/[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 3753 by caltinay, Tue Jan 3 09:01:49 2012 UTC branches/diaplayground/ripley/src/Brick.cpp revision 5084 by caltinay, Sun Jun 29 23:29:51 2014 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
2  /*******************************************************  /*****************************************************************************
3  *  *
4  * Copyright (c) 2003-2011 by University of Queensland  * Copyright (c) 2003-2014 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 2012-2013 by School of Earth Sciences
13    * Development from 2014 by Centre for Geoscience Computing (GeoComp)
14    *
15    *****************************************************************************/
16    
17  #include <ripley/Brick.h>  #include <ripley/Brick.h>
18  extern "C" {  #include <ripley/DefaultAssembler3D.h>
19  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <ripley/WaveAssembler3D.h>
20  }  #include <ripley/LameAssembler3D.h>
21    #include <ripley/blocktools.h>
22    #include <ripley/domainhelpers.h>
23    #include <esysUtils/esysFileWriter.h>
24    #include <esysUtils/EsysRandom.h>
25    #include <paso/SystemMatrix.h>
26    
27    #include <boost/scoped_array.hpp>
28    
29    #ifdef USE_NETCDF
30    #include <netcdfcpp.h>
31    #endif
32    
33  #if USE_SILO  #if USE_SILO
34  #include <silo.h>  #include <silo.h>
# Line 24  extern "C" { Line 38  extern "C" {
38  #endif  #endif
39    
40  #include <iomanip>  #include <iomanip>
41    #include <limits>
42    
43    
44  using namespace std;  using namespace std;
45    using esysUtils::FileWriter;
46    
47  namespace ripley {  namespace ripley {
48    
49  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double l0, double l1, double l2, int d0,  int indexOfMax(int a, int b, int c) {
50               int d1, int d2) :      if (a > b) {
51      RipleyDomain(3),          if (c > a) {
52      m_gNE0(n0),              return 2;
53      m_gNE1(n1),          }
54      m_gNE2(n2),          return 0;
55      m_l0(l0),      } else if (b > c) {
56      m_l1(l1),          return 1;
57      m_l2(l2),      }
58      m_NX(d0),      return 2;
59      m_NY(d1),  }
60      m_NZ(d2)  
61  {  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double x0, double y0, double z0,
62                 double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2,
63                 const std::vector<double>& points, const std::vector<int>& tags,
64                 const simap_t& tagnamestonums,
65                 escript::SubWorld_ptr w) :
66        RipleyDomain(3, w)
67    {
68        if (static_cast<long>(n0 + 1) * static_cast<long>(n1 + 1)
69                * static_cast<long>(n2 + 1) > std::numeric_limits<int>::max())
70            throw RipleyException("The number of elements has overflowed, this "
71                    "limit may be raised in future releases.");
72    
73        if (n0 <= 0 || n1 <= 0 || n2 <= 0)
74            throw RipleyException("Number of elements in each spatial dimension "
75                    "must be positive");
76    
77        // ignore subdivision parameters for serial run
78        if (m_mpiInfo->size == 1) {
79            d0=1;
80            d1=1;
81            d2=1;
82        }
83        bool warn=false;
84    
85        std::vector<int> factors;
86        int ranks = m_mpiInfo->size;
87        int epr[3] = {n0,n1,n2};
88        int d[3] = {d0,d1,d2};
89        if (d0<=0 || d1<=0 || d2<=0) {
90            for (int i = 0; i < 3; i++) {
91                if (d[i] < 1) {
92                    d[i] = 1;
93                    continue;
94                }
95                epr[i] = -1; // can no longer be max
96                if (ranks % d[i] != 0) {
97                    throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
98                }
99                //remove
100                ranks /= d[i];
101            }
102            factorise(factors, ranks);
103            if (factors.size() != 0) {
104                warn = true;
105            }
106        }
107        while (factors.size() > 0) {
108            int i = indexOfMax(epr[0],epr[1],epr[2]);
109            int f = factors.back();
110            factors.pop_back();
111            d[i] *= f;
112            epr[i] /= f;
113        }
114        d0 = d[0]; d1 = d[1]; d2 = d[2];
115    
116      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed
117      // among number of ranks      // among number of ranks
118      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size){
119          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
120        }
121        if (warn) {
122            cout << "Warning: Automatic domain subdivision (d0=" << d0 << ", d1="
123                << d1 << ", d2=" << d2 << "). This may not be optimal!" << endl;
124        }
125    
126      if ((n0+1)%m_NX > 0 || (n1+1)%m_NY > 0 || (n2+1)%m_NZ > 0)      double l0 = x1-x0;
127          throw RipleyException("Number of elements+1 must be separable into number of ranks in each dimension");      double l1 = y1-y0;
128        double l2 = z1-z0;
129        m_dx[0] = l0/n0;
130        m_dx[1] = l1/n1;
131        m_dx[2] = l2/n2;
132    
133        if ((n0+1)%d0 > 0) {
134            n0=(int)round((float)(n0+1)/d0+0.5)*d0-1;
135            l0=m_dx[0]*n0;
136            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N0="
137                << n0 << ", l0=" << l0 << endl;
138        }
139        if ((n1+1)%d1 > 0) {
140            n1=(int)round((float)(n1+1)/d1+0.5)*d1-1;
141            l1=m_dx[1]*n1;
142            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N1="
143                << n1 << ", l1=" << l1 << endl;
144        }
145        if ((n2+1)%d2 > 0) {
146            n2=(int)round((float)(n2+1)/d2+0.5)*d2-1;
147            l2=m_dx[2]*n2;
148            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N2="
149                << n2 << ", l2=" << l2 << endl;
150        }
151    
152      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))      if ((d0 > 1 && (n0+1)/d0<2) || (d1 > 1 && (n1+1)/d1<2) || (d2 > 1 && (n2+1)/d2<2))
153          throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");          throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
154    
155        m_gNE[0] = n0;
156        m_gNE[1] = n1;
157        m_gNE[2] = n2;
158        m_origin[0] = x0;
159        m_origin[1] = y0;
160        m_origin[2] = z0;
161        m_length[0] = l0;
162        m_length[1] = l1;
163        m_length[2] = l2;
164        m_NX[0] = d0;
165        m_NX[1] = d1;
166        m_NX[2] = d2;
167    
168      // local number of elements (including overlap)      // local number of elements (including overlap)
169      m_NE0 = (m_NX>1 ? (n0+1)/m_NX : n0);      m_NE[0] = m_ownNE[0] = (d0>1 ? (n0+1)/d0 : n0);
170      if (m_mpiInfo->rank%m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%m_NX<m_NX-1)      if (m_mpiInfo->rank%d0>0 && m_mpiInfo->rank%d0<d0-1)
171          m_NE0++;          m_NE[0]++;
172      m_NE1 = (m_NY>1 ? (n1+1)/m_NY : n1);      else if (d0>1 && m_mpiInfo->rank%d0==d0-1)
173      if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX<m_NY-1)          m_ownNE[0]--;
174          m_NE1++;  
175      m_NE2 = (m_NZ>1 ? (n2+1)/m_NZ : n2);      m_NE[1] = m_ownNE[1] = (d1>1 ? (n1+1)/d1 : n1);
176      if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)>0 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)<m_NZ-1)      if (m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0>0 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0<d1-1)
177          m_NE2++;          m_NE[1]++;
178        else if (d1>1 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0==d1-1)
179            m_ownNE[1]--;
180    
181        m_NE[2] = m_ownNE[2] = (d2>1 ? (n2+1)/d2 : n2);
182        if (m_mpiInfo->rank/(d0*d1)>0 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)<d2-1)
183            m_NE[2]++;
184        else if (d2>1 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)==d2-1)
185            m_ownNE[2]--;
186    
187      // local number of nodes      // local number of nodes
188      m_N0 = m_NE0+1;      m_NN[0] = m_NE[0]+1;
189      m_N1 = m_NE1+1;      m_NN[1] = m_NE[1]+1;
190      m_N2 = m_NE2+1;      m_NN[2] = m_NE[2]+1;
191    
192      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
193      m_offset0 = (n0+1)/m_NX*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset[0] = (n0+1)/d0*(m_mpiInfo->rank%d0);
194      if (m_offset0 > 0)      if (m_offset[0] > 0)
195          m_offset0--;          m_offset[0]--;
196      m_offset1 = (n1+1)/m_NY*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      m_offset[1] = (n1+1)/d1*(m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0);
197      if (m_offset1 > 0)      if (m_offset[1] > 0)
198          m_offset1--;          m_offset[1]--;
199      m_offset2 = (n2+1)/m_NZ*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));      m_offset[2] = (n2+1)/d2*(m_mpiInfo->rank/(d0*d1));
200      if (m_offset2 > 0)      if (m_offset[2] > 0)
201          m_offset2--;          m_offset[2]--;
202    
203      populateSampleIds();      populateSampleIds();
204        createPattern();
205        
206        for (map<string, int>::const_iterator i = tagnamestonums.begin();
207                i != tagnamestonums.end(); i++) {
208            setTagMap(i->first, i->second);
209        }
210        addPoints(tags.size(), &points[0], &tags[0]);
211  }  }
212    
213    
# Line 98  bool Brick::operator==(const AbstractDom Line 225  bool Brick::operator==(const AbstractDom
225      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
226      if (o) {      if (o) {
227          return (RipleyDomain::operator==(other) &&          return (RipleyDomain::operator==(other) &&
228                  m_gNE0==o->m_gNE0 && m_gNE1==o->m_gNE1 && m_gNE2==o->m_gNE2                  m_gNE[0]==o->m_gNE[0] && m_gNE[1]==o->m_gNE[1] && m_gNE[2]==o->m_gNE[2]
229                  && m_l0==o->m_l0 && m_l1==o->m_l1 && m_l2==o->m_l2                  && m_origin[0]==o->m_origin[0] && m_origin[1]==o->m_origin[1] && m_origin[2]==o->m_origin[2]
230                  && m_NX==o->m_NX && m_NY==o->m_NY && m_NZ==o->m_NZ);                  && m_length[0]==o->m_length[0] && m_length[1]==o->m_length[1] && m_length[2]==o->m_length[2]
231                    && m_NX[0]==o->m_NX[0] && m_NX[1]==o->m_NX[1] && m_NX[2]==o->m_NX[2]);
232      }      }
233    
234      return false;      return false;
235  }  }
236    
237    void Brick::readNcGrid(escript::Data& out, string filename, string varname,
238                const ReaderParameters& params) const
239    {
240    #ifdef USE_NETCDF
241        // check destination function space
242        int myN0, myN1, myN2;
243        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
244            myN0 = m_NN[0];
245            myN1 = m_NN[1];
246            myN2 = m_NN[2];
247        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
248                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
249            myN0 = m_NE[0];
250            myN1 = m_NE[1];
251            myN2 = m_NE[2];
252        } else
253            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid function space for output data object");
254    
255        if (params.first.size() != 3)
256            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
257    
258        if (params.numValues.size() != 3)
259            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
260    
261        if (params.multiplier.size() != 3)
262            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
263        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
264            if (params.multiplier[i]<1)
265                throw RipleyException("readNcGrid(): all multipliers must be positive");
266    
267        // check file existence and size
268        NcFile f(filename.c_str(), NcFile::ReadOnly);
269        if (!f.is_valid())
270            throw RipleyException("readNcGrid(): cannot open file");
271    
272        NcVar* var = f.get_var(varname.c_str());
273        if (!var)
274            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid variable name");
275    
276        // TODO: rank>0 data support
277        const int numComp = out.getDataPointSize();
278        if (numComp > 1)
279            throw RipleyException("readNcGrid(): only scalar data supported");
280    
281        const int dims = var->num_dims();
282        boost::scoped_array<long> edges(var->edges());
283    
284        // is this a slice of the data object (dims!=3)?
285        // note the expected ordering of edges (as in numpy: z,y,x)
286        if ( (dims==3 && (params.numValues[2] > edges[0] ||
287                          params.numValues[1] > edges[1] ||
288                          params.numValues[0] > edges[2]))
289                || (dims==2 && params.numValues[2]>1)
290                || (dims==1 && (params.numValues[2]>1 || params.numValues[1]>1)) ) {
291            throw RipleyException("readNcGrid(): not enough data in file");
292        }
293    
294        // check if this rank contributes anything
295        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
296                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
297                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
298                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
299                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
300                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
301            return;
302        }
303    
304        // now determine how much this rank has to write
305    
306        // first coordinates in data object to write to
307        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
308        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
309        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
310        // indices to first value in file (not accounting for reverse yet)
311        int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
312        int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
313        int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
314        // number of values to read
315        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
316        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
317        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
318    
319        // make sure we read the right block if going backwards through file
320        if (params.reverse[0])
321            idx0 = edges[dims-1]-num0-idx0;
322        if (dims>1 && params.reverse[1])
323            idx1 = edges[dims-2]-num1-idx1;
324        if (dims>2 && params.reverse[2])
325            idx2 = edges[dims-3]-num2-idx2;
326    
327    
328        vector<double> values(num0*num1*num2);
329        if (dims==3) {
330            var->set_cur(idx2, idx1, idx0);
331            var->get(&values[0], num2, num1, num0);
332        } else if (dims==2) {
333            var->set_cur(idx1, idx0);
334            var->get(&values[0], num1, num0);
335        } else {
336            var->set_cur(idx0);
337            var->get(&values[0], num0);
338        }
339    
340        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
341        out.requireWrite();
342    
343        // helpers for reversing
344        const int x0 = (params.reverse[0] ? num0-1 : 0);
345        const int x_mult = (params.reverse[0] ? -1 : 1);
346        const int y0 = (params.reverse[1] ? num1-1 : 0);
347        const int y_mult = (params.reverse[1] ? -1 : 1);
348        const int z0 = (params.reverse[2] ? num2-1 : 0);
349        const int z_mult = (params.reverse[2] ? -1 : 1);
350    
351        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
352            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
353    #pragma omp parallel for
354                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
355                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
356                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
357                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
358                    const int srcIndex=(z0+z_mult*z)*num1*num0
359                                      +(y0+y_mult*y)*num0
360                                      +(x0+x_mult*x);
361                    if (!isnan(values[srcIndex])) {
362                        for (index_t m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
363                            for (index_t m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
364                                for (index_t m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
365                                    const int dataIndex = baseIndex+m0
366                                                   +m1*myN0
367                                                   +m2*myN0*myN1;
368                                    double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
369                                    for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
370                                        *dest++ = values[srcIndex];
371                                    }
372                                }
373                            }
374                        }
375                    }
376                }
377            }
378        }
379    #else
380        throw RipleyException("readNcGrid(): not compiled with netCDF support");
381    #endif
382    }
383    
384    #ifdef USE_BOOSTIO
385    void Brick::readBinaryGridFromZipped(escript::Data& out, string filename,
386                               const ReaderParameters& params) const
387    {
388        // the mapping is not universally correct but should work on our
389        // supported platforms
390        switch (params.dataType) {
391            case DATATYPE_INT32:
392                readBinaryGridZippedImpl<int>(out, filename, params);
393                break;
394            case DATATYPE_FLOAT32:
395                readBinaryGridZippedImpl<float>(out, filename, params);
396                break;
397            case DATATYPE_FLOAT64:
398                readBinaryGridZippedImpl<double>(out, filename, params);
399                break;
400            default:
401                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
402        }
403    }
404    #endif
405    
406    void Brick::readBinaryGrid(escript::Data& out, string filename,
407                               const ReaderParameters& params) const
408    {
409        // the mapping is not universally correct but should work on our
410        // supported platforms
411        switch (params.dataType) {
412            case DATATYPE_INT32:
413                readBinaryGridImpl<int>(out, filename, params);
414                break;
415            case DATATYPE_FLOAT32:
416                readBinaryGridImpl<float>(out, filename, params);
417                break;
418            case DATATYPE_FLOAT64:
419                readBinaryGridImpl<double>(out, filename, params);
420                break;
421            default:
422                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
423        }
424    }
425    
426    template<typename ValueType>
427    void Brick::readBinaryGridImpl(escript::Data& out, const string& filename,
428                                   const ReaderParameters& params) const
429    {
430        // check destination function space
431        int myN0, myN1, myN2;
432        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
433            myN0 = m_NN[0];
434            myN1 = m_NN[1];
435            myN2 = m_NN[2];
436        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
437                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
438            myN0 = m_NE[0];
439            myN1 = m_NE[1];
440            myN2 = m_NE[2];
441        } else
442            throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid function space for output data object");
443    
444        if (params.first.size() != 3)
445            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
446    
447        if (params.numValues.size() != 3)
448            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
449    
450        if (params.multiplier.size() != 3)
451            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
452        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
453            if (params.multiplier[i]<1)
454                throw RipleyException("readBinaryGrid(): all multipliers must be positive");
455        if (params.reverse[0] != 0 || params.reverse[1] != 0)
456            throw RipleyException("readBinaryGrid(): reversing only supported in Z-direction currently");
457    
458        // check file existence and size
459        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
460        if (f.fail()) {
461            throw RipleyException("readBinaryGrid(): cannot open file");
462        }
463        f.seekg(0, ios::end);
464        const int numComp = out.getDataPointSize();
465        const int filesize = f.tellg();
466        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
467        if (filesize < reqsize) {
468            f.close();
469            throw RipleyException("readBinaryGrid(): not enough data in file");
470        }
471    
472        // check if this rank contributes anything
473        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
474                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
475                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
476                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
477                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
478                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
479            f.close();
480            return;
481        }
482    
483        // now determine how much this rank has to write
484    
485        // first coordinates in data object to write to
486        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
487        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
488        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
489        // indices to first value in file (not accounting for reverse yet)
490        int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
491        int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
492        int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
493        // number of values to read
494        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
495        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
496        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
497    
498        // make sure we read the right block if going backwards through file
499        if (params.reverse[2])
500            idx2 = params.numValues[2]-idx2-1;
501    
502        // helpers for reversing
503        const int z_mult = (params.reverse[2] ? -1 : 1);
504    
505        out.requireWrite();
506        vector<ValueType> values(num0*numComp);
507        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
508    
509        for (int z=0; z<num2; z++) {
510            for (int y=0; y<num1; y++) {
511                const int fileofs = numComp*(idx0 +
512                                    (idx1+y)*params.numValues[0] +
513                                    (idx2+z_mult*z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
514                f.seekg(fileofs*sizeof(ValueType));
515                f.read((char*)&values[0], num0*numComp*sizeof(ValueType));
516    
517                for (int x=0; x<num0; x++) {
518                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
519                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
520                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
521                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
522                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
523                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
524                                const int dataIndex = baseIndex+m0
525                                               +m1*myN0
526                                               +m2*myN0*myN1;
527                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
528                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
529                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
530    
531                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
532                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
533                                        // this will alter val!!
534                                        if (sizeof(ValueType)>4) {
535                                            byte_swap64(cval);
536                                        } else {
537                                            byte_swap32(cval);
538                                        }
539                                    }
540                                    if (!isnan(val)) {
541                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
542                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
543                                        }
544                                    }
545                                }
546                            }
547                        }
548                    }
549                }
550            }
551        }
552    
553        f.close();
554    }
555    
556    #ifdef USE_BOOSTIO
557    template<typename ValueType>
558    void Brick::readBinaryGridZippedImpl(escript::Data& out, const string& filename,
559                                   const ReaderParameters& params) const
560    {
561        // check destination function space
562        int myN0, myN1, myN2;
563        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
564            myN0 = m_NN[0];
565            myN1 = m_NN[1];
566            myN2 = m_NN[2];
567        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
568                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
569            myN0 = m_NE[0];
570            myN1 = m_NE[1];
571            myN2 = m_NE[2];
572        } else
573            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): invalid function space for output data object");
574    
575        if (params.first.size() != 3)
576            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'first' must have 3 entries");
577    
578        if (params.numValues.size() != 3)
579            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'numValues' must have 3 entries");
580    
581        if (params.multiplier.size() != 3)
582            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
583        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
584            if (params.multiplier[i]<1)
585                throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): all multipliers must be positive");
586    
587        // check file existence and size
588        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
589        if (f.fail()) {
590            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): cannot open file");
591        }
592        f.seekg(0, ios::end);
593        const int numComp = out.getDataPointSize();
594        int filesize = f.tellg();
595        f.seekg(0, ios::beg);
596        std::vector<char> compressed(filesize);
597        f.read((char*)&compressed[0], filesize);
598        f.close();
599        std::vector<char> decompressed = unzip(compressed);
600        filesize = decompressed.size();
601        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
602        if (filesize < reqsize) {
603            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): not enough data in file");
604        }
605    
606        // check if this rank contributes anything
607        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
608                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
609                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
610                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
611                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
612                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
613            return;
614        }
615    
616        // now determine how much this rank has to write
617    
618        // first coordinates in data object to write to
619        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
620        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
621        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
622        // indices to first value in file
623        const int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
624        const int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
625        const int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
626        // number of values to read
627        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
628        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
629        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
630    
631        out.requireWrite();
632        vector<ValueType> values(num0*numComp);
633        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
634    
635        for (int z=0; z<num2; z++) {
636            for (int y=0; y<num1; y++) {
637                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*params.numValues[0]
638                                 +(idx2+z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
639                memcpy((char*)&values[0], (char*)&decompressed[fileofs*sizeof(ValueType)], num0*numComp*sizeof(ValueType));
640                
641                for (int x=0; x<num0; x++) {
642                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
643                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
644                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
645                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
646                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
647                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
648                                const int dataIndex = baseIndex+m0
649                                               +m1*myN0
650                                               +m2*myN0*myN1;
651                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
652                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
653                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
654    
655                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
656                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
657                                        // this will alter val!!
658                                        byte_swap32(cval);
659                                    }
660                                    if (!isnan(val)) {
661                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
662                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
663                                        }
664                                    }
665                                }
666                            }
667                        }
668                    }
669                }
670            }
671        }
672    }
673    #endif
674    
675    void Brick::writeBinaryGrid(const escript::Data& in, string filename,
676                                int byteOrder, int dataType) const
677    {
678        // the mapping is not universally correct but should work on our
679        // supported platforms
680        switch (dataType) {
681            case DATATYPE_INT32:
682                writeBinaryGridImpl<int>(in, filename, byteOrder);
683                break;
684            case DATATYPE_FLOAT32:
685                writeBinaryGridImpl<float>(in, filename, byteOrder);
686                break;
687            case DATATYPE_FLOAT64:
688                writeBinaryGridImpl<double>(in, filename, byteOrder);
689                break;
690            default:
691                throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
692        }
693    }
694    
695    template<typename ValueType>
696    void Brick::writeBinaryGridImpl(const escript::Data& in,
697                                    const string& filename, int byteOrder) const
698    {
699        // check function space and determine number of points
700        int myN0, myN1, myN2;
701        int totalN0, totalN1, totalN2;
702        if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
703            myN0 = m_NN[0];
704            myN1 = m_NN[1];
705            myN2 = m_NN[2];
706            totalN0 = m_gNE[0]+1;
707            totalN1 = m_gNE[1]+1;
708            totalN2 = m_gNE[2]+1;
709        } else if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
710                    in.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
711            myN0 = m_NE[0];
712            myN1 = m_NE[1];
713            myN2 = m_NE[2];
714            totalN0 = m_gNE[0];
715            totalN1 = m_gNE[1];
716            totalN2 = m_gNE[2];
717        } else
718            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid function space of data object");
719    
720        const int numComp = in.getDataPointSize();
721        const int dpp = in.getNumDataPointsPerSample();
722        const int fileSize = sizeof(ValueType)*numComp*dpp*totalN0*totalN1*totalN2;
723    
724        if (numComp > 1 || dpp > 1)
725            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): only scalar, single-value data supported");
726    
727        // from here on we know that each sample consists of one value
728        FileWriter fw;
729        fw.openFile(filename, fileSize);
730        MPIBarrier();
731    
732        for (index_t z=0; z<myN2; z++) {
733            for (index_t y=0; y<myN1; y++) {
734                const int fileofs = (m_offset[0]+(m_offset[1]+y)*totalN0
735                                    +(m_offset[2]+z)*totalN0*totalN1)*sizeof(ValueType);
736                ostringstream oss;
737    
738                for (index_t x=0; x<myN0; x++) {
739                    const double* sample = in.getSampleDataRO(z*myN0*myN1+y*myN0+x);
740                    ValueType fvalue = static_cast<ValueType>(*sample);
741                    if (byteOrder == BYTEORDER_NATIVE) {
742                        oss.write((char*)&fvalue, sizeof(fvalue));
743                    } else {
744                        char* value = reinterpret_cast<char*>(&fvalue);
745                        if (sizeof(fvalue)>4) {
746                            byte_swap64(value);
747                        } else {
748                            byte_swap32(value);
749                        }
750                        oss.write(value, sizeof(fvalue));
751                    }
752                }
753                fw.writeAt(oss, fileofs);
754            }
755        }
756        fw.close();
757    }
758    
759  void Brick::dump(const string& fileName) const  void Brick::dump(const string& fileName) const
760  {  {
761  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 114  void Brick::dump(const string& fileName) Line 764  void Brick::dump(const string& fileName)
764          fn+=".silo";          fn+=".silo";
765      }      }
766    
     const int NUM_SILO_FILES = 1;  
     const char* blockDirFmt = "/block%04d";  
767      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
768      string siloPath;      string siloPath;
769      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
770    
771  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
772      PMPIO_baton_t* baton = NULL;      PMPIO_baton_t* baton = NULL;
773        const int NUM_SILO_FILES = 1;
774        const char* blockDirFmt = "/block%04d";
775  #endif  #endif
776    
777      if (m_mpiInfo->size > 1) {      if (m_mpiInfo->size > 1) {
# Line 166  void Brick::dump(const string& fileName) Line 816  void Brick::dump(const string& fileName)
816      }      }
817      */      */
818    
819      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_N0]);      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_NN[0]]);
820      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_N1]);      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_NN[1]]);
821      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_N2]);      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_NN[2]]);
822      double* coords[3] = { x.get(), y.get(), z.get() };      double* coords[3] = { x.get(), y.get(), z.get() };
823      pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);      const int NN0 = m_NN[0];
824      pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);      const int NN1 = m_NN[1];
825      pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);      const int NN2 = m_NN[2];
826    
827  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
828      {      {
829  #pragma omp for  #pragma omp for
830          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {          for (dim_t i0 = 0; i0 < NN0; i0++) {
831              coords[0][i0]=xdx.first+i0*xdx.second;              coords[0][i0]=getLocalCoordinate(i0, 0);
832          }          }
833  #pragma omp for  #pragma omp for
834          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {          for (dim_t i1 = 0; i1 < NN1; i1++) {
835              coords[1][i1]=ydy.first+i1*ydy.second;              coords[1][i1]=getLocalCoordinate(i1, 1);
836          }          }
837  #pragma omp for  #pragma omp for
838          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {          for (dim_t i2 = 0; i2 < NN2; i2++) {
839              coords[2][i2]=zdz.first+i2*zdz.second;              coords[2][i2]=getLocalCoordinate(i2, 2);
840          }          }
841      }      }
842      IndexVector dims = getNumNodesPerDim();      int* dims = const_cast<int*>(getNumNodesPerDim());
843      DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, &dims[0], 3, DB_DOUBLE,  
844        // write mesh
845        DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, dims, 3, DB_DOUBLE,
846              DB_COLLINEAR, NULL);              DB_COLLINEAR, NULL);
847    
848      DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], &dims[0], 3,      // write node ids
849        DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], dims, 3,
850              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);
851    
852      // write element ids      // write element ids
853      dims = getNumElementsPerDim();      dims = const_cast<int*>(getNumElementsPerDim());
854      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],
855              &dims[0], 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);              dims, 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);
856    
857      // rank 0 writes multimesh and multivar      // rank 0 writes multimesh and multivar
858      if (m_mpiInfo->rank == 0) {      if (m_mpiInfo->rank == 0) {
# Line 247  void Brick::dump(const string& fileName) Line 901  void Brick::dump(const string& fileName)
901      }      }
902    
903  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
904      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
905  #endif  #endif
906  }  }
907    
# Line 257  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 911  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
911          case Nodes:          case Nodes:
912          case ReducedNodes: //FIXME: reduced          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
913              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
914          case DegreesOfFreedom: //FIXME          case DegreesOfFreedom:
915          case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME          case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
916              return &m_dofId[0];              return &m_dofId[0];
917          case Elements:          case Elements:
918          case ReducedElements:          case ReducedElements:
919              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
920            case FaceElements:
921          case ReducedFaceElements:          case ReducedFaceElements:
922              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
923            case Points:
924                return &m_diracPointNodeIDs[0];
925          default:          default:
926              break;              break;
927      }      }
928    
929      stringstream msg;      stringstream msg;
930      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type "<<fsType;
         << fsType;  
931      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
932  }  }
933    
934  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
935  {  {
936  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
937      if (fsCode == Nodes) {          return true;
938          const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);  
939          const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      switch (fsType) {
940          const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);          case Nodes:
941          const index_t right = (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1 ? m_N0 : m_N0-1);          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
942          const index_t top = (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1 ? m_N1 : m_N1-1);              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
943          const index_t back = (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1 ? m_N2 : m_N2-1);          case DegreesOfFreedom:
944          const index_t x=id%m_N0;          case ReducedDegreesOfFreedom:
945          const index_t y=id%(m_N0*m_N1)/m_N0;              return true;
946          const index_t z=id/(m_N0*m_N1);          case Elements:
947          return (x>=left && x<right && y>=bottom && y<top && z>=front && z<back);          case ReducedElements:
948                {
949                    // check ownership of element's _last_ node
950                    const index_t x=id%m_NE[0] + 1;
951                    const index_t y=id%(m_NE[0]*m_NE[1])/m_NE[0] + 1;
952                    const index_t z=id/(m_NE[0]*m_NE[1]) + 1;
953                    return (m_dofMap[x + m_NN[0]*y + m_NN[0]*m_NN[1]*z] < getNumDOF());
954                }
955            case FaceElements:
956            case ReducedFaceElements:
957                {
958                    // check ownership of face element's last node
959                    dim_t n=0;
960                    for (size_t i=0; i<6; i++) {
961                        n+=m_faceCount[i];
962                        if (id<n) {
963                            const index_t j=id-n+m_faceCount[i];
964                            if (i>=4) { // front or back
965                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
966                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]] < getNumDOF());
967                            } else if (i>=2) { // bottom or top
968                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_NN[0]*(m_NN[1]-1));
969                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
970                            } else { // left or right
971                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_NN[0]-1);
972                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE[1]+1)*m_NN[0]+(j/m_NE[1]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
973                            }
974                        }
975                    }
976                    return false;
977                }
978            default:
979                break;
980        }
981    
982        stringstream msg;
983        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
984        throw RipleyException(msg.str());
985    }
986    
987    void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
988    {
989        const int NE0 = m_NE[0];
990        const int NE1 = m_NE[1];
991        const int NE2 = m_NE[2];
992    
993        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
994            out.requireWrite();
995    #pragma omp parallel
996            {
997                if (m_faceOffset[0] > -1) {
998    #pragma omp for nowait
999                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1000                        for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1001                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1002                            // set vector at four quadrature points
1003                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1004                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1005                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1006                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
1007                        }
1008                    }
1009                }
1010    
1011                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1012    #pragma omp for nowait
1013                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1014                        for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1015                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1016                            // set vector at four quadrature points
1017                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1018                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1019                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1020                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
1021                        }
1022                    }
1023                }
1024    
1025                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1026    #pragma omp for nowait
1027                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1028                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1029                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1030                            // set vector at four quadrature points
1031                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1032                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1033                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1034                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
1035                        }
1036                    }
1037                }
1038    
1039                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1040    #pragma omp for nowait
1041                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1042                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1043                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1044                            // set vector at four quadrature points
1045                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1046                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1047                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1048                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
1049                        }
1050                    }
1051                }
1052    
1053                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1054    #pragma omp for nowait
1055                    for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1056                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1057                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1058                            // set vector at four quadrature points
1059                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1060                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1061                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1062                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
1063                        }
1064                    }
1065                }
1066    
1067                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1068    #pragma omp for nowait
1069                    for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1070                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1071                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1072                            // set vector at four quadrature points
1073                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1074                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1075                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1076                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
1077                        }
1078                    }
1079                }
1080            } // end of parallel section
1081        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1082            out.requireWrite();
1083    #pragma omp parallel
1084            {
1085                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1086    #pragma omp for nowait
1087                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1088                        for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1089                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1090                            *o++ = -1.;
1091                            *o++ = 0.;
1092                            *o = 0.;
1093                        }
1094                    }
1095                }
1096    
1097                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1098    #pragma omp for nowait
1099                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1100                        for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1101                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1102                            *o++ = 1.;
1103                            *o++ = 0.;
1104                            *o = 0.;
1105                        }
1106                    }
1107                }
1108    
1109                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1110    #pragma omp for nowait
1111                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1112                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1113                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1114                            *o++ = 0.;
1115                            *o++ = -1.;
1116                            *o = 0.;
1117                        }
1118                    }
1119                }
1120    
1121                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1122    #pragma omp for nowait
1123                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1124                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1125                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1126                            *o++ = 0.;
1127                            *o++ = 1.;
1128                            *o = 0.;
1129                        }
1130                    }
1131                }
1132    
1133                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1134    #pragma omp for nowait
1135                    for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1136                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1137                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1138                            *o++ = 0.;
1139                            *o++ = 0.;
1140                            *o = -1.;
1141                        }
1142                    }
1143                }
1144    
1145                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1146    #pragma omp for nowait
1147                    for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1148                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1149                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1150                            *o++ = 0.;
1151                            *o++ = 0.;
1152                            *o = 1.;
1153                        }
1154                    }
1155                }
1156            } // end of parallel section
1157    
1158      } else {      } else {
1159          stringstream msg;          stringstream msg;
1160          msg << "ownSample() not implemented for "          msg << "setToNormal: invalid function space type "
1161              << functionSpaceTypeAsString(fsCode);              << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1162          throw RipleyException(msg.str());          throw RipleyException(msg.str());
1163      }      }
 #else  
     return true;  
 #endif  
1164  }  }
1165    
1166  void Brick::setToGradient(escript::Data& out, const escript::Data& cIn) const  void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
1167    {
1168        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
1169                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1170            out.requireWrite();
1171            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1172            const double size=sqrt(m_dx[0]*m_dx[0]+m_dx[1]*m_dx[1]+m_dx[2]*m_dx[2]);
1173            const int NE = getNumElements();
1174    #pragma omp parallel for
1175            for (index_t k = 0; k < NE; ++k) {
1176                double* o = out.getSampleDataRW(k);
1177                fill(o, o+numQuad, size);
1178            }
1179        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
1180                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1181            out.requireWrite();
1182            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1183            const int NE0 = m_NE[0];
1184            const int NE1 = m_NE[1];
1185            const int NE2 = m_NE[2];
1186    #pragma omp parallel
1187            {
1188                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1189                    const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1190    #pragma omp for nowait
1191                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1192                        for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1193                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1194                            fill(o, o+numQuad, size);
1195                        }
1196                    }
1197                }
1198    
1199                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1200                    const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1201    #pragma omp for nowait
1202                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1203                        for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1204                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1205                            fill(o, o+numQuad, size);
1206                        }
1207                    }
1208                }
1209    
1210                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1211                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1212    #pragma omp for nowait
1213                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1214                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1215                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1216                            fill(o, o+numQuad, size);
1217                        }
1218                    }
1219                }
1220    
1221                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1222                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1223    #pragma omp for nowait
1224                    for (index_t k2 = 0; k2 < NE2; ++k2) {
1225                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1226                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1227                            fill(o, o+numQuad, size);
1228                        }
1229                    }
1230                }
1231    
1232                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1233                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1234    #pragma omp for nowait
1235                    for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1236                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1237                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1238                            fill(o, o+numQuad, size);
1239                        }
1240                    }
1241                }
1242    
1243                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1244                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1245    #pragma omp for nowait
1246                    for (index_t k1 = 0; k1 < NE1; ++k1) {
1247                        for (index_t k0 = 0; k0 < NE0; ++k0) {
1248                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1249                            fill(o, o+numQuad, size);
1250                        }
1251                    }
1252                }
1253            } // end of parallel section
1254    
1255        } else {
1256            stringstream msg;
1257            msg << "setToSize: invalid function space type "
1258                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1259            throw RipleyException(msg.str());
1260        }
1261    }
1262    
1263    void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
1264    {
1265        RipleyDomain::Print_Mesh_Info(full);
1266        if (full) {
1267            cout << "     Id  Coordinates" << endl;
1268            cout.precision(15);
1269            cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
1270            for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {
1271                cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]
1272                    << "  " << getLocalCoordinate(i%m_NN[0], 0)
1273                    << "  " << getLocalCoordinate(i%(m_NN[0]*m_NN[1])/m_NN[0], 1)
1274                    << "  " << getLocalCoordinate(i/(m_NN[0]*m_NN[1]), 2) << endl;
1275            }
1276        }
1277    }
1278    
1279    
1280    //protected
1281    void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const
1282    {
1283        escriptDataC x = arg.getDataC();
1284        int numDim = m_numDim;
1285        if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))
1286            throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");
1287        if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))
1288            throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");
1289    
1290        const int NN0 = m_NN[0];
1291        const int NN1 = m_NN[1];
1292        const int NN2 = m_NN[2];
1293        arg.requireWrite();
1294    #pragma omp parallel for
1295        for (dim_t i2 = 0; i2 < NN2; i2++) {
1296            for (dim_t i1 = 0; i1 < NN1; i1++) {
1297                for (dim_t i0 = 0; i0 < NN0; i0++) {
1298                    double* point = arg.getSampleDataRW(i0+NN0*i1+NN0*NN1*i2);
1299                    point[0] = getLocalCoordinate(i0, 0);
1300                    point[1] = getLocalCoordinate(i1, 1);
1301                    point[2] = getLocalCoordinate(i2, 2);
1302                }
1303            }
1304        }
1305    }
1306    
1307    //protected
1308    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
1309  {  {
     escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&cIn);  
1310      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
     const double h0 = m_l0/m_gNE0;  
     const double h1 = m_l1/m_gNE1;  
     const double h2 = m_l1/m_gNE2;  
1311      const double C0 = .044658198738520451079;      const double C0 = .044658198738520451079;
1312      const double C1 = .16666666666666666667;      const double C1 = .16666666666666666667;
1313      const double C2 = .21132486540518711775;      const double C2 = .21132486540518711775;
# Line 315  void Brick::setToGradient(escript::Data& Line 1315  void Brick::setToGradient(escript::Data&
1315      const double C4 = .5;      const double C4 = .5;
1316      const double C5 = .62200846792814621559;      const double C5 = .62200846792814621559;
1317      const double C6 = .78867513459481288225;      const double C6 = .78867513459481288225;
1318        const int NE0 = m_NE[0];
1319        const int NE1 = m_NE[1];
1320        const int NE2 = m_NE[2];
1321    
1322      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
1323          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
1324  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
1325          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
1326              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
1327                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
1328                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
1329                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
1330                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
1331                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
1332                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
1333                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
1334                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
1335                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1336                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                  for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1337                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1338                          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;                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1339                          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;                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1340                          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;                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1341                          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;                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1342                          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;                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1343                          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;                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1344                          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;                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1345                          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;                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1346                          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;                          double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,NE0,NE1));
1347                          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;                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1348                          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;                              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) / m_dx[0];
1349                          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;                              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) / m_dx[0];
1350                          o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              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) / m_dx[0];
1351                          o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;                              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) / m_dx[0];
1352                          o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;                              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) / m_dx[1];
1353                          o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              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) / m_dx[1];
1354                          o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;                              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) / m_dx[1];
1355                          o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;                              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) / m_dx[1];
1356                          o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              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) / m_dx[2];
1357                          o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;                              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) / m_dx[2];
1358                          o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;                              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) / m_dx[2];
1359                          o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              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) / m_dx[2];
1360                          o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1361                          o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
1362                          o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
1363                          o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1364                          o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
1365                          o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
1366                          o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1367                          o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
1368                          o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
1369                          o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1370                          o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
1371                          o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
1372                          o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;                              o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
1373                          o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;                              o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
1374                      } /* end of component loop i */                              o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
1375                  } /* end of k0 loop */                              o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
1376              } /* end of k1 loop */                              o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
1377          } /* end of k2 loop */                              o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
1378          /* GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS BOTTOM */                              o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
1379                                o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
1380                                o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
1381                                o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
1382                                o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
1383                                o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
1384                            } // end of component loop i
1385                        } // end of k0 loop
1386                    } // end of k1 loop
1387                } // end of k2 loop
1388            } // end of parallel section
1389      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1390          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
1391  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
1392          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
1393              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
1394                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
1395                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
1396                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
1397                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
1398                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
1399                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
1400                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
1401                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
1402                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1403                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                  for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1404                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1405                          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;                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1406                          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;                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1407                          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;                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1408                      } /* end of component loop i */                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1409                  } /* end of k0 loop */                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1410              } /* end of k1 loop */                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1411          } /* end of k2 loop */                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1412          /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_ELEMENTS BOTTOM */                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1413                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,NE0,NE1));
1414                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1415                                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 / m_dx[0];
1416                                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 / m_dx[1];
1417                                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 / m_dx[2];
1418                            } // end of component loop i
1419                        } // end of k0 loop
1420                    } // end of k1 loop
1421                } // end of k2 loop
1422            } // end of parallel section
1423      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1424          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_FACES TOP */          out.requireWrite();
1425  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1426          {          {
1427                vector<double> f_000(numComp);
1428                vector<double> f_001(numComp);
1429                vector<double> f_010(numComp);
1430                vector<double> f_011(numComp);
1431                vector<double> f_100(numComp);
1432                vector<double> f_101(numComp);
1433                vector<double> f_110(numComp);
1434                vector<double> f_111(numComp);
1435              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1436  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1437                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1438                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1439                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1440                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1441                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1442                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1443                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1444                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1445                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1446                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1447                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,NE1));
1448                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1449                              const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / h1;                              const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / m_dx[1];
1450                              const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / h1;                              const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / m_dx[1];
1451                              const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / h2;                              const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[2];
1452                              const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / h2;                              const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / m_dx[2];
1453                              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;                              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) / m_dx[0];
1454                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1455                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1456                              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;                              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) / m_dx[0];
1457                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1458                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1459                              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;                              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) / m_dx[0];
1460                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1461                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1462                              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;                              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) / m_dx[0];
1463                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1464                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1465                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1466                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1467                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1468              } /* end of face 0 */              } // end of face 0
1469              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1470  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1471                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1472                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1473                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1474                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1475                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1476                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1477                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1478                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1479                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1480                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1481                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,NE1));
1482                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1483                              const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;                              const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / m_dx[1];
1484                              const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;                              const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / m_dx[1];
1485                              const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;                              const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / m_dx[2];
1486                              const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;                              const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / m_dx[2];
1487                              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;                              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) / m_dx[0];
1488                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1489                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1490                              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;                              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) / m_dx[0];
1491                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1492                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1493                              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;                              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) / m_dx[0];
1494                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1495                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1496                              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;                              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) / m_dx[0];
1497                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1498                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1499                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1500                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1501                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1502              } /* end of face 1 */              } // end of face 1
1503              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1504  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1505                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1506                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1507                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1508                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1509                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1510                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1511                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1512                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1513                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1514                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1515                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,NE0));
1516                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1517                              const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / h0;                              const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / m_dx[0];
1518                              const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / h2;                              const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / m_dx[2];
1519                              const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / h2;                              const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / m_dx[2];
1520                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1521                              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;                              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) / m_dx[1];
1522                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
1523                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1524                              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;                              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) / m_dx[1];
1525                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
1526                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
1527                              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;                              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) / m_dx[1];
1528                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
1529                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
1530                              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;                              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) / m_dx[1];
1531                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
1532                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1533                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1534                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1535              } /* end of face 2 */              } // end of face 2
1536              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1537  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1538                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1539                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1540                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1541                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1542                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1543                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1544                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1545                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1546                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1547                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1548                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,NE0));
1549                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1550                              const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;                              const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[0];
1551                              const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;                              const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / m_dx[0];
1552                              const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;                              const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / m_dx[2];
1553                              const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;                              const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / m_dx[2];
1554                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1555                              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;                              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) / m_dx[1];
1556                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1557                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1558                              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;                              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) / m_dx[1];
1559                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1560                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1561                              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;                              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) / m_dx[1];
1562                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1563                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1564                              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;                              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) / m_dx[1];
1565                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1566                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1567                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1568                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1569              } /* end of face 3 */              } // end of face 3
1570              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1571  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1572                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1573                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1574                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1575                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1576                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1577                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1578                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1579                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1580                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1581                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1582                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,NE0));
1583                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1584                              const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / h0;                              const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / m_dx[0];
1585                              const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / h0;                              const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / m_dx[0];
1586                              const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / h1;                              const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / m_dx[1];
1587                              const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / h1;                              const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / m_dx[1];
1588                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1589                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1590                              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;                              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) / m_dx[2];
1591                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1592                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1593                              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;                              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) / m_dx[2];
1594                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1595                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1596                              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;                              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) / m_dx[2];
1597                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1598                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1599                              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;                              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) / m_dx[2];
1600                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1601                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1602                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1603              } /* end of face 4 */              } // end of face 4
1604              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1605  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1606                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1607                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1608                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1609                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1610                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1611                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1612                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1613                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1614                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1615                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1616                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,NE0));
1617                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1618                              const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;                              const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[0];
1619                              const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;                              const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / m_dx[0];
1620                              const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;                              const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / m_dx[1];
1621                              const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;                              const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / m_dx[1];
1622                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1623                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1624                              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;                              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) / m_dx[2];
1625                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1626                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1627                              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;                              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) / m_dx[2];
1628                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1629                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1630                              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;                              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) / m_dx[2];
1631                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1632                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1633                              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;                              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) / m_dx[2];
1634                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1635                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1636                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1637              } /* end of face 5 */              } // end of face 5
1638          } // end of parallel section          } // end of parallel section
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_FACES BOTTOM */  
1639      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1640          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES TOP */          out.requireWrite();
1641  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1642          {          {
1643                vector<double> f_000(numComp);
1644                vector<double> f_001(numComp);
1645                vector<double> f_010(numComp);
1646                vector<double> f_011(numComp);
1647                vector<double> f_100(numComp);
1648                vector<double> f_101(numComp);
1649                vector<double> f_110(numComp);
1650                vector<double> f_111(numComp);
1651              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1652  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1653                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1654                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1655                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1656                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1657                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1658                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1659                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1660                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1661                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1662                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1663                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,NE1));
1664                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1665                              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;                              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 / m_dx[0];
1666                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h1;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / m_dx[1];
1667                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / m_dx[2];
1668                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1669                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1670                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1671              } /* end of face 0 */              } // end of face 0
1672              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1673  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1674                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1675                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1676                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1677                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1678                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1679                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1680                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1681                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1682                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1683                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1684                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,NE1));
1685                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1686                              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;                              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 / m_dx[0];
1687                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / h1;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / m_dx[1];
1688                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / m_dx[2];
1689                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1690                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1691                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1692              } /* end of face 1 */              } // end of face 1
1693              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1694  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1695                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1696                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1697                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1698                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1699                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1700                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1701                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1702                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1703                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1704                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1705                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,NE0));
1706                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1707                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / m_dx[0];
1708                              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;                              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 / m_dx[1];
1709                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / m_dx[2];
1710                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1711                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1712                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1713              } /* end of face 2 */              } // end of face 2
1714              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1715  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1716                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < NE2; ++k2) {
1717                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1718                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1719                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1720                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1721                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1722                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1723                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1724                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1725                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1726                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,NE0));
1727                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1728                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / h0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / m_dx[0];
1729                              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;                              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 / m_dx[1];
1730                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / h2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / m_dx[2];
1731                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1732                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1733                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1734              } /* end of face 3 */              } // end of face 3
1735              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1736  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1737                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1738                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1739                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1740                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1741                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1742                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1743                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1744                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1745                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1746                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1747                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,NE0));
1748                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1749                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / m_dx[0];
1750                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h1;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / m_dx[1];
1751                              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;                              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 / m_dx[2];
1752                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1753                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1754                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1755              } /* end of face 4 */              } // end of face 4
1756              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1757  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1758                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < NE1; ++k1) {
1759                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < NE0; ++k0) {
1760                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1761                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1762                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1763                          const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1764                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1765                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1766                          const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1767                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1768                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,NE0));
1769                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1770                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / h0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / m_dx[0];
1771                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / h1;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / m_dx[1];
1772                              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;                              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 / m_dx[2];
1773                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1774                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1775                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1776              } /* end of face 5 */              } // end of face 5
1777          } // end of parallel section          } // end of parallel section
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES BOTTOM */  
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToGradient() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
1778      }      }
1779  }  }
1780    
1781  void Brick::setToIntegrals(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const  //protected
1782    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const
1783  {  {
1784      escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&arg);      const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1785      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
1786      const double h0 = m_l0/m_gNE0;      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
1787      const double h1 = m_l1/m_gNE1;      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
1788      const double h2 = m_l2/m_gNE2;      const int fs = arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1789      if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {      if (fs == Elements && arg.actsExpanded()) {
1790          const double w_0 = h0*h1*h2/8.;          const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2]/8.;
1791  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1792          {          {
1793              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1794  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1795              for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1796                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1797                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1798                          const double* f = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE[0], m_NE[1]));
1799                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1800                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1801                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1802                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1803                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1804                              const register double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];                              const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1805                              const register double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];                              const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1806                              const register double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];                              const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1807                              const register double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];                              const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1808                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;
1809                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1810                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1811                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1812              } /* end of k2 loop */              } // end of k2 loop
1813    
1814  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1815              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1816                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1817          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1818      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {  
1819          const double w_0 = h0*h1*h2;      } else if (fs==ReducedElements || (fs==Elements && !arg.actsExpanded())) {
1820            const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2];
1821  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1822          {          {
1823              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1824  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1825              for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1826                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1827                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1828                          const double* f = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE[0], m_NE[1]));
1829                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1830                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1831                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1832                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1833                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1834              } /* end of k2 loop */              } // end of k2 loop
1835    
1836  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1837              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1838                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1839          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1840      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {  
1841          const double w_0 = h1*h2/4.;      } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1842          const double w_1 = h0*h2/4.;          const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2]/4.;
1843          const double w_2 = h0*h1/4.;          const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2]/4.;
1844            const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1]/4.;
1845  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1846          {          {
1847              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1848              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1849  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1850                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1851                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1852                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1853                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1854                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1855                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1856                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1857                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1858                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1859                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1860                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1861                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1862              }              }
1863    
1864              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1865  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1866                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1867                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1868                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1869                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1870                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1871                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1872                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1873                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1874                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1875                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1876                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1877                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1878              }              }
1879    
1880              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1881  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1882                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1883                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1884                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1885                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1886                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1887                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1888                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1889                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1890                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1891                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1892                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1893                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1894              }              }
1895    
1896              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1897  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1898                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1899                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1900                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1901                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1902                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1903                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1904                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1905                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1906                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1907                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1908                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1909                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1910              }              }
1911    
1912              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1913  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1914                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1915                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1916                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1917                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1918                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1919                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1920                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1921                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1922                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1923                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1924                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1925                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1926              }              }
1927    
1928              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1929  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1930                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1931                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1932                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1933                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1934                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1935                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1936                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1937                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1938                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1939                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1940                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1941                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1942              }              }
1943    
1944  #pragma omp critical  #pragma omp critical
# Line 911  void Brick::setToIntegrals(vector<double Line 1946  void Brick::setToIntegrals(vector<double
1946                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1947          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1948    
1949      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1950          const double w_0 = h1*h2;          const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2];
1951          const double w_1 = h0*h2;          const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2];
1952          const double w_2 = h0*h1;          const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1];
1953  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1954          {          {
1955              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1956              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1957  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1958                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1959                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1960                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1961                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1962                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1963                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1964                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1965                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1966              }              }
1967    
1968              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1969  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1970                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1971                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1972                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1973                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1974                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1975                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1976                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1977                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1978              }              }
1979    
1980              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1981  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1982                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1983                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1984                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1985                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1986                              int_local[i]+=f[i]*w_1;                              int_local[i]+=f[i]*w_1;
1987                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1988                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1989                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1990              }              }
1991    
1992              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1993  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1994                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1995                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1996                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1997                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1998                              int_local[i]+=f[i]*w_1;                              int_local[i]+=f[i]*w_1;
1999                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
2000                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
2001                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
2002              }              }
2003    
2004              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
2005  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2006                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
2007                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
2008                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
2009                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2010                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                              int_local[i]+=f[i]*w_2;
2011                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
2012                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
2013                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
2014              }              }
2015    
2016              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
2017  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2018                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
2019                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
2020                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
2021                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2022                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                              int_local[i]+=f[i]*w_2;
2023                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
2024                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
2025                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
2026              }              }
2027    
2028  #pragma omp critical  #pragma omp critical
2029              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
2030                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
2031          } // end of parallel section          } // end of parallel section
2032        } // function space selector
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToIntegrals() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(arg.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
     }  
2033  }  }
2034    
2035  void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const  //protected
2036    IndexVector Brick::getDiagonalIndices() const
2037  {  {
2038      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {      IndexVector ret;
2039  #pragma omp parallel      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2040          {      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2041              if (m_faceOffset[0] > -1) {      for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2042  #pragma omp for nowait          for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2043                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2044                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  ret.push_back(i2*nDOF0*nDOF1+i1*nDOF0+i0);
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         // set vector at four quadrature points  
                         *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         // set vector at four quadrature points  
                         *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         // set vector at four quadrature points  
                         *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         // set vector at four quadrature points  
                         *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         // set vector at four quadrature points  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         // set vector at four quadrature points  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;  
                     }  
                 }  
             }  
         } // end of parallel section  
     } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {  
 #pragma omp parallel  
         {  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         *o++ = -1.;  
                         *o++ = 0.;  
                         *o = 0.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         *o++ = 1.;  
                         *o++ = 0.;  
                         *o = 0.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         *o++ = 0.;  
                         *o++ = -1.;  
                         *o = 0.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         *o++ = 0.;  
                         *o++ = 1.;  
                         *o = 0.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         *o++ = 0.;  
                         *o++ = 0.;  
                         *o = -1.;  
                     }  
                 }  
             }  
   
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         *o++ = 0.;  
                         *o++ = 0.;  
                         *o = 1.;  
                     }  
                 }  
2045              }              }
         } // end of parallel section  
   
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToNormal() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
     }  
 }  
   
 Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  
                                             bool reducedColOrder) const  
 {  
     if (reducedRowOrder || reducedColOrder)  
         throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");  
   
     throw RipleyException("getPattern() not implemented");  
 }  
   
 void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  
 {  
     RipleyDomain::Print_Mesh_Info(full);  
     if (full) {  
         cout << "     Id  Coordinates" << endl;  
         cout.precision(15);  
         cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);  
         pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);  
         pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);  
         pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);  
         for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {  
             cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]  
                 << "  " << xdx.first+(i%m_N0)*xdx.second  
                 << "  " << ydy.first+(i%(m_N0*m_N1)/m_N0)*ydy.second  
                 << "  " << zdz.first+(i/(m_N0*m_N1))*zdz.second << endl;  
2046          }          }
2047      }      }
 }  
   
 IndexVector Brick::getNumNodesPerDim() const  
 {  
     IndexVector ret;  
     ret.push_back(m_N0);  
     ret.push_back(m_N1);  
     ret.push_back(m_N2);  
     return ret;  
 }  
   
 IndexVector Brick::getNumElementsPerDim() const  
 {  
     IndexVector ret;  
     ret.push_back(m_NE0);  
     ret.push_back(m_NE1);  
     ret.push_back(m_NE2);  
     return ret;  
 }  
2048    
 IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundary() const  
 {  
     IndexVector ret(6, 0);  
     //left  
     if (m_offset0==0)  
         ret[0]=m_NE1*m_NE2;  
     //right  
     if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)  
         ret[1]=m_NE1*m_NE2;  
     //bottom  
     if (m_offset1==0)  
         ret[2]=m_NE0*m_NE2;  
     //top  
     if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)  
         ret[3]=m_NE0*m_NE2;  
     //front  
     if (m_offset2==0)  
         ret[4]=m_NE0*m_NE1;  
     //back  
     if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)  
         ret[5]=m_NE0*m_NE1;  
2049      return ret;      return ret;
2050  }  }
2051    
 pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  
 {  
     if (dim==0)  
         return pair<double,double>((m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);  
     else if (dim==1)  
         return pair<double,double>((m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);  
     else if (dim==2)  
         return pair<double,double>((m_l2*m_offset2)/m_gNE2, m_l2/m_gNE2);  
   
     throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");  
 }  
   
2052  //protected  //protected
2053  dim_t Brick::getNumDOF() const  void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2054  {  {
2055      return (m_gNE0+1)/m_NX*(m_gNE1+1)/m_NY*(m_gNE2+1)/m_NZ;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2056  }      out.requireWrite();
2057    
2058  //protected      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2059  dim_t Brick::getNumFaceElements() const      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2060  {      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2061      const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2062      dim_t n=0;      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2063      for (size_t i=0; i<faces.size(); i++)      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2064          n+=faces[i];  #pragma omp parallel for
2065      return n;      for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2066            for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2067                for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2068                    const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2069                    const double* src=in.getSampleDataRO(n);
2070                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
2071                }
2072            }
2073        }
2074  }  }
2075    
2076  //protected  //protected
2077  void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const  void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2078  {  {
2079      escriptDataC x = arg.getDataC();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2080      int numDim = m_numDim;      paso::Coupler_ptr coupler(new paso::Coupler(m_connector, numComp));
2081      if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))      // expand data object if necessary to be able to grab the whole data
2082          throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");      const_cast<escript::Data*>(&in)->expand();
2083      if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))      coupler->startCollect(in.getDataRO());
2084          throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");  
2085        const dim_t numDOF = getNumDOF();
2086        const dim_t numNodes = getNumNodes();
2087        out.requireWrite();
2088        const double* buffer = coupler->finishCollect();
2089    
     pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);  
     pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);  
     pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);  
     arg.requireWrite();  
2090  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2091      for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {      for (index_t i=0; i<numNodes; i++) {
2092          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {          const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
2093              for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {                  in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
2094                  double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_N0*i1+m_N0*m_N1*i2);                  : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
2095                  point[0] = xdx.first+i0*xdx.second;          copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
                 point[1] = ydy.first+i1*ydy.second;  
                 point[2] = zdz.first+i2*zdz.second;  
             }  
         }  
2096      }      }
2097  }  }
2098    
2099  //private  //private
2100  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::populateSampleIds()
2101  {  {
2102      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back      // degrees of freedom are numbered from left to right, bottom to top, front
2103      // globally      // to back in each rank, continuing on the next rank (ranks also go
2104        // left-right, bottom-top, front-back).
2105        // This means rank 0 has id 0...n0-1, rank 1 has id n0...n1-1 etc. which
2106        // helps when writing out data rank after rank.
2107    
2108      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
2109      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes which is
2110        // constant for all ranks in this implementation
2111      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
2112      const dim_t numDOF=getNumDOF();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
2113      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
2114          m_nodeDistribution[k]=k*numDOF;          m_nodeDistribution[k]=k*numDOF;
2115      }      }
2116      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
2117      m_nodeId.resize(getNumNodes());      
2118      m_dofId.resize(numDOF);      try {
2119      m_elementId.resize(getNumElements());          m_nodeId.resize(getNumNodes());
2120      m_faceId.resize(getNumFaceElements());          m_dofId.resize(numDOF);
2121            m_elementId.resize(getNumElements());
2122        } catch (const std::length_error& le) {
2123            throw RipleyException("The system does not have sufficient memory for a domain of this size.");
2124        }
2125        
2126        // populate face element counts
2127        //left
2128        if (m_offset[0]==0)
2129            m_faceCount[0]=m_NE[1]*m_NE[2];
2130        else
2131            m_faceCount[0]=0;
2132        //right
2133        if (m_mpiInfo->rank%m_NX[0]==m_NX[0]-1)
2134            m_faceCount[1]=m_NE[1]*m_NE[2];
2135        else
2136            m_faceCount[1]=0;
2137        //bottom
2138        if (m_offset[1]==0)
2139            m_faceCount[2]=m_NE[0]*m_NE[2];
2140        else
2141            m_faceCount[2]=0;
2142        //top
2143        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0]==m_NX[1]-1)
2144            m_faceCount[3]=m_NE[0]*m_NE[2];
2145        else
2146            m_faceCount[3]=0;
2147        //front
2148        if (m_offset[2]==0)
2149            m_faceCount[4]=m_NE[0]*m_NE[1];
2150        else
2151            m_faceCount[4]=0;
2152        //back
2153        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1])==m_NX[2]-1)
2154            m_faceCount[5]=m_NE[0]*m_NE[1];
2155        else
2156            m_faceCount[5]=0;
2157    
2158        const dim_t NFE = getNumFaceElements();
2159        m_faceId.resize(NFE);
2160    
2161        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2162        const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2163        const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2164        const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2165        const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2166        const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2167        const dim_t NN0 = m_NN[0];
2168        const dim_t NN1 = m_NN[1];
2169        const dim_t NN2 = m_NN[2];
2170        const dim_t NE0 = m_NE[0];
2171        const dim_t NE1 = m_NE[1];
2172        const dim_t NE2 = m_NE[2];
2173    
2174        // the following is a compromise between efficiency and code length to
2175        // set the node id's according to the order mentioned above.
2176        // First we set all the edge and corner id's in a rather slow way since
2177        // they might or might not be owned by this rank. Next come the own
2178        // node id's which are identical to the DOF id's (simple loop), and finally
2179        // the 6 faces are set but only if required...
2180    
2181    #define globalNodeId(x,y,z) \
2182        ((m_offset[0]+x)/nDOF0)*nDOF0*nDOF1*nDOF2+(m_offset[0]+x)%nDOF0\
2183        + ((m_offset[1]+y)/nDOF1)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]+((m_offset[1]+y)%nDOF1)*nDOF0\
2184        + ((m_offset[2]+z)/nDOF2)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]*m_NX[1]+((m_offset[2]+z)%nDOF2)*nDOF0*nDOF1
2185    
2186  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
2187      {      {
2188            // set edge id's
2189            // edges in x-direction, including corners
2190    #pragma omp for nowait
2191            for (dim_t i=0; i<NN0; i++) {
2192                m_nodeId[i] = globalNodeId(i, 0, 0); // LF
2193                m_nodeId[NN0*(NN1-1)+i] = globalNodeId(i, NN1-1, 0); // UF
2194                m_nodeId[NN0*NN1*(NN2-1)+i] = globalNodeId(i, 0, NN2-1); // LB
2195                m_nodeId[NN0*NN1*NN2-NN0+i] = globalNodeId(i, NN1-1, NN2-1); // UB
2196            }
2197            // edges in y-direction, without corners
2198    #pragma omp for nowait
2199            for (dim_t i=1; i<NN1-1; i++) {
2200                m_nodeId[NN0*i] = globalNodeId(0, i, 0); // FL
2201                m_nodeId[NN0*(i+1)-1] = globalNodeId(NN0-1, i, 0); // FR
2202                m_nodeId[NN0*NN1*(NN2-1)+NN0*i] = globalNodeId(0, i, NN2-1); // BL
2203                m_nodeId[NN0*NN1*(NN2-1)+NN0*(i+1)-1] = globalNodeId(NN0-1, i, NN2-1); // BR
2204            }
2205            // edges in z-direction, without corners
2206    #pragma omp for
2207            for (dim_t i=1; i<NN2-1; i++) {
2208                m_nodeId[NN0*NN1*i] = globalNodeId(0, 0, i); // LL
2209                m_nodeId[NN0*NN1*i+NN0-1] = globalNodeId(NN0-1, 0, i); // LR
2210                m_nodeId[NN0*NN1*(i+1)-NN0] = globalNodeId(0, NN1-1, i); // UL
2211                m_nodeId[NN0*NN1*(i+1)-1] = globalNodeId(NN0-1, NN1-1, i); // UR
2212            }
2213            // implicit barrier here because some node IDs will be overwritten
2214            // below
2215    
2216            // populate degrees of freedom and own nodes (identical id)
2217  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2218          // nodes          for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2219          for (dim_t i2=0; i2<m_N2; i2++) {              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2220              for (dim_t i1=0; i1<m_N1; i1++) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2221                  for (dim_t i0=0; i0<m_N0; i0++) {                      const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*NN0+(i+front)*NN0*NN1;
2222                      m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] =                      const index_t dofIdx=k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2223                          (m_offset2+i2)*(m_gNE0+1)*(m_gNE1+1)                      m_dofId[dofIdx] = m_nodeId[nodeIdx]
2224                          +(m_offset1+i1)*(m_gNE0+1)                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+dofIdx;
                         +m_offset0+i0;  
2225                  }                  }
2226              }              }
2227          }          }
2228    
2229          // degrees of freedom          // populate the rest of the nodes (shared with other ranks)
2230            if (m_faceCount[0]==0) { // left plane
2231    #pragma omp for nowait
2232                for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2233                    for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2234                        const index_t nodeIdx=(j+bottom)*NN0+(i+front)*NN0*NN1;
2235                        const index_t dofId=(j+1)*nDOF0-1+i*nDOF0*nDOF1;
2236                        m_nodeId[nodeIdx]
2237                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-1]+dofId;
2238                    }
2239                }
2240            }
2241            if (m_faceCount[1]==0) { // right plane
2242    #pragma omp for nowait
2243                for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2244                    for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2245                        const index_t nodeIdx=(j+bottom+1)*NN0-1+(i+front)*NN0*NN1;
2246                        const index_t dofId=j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2247                        m_nodeId[nodeIdx]
2248                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]+dofId;
2249                    }
2250                }
2251            }
2252            if (m_faceCount[2]==0) { // bottom plane
2253    #pragma omp for nowait
2254                for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2255                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2256                        const index_t nodeIdx=k+left+(i+front)*NN0*NN1;
2257                        const index_t dofId=nDOF0*(nDOF1-1)+k+i*nDOF0*nDOF1;
2258                        m_nodeId[nodeIdx]
2259                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]]+dofId;
2260                    }
2261                }
2262            }
2263            if (m_faceCount[3]==0) { // top plane
2264    #pragma omp for nowait
2265                for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2266                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2267                        const index_t nodeIdx=k+left+(i+front)*NN0*NN1+NN0*(NN1-1);
2268                        const index_t dofId=k+i*nDOF0*nDOF1;
2269                        m_nodeId[nodeIdx]
2270                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]]+dofId;
2271                    }
2272                }
2273            }
2274            if (m_faceCount[4]==0) { // front plane
2275    #pragma omp for nowait
2276                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2277                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2278                        const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*NN0;
2279                        const index_t dofId=k+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2280                        m_nodeId[nodeIdx]
2281                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
2282                    }
2283                }
2284            }
2285            if (m_faceCount[5]==0) { // back plane
2286  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2287          for (dim_t k=0; k<numDOF; k++)              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2288              m_dofId[k] = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+k;                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2289                        const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*NN0+NN0*NN1*(NN2-1);
2290                        const index_t dofId=k+j*nDOF0;
2291                        m_nodeId[nodeIdx]
2292                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
2293                    }
2294                }
2295            }
2296    
2297          // elements          // populate element id's
2298  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2299          for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++)          for (dim_t i2=0; i2<NE2; i2++) {
2300              m_elementId[k]=k;              for (dim_t i1=0; i1<NE1; i1++) {
2301                    for (dim_t i0=0; i0<NE0; i0++) {
2302                        m_elementId[i0+i1*NE0+i2*NE0*NE1] =
2303                            (m_offset[2]+i2)*m_gNE[0]*m_gNE[1]
2304                            +(m_offset[1]+i1)*m_gNE[0]
2305                            +m_offset[0]+i0;
2306                    }
2307                }
2308            }
2309    
2310          // face elements          // face elements
2311  #pragma omp for  #pragma omp for
2312          for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)          for (dim_t k=0; k<NFE; k++)
2313              m_faceId[k]=k;              m_faceId[k]=k;
2314      } // end parallel section      } // end parallel section
2315    
2316    #undef globalNodeId
2317    
2318      m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);      m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
2319      updateTagsInUse(Nodes);      updateTagsInUse(Nodes);
2320    
# Line 1358  void Brick::populateSampleIds() Line 2322  void Brick::populateSampleIds()
2322      updateTagsInUse(Elements);      updateTagsInUse(Elements);
2323    
2324      // generate face offset vector and set face tags      // generate face offset vector and set face tags
     const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();  
2325      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
2326      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
2327      m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);      m_faceOffset.assign(6, -1);
2328      m_faceTags.clear();      m_faceTags.clear();
2329      index_t offset=0;      index_t offset=0;
2330      for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {      for (size_t i=0; i<6; i++) {
2331          if (facesPerEdge[i]>0) {          if (m_faceCount[i]>0) {
2332              m_faceOffset[i]=offset;              m_faceOffset[i]=offset;
2333              offset+=facesPerEdge[i];              offset+=m_faceCount[i];
2334              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), m_faceCount[i], faceTag[i]);
2335          }          }
2336      }      }
2337      setTagMap("left", LEFT);      setTagMap("left", LEFT);
# Line 1380  void Brick::populateSampleIds() Line 2343  void Brick::populateSampleIds()
2343      updateTagsInUse(FaceElements);      updateTagsInUse(FaceElements);
2344  }  }
2345    
2346    //private
2347    void Brick::createPattern()
2348    {
2349        const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2350        const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2351        const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2352        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2353        const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2354        const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2355    
2356        // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
2357        // The rest is assigned in the loop further down
2358        m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);
2359    #pragma omp parallel for
2360        for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
2361            for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
2362                for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
2363                    m_dofMap[i*m_NN[0]*m_NN[1]+j*m_NN[0]+k]=(i-front)*nDOF0*nDOF1+(j-bottom)*nDOF0+k-left;
2364                }
2365            }
2366        }
2367    
2368        // build list of shared components and neighbours by looping through
2369        // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
2370        // within bounds
2371        const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
2372        vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
2373        RankVector neighbour;
2374        IndexVector offsetInShared(1,0);
2375        IndexVector sendShared, recvShared;
2376        int numShared=0, expectedShared=0;;
2377        const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX[0];
2378        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0];
2379        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1]);
2380        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2381            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2382                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2383                    // skip this rank
2384                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2385                        continue;
2386                    // location of neighbour rank
2387                    const int nx=x+i0;
2388                    const int ny=y+i1;
2389                    const int nz=z+i2;
2390                    if (!(nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2])) {
2391                        continue;
2392                    }
2393                    if (i0==0 && i1==0)
2394                        expectedShared += nDOF0*nDOF1;
2395                    else if (i0==0 && i2==0)
2396                        expectedShared += nDOF0*nDOF2;
2397                    else if (i1==0 && i2==0)
2398                        expectedShared += nDOF1*nDOF2;
2399                    else if (i0==0)
2400                        expectedShared += nDOF0;
2401                    else if (i1==0)
2402                        expectedShared += nDOF1;
2403                    else if (i2==0)
2404                        expectedShared += nDOF2;
2405                    else
2406                        expectedShared++;
2407                }
2408            }
2409        }
2410        
2411        vector<IndexVector> rowIndices(expectedShared);
2412        
2413        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2414            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2415                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2416                    // skip this rank
2417                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2418                        continue;
2419                    // location of neighbour rank
2420                    const int nx=x+i0;
2421                    const int ny=y+i1;
2422                    const int nz=z+i2;
2423                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2]) {
2424                        neighbour.push_back(nz*m_NX[0]*m_NX[1]+ny*m_NX[0]+nx);
2425                        if (i0==0 && i1==0) {
2426                            // sharing front or back plane
2427                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
2428                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
2429                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
2430                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
2431                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_NN[0]
2432                                        : left+(i+bottom)*m_NN[0]+m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
2433                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2434                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2435                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2436                                    if (j>0) {
2437                                        if (i>0)
2438                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0, numShared);
2439                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2440                                        if (i<nDOF1-1)
2441                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0, numShared);
2442                                    }
2443                                    if (i>0)
2444                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0, numShared);
2445                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2446                                    if (i<nDOF1-1)
2447                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0, numShared);
2448                                    if (j<nDOF0-1) {
2449                                        if (i>0)
2450                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0, numShared);
2451                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2452                                        if (i<nDOF1-1)
2453                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0, numShared);
2454                                    }
2455                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2456                                }
2457                            }
2458                        } else if (i0==0 && i2==0) {
2459                            // sharing top or bottom plane
2460                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
2461                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2462                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2463                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
2464                                const int firstNode=(i1==-1 ?
2465                                        left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]
2466                                        : left+m_NN[0]*((i+1+front)*m_NN[1]-1));
2467                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2468                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2469                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2470                                    if (j>0) {
2471                                        if (i>0)
2472                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2473                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2474                                        if (i<nDOF2-1)
2475                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2476                                    }
2477                                    if (i>0)
2478                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0*nDOF1, numShared);
2479                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2480                                    if (i<nDOF2-1)
2481                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0*nDOF1, numShared);
2482                                    if (j<nDOF0-1) {
2483                                        if (i>0)
2484                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2485                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2486                                        if (i<nDOF2-1)
2487                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2488                                    }
2489                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2490                                }
2491                            }
2492                        } else if (i1==0 && i2==0) {
2493                            // sharing left or right plane
2494                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
2495                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2496                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2497                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
2498                                const int firstNode=(i0==-1 ?
2499                                        (bottom+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]
2500                                        : (bottom+1+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]-1);
2501                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
2502                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
2503                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2504                                    if (j>0) {
2505                                        if (i>0)
2506                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2507                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0, numShared);
2508                                        if (i<nDOF2-1)
2509                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2510                                    }
2511                                    if (i>0)
2512                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2513                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0, numShared);
2514                                    if (i<nDOF2-1)
2515                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2516                                    if (j<nDOF1-1) {
2517                                        if (i>0)
2518                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2519                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0, numShared);
2520                                        if (i<nDOF2-1)
2521                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2522                                    }
2523                                    m_dofMap[firstNode+j*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2524                                }
2525                            }
2526                        } else if (i0==0) {
2527                            // sharing an edge in x direction
2528                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
2529                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2530                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2531                            const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2532                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2533                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2534                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
2535                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2536                                if (i>0)
2537                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i-1, numShared);
2538                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i, numShared);
2539                                if (i<nDOF0-1)
2540                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i+1, numShared);
2541                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2542                            }
2543                        } else if (i1==0) {
2544                            // sharing an edge in y direction
2545                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2546                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2547                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2548                            const int firstNode=bottom*m_NN[0]
2549                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2550                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2551                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2552                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2553                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2554                                if (i>0)
2555                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0, numShared);
2556                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0, numShared);
2557                                if (i<nDOF1-1)
2558                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0, numShared);
2559                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2560                            }
2561                        } else if (i2==0) {
2562                            // sharing an edge in z direction
2563                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2564                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2565                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2566                            const int firstNode=front*m_NN[0]*m_NN[1]
2567                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2568                                                +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1);
2569                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2570                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2571                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2572                                if (i>0)
2573                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2574                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0*nDOF1, numShared);
2575                                if (i<nDOF2-1)
2576                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2577                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]*m_NN[1]]=numDOF+numShared;
2578                            }
2579                        } else {
2580                            // sharing a node
2581                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2582                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2583                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2584                            const int node=(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2585                                           +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2586                                           +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2587                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2588                            sendShared.push_back(dof);
2589                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2590                            doublyLink(colIndices, rowIndices, dof, numShared);
2591                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2592                            ++numShared;
2593                        }
2594                    }
2595                }
2596            }
2597        }
2598    
2599    #pragma omp parallel for
2600        for (int i = 0; i < numShared; i++) {
2601            std::sort(rowIndices[i].begin(), rowIndices[i].end());
2602        }
2603    
2604        // create connector
2605        paso::SharedComponents_ptr snd_shcomp(new paso::SharedComponents(
2606                numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2607                &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2608        paso::SharedComponents_ptr rcv_shcomp(new paso::SharedComponents(
2609                numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2610                &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2611        m_connector.reset(new paso::Connector(snd_shcomp, rcv_shcomp));
2612    
2613        // useful debug output
2614        /*
2615        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
2616        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
2617        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
2618            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
2619                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
2620        }
2621        for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
2622            cout << "shared[" << i << "]=" << recvShared[i] << endl;
2623        }
2624        cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
2625        for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
2626            cout << "shared[" << i << "]=" << sendShared[i] << endl;
2627        }
2628        cout << "--- dofMap ---" << endl;
2629        for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
2630            cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
2631        }
2632        cout << "--- colIndices ---" << endl;
2633        for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
2634            cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
2635        }
2636        */
2637    
2638        /*
2639        cout << "--- main_pattern ---" << endl;
2640        cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
2641        for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
2642            cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
2643        }
2644        for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
2645            cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
2646        }
2647        */
2648    
2649        /*
2650        cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
2651        cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
2652        for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
2653            cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
2654        }
2655        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
2656            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
2657        }
2658        */
2659    
2660        /*
2661        cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
2662        cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
2663        for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
2664            cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
2665        }
2666        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
2667            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
2668        }
2669        */
2670    }
2671    
2672    //private
2673    void Brick::addToMatrixAndRHS(SystemMatrix* S, escript::Data& F,
2674             const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
2675             bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
2676    {
2677        IndexVector rowIndex;
2678        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
2679        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
2680        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]]);
2681        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]+1]);
2682        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*m_NN[1]]);
2683        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*m_NN[1]+1]);
2684        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*(m_NN[1]+1)]);
2685        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*(m_NN[1]+1)+1]);
2686        if (addF) {
2687            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
2688            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
2689                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
2690                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
2691                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
2692                    }
2693                }
2694            }
2695        }
2696        if (addS) {
2697            S->add(rowIndex, EM_S);
2698        }
2699    }
2700    
2701  //protected  //protected
2702  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out,
2703                                           const escript::Data& in,
2704                                         bool reduced) const                                         bool reduced) const
2705  {  {
2706      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2707      if (reduced) {      if (reduced) {
2708          /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
2709          const double c0 = .125;  #pragma omp parallel
2710  #pragma omp parallel for          {
2711          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {              vector<double> f_000(numComp);
2712              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_001(numComp);
2713                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_010(numComp);
2714                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
2715                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
2716                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
2717                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
2718                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
2719                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
2720                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
2721                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
2722                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
2723                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2724                          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]);                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2725                      } /* end of component loop i */                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2726                  } /* end of k0 loop */                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2727              } /* end of k1 loop */                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2728          } /* end of k2 loop */                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2729          /* GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_ELEMENTS BOTTOM */                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2730                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2731                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
2732                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2733                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = (f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i] + f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i])/8;
2734                            } // end of component loop i
2735                        } // end of k0 loop
2736                    } // end of k1 loop
2737                } // end of k2 loop
2738            } // end of parallel section
2739      } else {      } else {
2740          /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
2741          const double c0 = .0094373878376559314545;          const double c0 = .0094373878376559314545;
2742          const double c1 = .035220810900864519624;          const double c1 = .035220810900864519624;
2743          const double c2 = .13144585576580214704;          const double c2 = .13144585576580214704;
2744          const double c3 = .49056261216234406855;          const double c3 = .49056261216234406855;
2745  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
2746          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
2747              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
2748                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) { &n