3173                                    const double tmp186_1 = tmp111_0*w19;
3174                                    const double tmp127_1 = A_20_2*w2;
3175                                    const double tmp391_1 = tmp167_0*w59;
3176                                    const double tmp223_1 = tmp113_0*w20;
3177                                    const double tmp454_1 = tmp197_0*w24;
3178                                    const double tmp241_1 = tmp74_0*w51;
3179                                    const double tmp529_1 = tmp114_0*w5;
3180                                    const double tmp202_1 = tmp104_0*w7;
3181                                    const double tmp236_1 = tmp96_0*w21;
3182                                    const double tmp358_1 = tmp183_0*w11;
3183                                    const double tmp102_1 = tmp51_0*w41;
3184                                    const double tmp493_1 = A_20_5*w2;
3185                                    const double tmp468_1 = tmp223_0*w4;
3186                                    const double tmp435_1 = tmp217_0*w16;
3187                                    const double tmp110_1 = tmp37_0*w36;
3188                                    const double tmp479_1 = tmp189_0*w4;
3189                                    const double tmp120_1 = tmp38_0*w22;
3190                                    const double tmp16_1 = tmp10_0*w9;
3191                                    const double tmp407_1 = tmp90_0*w53;
3192                                    const double tmp442_1 = tmp66_0*w48;
3193                                    const double tmp60_1 = A_10_4*w35;
3194                                    const double tmp69_1 = tmp53_0*w45;
3195                                    const double tmp144_1 = tmp77_0*w17;
3196                                    const double tmp507_1 = tmp146_0*w48;
3197                                    const double tmp424_1 = tmp174_0*w18;
3198                                    const double tmp352_1 = tmp181_0*w23;
3199                                    const double tmp451_1 = tmp199_0*w13;
3200                                    const double tmp253_1 = tmp139_0*w16;
3201                                    const double tmp353_1 = tmp182_0*w18;
3202                                    const double tmp521_1 = tmp88_0*w22;
3203                                    const double tmp346_1 = tmp175_0*w37;
3204                                    const double tmp416_1 = tmp138_0*w37;
3205                                    const double tmp324_1 = A_10_0*w35;