/[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 3744 by caltinay, Tue Dec 13 06:41:54 2011 UTC trunk/ripley/src/Brick.cpp revision 4851 by sshaw, Wed Apr 9 03:30:36 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 <paso/SystemMatrix.h>
19  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <esysUtils/esysFileWriter.h>
20  }  #include <ripley/DefaultAssembler3D.h>
21    #include <ripley/WaveAssembler3D.h>
22    #include <ripley/LameAssembler3D.h>
23    #include <ripley/domainhelpers.h>
24    #include <boost/scoped_array.hpp>
25    
26    #ifdef USE_NETCDF
27    #include <netcdfcpp.h>
28    #endif
29    
30  #if USE_SILO  #if USE_SILO
31  #include <silo.h>  #include <silo.h>
# Line 25  extern "C" { Line 36  extern "C" {
36    
37  #include <iomanip>  #include <iomanip>
38    
39    #include "esysUtils/EsysRandom.h"
40    #include "blocktools.h"
41    
42    
43  using namespace std;  using namespace std;
44    using esysUtils::FileWriter;
45    
46  namespace ripley {  namespace ripley {
47    
48  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double l0, double l1, double l2, int d0,  int indexOfMax(int a, int b, int c) {
49               int d1, int d2) :      if (a > b) {
50      RipleyDomain(3),          if (c > a) {
51      m_gNE0(n0),              return 2;
52      m_gNE1(n1),          }
53      m_gNE2(n2),          return 0;
54      m_l0(l0),      } else if (b > c) {
55      m_l1(l1),          return 1;
56      m_l2(l2),      }
57      m_NX(d0),      return 2;
58      m_NY(d1),  }
59      m_NZ(d2)  
60  {  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double x0, double y0, double z0,
61                 double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2,
62                 const std::vector<double>& points, const std::vector<int>& tags,
63                 const simap_t& tagnamestonums) :
64        RipleyDomain(3)
65    {
66        if (n0 <= 0 || n1 <= 0 || n2 <= 0)
67            throw RipleyException("Number of elements in each spatial dimension "
68                    "must be positive");
69    
70        // ignore subdivision parameters for serial run
71        if (m_mpiInfo->size == 1) {
72            d0=1;
73            d1=1;
74            d2=1;
75        }
76        bool warn=false;
77    
78        std::vector<int> factors;
79        int ranks = m_mpiInfo->size;
80        int epr[3] = {n0,n1,n2};
81        int d[3] = {d0,d1,d2};
82        if (d0<=0 || d1<=0 || d2<=0) {
83            for (int i = 0; i < 3; i++) {
84                if (d[i] < 1) {
85                    d[i] = 1;
86                    continue;
87                }
88                epr[i] = -1; // can no longer be max
89                if (ranks % d[i] != 0) {
90                    throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
91                }
92                //remove
93                ranks /= d[i];
94            }
95            factorise(factors, ranks);
96            if (factors.size() != 0) {
97                warn = true;
98            }
99        }
100        while (factors.size() > 0) {
101            int i = indexOfMax(epr[0],epr[1],epr[2]);
102            int f = factors.back();
103            factors.pop_back();
104            d[i] *= f;
105            epr[i] /= f;
106        }
107        d0 = d[0]; d1 = d[1]; d2 = d[2];
108    
109      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed
110      // among number of ranks      // among number of ranks
111      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size){
112          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
113        }
114        if (warn) {
115            cout << "Warning: Automatic domain subdivision (d0=" << d0 << ", d1="
116                << d1 << ", d2=" << d2 << "). This may not be optimal!" << endl;
117        }
118    
119        double l0 = x1-x0;
120        double l1 = y1-y0;
121        double l2 = z1-z0;
122        m_dx[0] = l0/n0;
123        m_dx[1] = l1/n1;
124        m_dx[2] = l2/n2;
125    
126        if ((n0+1)%d0 > 0) {
127            n0=(int)round((float)(n0+1)/d0+0.5)*d0-1;
128            l0=m_dx[0]*n0;
129            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N0="
130                << n0 << ", l0=" << l0 << endl;
131        }
132        if ((n1+1)%d1 > 0) {
133            n1=(int)round((float)(n1+1)/d1+0.5)*d1-1;
134            l1=m_dx[1]*n1;
135            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N1="
136                << n1 << ", l1=" << l1 << endl;
137        }
138        if ((n2+1)%d2 > 0) {
139            n2=(int)round((float)(n2+1)/d2+0.5)*d2-1;
140            l2=m_dx[2]*n2;
141            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N2="
142                << n2 << ", l2=" << l2 << endl;
143        }
144    
145        if ((d0 > 1 && (n0+1)/d0<2) || (d1 > 1 && (n1+1)/d1<2) || (d2 > 1 && (n2+1)/d2<2))
146            throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
147    
148        m_gNE[0] = n0;
149        m_gNE[1] = n1;
150        m_gNE[2] = n2;
151        m_origin[0] = x0;
152        m_origin[1] = y0;
153        m_origin[2] = z0;
154        m_length[0] = l0;
155        m_length[1] = l1;
156        m_length[2] = l2;
157        m_NX[0] = d0;
158        m_NX[1] = d1;
159        m_NX[2] = d2;
160    
161        // local number of elements (including overlap)
162        m_NE[0] = m_ownNE[0] = (d0>1 ? (n0+1)/d0 : n0);
163        if (m_mpiInfo->rank%d0>0 && m_mpiInfo->rank%d0<d0-1)
164            m_NE[0]++;
165        else if (d0>1 && m_mpiInfo->rank%d0==d0-1)
166            m_ownNE[0]--;
167    
168        m_NE[1] = m_ownNE[1] = (d1>1 ? (n1+1)/d1 : n1);
169        if (m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0>0 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0<d1-1)
170            m_NE[1]++;
171        else if (d1>1 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0==d1-1)
172            m_ownNE[1]--;
173    
174        m_NE[2] = m_ownNE[2] = (d2>1 ? (n2+1)/d2 : n2);
175        if (m_mpiInfo->rank/(d0*d1)>0 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)<d2-1)
176            m_NE[2]++;
177        else if (d2>1 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)==d2-1)
178            m_ownNE[2]--;
179    
180        // local number of nodes
181        m_NN[0] = m_NE[0]+1;
182        m_NN[1] = m_NE[1]+1;
183        m_NN[2] = m_NE[2]+1;
184    
     if (n0%m_NX > 0 || n1%m_NY > 0 || n2%m_NZ > 0)  
         throw RipleyException("Number of elements must be separable into number of ranks in each dimension");  
   
     // local number of elements  
     m_NE0 = n0/m_NX;  
     m_NE1 = n1/m_NY;  
     m_NE2 = n2/m_NZ;  
     // local number of nodes (not necessarily owned)  
     m_N0 = m_NE0+1;  
     m_N1 = m_NE1+1;  
     m_N2 = m_NE2+1;  
185      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
186      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset[0] = (n0+1)/d0*(m_mpiInfo->rank%d0);
187      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset[0] > 0)
188      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset[0]--;
189        m_offset[1] = (n1+1)/d1*(m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0);
190        if (m_offset[1] > 0)
191            m_offset[1]--;
192        m_offset[2] = (n2+1)/d2*(m_mpiInfo->rank/(d0*d1));
193        if (m_offset[2] > 0)
194            m_offset[2]--;
195    
196      populateSampleIds();      populateSampleIds();
197        createPattern();
198        
199        assembler = new DefaultAssembler3D(this, m_dx, m_NX, m_NE, m_NN);
200        for (map<string, int>::const_iterator i = tagnamestonums.begin();
201                i != tagnamestonums.end(); i++) {
202            setTagMap(i->first, i->second);
203        }
204        addPoints(tags.size(), &points[0], &tags[0]);
205  }  }
206    
207    
208  Brick::~Brick()  Brick::~Brick()
209  {  {
210        delete assembler;
211  }  }
212    
213  string Brick::getDescription() const  string Brick::getDescription() const
# Line 80  bool Brick::operator==(const AbstractDom Line 220  bool Brick::operator==(const AbstractDom
220      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
221      if (o) {      if (o) {
222          return (RipleyDomain::operator==(other) &&          return (RipleyDomain::operator==(other) &&
223                  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]
224                  && 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]
225                  && 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]
226                    && m_NX[0]==o->m_NX[0] && m_NX[1]==o->m_NX[1] && m_NX[2]==o->m_NX[2]);
227      }      }
228    
229      return false;      return false;
230  }  }
231    
232    void Brick::readNcGrid(escript::Data& out, string filename, string varname,
233                const ReaderParameters& params) const
234    {
235    #ifdef USE_NETCDF
236        // check destination function space
237        int myN0, myN1, myN2;
238        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
239            myN0 = m_NN[0];
240            myN1 = m_NN[1];
241            myN2 = m_NN[2];
242        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
243                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
244            myN0 = m_NE[0];
245            myN1 = m_NE[1];
246            myN2 = m_NE[2];
247        } else
248            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid function space for output data object");
249    
250        if (params.first.size() != 3)
251            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
252    
253        if (params.numValues.size() != 3)
254            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
255    
256        if (params.multiplier.size() != 3)
257            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
258        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
259            if (params.multiplier[i]<1)
260                throw RipleyException("readNcGrid(): all multipliers must be positive");
261    
262        // check file existence and size
263        NcFile f(filename.c_str(), NcFile::ReadOnly);
264        if (!f.is_valid())
265            throw RipleyException("readNcGrid(): cannot open file");
266    
267        NcVar* var = f.get_var(varname.c_str());
268        if (!var)
269            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid variable name");
270    
271        // TODO: rank>0 data support
272        const int numComp = out.getDataPointSize();
273        if (numComp > 1)
274            throw RipleyException("readNcGrid(): only scalar data supported");
275    
276        const int dims = var->num_dims();
277        boost::scoped_array<long> edges(var->edges());
278    
279        // is this a slice of the data object (dims!=3)?
280        // note the expected ordering of edges (as in numpy: z,y,x)
281        if ( (dims==3 && (params.numValues[2] > edges[0] ||
282                          params.numValues[1] > edges[1] ||
283                          params.numValues[0] > edges[2]))
284                || (dims==2 && params.numValues[2]>1)
285                || (dims==1 && (params.numValues[2]>1 || params.numValues[1]>1)) ) {
286            throw RipleyException("readNcGrid(): not enough data in file");
287        }
288    
289        // check if this rank contributes anything
290        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
291                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
292                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
293                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
294                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
295                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
296            return;
297        }
298    
299        // now determine how much this rank has to write
300    
301        // first coordinates in data object to write to
302        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
303        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
304        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
305        // indices to first value in file (not accounting for reverse yet)
306        int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
307        int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
308        int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
309        // number of values to read
310        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
311        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
312        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
313    
314        // make sure we read the right block if going backwards through file
315        if (params.reverse[0])
316            idx0 = edges[dims-1]-num0-idx0;
317        if (dims>1 && params.reverse[1])
318            idx1 = edges[dims-2]-num1-idx1;
319        if (dims>2 && params.reverse[2])
320            idx2 = edges[dims-3]-num2-idx2;
321    
322    
323        vector<double> values(num0*num1*num2);
324        if (dims==3) {
325            var->set_cur(idx2, idx1, idx0);
326            var->get(&values[0], num2, num1, num0);
327        } else if (dims==2) {
328            var->set_cur(idx1, idx0);
329            var->get(&values[0], num1, num0);
330        } else {
331            var->set_cur(idx0);
332            var->get(&values[0], num0);
333        }
334    
335        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
336        out.requireWrite();
337    
338        // helpers for reversing
339        const int x0 = (params.reverse[0] ? num0-1 : 0);
340        const int x_mult = (params.reverse[0] ? -1 : 1);
341        const int y0 = (params.reverse[1] ? num1-1 : 0);
342        const int y_mult = (params.reverse[1] ? -1 : 1);
343        const int z0 = (params.reverse[2] ? num2-1 : 0);
344        const int z_mult = (params.reverse[2] ? -1 : 1);
345    
346        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
347            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
348    #pragma omp parallel for
349                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
350                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
351                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
352                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
353                    const int srcIndex=(z0+z_mult*z)*num1*num0
354                                      +(y0+y_mult*y)*num0
355                                      +(x0+x_mult*x);
356                    if (!isnan(values[srcIndex])) {
357                        for (index_t m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
358                            for (index_t m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
359                                for (index_t m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
360                                    const int dataIndex = baseIndex+m0
361                                                   +m1*myN0
362                                                   +m2*myN0*myN1;
363                                    double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
364                                    for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
365                                        *dest++ = values[srcIndex];
366                                    }
367                                }
368                            }
369                        }
370                    }
371                }
372            }
373        }
374    #else
375        throw RipleyException("readNcGrid(): not compiled with netCDF support");
376    #endif
377    }
378    
379    #ifdef USE_BOOSTIO
380    void Brick::readBinaryGridFromZipped(escript::Data& out, string filename,
381                               const ReaderParameters& params) const
382    {
383        // the mapping is not universally correct but should work on our
384        // supported platforms
385        switch (params.dataType) {
386            case DATATYPE_INT32:
387                readBinaryGridZippedImpl<int>(out, filename, params);
388                break;
389            case DATATYPE_FLOAT32:
390                readBinaryGridZippedImpl<float>(out, filename, params);
391                break;
392            case DATATYPE_FLOAT64:
393                readBinaryGridZippedImpl<double>(out, filename, params);
394                break;
395            default:
396                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
397        }
398    }
399    #endif
400    
401    void Brick::readBinaryGrid(escript::Data& out, string filename,
402                               const ReaderParameters& params) const
403    {
404        // the mapping is not universally correct but should work on our
405        // supported platforms
406        switch (params.dataType) {
407            case DATATYPE_INT32:
408                readBinaryGridImpl<int>(out, filename, params);
409                break;
410            case DATATYPE_FLOAT32:
411                readBinaryGridImpl<float>(out, filename, params);
412                break;
413            case DATATYPE_FLOAT64:
414                readBinaryGridImpl<double>(out, filename, params);
415                break;
416            default:
417                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
418        }
419    }
420    
421    template<typename ValueType>
422    void Brick::readBinaryGridImpl(escript::Data& out, const string& filename,
423                                   const ReaderParameters& params) const
424    {
425        // check destination function space
426        int myN0, myN1, myN2;
427        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
428            myN0 = m_NN[0];
429            myN1 = m_NN[1];
430            myN2 = m_NN[2];
431        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
432                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
433            myN0 = m_NE[0];
434            myN1 = m_NE[1];
435            myN2 = m_NE[2];
436        } else
437            throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid function space for output data object");
438    
439        if (params.first.size() != 3)
440            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
441    
442        if (params.numValues.size() != 3)
443            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
444    
445        if (params.multiplier.size() != 3)
446            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
447        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
448            if (params.multiplier[i]<1)
449                throw RipleyException("readBinaryGrid(): all multipliers must be positive");
450    
451        // check file existence and size
452        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
453        if (f.fail()) {
454            throw RipleyException("readBinaryGrid(): cannot open file");
455        }
456        f.seekg(0, ios::end);
457        const int numComp = out.getDataPointSize();
458        const int filesize = f.tellg();
459        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
460        if (filesize < reqsize) {
461            f.close();
462            throw RipleyException("readBinaryGrid(): not enough data in file");
463        }
464    
465        // check if this rank contributes anything
466        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
467                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
468                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
469                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
470                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
471                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
472            f.close();
473            return;
474        }
475    
476        // now determine how much this rank has to write
477    
478        // first coordinates in data object to write to
479        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
480        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
481        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
482        // indices to first value in file
483        const int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
484        const int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
485        const int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
486        // number of values to read
487        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
488        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
489        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
490    
491        out.requireWrite();
492        vector<ValueType> values(num0*numComp);
493        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
494    
495        for (int z=0; z<num2; z++) {
496            for (int y=0; y<num1; y++) {
497                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*params.numValues[0]
498                                 +(idx2+z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
499                f.seekg(fileofs*sizeof(ValueType));
500                f.read((char*)&values[0], num0*numComp*sizeof(ValueType));
501    
502                for (int x=0; x<num0; x++) {
503                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
504                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
505                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
506                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
507                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
508                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
509                                const int dataIndex = baseIndex+m0
510                                               +m1*myN0
511                                               +m2*myN0*myN1;
512                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
513                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
514                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
515    
516                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
517                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
518                                        // this will alter val!!
519                                        byte_swap32(cval);
520                                    }
521                                    if (!std::isnan(val)) {
522                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
523                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
524                                        }
525                                    }
526                                }
527                            }
528                        }
529                    }
530                }
531            }
532        }
533    
534        f.close();
535    }
536    
537    #ifdef USE_BOOSTIO
538    template<typename ValueType>
539    void Brick::readBinaryGridZippedImpl(escript::Data& out, const string& filename,
540                                   const ReaderParameters& params) const
541    {
542        // check destination function space
543        int myN0, myN1, myN2;
544        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
545            myN0 = m_NN[0];
546            myN1 = m_NN[1];
547            myN2 = m_NN[2];
548        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
549                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
550            myN0 = m_NE[0];
551            myN1 = m_NE[1];
552            myN2 = m_NE[2];
553        } else
554            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): invalid function space for output data object");
555    
556        if (params.first.size() != 3)
557            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'first' must have 3 entries");
558    
559        if (params.numValues.size() != 3)
560            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'numValues' must have 3 entries");
561    
562        if (params.multiplier.size() != 3)
563            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
564        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
565            if (params.multiplier[i]<1)
566                throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): all multipliers must be positive");
567    
568        // check file existence and size
569        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
570        if (f.fail()) {
571            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): cannot open file");
572        }
573        f.seekg(0, ios::end);
574        const int numComp = out.getDataPointSize();
575        int filesize = f.tellg();
576        f.seekg(0, ios::beg);
577        std::vector<char> compressed(filesize);
578        f.read((char*)&compressed[0], filesize);
579        f.close();
580        std::vector<char> decompressed = unzip(compressed);
581        filesize = decompressed.size();
582        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
583        if (filesize < reqsize) {
584            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): not enough data in file");
585        }
586    
587        // check if this rank contributes anything
588        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
589                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
590                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
591                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
592                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
593                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
594            return;
595        }
596    
597        // now determine how much this rank has to write
598    
599        // first coordinates in data object to write to
600        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
601        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
602        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
603        // indices to first value in file
604        const int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
605        const int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
606        const int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
607        // number of values to read
608        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
609        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
610        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
611    
612        out.requireWrite();
613        vector<ValueType> values(num0*numComp);
614        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
615    
616        for (int z=0; z<num2; z++) {
617            for (int y=0; y<num1; y++) {
618                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*params.numValues[0]
619                                 +(idx2+z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
620                memcpy((char*)&values[0], (char*)&decompressed[fileofs*sizeof(ValueType)], num0*numComp*sizeof(ValueType));
621                
622                for (int x=0; x<num0; x++) {
623                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
624                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
625                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
626                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
627                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
628                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
629                                const int dataIndex = baseIndex+m0
630                                               +m1*myN0
631                                               +m2*myN0*myN1;
632                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
633                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
634                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
635    
636                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
637                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
638                                        // this will alter val!!
639                                        byte_swap32(cval);
640                                    }
641                                    if (!std::isnan(val)) {
642                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
643                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
644                                        }
645                                    }
646                                }
647                            }
648                        }
649                    }
650                }
651            }
652        }
653    }
654    #endif
655    
656    void Brick::writeBinaryGrid(const escript::Data& in, string filename,
657                                int byteOrder, int dataType) const
658    {
659        // the mapping is not universally correct but should work on our
660        // supported platforms
661        switch (dataType) {
662            case DATATYPE_INT32:
663                writeBinaryGridImpl<int>(in, filename, byteOrder);
664                break;
665            case DATATYPE_FLOAT32:
666                writeBinaryGridImpl<float>(in, filename, byteOrder);
667                break;
668            case DATATYPE_FLOAT64:
669                writeBinaryGridImpl<double>(in, filename, byteOrder);
670                break;
671            default:
672                throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
673        }
674    }
675    
676    template<typename ValueType>
677    void Brick::writeBinaryGridImpl(const escript::Data& in,
678                                    const string& filename, int byteOrder) const
679    {
680        // check function space and determine number of points
681        int myN0, myN1, myN2;
682        int totalN0, totalN1, totalN2;
683        if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
684            myN0 = m_NN[0];
685            myN1 = m_NN[1];
686            myN2 = m_NN[2];
687            totalN0 = m_gNE[0]+1;
688            totalN1 = m_gNE[1]+1;
689            totalN2 = m_gNE[2]+1;
690        } else if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
691                    in.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
692            myN0 = m_NE[0];
693            myN1 = m_NE[1];
694            myN2 = m_NE[2];
695            totalN0 = m_gNE[0];
696            totalN1 = m_gNE[1];
697            totalN2 = m_gNE[2];
698        } else
699            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid function space of data object");
700    
701        const int numComp = in.getDataPointSize();
702        const int dpp = in.getNumDataPointsPerSample();
703        const int fileSize = sizeof(ValueType)*numComp*dpp*totalN0*totalN1*totalN2;
704    
705        if (numComp > 1 || dpp > 1)
706            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): only scalar, single-value data supported");
707    
708        // from here on we know that each sample consists of one value
709        FileWriter fw;
710        fw.openFile(filename, fileSize);
711        MPIBarrier();
712    
713        for (index_t z=0; z<myN2; z++) {
714            for (index_t y=0; y<myN1; y++) {
715                const int fileofs = (m_offset[0]+(m_offset[1]+y)*totalN0
716                                    +(m_offset[2]+z)*totalN0*totalN1)*sizeof(ValueType);
717                ostringstream oss;
718    
719                for (index_t x=0; x<myN0; x++) {
720                    const double* sample = in.getSampleDataRO(z*myN0*myN1+y*myN0+x);
721                    ValueType fvalue = static_cast<ValueType>(*sample);
722                    if (byteOrder == BYTEORDER_NATIVE) {
723                        oss.write((char*)&fvalue, sizeof(fvalue));
724                    } else {
725                        char* value = reinterpret_cast<char*>(&fvalue);
726                        oss.write(byte_swap32(value), sizeof(fvalue));
727                    }
728                }
729                fw.writeAt(oss, fileofs);
730            }
731        }
732        fw.close();
733    }
734    
735  void Brick::dump(const string& fileName) const  void Brick::dump(const string& fileName) const
736  {  {
737  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 96  void Brick::dump(const string& fileName) Line 740  void Brick::dump(const string& fileName)
740          fn+=".silo";          fn+=".silo";
741      }      }
742    
     const int NUM_SILO_FILES = 1;  
     const char* blockDirFmt = "/block%04d";  
743      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
744      string siloPath;      string siloPath;
745      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
746    
747  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
748      PMPIO_baton_t* baton = NULL;      PMPIO_baton_t* baton = NULL;
749        const int NUM_SILO_FILES = 1;
750        const char* blockDirFmt = "/block%04d";
751  #endif  #endif
752    
753      if (m_mpiInfo->size > 1) {      if (m_mpiInfo->size > 1) {
# Line 148  void Brick::dump(const string& fileName) Line 792  void Brick::dump(const string& fileName)
792      }      }
793      */      */
794    
795      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_N0]);      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_NN[0]]);
796      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_N1]);      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_NN[1]]);
797      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_N2]);      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_NN[2]]);
798      double* coords[3] = { x.get(), y.get(), z.get() };      double* coords[3] = { x.get(), y.get(), z.get() };
     pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);  
     pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);  
     pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);  
799  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
800      {      {
801  #pragma omp for  #pragma omp for
802          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
803              coords[0][i0]=xdx.first+i0*xdx.second;              coords[0][i0]=getLocalCoordinate(i0, 0);
804          }          }
805  #pragma omp for  #pragma omp for
806          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
807              coords[1][i1]=ydy.first+i1*ydy.second;              coords[1][i1]=getLocalCoordinate(i1, 1);
808          }          }
809  #pragma omp for  #pragma omp for
810          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
811              coords[2][i2]=zdz.first+i2*zdz.second;              coords[2][i2]=getLocalCoordinate(i2, 2);
812          }          }
813      }      }
814      IndexVector dims = getNumNodesPerDim();      int* dims = const_cast<int*>(getNumNodesPerDim());
815      DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, &dims[0], 3, DB_DOUBLE,  
816        // write mesh
817        DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, dims, 3, DB_DOUBLE,
818              DB_COLLINEAR, NULL);              DB_COLLINEAR, NULL);
819    
820      DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], &dims[0], 3,      // write node ids
821        DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], dims, 3,
822              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);
823    
824      // write element ids      // write element ids
825      dims = getNumElementsPerDim();      dims = const_cast<int*>(getNumElementsPerDim());
826      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],
827              &dims[0], 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);              dims, 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);
828    
829      // rank 0 writes multimesh and multivar      // rank 0 writes multimesh and multivar
830      if (m_mpiInfo->rank == 0) {      if (m_mpiInfo->rank == 0) {
# Line 229  void Brick::dump(const string& fileName) Line 873  void Brick::dump(const string& fileName)
873      }      }
874    
875  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
876      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
877  #endif  #endif
878  }  }
879    
# Line 237  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 881  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
881  {  {
882      switch (fsType) {      switch (fsType) {
883          case Nodes:          case Nodes:
884          case DegreesOfFreedom: //FIXME          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
         case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME  
885              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
886            case DegreesOfFreedom:
887            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
888                return &m_dofId[0];
889          case Elements:          case Elements:
890          case ReducedElements:          case ReducedElements:
891              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
892            case FaceElements:
893          case ReducedFaceElements:          case ReducedFaceElements:
894              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
895            case Points:
896                return &m_diracPointNodeIDs[0];
897          default:          default:
898              break;              break;
899      }      }
900    
901      stringstream msg;      stringstream msg;
902      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type "<<fsType;
         << fsType;  
903      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
904  }  }
905    
906  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
907  {  {
908  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
909      if (fsCode == Nodes) {          return true;
910          const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
911          const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;      switch (fsType) {
912          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
913      } else          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
914          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
915  #else          case DegreesOfFreedom:
916      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
917  #endif              return true;
918            case Elements:
919            case ReducedElements:
920                {
921                    // check ownership of element's _last_ node
922                    const index_t x=id%m_NE[0] + 1;
923                    const index_t y=id%(m_NE[0]*m_NE[1])/m_NE[0] + 1;
924                    const index_t z=id/(m_NE[0]*m_NE[1]) + 1;
925                    return (m_dofMap[x + m_NN[0]*y + m_NN[0]*m_NN[1]*z] < getNumDOF());
926                }
927            case FaceElements:
928            case ReducedFaceElements:
929                {
930                    // check ownership of face element's last node
931                    dim_t n=0;
932                    for (size_t i=0; i<6; i++) {
933                        n+=m_faceCount[i];
934                        if (id<n) {
935                            const index_t j=id-n+m_faceCount[i];
936                            if (i>=4) { // front or back
937                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
938                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]] < getNumDOF());
939                            } else if (i>=2) { // bottom or top
940                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_NN[0]*(m_NN[1]-1));
941                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
942                            } else { // left or right
943                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_NN[0]-1);
944                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE[1]+1)*m_NN[0]+(j/m_NE[1]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
945                            }
946                        }
947                    }
948                    return false;
949                }
950            default:
951                break;
952        }
953    
954        stringstream msg;
955        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
956        throw RipleyException(msg.str());
957    }
958    
959    void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
960    {
961        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
962            out.requireWrite();
963    #pragma omp parallel
964            {
965                if (m_faceOffset[0] > -1) {
966    #pragma omp for nowait
967                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
968                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
969                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
970                            // set vector at four quadrature points
971                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
972                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
973                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
974                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
975                        }
976                    }
977                }
978    
979                if (m_faceOffset[1] > -1) {
980    #pragma omp for nowait
981                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
982                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
983                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
984                            // set vector at four quadrature points
985                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
986                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
987                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
988                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
989                        }
990                    }
991                }
992    
993                if (m_faceOffset[2] > -1) {
994    #pragma omp for nowait
995                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
996                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
997                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
998                            // set vector at four quadrature points
999                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1000                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1001                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1002                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
1003                        }
1004                    }
1005                }
1006    
1007                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1008    #pragma omp for nowait
1009                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1010                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1011                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1012                            // set vector at four quadrature points
1013                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1014                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1015                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1016                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
1017                        }
1018                    }
1019                }
1020    
1021                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1022    #pragma omp for nowait
1023                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1024                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1025                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1026                            // set vector at four quadrature points
1027                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1028                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1029                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1030                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
1031                        }
1032                    }
1033                }
1034    
1035                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1036    #pragma omp for nowait
1037                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1038                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1039                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1040                            // set vector at four quadrature points
1041                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1042                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1043                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1044                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
1045                        }
1046                    }
1047                }
1048            } // end of parallel section
1049        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1050            out.requireWrite();
1051    #pragma omp parallel
1052            {
1053                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1054    #pragma omp for nowait
1055                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1056                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1057                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1058                            *o++ = -1.;
1059                            *o++ = 0.;
1060                            *o = 0.;
1061                        }
1062                    }
1063                }
1064    
1065                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1066    #pragma omp for nowait
1067                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1068                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1069                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1070                            *o++ = 1.;
1071                            *o++ = 0.;
1072                            *o = 0.;
1073                        }
1074                    }
1075                }
1076    
1077                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1078    #pragma omp for nowait
1079                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1080                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1081                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1082                            *o++ = 0.;
1083                            *o++ = -1.;
1084                            *o = 0.;
1085                        }
1086                    }
1087                }
1088    
1089                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1090    #pragma omp for nowait
1091                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1092                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1093                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1094                            *o++ = 0.;
1095                            *o++ = 1.;
1096                            *o = 0.;
1097                        }
1098                    }
1099                }
1100    
1101                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1102    #pragma omp for nowait
1103                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1104                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1105                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1106                            *o++ = 0.;
1107                            *o++ = 0.;
1108                            *o = -1.;
1109                        }
1110                    }
1111                }
1112    
1113                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1114    #pragma omp for nowait
1115                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1116                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1117                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1118                            *o++ = 0.;
1119                            *o++ = 0.;
1120                            *o = 1.;
1121                        }
1122                    }
1123                }
1124            } // end of parallel section
1125    
1126        } else {
1127            stringstream msg;
1128            msg << "setToNormal: invalid function space type "
1129                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1130            throw RipleyException(msg.str());
1131        }
1132  }  }
1133    
1134  void Brick::setToGradient(escript::Data& out, const escript::Data& cIn) const  void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
1135    {
1136        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
1137                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1138            out.requireWrite();
1139            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1140            const double size=sqrt(m_dx[0]*m_dx[0]+m_dx[1]*m_dx[1]+m_dx[2]*m_dx[2]);
1141    #pragma omp parallel for
1142            for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
1143                double* o = out.getSampleDataRW(k);
1144                fill(o, o+numQuad, size);
1145            }
1146        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
1147                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1148            out.requireWrite();
1149            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1150    #pragma omp parallel
1151            {
1152                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1153                    const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1154    #pragma omp for nowait
1155                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1156                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1157                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1158                            fill(o, o+numQuad, size);
1159                        }
1160                    }
1161                }
1162    
1163                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1164                    const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1165    #pragma omp for nowait
1166                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1167                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1168                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1169                            fill(o, o+numQuad, size);
1170                        }
1171                    }
1172                }
1173    
1174                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1175                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1176    #pragma omp for nowait
1177                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1178                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1179                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1180                            fill(o, o+numQuad, size);
1181                        }
1182                    }
1183                }
1184    
1185                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1186                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1187    #pragma omp for nowait
1188                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1189                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1190                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1191                            fill(o, o+numQuad, size);
1192                        }
1193                    }
1194                }
1195    
1196                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1197                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1198    #pragma omp for nowait
1199                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1200                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1201                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1202                            fill(o, o+numQuad, size);
1203                        }
1204                    }
1205                }
1206    
1207                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1208                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1209    #pragma omp for nowait
1210                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1211                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1212                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1213                            fill(o, o+numQuad, size);
1214                        }
1215                    }
1216                }
1217            } // end of parallel section
1218    
1219        } else {
1220            stringstream msg;
1221            msg << "setToSize: invalid function space type "
1222                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1223            throw RipleyException(msg.str());
1224        }
1225    }
1226    
1227    void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
1228    {
1229        RipleyDomain::Print_Mesh_Info(full);
1230        if (full) {
1231            cout << "     Id  Coordinates" << endl;
1232            cout.precision(15);
1233            cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
1234            for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {
1235                cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]
1236                    << "  " << getLocalCoordinate(i%m_NN[0], 0)
1237                    << "  " << getLocalCoordinate(i%(m_NN[0]*m_NN[1])/m_NN[0], 1)
1238                    << "  " << getLocalCoordinate(i/(m_NN[0]*m_NN[1]), 2) << endl;
1239            }
1240        }
1241    }
1242    
1243    
1244    //protected
1245    void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const
1246    {
1247        escriptDataC x = arg.getDataC();
1248        int numDim = m_numDim;
1249        if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))
1250            throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");
1251        if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))
1252            throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");
1253    
1254        arg.requireWrite();
1255    #pragma omp parallel for
1256        for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
1257            for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
1258                for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
1259                    double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_NN[0]*i1+m_NN[0]*m_NN[1]*i2);
1260                    point[0] = getLocalCoordinate(i0, 0);
1261                    point[1] = getLocalCoordinate(i1, 1);
1262                    point[2] = getLocalCoordinate(i2, 2);
1263                }
1264            }
1265        }
1266    }
1267    
1268    //protected
1269    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
1270  {  {
     escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&cIn);  
1271      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;  
1272      const double C0 = .044658198738520451079;      const double C0 = .044658198738520451079;
1273      const double C1 = .16666666666666666667;      const double C1 = .16666666666666666667;
1274      const double C2 = .21132486540518711775;      const double C2 = .21132486540518711775;
# Line 285  void Brick::setToGradient(escript::Data& Line 1278  void Brick::setToGradient(escript::Data&
1278      const double C6 = .78867513459481288225;      const double C6 = .78867513459481288225;
1279    
1280      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
1281          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
1282  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
1283          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
1284              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
1285                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
1286                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
1287                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
1288                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
1289                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
1290                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
1291                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
1292                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
1293                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1294                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1295                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1296                          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));
1297                          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));
1298                          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));
1299                          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));
1300                          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));
1301                          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));
1302                          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));
1303                          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));
1304                          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,m_NE[0],m_NE[1]));
1305                          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) {
1306                          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];
1307                          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];
1308                          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];
1309                          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];
1310                          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];
1311                          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];
1312                          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];
1313                          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];
1314                          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];
1315                          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];
1316                          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];
1317                          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];
1318                          o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1319                          o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
1320                          o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
1321                          o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1322                          o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
1323                          o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
1324                          o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1325                          o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
1326                          o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
1327                          o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1328                          o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
1329                          o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
1330                          o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;                              o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
1331                          o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;                              o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
1332                      } /* end of component loop i */                              o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
1333                  } /* end of k0 loop */                              o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
1334              } /* end of k1 loop */                              o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
1335          } /* end of k2 loop */                              o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
1336          /* GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS BOTTOM */                              o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
1337                                o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
1338                                o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
1339                                o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
1340                                o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
1341                                o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
1342                            } // end of component loop i
1343                        } // end of k0 loop
1344                    } // end of k1 loop
1345                } // end of k2 loop
1346            } // end of parallel section
1347      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1348          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
1349  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
1350          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
1351              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
1352                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
1353                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
1354                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
1355                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
1356                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
1357                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
1358                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
1359                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
1360                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1361                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1362                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1363                          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));
1364                          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));
1365                          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));
1366                      } /* 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));
1367                  } /* end of k0 loop */                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1368              } /* 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));
1369          } /* 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));
1370          /* 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));
1371                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
1372                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1373                                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];
1374                                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];
1375                                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];
1376                            } // end of component loop i
1377                        } // end of k0 loop
1378                    } // end of k1 loop
1379                } // end of k2 loop
1380            } // end of parallel section
1381      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1382          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_FACES TOP */          out.requireWrite();
1383  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1384          {          {
1385                vector<double> f_000(numComp);
1386                vector<double> f_001(numComp);
1387                vector<double> f_010(numComp);
1388                vector<double> f_011(numComp);
1389                vector<double> f_100(numComp);
1390                vector<double> f_101(numComp);
1391                vector<double> f_110(numComp);
1392                vector<double> f_111(numComp);
1393              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1394  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1395                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1396                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1397                          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));
1398                          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));
1399                          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));
1400                          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));
1401                          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));
1402                          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));
1403                          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));
1404                          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));
1405                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1406                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1407                              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];
1408                              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];
1409                              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];
1410                              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];
1411                              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];
1412                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1413                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1414                              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];
1415                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1416                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1417                              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];
1418                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1419                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1420                              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];
1421                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1422                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1423                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1424                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1425                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1426              } /* end of face 0 */              } // end of face 0
1427              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1428  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1429                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1430                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1431                          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));
1432                          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));
1433                          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));
1434                          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));
1435                          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));
1436                          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));
1437                          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));
1438                          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));
1439                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1440                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1441                              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];
1442                              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];
1443                              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];
1444                              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];
1445                              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];
1446                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1447                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1448                              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];
1449                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1450                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1451                              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];
1452                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1453                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1454                              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];
1455                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1456                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1457                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1458                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1459                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1460              } /* end of face 1 */              } // end of face 1
1461              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1462  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1463                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1464                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1465                          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));
1466                          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));
1467                          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));
1468                          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));
1469                          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));
1470                          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));
1471                          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));
1472                          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));
1473                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1474                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1475                              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];
1476                              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];
1477                              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];
1478                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1479                              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];
1480                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
1481                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1482                              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];
1483                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
1484                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
1485                              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];
1486                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
1487                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
1488                              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];
1489                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
1490                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1491                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1492                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1493              } /* end of face 2 */              } // end of face 2
1494              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1495  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1496                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1497                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1498                          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));
1499                          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));
1500                          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));
1501                          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));
1502                          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));
1503                          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));
1504                          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));
1505                          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));
1506                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1507                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1508                              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];
1509                              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];
1510                              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];
1511                              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];
1512                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1513                              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];
1514                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1515                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1516                              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];
1517                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1518                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1519                              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];
1520                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1521                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1522                              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];
1523                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1524                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1525                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1526                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1527              } /* end of face 3 */              } // end of face 3
1528              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1529  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1530                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1531                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1532                          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));
1533                          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));
1534                          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));
1535                          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));
1536                          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));
1537                          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));
1538                          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));
1539                          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));
1540                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1541                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1542                              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];
1543                              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];
1544                              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];
1545                              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];
1546                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1547                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1548                              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];
1549                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1550                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1551                              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];
1552                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1553                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1554                              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];
1555                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1556                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1557                              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];
1558                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1559                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1560                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1561              } /* end of face 4 */              } // end of face 4
1562              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1563  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1564                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1565                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1566                          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));
1567                          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));
1568                          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));
1569                          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));
1570                          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));
1571                          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));
1572                          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));
1573                          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));
1574                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1575                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1576                              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];
1577                              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];
1578                              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];
1579                              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];
1580                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1581                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1582                              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];
1583                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1584                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1585                              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];
1586                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1587                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1588                              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];
1589                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1590                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1591                              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];
1592                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1593                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1594                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1595              } /* end of face 5 */              } // end of face 5
1596          } // end of parallel section          } // end of parallel section
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_FACES BOTTOM */  
1597      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1598          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES TOP */          out.requireWrite();
1599  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1600          {          {
1601                vector<double> f_000(numComp);
1602                vector<double> f_001(numComp);
1603                vector<double> f_010(numComp);
1604                vector<double> f_011(numComp);
1605                vector<double> f_100(numComp);
1606                vector<double> f_101(numComp);
1607                vector<double> f_110(numComp);
1608                vector<double> f_111(numComp);
1609              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1610  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1611                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1612                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1613                          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));
1614                          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));
1615                          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));
1616                          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));
1617                          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));
1618                          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));
1619                          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));
1620                          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));
1621                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1622                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1623                              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];
1624                              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];
1625                              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];
1626                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1627                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1628                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1629              } /* end of face 0 */              } // end of face 0
1630              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1631  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1632                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1633                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1634                          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));
1635                          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));
1636                          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));
1637                          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));
1638                          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));
1639                          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));
1640                          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));
1641                          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));
1642                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1643                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1644                              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];
1645                              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];
1646                              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];
1647                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1648                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1649                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1650              } /* end of face 1 */              } // end of face 1
1651              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -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 < m_NE[2]; ++k2) {
1654                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1655                          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));
1656                          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));
1657                          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));
1658                          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));
1659                          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));
1660                          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));
1661                          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));
1662                          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));
1663                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
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_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];
1666                              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];
1667                              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];
1668                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1669                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1670                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1671              } /* end of face 2 */              } // end of face 2
1672              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -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 < m_NE[2]; ++k2) {
1675                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1676                          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));
1677                          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));
1678                          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));
1679                          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));
1680                          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));
1681                          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));
1682                          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));
1683                          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));
1684                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
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_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];
1687                              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];
1688                              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];
1689                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1690                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1691                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1692              } /* end of face 3 */              } // end of face 3
1693              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1694  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1695                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1696                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1697                          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));
1698                          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));
1699                          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));
1700                          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));
1701                          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));
1702                          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));
1703                          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));
1704                          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));
1705                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
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_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];
1708                              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];
1709                              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];
1710                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1711                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1712                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1713              } /* end of face 4 */              } // end of face 4
1714              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1715  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1716                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1717                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1718                          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));
1719                          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));
1720                          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));
1721                          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));
1722                          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));
1723                          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));
1724                          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));
1725                          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));
1726                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
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_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];
1729                              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];
1730                              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];
1731                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1732                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1733                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1734              } /* end of face 5 */              } // end of face 5
1735          } // 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());  
1736      }      }
1737  }  }
1738    
1739  void Brick::setToIntegrals(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const  //protected
1740    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const
1741  {  {
1742      escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&arg);      const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1743      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
1744      const double h0 = m_l0/m_gNE0;      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
1745      const double h1 = m_l1/m_gNE1;      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
1746      const double h2 = m_l2/m_gNE2;      const int fs = arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1747      if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {      if (fs == Elements && arg.actsExpanded()) {
1748          const double w_0 = h0*h1*h2/8.;          const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2]/8.;
1749  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1750          {          {
1751              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1752  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1753              for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1754                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1755                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1756                          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]));
1757                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1758                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1759                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1760                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1761                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1762                              const register double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];                              const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1763                              const register double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];                              const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1764                              const register double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];                              const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1765                              const register double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];                              const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1766                              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;
1767                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1768                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1769                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1770              } /* end of k2 loop */              } // end of k2 loop
1771    
1772  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1773              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1774                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1775          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1776      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {  
1777          const double w_0 = h0*h1*h2;      } else if (fs==ReducedElements || (fs==Elements && !arg.actsExpanded())) {
1778            const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2];
1779  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1780          {          {
1781              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1782  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1783              for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1784                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1785                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1786                          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]));
1787                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1788                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1789                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1790                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1791                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1792              } /* end of k2 loop */              } // end of k2 loop
1793    
1794  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1795              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1796                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1797          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1798      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {  
1799          const double w_0 = h1*h2/4.;      } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1800          const double w_1 = h0*h2/4.;          const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2]/4.;
1801          const double w_2 = h0*h1/4.;          const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2]/4.;
1802            const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1]/4.;
1803  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1804          {          {
1805              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1806              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1807  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1808                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1809                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1810                          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]));
1811                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1812                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1813                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1814                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1815                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1816                              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;
1817                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1818                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1819                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1820              }              }
1821    
1822              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1823  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1824                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1825                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1826                          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]));
1827                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1828                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1829                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1830                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1831                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1832                              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;
1833                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1834                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1835                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1836              }              }
1837    
1838              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1839  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1840                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1841                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1842                          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]));
1843                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1844                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1845                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1846                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1847                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1848                              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;
1849                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1850                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1851                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1852              }              }
1853    
1854              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1855  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1856                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1857                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1858                          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]));
1859                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1860                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1861                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1862                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1863                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1864                              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;
1865                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1866                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1867                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1868              }              }
1869    
1870              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1871  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1872                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1873                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1874                          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]));
1875                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1876                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1877                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1878                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1879                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1880                              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;
1881                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1882                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1883                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1884              }              }
1885    
1886              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1887  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1888                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1889                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1890                          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]));
1891                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1892                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1893                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1894                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1895                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1896                              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;
1897                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1898                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1899                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1900              }              }
1901    
1902  #pragma omp critical  #pragma omp critical
# Line 879  void Brick::setToIntegrals(vector<double Line 1904  void Brick::setToIntegrals(vector<double
1904                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1905          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1906    
1907      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1908          const double w_0 = h1*h2;          const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2];
1909          const double w_1 = h0*h2;          const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2];
1910          const double w_2 = h0*h1;          const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1];
1911  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1912          {          {
1913              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1914              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1915  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1916                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1917                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1918                          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]));
1919                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1920                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1921                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1922                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1923                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1924              }              }
1925    
1926              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1927  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1928                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1929                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1930                          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]));
1931                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1932                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1933                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1934                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1935                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1936              }              }
1937    
1938              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1939  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1940                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1941                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1942                          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]));
1943                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1944                              int_local[i]+=f[i]*w_1;                              int_local[i]+=f[i]*w_1;
1945                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1946                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1947                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1948              }              }
1949    
1950              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1951  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1952                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1953                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1954                          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]));
1955                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1956                              int_local[i]+=f[i]*w_1;                              int_local[i]+=f[i]*w_1;
1957                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1958                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1959                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1960              }              }
1961    
1962              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1963  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1964                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1965                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1966                          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]));
1967                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1968                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                              int_local[i]+=f[i]*w_2;
1969                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1970                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1971                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1972              }              }
1973    
1974              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1975  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1976                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1977                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1978                          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]));
1979                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1980                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                              int_local[i]+=f[i]*w_2;
1981                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1982                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1983                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1984              }              }
1985    
1986  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1987              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1988                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1989          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1990        } // function space selector
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToIntegrals() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(arg.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
     }  
1991  }  }
1992    
1993  void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const  //protected
1994    dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1995  {  {
1996      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
1997  #pragma omp parallel      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
1998          {      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
1999              if (m_faceOffset[0] > -1) {      const int x=node%nDOF0;
2000  #pragma omp for nowait      const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
2001                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {      const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
2002                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {      int num=0;
2003                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));      // loop through potential neighbours and add to index if positions are
2004                          // set vector at four quadrature points      // within bounds
2005                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;      for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2006                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;          for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2007                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;              for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2008                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;                  // skip node itself
2009                      }                  if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2010                        continue;
2011                    // location of neighbour node
2012                    const int nx=x+i0;
2013                    const int ny=y+i1;
2014                    const int nz=z+i2;
2015                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0
2016                            && nx<nDOF0 && ny<nDOF1 && nz<nDOF2) {
2017                        index.push_back(nz*nDOF0*nDOF1+ny*nDOF0+nx);
2018                        num++;
2019                  }                  }
2020              }              }
2021            }
2022        }
2023    
2024              if (m_faceOffset[1] > -1) {      return num;
2025  #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.;  
                     }  
                 }  
             }  
2026    
2027              if (m_faceOffset[2] > -1) {  //protected
2028  #pragma omp for nowait  void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2029                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  {
2030                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2031                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));      out.requireWrite();
2032                          // set vector at four quadrature points  
2033                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2034                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2035                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2036                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2037                      }      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2038                  }      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2039    #pragma omp parallel for
2040        for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2041            for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2042                for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2043                    const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2044                    const double* src=in.getSampleDataRO(n);
2045                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
2046              }              }
2047            }
2048        }
2049    }
2050    
2051              if (m_faceOffset[3] > -1) {  //protected
2052    void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2053    {
2054        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2055        paso::Coupler_ptr coupler(new paso::Coupler(m_connector, numComp));
2056        // expand data object if necessary to be able to grab the whole data
2057        const_cast<escript::Data*>(&in)->expand();
2058        coupler->startCollect(in.getSampleDataRO(0));
2059    
2060        const dim_t numDOF = getNumDOF();
2061        out.requireWrite();
2062        const double* buffer = coupler->finishCollect();
2063    
2064    #pragma omp parallel for
2065        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
2066            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
2067                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
2068                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
2069            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
2070        }
2071    }
2072    
2073    //private
2074    void Brick::populateSampleIds()
2075    {
2076        // degrees of freedom are numbered from left to right, bottom to top, front
2077        // to back in each rank, continuing on the next rank (ranks also go
2078        // left-right, bottom-top, front-back).
2079        // This means rank 0 has id 0...n0-1, rank 1 has id n0...n1-1 etc. which
2080        // helps when writing out data rank after rank.
2081    
2082        // build node distribution vector first.
2083        // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes which is
2084        // constant for all ranks in this implementation
2085        m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
2086        const dim_t numDOF=getNumDOF();
2087        for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
2088            m_nodeDistribution[k]=k*numDOF;
2089        }
2090        m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
2091        m_nodeId.resize(getNumNodes());
2092        m_dofId.resize(numDOF);
2093        m_elementId.resize(getNumElements());
2094    
2095        // populate face element counts
2096        //left
2097        if (m_offset[0]==0)
2098            m_faceCount[0]=m_NE[1]*m_NE[2];
2099        else
2100            m_faceCount[0]=0;
2101        //right
2102        if (m_mpiInfo->rank%m_NX[0]==m_NX[0]-1)
2103            m_faceCount[1]=m_NE[1]*m_NE[2];
2104        else
2105            m_faceCount[1]=0;
2106        //bottom
2107        if (m_offset[1]==0)
2108            m_faceCount[2]=m_NE[0]*m_NE[2];
2109        else
2110            m_faceCount[2]=0;
2111        //top
2112        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0]==m_NX[1]-1)
2113            m_faceCount[3]=m_NE[0]*m_NE[2];
2114        else
2115            m_faceCount[3]=0;
2116        //front
2117        if (m_offset[2]==0)
2118            m_faceCount[4]=m_NE[0]*m_NE[1];
2119        else
2120            m_faceCount[4]=0;
2121        //back
2122        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1])==m_NX[2]-1)
2123            m_faceCount[5]=m_NE[0]*m_NE[1];
2124        else
2125            m_faceCount[5]=0;
2126    
2127        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
2128    
2129        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2130        const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2131        const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2132        const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2133        const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2134        const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2135    
2136        // the following is a compromise between efficiency and code length to
2137        // set the node id's according to the order mentioned above.
2138        // First we set all the edge and corner id's in a rather slow way since
2139        // they might or might not be owned by this rank. Next come the own
2140        // node id's which are identical to the DOF id's (simple loop), and finally
2141        // the 6 faces are set but only if required...
2142    
2143    #define globalNodeId(x,y,z) \
2144        ((m_offset[0]+x)/nDOF0)*nDOF0*nDOF1*nDOF2+(m_offset[0]+x)%nDOF0\
2145        + ((m_offset[1]+y)/nDOF1)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]+((m_offset[1]+y)%nDOF1)*nDOF0\
2146        + ((m_offset[2]+z)/nDOF2)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]*m_NX[1]+((m_offset[2]+z)%nDOF2)*nDOF0*nDOF1
2147    
2148    #pragma omp parallel
2149        {
2150            // set edge id's
2151            // edges in x-direction, including corners
2152  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2153                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {          for (dim_t i=0; i<m_NN[0]; i++) {
2154                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {              m_nodeId[i] = globalNodeId(i, 0, 0); // LF
2155                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));              m_nodeId[m_NN[0]*(m_NN[1]-1)+i] = globalNodeId(i, m_NN[1]-1, 0); // UF
2156                          // set vector at four quadrature points              m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+i] = globalNodeId(i, 0, m_NN[2]-1); // LB
2157                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;              m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*m_NN[2]-m_NN[0]+i] = globalNodeId(i, m_NN[1]-1, m_NN[2]-1); // UB
2158                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;          }
2159                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;          // edges in y-direction, without corners
2160                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;  #pragma omp for nowait
2161                      }          for (dim_t i=1; i<m_NN[1]-1; i++) {
2162                  }              m_nodeId[m_NN[0]*i] = globalNodeId(0, i, 0); // FL
2163              }              m_nodeId[m_NN[0]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, i, 0); // FR
2164                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+m_NN[0]*i] = globalNodeId(0, i, m_NN[2]-1); // BL
2165                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+m_NN[0]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, i, m_NN[2]-1); // BR
2166            }
2167            // edges in z-direction, without corners
2168    #pragma omp for
2169            for (dim_t i=1; i<m_NN[2]-1; i++) {
2170                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*i] = globalNodeId(0, 0, i); // LL
2171                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*i+m_NN[0]-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, 0, i); // LR
2172                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(i+1)-m_NN[0]] = globalNodeId(0, m_NN[1]-1, i); // UL
2173                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, m_NN[1]-1, i); // UR
2174            }
2175            // implicit barrier here because some node IDs will be overwritten
2176            // below
2177    
2178              if (m_faceOffset[4] > -1) {          // populate degrees of freedom and own nodes (identical id)
2179  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2180                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {          for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2181                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2182                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2183                          // set vector at four quadrature points                      const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2184                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                      const index_t dofIdx=k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2185                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                      m_dofId[dofIdx] = m_nodeId[nodeIdx]
2186                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+dofIdx;
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;  
                     }  
2187                  }                  }
2188              }              }
2189            }
2190    
2191              if (m_faceOffset[5] > -1) {          // populate the rest of the nodes (shared with other ranks)
2192            if (m_faceCount[0]==0) { // left plane
2193  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2194                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2195                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2196                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                      const index_t nodeIdx=(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2197                          // set vector at four quadrature points                      const index_t dofId=(j+1)*nDOF0-1+i*nDOF0*nDOF1;
2198                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2199                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-1]+dofId;
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;  
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;  
                     }  
2200                  }                  }
2201              }              }
2202          } // end of parallel section          }
2203      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {          if (m_faceCount[1]==0) { // right plane
 #pragma omp parallel  
         {  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
2204  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2205                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2206                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2207                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                      const index_t nodeIdx=(j+bottom+1)*m_NN[0]-1+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2208                          *o++ = -1.;                      const index_t dofId=j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2209                          *o++ = 0.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2210                          *o = 0.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]+dofId;
                     }  
2211                  }                  }
2212              }              }
2213            }
2214              if (m_faceOffset[1] > -1) {          if (m_faceCount[2]==0) { // bottom plane
2215  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2216                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2217                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2218                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                      const index_t nodeIdx=k+left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2219                          *o++ = 1.;                      const index_t dofId=nDOF0*(nDOF1-1)+k+i*nDOF0*nDOF1;
2220                          *o++ = 0.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2221                          *o = 0.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]]+dofId;
                     }  
2222                  }                  }
2223              }              }
2224            }
2225              if (m_faceOffset[2] > -1) {          if (m_faceCount[3]==0) { // top plane
2226  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2227                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2228                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2229                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                      const index_t nodeIdx=k+left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]+m_NN[0]*(m_NN[1]-1);
2230                          *o++ = 0.;                      const index_t dofId=k+i*nDOF0*nDOF1;
2231                          *o++ = -1.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2232                          *o = 0.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]]+dofId;
                     }  
2233                  }                  }
2234              }              }
2235            }
2236              if (m_faceOffset[3] > -1) {          if (m_faceCount[4]==0) { // front plane
2237  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2238                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2239                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2240                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                      const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0];
2241                          *o++ = 0.;                      const index_t dofId=k+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2242                          *o++ = 1.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2243                          *o = 0.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
                     }  
2244                  }                  }
2245              }              }
2246            }
2247              if (m_faceOffset[4] > -1) {          if (m_faceCount[5]==0) { // back plane
2248  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2249                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2250                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2251                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                      const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2252                          *o++ = 0.;                      const index_t dofId=k+j*nDOF0;
2253                          *o++ = 0.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2254                          *o = -1.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
                     }  
2255                  }                  }
2256              }              }
2257            }
2258    
2259              if (m_faceOffset[5] > -1) {          // populate element id's
2260  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2261                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {          for (dim_t i2=0; i2<m_NE[2]; i2++) {
2262                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {              for (dim_t i1=0; i1<m_NE[1]; i1++) {
2263                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                  for (dim_t i0=0; i0<m_NE[0]; i0++) {
2264                          *o++ = 0.;                      m_elementId[i0+i1*m_NE[0]+i2*m_NE[0]*m_NE[1]] =
2265                          *o++ = 0.;                          (m_offset[2]+i2)*m_gNE[0]*m_gNE[1]
2266                          *o = 1.;                          +(m_offset[1]+i1)*m_gNE[0]
2267                      }                          +m_offset[0]+i0;
2268                  }                  }
2269              }              }
         } // 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;  
2270          }          }
     }  
 }  
   
 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;  
 }  
   
 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;  
     return ret;  
 }  
2271    
2272  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const          // face elements
2273  {  #pragma omp for
2274      if (dim==0)          for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
2275          return pair<double,double>((m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);              m_faceId[k]=k;
2276      else if (dim==1)      } // end parallel section
         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");  
 }  
   
 //protected  
 dim_t Brick::getNumDOF() const  
 {  
     return m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]  
         -m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
 }  
2277    
2278  //protected  #undef globalNodeId
 dim_t Brick::getNumFaceElements() const  
 {  
     dim_t n=0;  
     //left  
     if (m_offset0==0)  
         n+=m_NE1*m_NE2;  
     //right  
     if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)  
         n+=m_NE1*m_NE2;  
     //bottom  
     if (m_offset1==0)  
         n+=m_NE0*m_NE2;  
     //top  
     if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)  
         n+=m_NE0*m_NE2;  
     //front  
     if (m_offset2==0)  
         n+=m_NE0*m_NE1;  
     //back  
     if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)  
         n+=m_NE0*m_NE1;  
2279    
2280      return n;      m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
2281  }      updateTagsInUse(Nodes);
2282    
2283  //protected      m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
2284  void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const      updateTagsInUse(Elements);
 {  
     escriptDataC x = arg.getDataC();  
     int numDim = m_numDim;  
     if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))  
         throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");  
     if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))  
         throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");  
2285    
2286      pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);      // generate face offset vector and set face tags
2287      pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
2288      pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
2289      arg.requireWrite();      m_faceOffset.assign(6, -1);
2290  #pragma omp parallel for      m_faceTags.clear();
2291      for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {      index_t offset=0;
2292          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {      for (size_t i=0; i<6; i++) {
2293              for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {          if (m_faceCount[i]>0) {
2294                  double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_N0*i1+m_N0*m_N1*i2);              m_faceOffset[i]=offset;
2295                  point[0] = xdx.first+i0*xdx.second;              offset+=m_faceCount[i];
2296                  point[1] = ydy.first+i1*ydy.second;              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), m_faceCount[i], faceTag[i]);
                 point[2] = zdz.first+i2*zdz.second;  
             }  
2297          }          }
2298      }      }
2299        setTagMap("left", LEFT);
2300        setTagMap("right", RIGHT);
2301        setTagMap("bottom", BOTTOM);
2302        setTagMap("top", TOP);
2303        setTagMap("front", FRONT);
2304        setTagMap("back", BACK);
2305        updateTagsInUse(FaceElements);
2306  }  }
2307    
2308  //private  //private
2309  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::createPattern()
2310  {  {
2311      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2312      // on each rank, except for the shared nodes which are owned by the rank      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2313      // below / to the left / to the front of the current rank      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2314        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2315      // build node distribution vector first.      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2316      // m_nodeDistribution[i] is the first node id on rank i, that is      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2317      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes  
2318      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
2319      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      // The rest is assigned in the loop further down
2320      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);
         const index_t x = k%m_NX;  
         const index_t y = k%(m_NX*m_NY)/m_NX;  
         const index_t z = k/(m_NX*m_NY);  
         index_t numNodes=getNumNodes();  
         if (x>0)  
             numNodes-=m_N1*m_N2;  
         if (y>0)  
             numNodes-=m_N0*m_N2;  
         if (z>0)  
             numNodes-=m_N0*m_N1;  
         // if an edge was subtracted twice add it back  
         if (x>0 && y>0)  
             numNodes+=m_N2;  
         if (x>0 && z>0)  
             numNodes+=m_N1;  
         if (y>0 && z>0)  
             numNodes+=m_N0;  
         // the corner node was removed 3x and added back 3x, so subtract it  
         if (x>0 && y>0 && z>0)  
             numNodes--;  
         m_nodeDistribution[k+1]=m_nodeDistribution[k]+numNodes;  
     }  
     m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();  
   
     m_nodeId.resize(getNumNodes());  
   
     // the bottom, left and front planes are not owned by this rank so the  
     // identifiers need to be computed accordingly  
     const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);  
     const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);  
     const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);  
   
     // case 1: all nodes on left plane are owned by rank on the left  
     if (left>0) {  
         const int neighbour=m_mpiInfo->rank-1;  
         const index_t leftN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t leftN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
2321  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2322          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
2323              for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
2324                  m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
2325                      + (i1-bottom+1)*leftN0                  m_dofMap[i*m_NN[0]*m_NN[1]+j*m_NN[0]+k]=(i-front)*nDOF0*nDOF1+(j-bottom)*nDOF0+k-left;
                     + (i2-front)*leftN0*leftN1 - 1;  
2326              }              }
2327          }          }
2328      }      }
2329      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below  
2330      if (bottom>0) {      // build list of shared components and neighbours by looping through
2331          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
2332          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // within bounds
2333          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
2334  #pragma omp parallel for      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
2335          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      RankVector neighbour;
2336              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      IndexVector offsetInShared(1,0);
2337                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      IndexVector sendShared, recvShared;
2338                      + bottomN0*(bottomN1-1)      int numShared=0, expectedShared=0;;
2339                      + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX[0];
2340        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0];
2341        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1]);
2342        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2343            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2344                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2345                    // skip this rank
2346                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2347                        continue;
2348                    // location of neighbour rank
2349                    const int nx=x+i0;
2350                    const int ny=y+i1;
2351                    const int nz=z+i2;
2352                    if (!(nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2])) {
2353                        continue;
2354                    }
2355                    if (i0==0 && i1==0)
2356                        expectedShared += nDOF0*nDOF1;
2357                    else if (i0==0 && i2==0)
2358                        expectedShared += nDOF0*nDOF2;
2359                    else if (i1==0 && i2==0)
2360                        expectedShared += nDOF1*nDOF2;
2361                    else if (i0==0)
2362                        expectedShared += nDOF0;
2363                    else if (i1==0)
2364                        expectedShared += nDOF1;
2365                    else if (i2==0)
2366                        expectedShared += nDOF2;
2367                    else
2368                        expectedShared++;
2369              }              }
2370          }          }
2371      }      }
2372      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front      
2373      if (front>0) {      vector<IndexVector> rowIndices(expectedShared);
2374          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;      
2375          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2376          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);          for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2377          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);              for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2378  #pragma omp parallel for                  // skip this rank
2379          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {                  if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2380              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {                      continue;
2381                  m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]                  // location of neighbour rank
2382                      + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;                  const int nx=x+i0;
2383                    const int ny=y+i1;
2384                    const int nz=z+i2;
2385                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2]) {
2386                        neighbour.push_back(nz*m_NX[0]*m_NX[1]+ny*m_NX[0]+nx);
2387                        if (i0==0 && i1==0) {
2388                            // sharing front or back plane
2389                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
2390                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
2391                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
2392                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
2393                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_NN[0]
2394                                        : left+(i+bottom)*m_NN[0]+m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
2395                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2396                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2397                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2398                                    if (j>0) {
2399                                        if (i>0)
2400                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0, numShared);
2401                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2402                                        if (i<nDOF1-1)
2403                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0, numShared);
2404                                    }
2405                                    if (i>0)
2406                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0, numShared);
2407                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2408                                    if (i<nDOF1-1)
2409                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0, numShared);
2410                                    if (j<nDOF0-1) {
2411                                        if (i>0)
2412                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0, numShared);
2413                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2414                                        if (i<nDOF1-1)
2415                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0, numShared);
2416                                    }
2417                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2418                                }
2419                            }
2420                        } else if (i0==0 && i2==0) {
2421                            // sharing top or bottom plane
2422                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
2423                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2424                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2425                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
2426                                const int firstNode=(i1==-1 ?
2427                                        left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]
2428                                        : left+m_NN[0]*((i+1+front)*m_NN[1]-1));
2429                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2430                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2431                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2432                                    if (j>0) {
2433                                        if (i>0)
2434                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2435                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2436                                        if (i<nDOF2-1)
2437                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2438                                    }
2439                                    if (i>0)
2440                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0*nDOF1, numShared);
2441                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2442                                    if (i<nDOF2-1)
2443                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0*nDOF1, numShared);
2444                                    if (j<nDOF0-1) {
2445                                        if (i>0)
2446                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2447                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2448                                        if (i<nDOF2-1)
2449                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2450                                    }
2451                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2452                                }
2453                            }
2454                        } else if (i1==0 && i2==0) {
2455                            // sharing left or right plane
2456                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
2457                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2458                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2459                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
2460                                const int firstNode=(i0==-1 ?
2461                                        (bottom+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]
2462                                        : (bottom+1+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]-1);
2463                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
2464                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
2465                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2466                                    if (j>0) {
2467                                        if (i>0)
2468                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2469                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0, numShared);
2470                                        if (i<nDOF2-1)
2471                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2472                                    }
2473                                    if (i>0)
2474                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2475                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0, numShared);
2476                                    if (i<nDOF2-1)
2477                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2478                                    if (j<nDOF1-1) {
2479                                        if (i>0)
2480                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2481                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0, numShared);
2482                                        if (i<nDOF2-1)
2483                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2484                                    }
2485                                    m_dofMap[firstNode+j*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2486                                }
2487                            }
2488                        } else if (i0==0) {
2489                            // sharing an edge in x direction
2490                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
2491                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2492                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2493                            const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2494                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2495                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2496                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
2497                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2498                                if (i>0)
2499                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i-1, numShared);
2500                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i, numShared);
2501                                if (i<nDOF0-1)
2502                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i+1, numShared);
2503                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2504                            }
2505                        } else if (i1==0) {
2506                            // sharing an edge in y direction
2507                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2508                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2509                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2510                            const int firstNode=bottom*m_NN[0]
2511                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2512                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2513                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2514                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2515                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2516                                if (i>0)
2517                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0, numShared);
2518                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0, numShared);
2519                                if (i<nDOF1-1)
2520                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0, numShared);
2521                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2522                            }
2523                        } else if (i2==0) {
2524                            // sharing an edge in z direction
2525                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2526                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2527                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2528                            const int firstNode=front*m_NN[0]*m_NN[1]
2529                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2530                                                +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1);
2531                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2532                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2533                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2534                                if (i>0)
2535                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2536                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0*nDOF1, numShared);
2537                                if (i<nDOF2-1)
2538                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2539                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]*m_NN[1]]=numDOF+numShared;
2540                            }
2541                        } else {
2542                            // sharing a node
2543                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2544                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2545                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2546                            const int node=(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2547                                           +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2548                                           +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2549                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2550                            sendShared.push_back(dof);
2551                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2552                            doublyLink(colIndices, rowIndices, dof, numShared);
2553                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2554                            ++numShared;
2555                        }
2556                    }
2557              }              }
2558          }          }
2559      }      }
2560      // case 4: nodes on front bottom edge are owned by the corresponding rank  
     if (front>0 && bottom>0) {  
         const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1);  
         const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
         const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);  
 #pragma omp parallel for  
         for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {  
             m_nodeId[i0]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                 + N0*N1*(N2-1)+(N1-1)*N0 + i0-left;  
         }  
     }  
     // case 5: nodes on left bottom edge are owned by the corresponding rank  
     if (left>0 && bottom>0) {  
         const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX-1;  
         const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
2561  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2562          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (int i = 0; i < numShared; i++) {
2563              m_nodeId[i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]          std::sort(rowIndices[i].begin(), rowIndices[i].end());
                 + (1+i2-front)*N0*N1-1;  
         }  
2564      }      }
2565      // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank  
2566      if (left>0 && front>0) {      // create connector
2567          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY-1;      paso::SharedComponents_ptr snd_shcomp(new paso::SharedComponents(
2568          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2569          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2570          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      paso::SharedComponents_ptr rcv_shcomp(new paso::SharedComponents(
2571  #pragma omp parallel for              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2572          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2573              m_nodeId[i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]      m_connector.reset(new paso::Connector(snd_shcomp, rcv_shcomp));
2574                  + N0*N1*(N2-1)+N0-1+(i1-bottom)*N0;  
2575          }      // create main and couple blocks
2576      }      paso::Pattern_ptr mainPattern = createMainPattern();
2577      // case 7: bottom-left-front corner node owned by corresponding rank      paso::Pattern_ptr colPattern, rowPattern;
2578      if (left>0 && bottom>0 && front>0) {      createCouplePatterns(colIndices, rowIndices, numShared, colPattern, rowPattern);
2579          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1)-1;  
2580          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // allocate paso distribution
2581          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      paso::Distribution_ptr distribution(new paso::Distribution(m_mpiInfo,
2582          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY) == 0 ? m_N2 : m_N2-1);              const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0));
2583          m_nodeId[0]=m_nodeDistribution[neighbour]+N0*N1*N2-1;  
2584        // finally create the system matrix
2585        m_pattern.reset(new paso::SystemMatrixPattern(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
2586                distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
2587                m_connector, m_connector));
2588    
2589        // useful debug output
2590        /*
2591        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
2592        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
2593        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
2594            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
2595                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
2596        }
2597        for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
2598            cout << "shared[" << i << "]=" << recvShared[i] << endl;
2599        }
2600        cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
2601        for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
2602            cout << "shared[" << i << "]=" << sendShared[i] << endl;
2603        }
2604        cout << "--- dofMap ---" << endl;
2605        for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
2606            cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
2607        }
2608        cout << "--- colIndices ---" << endl;
2609        for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
2610            cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
2611      }      }
2612        */
2613    
2614      // the rest of the id's are contiguous      /*
2615      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
2616  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
2617      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
2618          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
             for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {  
                 m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] = firstId+i0-left  
                     +(i1-bottom)*(m_N0-left)  
                     +(i2-front)*(m_N0-left)*(m_N1-bottom);  
             }  
         }  
2619      }      }
2620      m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);      for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
2621      updateTagsInUse(Nodes);          cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
2622        }
2623        */
2624    
2625      // elements      /*
2626      m_elementId.resize(getNumElements());      cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
2627  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
2628      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {      for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
2629          m_elementId[k]=k;          cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
2630      }      }
2631      m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);      for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
2632      updateTagsInUse(Elements);          cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
2633        }
2634        */
2635    
2636      // face elements      /*
2637      m_faceId.resize(getNumFaceElements());      cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
2638  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
2639      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {      for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
2640          m_faceId[k]=k;          cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
2641      }      }
2642        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
2643            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
2644        }
2645        */
2646    }
2647    
2648      // generate face offset vector and set face tags  //private
2649      const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();  void Brick::addToMatrixAndRHS(paso::SystemMatrix_ptr S, escript::Data& F,
2650      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;           const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
2651      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };           bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
2652      m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);  {
2653      m_faceTags.clear();      IndexVector rowIndex;
2654      index_t offset=0;      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
2655      for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
2656          if (facesPerEdge[i]>0) {      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]]);
2657              m_faceOffset[i]=offset;      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]+1]);
2658              offset+=facesPerEdge[i];      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*m_NN[1]]);
2659              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*m_NN[1]+1]);
2660        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*(m_NN[1]+1)]);
2661        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*(m_NN[1]+1)+1]);
2662        if (addF) {
2663            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
2664            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
2665                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
2666                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
2667                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
2668                    }
2669                }
2670          }          }
2671      }      }
2672      setTagMap("left", LEFT);      if (addS) {
2673      setTagMap("right", RIGHT);          addToSystemMatrix(S, rowIndex, nEq, rowIndex, nComp, EM_S);
2674      setTagMap("bottom", BOTTOM);      }
     setTagMap("top", TOP);  
     setTagMap("front", FRONT);  
     setTagMap("back", BACK);  
     updateTagsInUse(FaceElements);  
2675  }  }
2676    
2677  //protected  //protected
2678  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out,
2679                                           const escript::Data& in,
2680                                         bool reduced) const                                         bool reduced) const
2681  {  {
2682      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2683      if (reduced) {      if (reduced) {
2684          /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
2685          const double c0 = .125;  #pragma omp parallel
2686  #pragma omp parallel for          {
2687          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {              vector<double> f_000(numComp);
2688              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_001(numComp);
2689                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_010(numComp);
2690                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
2691                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
2692                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
2693                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
2694                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
2695                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
2696                      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) {
2697                      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) {
2698                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
2699                      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));
2700                          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));
2701                      } /* 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));
2702                  } /* 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));
2703              } /* end of k1 loop */                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2704          } /* 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));
2705          /* 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));
2706                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2707                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
2708                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2709                                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;
2710                            } // end of component loop i
2711                        } // end of k0 loop
2712                    } // end of k1 loop
2713                } // end of k2 loop
2714            } // end of parallel section
2715      } else {      } else {
2716          /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
2717          const double c0 = .0094373878376559314545;          const double c0 = .0094373878376559314545;
2718          const double c1 = .035220810900864519624;          const double c1 = .035220810900864519624;
2719          const double c2 = .13144585576580214704;          const double c2 = .13144585576580214704;
2720          const double c3 = .49056261216234406855;          const double c3 = .49056261216234406855;
2721  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
2722          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
2723              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
2724                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
2725                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
2726                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
2727                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
2728                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
2729                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
2730                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
2731                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
2732                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
2733                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
2734                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
2735                          o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c3 + f_111[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]) + c1*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]);                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2736                          o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_100[i]*c3 + c2*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]);                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2737                          o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c3 + f_101[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]);                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2738                          o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_110[i]*c3 + c2*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]);                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2739                          o[INDEX2(i,numComp,4)] = f_001[i]*c3 + f_110[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]) + c1*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]);                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2740                          o[INDEX2(i,numComp,5)] = f_010[i]*c0 + f_101[i]*c3 + c2*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]);                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2741                          o[INDEX2(i,numComp,6)] = f_011[i]*c3 + f_100[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]);                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2742                          o[INDEX2(i,numComp,7)] = f_000[i]*c0 + f_111[i]*c3 + c2*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]);                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2743                      } /* end of component loop i */                          double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
2744                  } /* end of k0 loop */                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2745              } /* end of k1 loop */                              o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c3 + f_111[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]) + c1*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]);
2746          } /* end of k2 loop */                              o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_100[i]*c3 + c2*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]);
2747          /* GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_ELEMENTS BOTTOM */                              o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c3 + f_101[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]);
2748                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_110[i]*c3 + c2*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]);
2749                                o[INDEX2(i,numComp,4)] = f_001[i]*c3 + f_110[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]) + c1*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]);
2750                                o[INDEX2(i,numComp,5)] = f_010[i]*c0 + f_101[i]*c3 + c2*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]);
2751                                o[INDEX2(i,numComp,6)] = f_011[i]*c3 + f_100[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]);
2752                                o[INDEX2(i,numComp,7)] = f_000[i]*c0 + f_111[i]*c3 + c2*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]);
2753                            } // end of component loop i
2754                        } // end of k0 loop
2755                    } // end of k1 loop
2756                } // end of k2 loop
2757            } // end of parallel section
2758      }      }
2759  }  }
2760    
2761  //protected  //protected
2762  void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, escript::Data& in,  void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, const escript::Data& in,
2763                                      bool reduced) const                                      bool reduced) const
2764  {  {
2765      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2766      if (reduced) {      if (reduced) {
2767          const double c0 = .25;          out.requireWrite();
2768  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
2769          {          {
2770              /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_FACES TOP */              vector<double> f_000(numComp);
2771                vector<double> f_001(numComp);
2772                vector<double> f_010(numComp);
2773                vector<double> f_011(numComp);
2774                vector<double> f_100(numComp);
2775                vector<double> f_101(numComp);
2776                vector<double> f_110(numComp);
2777                vector<double> f_111(numComp);
2778              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
2779  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2780                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
2781                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
2782                          const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2783                          const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2784                          const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,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));
2785                          const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, 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));
2786                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
2787                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2788                              o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]);                              o[INDEX2(i,numComp,0)] = (f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i])/4;
2789                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
2790                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
2791                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
2792              } /* end of face 0 */              } // end of face 0
2793              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
2794  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2795                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
2796                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
2797                          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));
2798                          const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,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));
2799                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, 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));
2800                          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));
2801                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
2802                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2803                              o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);                              o[INDEX2(i,numComp,0)] = (f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i])/4;
2804                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
2805                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
2806                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
2807              } /* end of face 1 */              } // end of face 1
2808              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
2809  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2810                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
2811                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
2812                          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));
2813                          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));
2814                          const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));                       &nb