/[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 3733 by caltinay, Fri Dec 9 04:02:56 2011 UTC branches/diaplayground/ripley/src/Brick.cpp revision 4988 by caltinay, Wed Jun 4 01:15:10 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 <limits>
18    
19  #include <ripley/Brick.h>  #include <ripley/Brick.h>
20  extern "C" {  #include <esysUtils/esysFileWriter.h>
21  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <ripley/DefaultAssembler3D.h>
22  }  #include <ripley/WaveAssembler3D.h>
23    #include <ripley/LameAssembler3D.h>
24    #include <ripley/domainhelpers.h>
25    #include <boost/scoped_array.hpp>
26    
27    #ifdef USE_NETCDF
28    #include <netcdfcpp.h>
29    #endif
30    
31  #if USE_SILO  #if USE_SILO
32  #include <silo.h>  #include <silo.h>
# Line 25  extern "C" { Line 37  extern "C" {
37    
38  #include <iomanip>  #include <iomanip>
39    
40    #include "esysUtils/EsysRandom.h"
41    #include "blocktools.h"
42    
43    
44  using namespace std;  using namespace std;
45    using esysUtils::FileWriter;
46    
47  namespace ripley {  namespace ripley {
48    
49  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double l0, double l1, double l2, int d0,  int indexOfMax(int a, int b, int c) {
50               int d1, int d2) :      if (a > b) {
51      RipleyDomain(3),          if (c > a) {
52      m_gNE0(n0),              return 2;
53      m_gNE1(n1),          }
54      m_gNE2(n2),          return 0;
55      m_l0(l0),      } else if (b > c) {
56      m_l1(l1),          return 1;
57      m_l2(l2),      }
58      m_NX(d0),      return 2;
59      m_NY(d1),  }
60      m_NZ(d2)  
61  {  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double x0, double y0, double z0,
62                 double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2,
63                 const std::vector<double>& points, const std::vector<int>& tags,
64                 const simap_t& tagnamestonums,
65                 escript::SubWorld_ptr w) :
66        RipleyDomain(3, w)
67    {
68        if (static_cast<long>(n0 + 1) * static_cast<long>(n1 + 1)
69                * static_cast<long>(n2 + 1) > std::numeric_limits<int>::max())
70            throw RipleyException("The number of elements has overflowed, this "
71                    "limit may be raised in future releases.");
72    
73        if (n0 <= 0 || n1 <= 0 || n2 <= 0)
74            throw RipleyException("Number of elements in each spatial dimension "
75                    "must be positive");
76    
77        // ignore subdivision parameters for serial run
78        if (m_mpiInfo->size == 1) {
79            d0=1;
80            d1=1;
81            d2=1;
82        }
83        bool warn=false;
84    
85        std::vector<int> factors;
86        int ranks = m_mpiInfo->size;
87        int epr[3] = {n0,n1,n2};
88        int d[3] = {d0,d1,d2};
89        if (d0<=0 || d1<=0 || d2<=0) {
90            for (int i = 0; i < 3; i++) {
91                if (d[i] < 1) {
92                    d[i] = 1;
93                    continue;
94                }
95                epr[i] = -1; // can no longer be max
96                if (ranks % d[i] != 0) {
97                    throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
98                }
99                //remove
100                ranks /= d[i];
101            }
102            factorise(factors, ranks);
103            if (factors.size() != 0) {
104                warn = true;
105            }
106        }
107        while (factors.size() > 0) {
108            int i = indexOfMax(epr[0],epr[1],epr[2]);
109            int f = factors.back();
110            factors.pop_back();
111            d[i] *= f;
112            epr[i] /= f;
113        }
114        d0 = d[0]; d1 = d[1]; d2 = d[2];
115    
116      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed
117      // among number of ranks      // among number of ranks
118      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size){
119          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
120        }
121        if (warn) {
122            cout << "Warning: Automatic domain subdivision (d0=" << d0 << ", d1="
123                << d1 << ", d2=" << d2 << "). This may not be optimal!" << endl;
124        }
125    
126        double l0 = x1-x0;
127        double l1 = y1-y0;
128        double l2 = z1-z0;
129        m_dx[0] = l0/n0;
130        m_dx[1] = l1/n1;
131        m_dx[2] = l2/n2;
132    
133        if ((n0+1)%d0 > 0) {
134            n0=(int)round((float)(n0+1)/d0+0.5)*d0-1;
135            l0=m_dx[0]*n0;
136            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N0="
137                << n0 << ", l0=" << l0 << endl;
138        }
139        if ((n1+1)%d1 > 0) {
140            n1=(int)round((float)(n1+1)/d1+0.5)*d1-1;
141            l1=m_dx[1]*n1;
142            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N1="
143                << n1 << ", l1=" << l1 << endl;
144        }
145        if ((n2+1)%d2 > 0) {
146            n2=(int)round((float)(n2+1)/d2+0.5)*d2-1;
147            l2=m_dx[2]*n2;
148            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N2="
149                << n2 << ", l2=" << l2 << endl;
150        }
151    
152        if ((d0 > 1 && (n0+1)/d0<2) || (d1 > 1 && (n1+1)/d1<2) || (d2 > 1 && (n2+1)/d2<2))
153            throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
154    
155        m_gNE[0] = n0;
156        m_gNE[1] = n1;
157        m_gNE[2] = n2;
158        m_origin[0] = x0;
159        m_origin[1] = y0;
160        m_origin[2] = z0;
161        m_length[0] = l0;
162        m_length[1] = l1;
163        m_length[2] = l2;
164        m_NX[0] = d0;
165        m_NX[1] = d1;
166        m_NX[2] = d2;
167    
168        // local number of elements (including overlap)
169        m_NE[0] = m_ownNE[0] = (d0>1 ? (n0+1)/d0 : n0);
170        if (m_mpiInfo->rank%d0>0 && m_mpiInfo->rank%d0<d0-1)
171            m_NE[0]++;
172        else if (d0>1 && m_mpiInfo->rank%d0==d0-1)
173            m_ownNE[0]--;
174    
175        m_NE[1] = m_ownNE[1] = (d1>1 ? (n1+1)/d1 : n1);
176        if (m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0>0 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0<d1-1)
177            m_NE[1]++;
178        else if (d1>1 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0==d1-1)
179            m_ownNE[1]--;
180    
181        m_NE[2] = m_ownNE[2] = (d2>1 ? (n2+1)/d2 : n2);
182        if (m_mpiInfo->rank/(d0*d1)>0 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)<d2-1)
183            m_NE[2]++;
184        else if (d2>1 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)==d2-1)
185            m_ownNE[2]--;
186    
187        // local number of nodes
188        m_NN[0] = m_NE[0]+1;
189        m_NN[1] = m_NE[1]+1;
190        m_NN[2] = m_NE[2]+1;
191    
     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;  
192      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
193      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset[0] = (n0+1)/d0*(m_mpiInfo->rank%d0);
194      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset[0] > 0)
195      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset[0]--;
196        m_offset[1] = (n1+1)/d1*(m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0);
197        if (m_offset[1] > 0)
198            m_offset[1]--;
199        m_offset[2] = (n2+1)/d2*(m_mpiInfo->rank/(d0*d1));
200        if (m_offset[2] > 0)
201            m_offset[2]--;
202    
203      populateSampleIds();      populateSampleIds();
204        createPattern();
205        
206        for (map<string, int>::const_iterator i = tagnamestonums.begin();
207                i != tagnamestonums.end(); i++) {
208            setTagMap(i->first, i->second);
209        }
210        addPoints(tags.size(), &points[0], &tags[0]);
211  }  }
212    
213    
# Line 77  string Brick::getDescription() const Line 222  string Brick::getDescription() const
222    
223  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const
224  {  {
225      if (dynamic_cast<const Brick*>(&other))      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
226          return this==&other;      if (o) {
227            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
228                    m_gNE[0]==o->m_gNE[0] && m_gNE[1]==o->m_gNE[1] && m_gNE[2]==o->m_gNE[2]
229                    && m_origin[0]==o->m_origin[0] && m_origin[1]==o->m_origin[1] && m_origin[2]==o->m_origin[2]
230                    && m_length[0]==o->m_length[0] && m_length[1]==o->m_length[1] && m_length[2]==o->m_length[2]
231                    && m_NX[0]==o->m_NX[0] && m_NX[1]==o->m_NX[1] && m_NX[2]==o->m_NX[2]);
232        }
233    
234      return false;      return false;
235  }  }
236    
237    void Brick::readNcGrid(escript::Data& out, string filename, string varname,
238                const ReaderParameters& params) const
239    {
240    #ifdef USE_NETCDF
241        // check destination function space
242        int myN0, myN1, myN2;
243        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
244            myN0 = m_NN[0];
245            myN1 = m_NN[1];
246            myN2 = m_NN[2];
247        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
248                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
249            myN0 = m_NE[0];
250            myN1 = m_NE[1];
251            myN2 = m_NE[2];
252        } else
253            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid function space for output data object");
254    
255        if (params.first.size() != 3)
256            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
257    
258        if (params.numValues.size() != 3)
259            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
260    
261        if (params.multiplier.size() != 3)
262            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
263        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
264            if (params.multiplier[i]<1)
265                throw RipleyException("readNcGrid(): all multipliers must be positive");
266    
267        // check file existence and size
268        NcFile f(filename.c_str(), NcFile::ReadOnly);
269        if (!f.is_valid())
270            throw RipleyException("readNcGrid(): cannot open file");
271    
272        NcVar* var = f.get_var(varname.c_str());
273        if (!var)
274            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid variable name");
275    
276        // TODO: rank>0 data support
277        const int numComp = out.getDataPointSize();
278        if (numComp > 1)
279            throw RipleyException("readNcGrid(): only scalar data supported");
280    
281        const int dims = var->num_dims();
282        boost::scoped_array<long> edges(var->edges());
283    
284        // is this a slice of the data object (dims!=3)?
285        // note the expected ordering of edges (as in numpy: z,y,x)
286        if ( (dims==3 && (params.numValues[2] > edges[0] ||
287                          params.numValues[1] > edges[1] ||
288                          params.numValues[0] > edges[2]))
289                || (dims==2 && params.numValues[2]>1)
290                || (dims==1 && (params.numValues[2]>1 || params.numValues[1]>1)) ) {
291            throw RipleyException("readNcGrid(): not enough data in file");
292        }
293    
294        // check if this rank contributes anything
295        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
296                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
297                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
298                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
299                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
300                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
301            return;
302        }
303    
304        // now determine how much this rank has to write
305    
306        // first coordinates in data object to write to
307        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
308        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
309        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
310        // indices to first value in file (not accounting for reverse yet)
311        int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
312        int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
313        int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
314        // number of values to read
315        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
316        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
317        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
318    
319        // make sure we read the right block if going backwards through file
320        if (params.reverse[0])
321            idx0 = edges[dims-1]-num0-idx0;
322        if (dims>1 && params.reverse[1])
323            idx1 = edges[dims-2]-num1-idx1;
324        if (dims>2 && params.reverse[2])
325            idx2 = edges[dims-3]-num2-idx2;
326    
327    
328        vector<double> values(num0*num1*num2);
329        if (dims==3) {
330            var->set_cur(idx2, idx1, idx0);
331            var->get(&values[0], num2, num1, num0);
332        } else if (dims==2) {
333            var->set_cur(idx1, idx0);
334            var->get(&values[0], num1, num0);
335        } else {
336            var->set_cur(idx0);
337            var->get(&values[0], num0);
338        }
339    
340        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
341        out.requireWrite();
342    
343        // helpers for reversing
344        const int x0 = (params.reverse[0] ? num0-1 : 0);
345        const int x_mult = (params.reverse[0] ? -1 : 1);
346        const int y0 = (params.reverse[1] ? num1-1 : 0);
347        const int y_mult = (params.reverse[1] ? -1 : 1);
348        const int z0 = (params.reverse[2] ? num2-1 : 0);
349        const int z_mult = (params.reverse[2] ? -1 : 1);
350    
351        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
352            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
353    #pragma omp parallel for
354                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
355                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
356                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
357                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
358                    const int srcIndex=(z0+z_mult*z)*num1*num0
359                                      +(y0+y_mult*y)*num0
360                                      +(x0+x_mult*x);
361                    if (!isnan(values[srcIndex])) {
362                        for (index_t m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
363                            for (index_t m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
364                                for (index_t m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
365                                    const int dataIndex = baseIndex+m0
366                                                   +m1*myN0
367                                                   +m2*myN0*myN1;
368                                    double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
369                                    for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
370                                        *dest++ = values[srcIndex];
371                                    }
372                                }
373                            }
374                        }
375                    }
376                }
377            }
378        }
379    #else
380        throw RipleyException("readNcGrid(): not compiled with netCDF support");
381    #endif
382    }
383    
384    #ifdef USE_BOOSTIO
385    void Brick::readBinaryGridFromZipped(escript::Data& out, string filename,
386                               const ReaderParameters& params) const
387    {
388        // the mapping is not universally correct but should work on our
389        // supported platforms
390        switch (params.dataType) {
391            case DATATYPE_INT32:
392                readBinaryGridZippedImpl<int>(out, filename, params);
393                break;
394            case DATATYPE_FLOAT32:
395                readBinaryGridZippedImpl<float>(out, filename, params);
396                break;
397            case DATATYPE_FLOAT64:
398                readBinaryGridZippedImpl<double>(out, filename, params);
399                break;
400            default:
401                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
402        }
403    }
404    #endif
405    
406    void Brick::readBinaryGrid(escript::Data& out, string filename,
407                               const ReaderParameters& params) const
408    {
409        // the mapping is not universally correct but should work on our
410        // supported platforms
411        switch (params.dataType) {
412            case DATATYPE_INT32:
413                readBinaryGridImpl<int>(out, filename, params);
414                break;
415            case DATATYPE_FLOAT32:
416                readBinaryGridImpl<float>(out, filename, params);
417                break;
418            case DATATYPE_FLOAT64:
419                readBinaryGridImpl<double>(out, filename, params);
420                break;
421            default:
422                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
423        }
424    }
425    
426    template<typename ValueType>
427    void Brick::readBinaryGridImpl(escript::Data& out, const string& filename,
428                                   const ReaderParameters& params) const
429    {
430        // check destination function space
431        int myN0, myN1, myN2;
432        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
433            myN0 = m_NN[0];
434            myN1 = m_NN[1];
435            myN2 = m_NN[2];
436        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
437                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
438            myN0 = m_NE[0];
439            myN1 = m_NE[1];
440            myN2 = m_NE[2];
441        } else
442            throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid function space for output data object");
443    
444        if (params.first.size() != 3)
445            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
446    
447        if (params.numValues.size() != 3)
448            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
449    
450        if (params.multiplier.size() != 3)
451            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
452        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
453            if (params.multiplier[i]<1)
454                throw RipleyException("readBinaryGrid(): all multipliers must be positive");
455        if (params.reverse[0] != 0 || params.reverse[1] != 0)
456            throw RipleyException("readBinaryGrid(): reversing only supported in Z-direction currently");
457    
458        // check file existence and size
459        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
460        if (f.fail()) {
461            throw RipleyException("readBinaryGrid(): cannot open file");
462        }
463        f.seekg(0, ios::end);
464        const int numComp = out.getDataPointSize();
465        const int filesize = f.tellg();
466        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
467        if (filesize < reqsize) {
468            f.close();
469            throw RipleyException("readBinaryGrid(): not enough data in file");
470        }
471    
472        // check if this rank contributes anything
473        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
474                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
475                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
476                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
477                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
478                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
479            f.close();
480            return;
481        }
482    
483        // now determine how much this rank has to write
484    
485        // first coordinates in data object to write to
486        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
487        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
488        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
489        // indices to first value in file (not accounting for reverse yet)
490        int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
491        int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
492        int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
493        // number of values to read
494        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
495        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
496        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
497    
498        // make sure we read the right block if going backwards through file
499        if (params.reverse[2])
500            idx2 = params.numValues[2]-idx2-1;
501    
502        // helpers for reversing
503        const int z_mult = (params.reverse[2] ? -1 : 1);
504    
505        out.requireWrite();
506        vector<ValueType> values(num0*numComp);
507        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
508    
509        for (int z=0; z<num2; z++) {
510            for (int y=0; y<num1; y++) {
511                const int fileofs = numComp*(idx0 +
512                                    (idx1+y)*params.numValues[0] +
513                                    (idx2+z_mult*z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
514                f.seekg(fileofs*sizeof(ValueType));
515                f.read((char*)&values[0], num0*numComp*sizeof(ValueType));
516    
517                for (int x=0; x<num0; x++) {
518                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
519                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
520                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
521                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
522                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
523                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
524                                const int dataIndex = baseIndex+m0
525                                               +m1*myN0
526                                               +m2*myN0*myN1;
527                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
528                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
529                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
530    
531                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
532                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
533                                        // this will alter val!!
534                                        byte_swap32(cval);
535                                    }
536                                    if (!std::isnan(val)) {
537                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
538                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
539                                        }
540                                    }
541                                }
542                            }
543                        }
544                    }
545                }
546            }
547        }
548    
549        f.close();
550    }
551    
552    #ifdef USE_BOOSTIO
553    template<typename ValueType>
554    void Brick::readBinaryGridZippedImpl(escript::Data& out, const string& filename,
555                                   const ReaderParameters& params) const
556    {
557        // check destination function space
558        int myN0, myN1, myN2;
559        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
560            myN0 = m_NN[0];
561            myN1 = m_NN[1];
562            myN2 = m_NN[2];
563        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
564                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
565            myN0 = m_NE[0];
566            myN1 = m_NE[1];
567            myN2 = m_NE[2];
568        } else
569            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): invalid function space for output data object");
570    
571        if (params.first.size() != 3)
572            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'first' must have 3 entries");
573    
574        if (params.numValues.size() != 3)
575            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'numValues' must have 3 entries");
576    
577        if (params.multiplier.size() != 3)
578            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
579        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
580            if (params.multiplier[i]<1)
581                throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): all multipliers must be positive");
582    
583        // check file existence and size
584        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
585        if (f.fail()) {
586            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): cannot open file");
587        }
588        f.seekg(0, ios::end);
589        const int numComp = out.getDataPointSize();
590        int filesize = f.tellg();
591        f.seekg(0, ios::beg);
592        std::vector<char> compressed(filesize);
593        f.read((char*)&compressed[0], filesize);
594        f.close();
595        std::vector<char> decompressed = unzip(compressed);
596        filesize = decompressed.size();
597        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
598        if (filesize < reqsize) {
599            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): not enough data in file");
600        }
601    
602        // check if this rank contributes anything
603        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
604                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
605                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
606                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
607                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
608                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
609            return;
610        }
611    
612        // now determine how much this rank has to write
613    
614        // first coordinates in data object to write to
615        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
616        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
617        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
618        // indices to first value in file
619        const int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
620        const int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
621        const int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
622        // number of values to read
623        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
624        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
625        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
626    
627        out.requireWrite();
628        vector<ValueType> values(num0*numComp);
629        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
630    
631        for (int z=0; z<num2; z++) {
632            for (int y=0; y<num1; y++) {
633                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*params.numValues[0]
634                                 +(idx2+z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
635                memcpy((char*)&values[0], (char*)&decompressed[fileofs*sizeof(ValueType)], num0*numComp*sizeof(ValueType));
636                
637                for (int x=0; x<num0; x++) {
638                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
639                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
640                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
641                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
642                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
643                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
644                                const int dataIndex = baseIndex+m0
645                                               +m1*myN0
646                                               +m2*myN0*myN1;
647                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
648                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
649                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
650    
651                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
652                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
653                                        // this will alter val!!
654                                        byte_swap32(cval);
655                                    }
656                                    if (!std::isnan(val)) {
657                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
658                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
659                                        }
660                                    }
661                                }
662                            }
663                        }
664                    }
665                }
666            }
667        }
668    }
669    #endif
670    
671    void Brick::writeBinaryGrid(const escript::Data& in, string filename,
672                                int byteOrder, int dataType) const
673    {
674        // the mapping is not universally correct but should work on our
675        // supported platforms
676        switch (dataType) {
677            case DATATYPE_INT32:
678                writeBinaryGridImpl<int>(in, filename, byteOrder);
679                break;
680            case DATATYPE_FLOAT32:
681                writeBinaryGridImpl<float>(in, filename, byteOrder);
682                break;
683            case DATATYPE_FLOAT64:
684                writeBinaryGridImpl<double>(in, filename, byteOrder);
685                break;
686            default:
687                throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
688        }
689    }
690    
691    template<typename ValueType>
692    void Brick::writeBinaryGridImpl(const escript::Data& in,
693                                    const string& filename, int byteOrder) const
694    {
695        // check function space and determine number of points
696        int myN0, myN1, myN2;
697        int totalN0, totalN1, totalN2;
698        if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
699            myN0 = m_NN[0];
700            myN1 = m_NN[1];
701            myN2 = m_NN[2];
702            totalN0 = m_gNE[0]+1;
703            totalN1 = m_gNE[1]+1;
704            totalN2 = m_gNE[2]+1;
705        } else if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
706                    in.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
707            myN0 = m_NE[0];
708            myN1 = m_NE[1];
709            myN2 = m_NE[2];
710            totalN0 = m_gNE[0];
711            totalN1 = m_gNE[1];
712            totalN2 = m_gNE[2];
713        } else
714            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid function space of data object");
715    
716        const int numComp = in.getDataPointSize();
717        const int dpp = in.getNumDataPointsPerSample();
718        const int fileSize = sizeof(ValueType)*numComp*dpp*totalN0*totalN1*totalN2;
719    
720        if (numComp > 1 || dpp > 1)
721            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): only scalar, single-value data supported");
722    
723        // from here on we know that each sample consists of one value
724        FileWriter fw;
725        fw.openFile(filename, fileSize);
726        MPIBarrier();
727    
728        for (index_t z=0; z<myN2; z++) {
729            for (index_t y=0; y<myN1; y++) {
730                const int fileofs = (m_offset[0]+(m_offset[1]+y)*totalN0
731                                    +(m_offset[2]+z)*totalN0*totalN1)*sizeof(ValueType);
732                ostringstream oss;
733    
734                for (index_t x=0; x<myN0; x++) {
735                    const double* sample = in.getSampleDataRO(z*myN0*myN1+y*myN0+x);
736                    ValueType fvalue = static_cast<ValueType>(*sample);
737                    if (byteOrder == BYTEORDER_NATIVE) {
738                        oss.write((char*)&fvalue, sizeof(fvalue));
739                    } else {
740                        char* value = reinterpret_cast<char*>(&fvalue);
741                        oss.write(byte_swap32(value), sizeof(fvalue));
742                    }
743                }
744                fw.writeAt(oss, fileofs);
745            }
746        }
747        fw.close();
748    }
749    
750  void Brick::dump(const string& fileName) const  void Brick::dump(const string& fileName) const
751  {  {
752  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 91  void Brick::dump(const string& fileName) Line 755  void Brick::dump(const string& fileName)
755          fn+=".silo";          fn+=".silo";
756      }      }
757    
     const int NUM_SILO_FILES = 1;  
     const char* blockDirFmt = "/block%04d";  
758      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
759      string siloPath;      string siloPath;
760      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
761    
762  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
763      PMPIO_baton_t* baton = NULL;      PMPIO_baton_t* baton = NULL;
764        const int NUM_SILO_FILES = 1;
765        const char* blockDirFmt = "/block%04d";
766  #endif  #endif
767    
768      if (m_mpiInfo->size > 1) {      if (m_mpiInfo->size > 1) {
# Line 143  void Brick::dump(const string& fileName) Line 807  void Brick::dump(const string& fileName)
807      }      }
808      */      */
809    
810      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_N0]);      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_NN[0]]);
811      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_N1]);      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_NN[1]]);
812      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_N2]);      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_NN[2]]);
813      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);  
814  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
815      {      {
816  #pragma omp for  #pragma omp for
817          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
818              coords[0][i0]=xdx.first+i0*xdx.second;              coords[0][i0]=getLocalCoordinate(i0, 0);
819          }          }
820  #pragma omp for  #pragma omp for
821          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
822              coords[1][i1]=ydy.first+i1*ydy.second;              coords[1][i1]=getLocalCoordinate(i1, 1);
823          }          }
824  #pragma omp for  #pragma omp for
825          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
826              coords[2][i2]=zdz.first+i2*zdz.second;              coords[2][i2]=getLocalCoordinate(i2, 2);
827          }          }
828      }      }
829      IndexVector dims = getNumNodesPerDim();      int* dims = const_cast<int*>(getNumNodesPerDim());
830      DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, &dims[0], 3, DB_DOUBLE,  
831        // write mesh
832        DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, dims, 3, DB_DOUBLE,
833              DB_COLLINEAR, NULL);              DB_COLLINEAR, NULL);
834    
835      DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], &dims[0], 3,      // write node ids
836        DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], dims, 3,
837              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);
838    
839      // write element ids      // write element ids
840      dims = getNumElementsPerDim();      dims = const_cast<int*>(getNumElementsPerDim());
841      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],
842              &dims[0], 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);              dims, 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);
843    
844      // rank 0 writes multimesh and multivar      // rank 0 writes multimesh and multivar
845      if (m_mpiInfo->rank == 0) {      if (m_mpiInfo->rank == 0) {
# Line 224  void Brick::dump(const string& fileName) Line 888  void Brick::dump(const string& fileName)
888      }      }
889    
890  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
891      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
892  #endif  #endif
893  }  }
894    
# Line 232  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 896  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
896  {  {
897      switch (fsType) {      switch (fsType) {
898          case Nodes:          case Nodes:
899          case DegreesOfFreedom: //FIXME          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
         case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME  
900              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
901            case DegreesOfFreedom:
902            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
903                return &m_dofId[0];
904          case Elements:          case Elements:
905          case ReducedElements:          case ReducedElements:
906              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
907            case FaceElements:
908          case ReducedFaceElements:          case ReducedFaceElements:
909              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
910            case Points:
911                return &m_diracPointNodeIDs[0];
912          default:          default:
913              break;              break;
914      }      }
915    
916      stringstream msg;      stringstream msg;
917      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type "<<fsType;
         << fsType;  
918      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
919  }  }
920    
921  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
922  {  {
923  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
924      if (fsCode == Nodes) {          return true;
925          const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
926          const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;      switch (fsType) {
927          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
928      } else          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
929          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
930  #else          case DegreesOfFreedom:
931      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
932  #endif              return true;
933            case Elements:
934            case ReducedElements:
935                {
936                    // check ownership of element's _last_ node
937                    const index_t x=id%m_NE[0] + 1;
938                    const index_t y=id%(m_NE[0]*m_NE[1])/m_NE[0] + 1;
939                    const index_t z=id/(m_NE[0]*m_NE[1]) + 1;
940                    return (m_dofMap[x + m_NN[0]*y + m_NN[0]*m_NN[1]*z] < getNumDOF());
941                }
942            case FaceElements:
943            case ReducedFaceElements:
944                {
945                    // check ownership of face element's last node
946                    dim_t n=0;
947                    for (size_t i=0; i<6; i++) {
948                        n+=m_faceCount[i];
949                        if (id<n) {
950                            const index_t j=id-n+m_faceCount[i];
951                            if (i>=4) { // front or back
952                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
953                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]] < getNumDOF());
954                            } else if (i>=2) { // bottom or top
955                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_NN[0]*(m_NN[1]-1));
956                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
957                            } else { // left or right
958                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_NN[0]-1);
959                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE[1]+1)*m_NN[0]+(j/m_NE[1]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
960                            }
961                        }
962                    }
963                    return false;
964                }
965            default:
966                break;
967        }
968    
969        stringstream msg;
970        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
971        throw RipleyException(msg.str());
972    }
973    
974    void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
975    {
976        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
977            out.requireWrite();
978    #pragma omp parallel
979            {
980                if (m_faceOffset[0] > -1) {
981    #pragma omp for nowait
982                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
983                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
984                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
985                            // set vector at four quadrature points
986                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
987                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
988                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
989                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
990                        }
991                    }
992                }
993    
994                if (m_faceOffset[1] > -1) {
995    #pragma omp for nowait
996                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
997                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
998                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
999                            // set vector at four quadrature points
1000                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1001                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1002                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
1003                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
1004                        }
1005                    }
1006                }
1007    
1008                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1009    #pragma omp for nowait
1010                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1011                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1012                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1013                            // set vector at four quadrature points
1014                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1015                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1016                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1017                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
1018                        }
1019                    }
1020                }
1021    
1022                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1023    #pragma omp for nowait
1024                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1025                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1026                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1027                            // set vector at four quadrature points
1028                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1029                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1030                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1031                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
1032                        }
1033                    }
1034                }
1035    
1036                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1037    #pragma omp for nowait
1038                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1039                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1040                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1041                            // set vector at four quadrature points
1042                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1043                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1044                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1045                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
1046                        }
1047                    }
1048                }
1049    
1050                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1051    #pragma omp for nowait
1052                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1053                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1054                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1055                            // set vector at four quadrature points
1056                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1057                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1058                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1059                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
1060                        }
1061                    }
1062                }
1063            } // end of parallel section
1064        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1065            out.requireWrite();
1066    #pragma omp parallel
1067            {
1068                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1069    #pragma omp for nowait
1070                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1071                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1072                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1073                            *o++ = -1.;
1074                            *o++ = 0.;
1075                            *o = 0.;
1076                        }
1077                    }
1078                }
1079    
1080                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1081    #pragma omp for nowait
1082                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1083                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1084                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1085                            *o++ = 1.;
1086                            *o++ = 0.;
1087                            *o = 0.;
1088                        }
1089                    }
1090                }
1091    
1092                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1093    #pragma omp for nowait
1094                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1095                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1096                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1097                            *o++ = 0.;
1098                            *o++ = -1.;
1099                            *o = 0.;
1100                        }
1101                    }
1102                }
1103    
1104                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1105    #pragma omp for nowait
1106                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1107                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1108                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1109                            *o++ = 0.;
1110                            *o++ = 1.;
1111                            *o = 0.;
1112                        }
1113                    }
1114                }
1115    
1116                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1117    #pragma omp for nowait
1118                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1119                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1120                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1121                            *o++ = 0.;
1122                            *o++ = 0.;
1123                            *o = -1.;
1124                        }
1125                    }
1126                }
1127    
1128                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1129    #pragma omp for nowait
1130                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1131                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1132                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1133                            *o++ = 0.;
1134                            *o++ = 0.;
1135                            *o = 1.;
1136                        }
1137                    }
1138                }
1139            } // end of parallel section
1140    
1141        } else {
1142            stringstream msg;
1143            msg << "setToNormal: invalid function space type "
1144                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1145            throw RipleyException(msg.str());
1146        }
1147    }
1148    
1149    void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
1150    {
1151        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
1152                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1153            out.requireWrite();
1154            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1155            const double size=sqrt(m_dx[0]*m_dx[0]+m_dx[1]*m_dx[1]+m_dx[2]*m_dx[2]);
1156    #pragma omp parallel for
1157            for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
1158                double* o = out.getSampleDataRW(k);
1159                fill(o, o+numQuad, size);
1160            }
1161        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
1162                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1163            out.requireWrite();
1164            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1165    #pragma omp parallel
1166            {
1167                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1168                    const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1169    #pragma omp for nowait
1170                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1171                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1172                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1173                            fill(o, o+numQuad, size);
1174                        }
1175                    }
1176                }
1177    
1178                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1179                    const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1180    #pragma omp for nowait
1181                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1182                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1183                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1184                            fill(o, o+numQuad, size);
1185                        }
1186                    }
1187                }
1188    
1189                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1190                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1191    #pragma omp for nowait
1192                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1193                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1194                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1195                            fill(o, o+numQuad, size);
1196                        }
1197                    }
1198                }
1199    
1200                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1201                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1202    #pragma omp for nowait
1203                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1204                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1205                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1206                            fill(o, o+numQuad, size);
1207                        }
1208                    }
1209                }
1210    
1211                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1212                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1213    #pragma omp for nowait
1214                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1215                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1216                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1217                            fill(o, o+numQuad, size);
1218                        }
1219                    }
1220                }
1221    
1222                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1223                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1224    #pragma omp for nowait
1225                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1226                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1227                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1228                            fill(o, o+numQuad, size);
1229                        }
1230                    }
1231                }
1232            } // end of parallel section
1233    
1234        } else {
1235            stringstream msg;
1236            msg << "setToSize: invalid function space type "
1237                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1238            throw RipleyException(msg.str());
1239        }
1240    }
1241    
1242    void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
1243    {
1244        RipleyDomain::Print_Mesh_Info(full);
1245        if (full) {
1246            cout << "     Id  Coordinates" << endl;
1247            cout.precision(15);
1248            cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
1249            for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {
1250                cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]
1251                    << "  " << getLocalCoordinate(i%m_NN[0], 0)
1252                    << "  " << getLocalCoordinate(i%(m_NN[0]*m_NN[1])/m_NN[0], 1)
1253                    << "  " << getLocalCoordinate(i/(m_NN[0]*m_NN[1]), 2) << endl;
1254            }
1255        }
1256    }
1257    
1258    
1259    //protected
1260    void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const
1261    {
1262        escriptDataC x = arg.getDataC();
1263        int numDim = m_numDim;
1264        if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))
1265            throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");
1266        if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))
1267            throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");
1268    
1269        arg.requireWrite();
1270    #pragma omp parallel for
1271        for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
1272            for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
1273                for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
1274                    double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_NN[0]*i1+m_NN[0]*m_NN[1]*i2);
1275                    point[0] = getLocalCoordinate(i0, 0);
1276                    point[1] = getLocalCoordinate(i1, 1);
1277                    point[2] = getLocalCoordinate(i2, 2);
1278                }
1279            }
1280        }
1281  }  }
1282    
1283  void Brick::setToGradient(escript::Data& out, const escript::Data& cIn) const  //protected
1284    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
1285  {  {
     escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&cIn);  
1286      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;  
1287      const double C0 = .044658198738520451079;      const double C0 = .044658198738520451079;
1288      const double C1 = .16666666666666666667;      const double C1 = .16666666666666666667;
1289      const double C2 = .21132486540518711775;      const double C2 = .21132486540518711775;
# Line 280  void Brick::setToGradient(escript::Data& Line 1293  void Brick::setToGradient(escript::Data&
1293      const double C6 = .78867513459481288225;      const double C6 = .78867513459481288225;
1294    
1295      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
1296          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
1297  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
1298          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
1299              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
1300                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
1301                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
1302                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
1303                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
1304                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
1305                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
1306                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
1307                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
1308                      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) {
1309                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1310                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1311                          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));
1312                          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));
1313                          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));
1314                          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));
1315                          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));
1316                          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));
1317                          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));
1318                          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));
1319                          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]));
1320                          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) {
1321                          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];
1322                          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];
1323                          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];
1324                          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];
1325                          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];
1326                          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];
1327                          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];
1328                          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];
1329                          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];
1330                          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];
1331                          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];
1332                          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];
1333                          o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1334                          o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
1335                          o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
1336                          o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1337                          o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
1338                          o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
1339                          o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1340                          o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
1341                          o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
1342                          o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1343                          o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
1344                          o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
1345                          o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;                              o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
1346                          o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;                              o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
1347                      } /* end of component loop i */                              o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
1348                  } /* end of k0 loop */                              o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
1349              } /* end of k1 loop */                              o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
1350          } /* end of k2 loop */                              o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
1351          /* GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS BOTTOM */                              o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
1352                                o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
1353                                o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
1354                                o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
1355                                o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
1356                                o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
1357                            } // end of component loop i
1358                        } // end of k0 loop
1359                    } // end of k1 loop
1360                } // end of k2 loop
1361            } // end of parallel section
1362      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1363          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
1364  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
1365          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
1366              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
1367                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
1368                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
1369                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
1370                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
1371                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
1372                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
1373                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
1374                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
1375                      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) {
1376                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1377                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1378                          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));
1379                          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));
1380                          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));
1381                      } /* 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));
1382                  } /* end of k0 loop */                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1383              } /* 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));
1384          } /* 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));
1385          /* 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));
1386                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
1387                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1388                                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];
1389                                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];
1390                                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];
1391                            } // end of component loop i
1392                        } // end of k0 loop
1393                    } // end of k1 loop
1394                } // end of k2 loop
1395            } // end of parallel section
1396      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1397          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_FACES TOP */          out.requireWrite();
1398  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1399          {          {
1400                vector<double> f_000(numComp);
1401                vector<double> f_001(numComp);
1402                vector<double> f_010(numComp);
1403                vector<double> f_011(numComp);
1404                vector<double> f_100(numComp);
1405                vector<double> f_101(numComp);
1406                vector<double> f_110(numComp);
1407                vector<double> f_111(numComp);
1408              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1409  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1410                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1411                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1412                          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));
1413                          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));
1414                          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));
1415                          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));
1416                          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));
1417                          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));
1418                          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));
1419                          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));
1420                          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]));
1421                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1422                              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];
1423                              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];
1424                              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];
1425                              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];
1426                              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];
1427                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1428                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1429                              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];
1430                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1431                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1432                              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];
1433                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1434                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1435                              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];
1436                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1437                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1438                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1439                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1440                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1441              } /* end of face 0 */              } // end of face 0
1442              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1443  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1444                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1445                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1446                          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));
1447                          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));
1448                          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));
1449                          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));
1450                          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));
1451                          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));
1452                          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));
1453                          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));
1454                          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]));
1455                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1456                              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];
1457                              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];
1458                              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];
1459                              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];
1460                              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];
1461                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1462                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1463                              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];
1464                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1465                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1466                              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];
1467                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1468                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1469                              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];
1470                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1471                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1472                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1473                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1474                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1475              } /* end of face 1 */              } // end of face 1
1476              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1477  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1478                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1479                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1480                          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));
1481                          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));
1482                          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));
1483                          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));
1484                          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));
1485                          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));
1486                          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));
1487                          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));
1488                          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]));
1489                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1490                              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];
1491                              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];
1492                              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];
1493                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1494                              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];
1495                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
1496                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1497                              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];
1498                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
1499                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
1500                              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];
1501                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
1502                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
1503                              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];
1504                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
1505                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1506                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1507                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1508              } /* end of face 2 */              } // end of face 2
1509              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1510  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1511                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1512                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1513                          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));
1514                          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));
1515                          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));
1516                          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));
1517                          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));
1518                          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));
1519                          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));
1520                          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));
1521                          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]));
1522                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1523                              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];
1524                              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];
1525                              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];
1526                              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];
1527                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1528                              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];
1529                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1530                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1531                              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];
1532                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1533                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1534                              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];
1535                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1536                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1537                              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];
1538                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1539                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1540                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1541                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1542              } /* end of face 3 */              } // end of face 3
1543              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1544  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1545                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1546                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1547                          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));
1548                          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));
1549                          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));
1550                          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));
1551                          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));
1552                          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));
1553                          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));
1554                          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));
1555                          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]));
1556                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1557                              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];
1558                              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];
1559                              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];
1560                              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];
1561                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1562                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1563                              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];
1564                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1565                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1566                              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];
1567                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1568                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1569                              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];
1570                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1571                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1572                              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];
1573                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1574                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1575                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1576              } /* end of face 4 */              } // end of face 4
1577              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1578  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1579                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1580                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1581                          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));
1582                          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));
1583                          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));
1584                          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));
1585                          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));
1586                          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));
1587                          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));
1588                          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));
1589                          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]));
1590                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1591                              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];
1592                              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];
1593                              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];
1594                              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];
1595                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1596                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1597                              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];
1598                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;                              o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1599                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1600                              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];
1601                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1602                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;                              o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1603                              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];
1604                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;                              o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1605                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;                              o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1606                              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];
1607                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1608                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1609                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1610              } /* end of face 5 */              } // end of face 5
1611          } // end of parallel section          } // end of parallel section
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_FACES BOTTOM */  
1612      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1613          /*** GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES TOP */          out.requireWrite();
1614  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1615          {          {
1616                vector<double> f_000(numComp);
1617                vector<double> f_001(numComp);
1618                vector<double> f_010(numComp);
1619                vector<double> f_011(numComp);
1620                vector<double> f_100(numComp);
1621                vector<double> f_101(numComp);
1622                vector<double> f_110(numComp);
1623                vector<double> f_111(numComp);
1624              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1625  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1626                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1627                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1628                          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));
1629                          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));
1630                          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));
1631                          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));
1632                          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));
1633                          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));
1634                          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));
1635                          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));
1636                          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]));
1637                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1638                              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];
1639                              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];
1640                              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];
1641                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1642                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1643                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1644              } /* end of face 0 */              } // end of face 0
1645              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1646  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1647                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1648                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1649                          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));
1650                          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));
1651                          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));
1652                          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));
1653                          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));
1654                          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));
1655                          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));
1656                          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));
1657                          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]));
1658                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1659                              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];
1660                              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];
1661                              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];
1662                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1663                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1664                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1665              } /* end of face 1 */              } // end of face 1
1666              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1667  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1668                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1669                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1670                          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));
1671                          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));
1672                          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));
1673                          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));
1674                          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));
1675                          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));
1676                          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));
1677                          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));
1678                          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]));
1679                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1680                              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];
1681                              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];
1682                              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];
1683                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1684                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1685                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1686              } /* end of face 2 */              } // end of face 2
1687              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1688  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1689                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1690                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1691                          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));
1692                          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));
1693                          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));
1694                          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));
1695                          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));
1696                          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));
1697                          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));
1698                          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));
1699                          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]));
1700                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1701                              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];
1702                              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];
1703                              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];
1704                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1705                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1706                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1707              } /* end of face 3 */              } // end of face 3
1708              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1709  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1710                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1711                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1712                          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));
1713                          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));
1714                          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));
1715                          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));
1716                          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));
1717                          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));
1718                          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));
1719                          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));
1720                          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]));
1721                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1722                              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];
1723                              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];
1724                              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];
1725                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1726                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1727                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1728              } /* end of face 4 */              } // end of face 4
1729              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1730  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1731                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1732                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1733                          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));
1734                          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));
1735                          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));
1736                          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));
1737                          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));
1738                          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));
1739                          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));
1740                          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));
1741                          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]));
1742                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1743                              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];
1744                              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];
1745                              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];
1746                          } /* end of component loop i */                          } // end of component loop i
1747                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1748                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1749              } /* end of face 5 */              } // end of face 5
1750          } // 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());  
1751      }      }
1752  }  }
1753    
1754  void Brick::setToIntegrals(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const  //protected
1755    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const
1756  {  {
1757      escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&arg);      const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1758      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
1759      const double h0 = m_l0/m_gNE0;      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
1760      const double h1 = m_l1/m_gNE1;      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
1761      const double h2 = m_l2/m_gNE2;      const int fs = arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1762      if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {      if (fs == Elements && arg.actsExpanded()) {
1763          const double w_0 = h0*h1*h2/8.;          const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2]/8.;
1764  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1765          {          {
1766              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1767  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1768              for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1769                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1770                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1771                          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]));
1772                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1773                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1774                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1775                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1776                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1777                              const register double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];                              const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1778                              const register double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];                              const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1779                              const register double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];                              const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1780                              const register double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];                              const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1781                              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;
1782                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1783                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1784                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1785              } /* end of k2 loop */              } // end of k2 loop
1786    
1787  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1788              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1789                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1790          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1791      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {  
1792          const double w_0 = h0*h1*h2;      } else if (fs==ReducedElements || (fs==Elements && !arg.actsExpanded())) {
1793            const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2];
1794  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1795          {          {
1796              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1797  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1798              for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1799                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1800                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1801                          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]));
1802                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1803                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1804                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1805                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1806                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1807              } /* end of k2 loop */              } // end of k2 loop
1808    
1809  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1810              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1811                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1812          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1813      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {  
1814          const double w_0 = h1*h2/4.;      } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1815          const double w_1 = h0*h2/4.;          const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2]/4.;
1816          const double w_2 = h0*h1/4.;          const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2]/4.;
1817            const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1]/4.;
1818  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1819          {          {
1820              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1821              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1822  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1823                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1824                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1825                          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]));
1826                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1827                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1828                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1829                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1830                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1831                              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;
1832                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1833                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1834                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1835              }              }
1836    
1837              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1838  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1839                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1840                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1841                          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]));
1842                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1843                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1844                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1845                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1846                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1847                              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;
1848                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1849                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1850                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1851              }              }
1852    
1853              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1854  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1855                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1856                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1857                          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]));
1858                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1859                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1860                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1861                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1862                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1863                              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;
1864                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1865                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1866                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1867              }              }
1868    
1869              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1870  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1871                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1872                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1873                          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]));
1874                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1875                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1876                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1877                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1878                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1879                              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;
1880                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1881                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1882                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1883              }              }
1884    
1885              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1886  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1887                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1888                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1889                          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]));
1890                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1891                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1892                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1893                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1894                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1895                              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;
1896                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1897                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1898                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1899              }              }
1900    
1901              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1902  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1903                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1904                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1905                          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]));
1906                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1907                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1908                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1909                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1910                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1911                              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;
1912                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1913                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1914                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1915              }              }
1916    
1917  #pragma omp critical  #pragma omp critical
# Line 874  void Brick::setToIntegrals(vector<double Line 1919  void Brick::setToIntegrals(vector<double
1919                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1920          } // end of parallel section          } // end of parallel section
1921    
1922      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1923          const double w_0 = h1*h2;          const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2];
1924          const double w_1 = h0*h2;          const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2];
1925          const double w_2 = h0*h1;          const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1];
1926  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1927          {          {
1928              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1929              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1930  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1931                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1932                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1933                          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]));
1934                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1935                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1936                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1937                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1938                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1939              }              }
1940    
1941              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1942  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1943                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1944                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1945                          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]));
1946                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1947                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1948                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1949                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1950                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1951              }              }
1952    
1953              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1954  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1955                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1956                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1957                          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]));
1958                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1959                              int_local[i]+=f[i]*w_1;                              int_local[i]+=f[i]*w_1;
1960                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1961                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1962                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1963              }              }
1964    
1965              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1966  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1967                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1968                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1969                          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]));
1970                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1971                              int_local[i]+=f[i]*w_1;                              int_local[i]+=f[i]*w_1;
1972                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1973                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1974                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1975              }              }
1976    
1977              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1978  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1979                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1980                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1981                          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]));
1982                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1983                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                              int_local[i]+=f[i]*w_2;
1984                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1985                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1986                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1987              }              }
1988    
1989              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1990  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1991                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1992                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1993                          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]));
1994                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1995                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                              int_local[i]+=f[i]*w_2;
1996                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1997                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1998                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1999              }              }
2000    
2001  #pragma omp critical  #pragma omp critical
2002              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
2003                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
2004          } // end of parallel section          } // end of parallel section
2005        } // function space selector
2006    }
2007    
2008      } else {  //protected
2009          stringstream msg;  IndexVector Brick::getDiagonalIndices() const
2010          msg << "setToIntegrals() not implemented for "  {
2011              << functionSpaceTypeAsString(arg.getFunctionSpace().getTypeCode());      IndexVector ret;
2012          throw RipleyException(msg.str());      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2013        const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2014        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2015            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2016                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2017                    ret.push_back(i2*nDOF0*nDOF1+i1*nDOF0+i0);
2018                }
2019            }
2020      }      }
2021    
2022        return ret;
2023  }  }
2024    
2025  void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const  //protected
2026    void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2027  {  {
2028      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2029  #pragma omp parallel      out.requireWrite();
         {  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         // 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.;  
                     }  
                 }  
             }  
2030    
2031              if (m_faceOffset[1] > -1) {      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2032  #pragma omp for nowait      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2033                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2034                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2035                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2036                          // set vector at four quadrature points      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2037                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;  #pragma omp parallel for
2038                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;      for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2039                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;          for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2040                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;              for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2041                      }                  const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2042                  }                  const double* src=in.getSampleDataRO(n);
2043                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
2044              }              }
2045            }
2046        }
2047    }
2048    
2049              if (m_faceOffset[2] > -1) {  //protected
2050  #pragma omp for nowait  void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2051                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  {
2052                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2053                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));      paso::Coupler_ptr coupler(new paso::Coupler(m_connector, numComp));
2054                          // set vector at four quadrature points      // expand data object if necessary to be able to grab the whole data
2055                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;      const_cast<escript::Data*>(&in)->expand();
2056                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;      coupler->startCollect(in.getDataRO());
2057                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;  
2058                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;      const dim_t numDOF = getNumDOF();
2059                      }      out.requireWrite();
2060                  }      const double* buffer = coupler->finishCollect();
             }  
2061    
2062              if (m_faceOffset[3] > -1) {  #pragma omp parallel for
2063        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
2064            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
2065                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
2066                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
2067            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
2068        }
2069    }
2070    
2071    //private
2072    void Brick::populateSampleIds()
2073    {
2074        // degrees of freedom are numbered from left to right, bottom to top, front
2075        // to back in each rank, continuing on the next rank (ranks also go
2076        // left-right, bottom-top, front-back).
2077        // This means rank 0 has id 0...n0-1, rank 1 has id n0...n1-1 etc. which
2078        // helps when writing out data rank after rank.
2079    
2080        // build node distribution vector first.
2081        // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes which is
2082        // constant for all ranks in this implementation
2083        m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
2084        const dim_t numDOF=getNumDOF();
2085        for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
2086            m_nodeDistribution[k]=k*numDOF;
2087        }
2088        m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
2089        
2090        try {
2091            m_nodeId.resize(getNumNodes());
2092            m_dofId.resize(numDOF);
2093            m_elementId.resize(getNumElements());
2094        } catch (const std::length_error& le) {
2095            throw RipleyException("The system does not have sufficient memory for a domain of this size.");
2096        }
2097        
2098        // populate face element counts
2099        //left
2100        if (m_offset[0]==0)
2101            m_faceCount[0]=m_NE[1]*m_NE[2];
2102        else
2103            m_faceCount[0]=0;
2104        //right
2105        if (m_mpiInfo->rank%m_NX[0]==m_NX[0]-1)
2106            m_faceCount[1]=m_NE[1]*m_NE[2];
2107        else
2108            m_faceCount[1]=0;
2109        //bottom
2110        if (m_offset[1]==0)
2111            m_faceCount[2]=m_NE[0]*m_NE[2];
2112        else
2113            m_faceCount[2]=0;
2114        //top
2115        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0]==m_NX[1]-1)
2116            m_faceCount[3]=m_NE[0]*m_NE[2];
2117        else
2118            m_faceCount[3]=0;
2119        //front
2120        if (m_offset[2]==0)
2121            m_faceCount[4]=m_NE[0]*m_NE[1];
2122        else
2123            m_faceCount[4]=0;
2124        //back
2125        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1])==m_NX[2]-1)
2126            m_faceCount[5]=m_NE[0]*m_NE[1];
2127        else
2128            m_faceCount[5]=0;
2129    
2130        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
2131    
2132        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2133        const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2134        const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2135        const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2136        const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2137        const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2138    
2139        // the following is a compromise between efficiency and code length to
2140        // set the node id's according to the order mentioned above.
2141        // First we set all the edge and corner id's in a rather slow way since
2142        // they might or might not be owned by this rank. Next come the own
2143        // node id's which are identical to the DOF id's (simple loop), and finally
2144        // the 6 faces are set but only if required...
2145    
2146    #define globalNodeId(x,y,z) \
2147        ((m_offset[0]+x)/nDOF0)*nDOF0*nDOF1*nDOF2+(m_offset[0]+x)%nDOF0\
2148        + ((m_offset[1]+y)/nDOF1)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]+((m_offset[1]+y)%nDOF1)*nDOF0\
2149        + ((m_offset[2]+z)/nDOF2)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]*m_NX[1]+((m_offset[2]+z)%nDOF2)*nDOF0*nDOF1
2150    
2151    #pragma omp parallel
2152        {
2153            // set edge id's
2154            // edges in x-direction, including corners
2155  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2156                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {          for (dim_t i=0; i<m_NN[0]; i++) {
2157                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {              m_nodeId[i] = globalNodeId(i, 0, 0); // LF
2158                          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
2159                          // 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
2160                          *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
2161                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;          }
2162                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;          // edges in y-direction, without corners
2163                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;  #pragma omp for nowait
2164                      }          for (dim_t i=1; i<m_NN[1]-1; i++) {
2165                  }              m_nodeId[m_NN[0]*i] = globalNodeId(0, i, 0); // FL
2166              }              m_nodeId[m_NN[0]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, i, 0); // FR
2167                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+m_NN[0]*i] = globalNodeId(0, i, m_NN[2]-1); // BL
2168                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
2169            }
2170            // edges in z-direction, without corners
2171    #pragma omp for
2172            for (dim_t i=1; i<m_NN[2]-1; i++) {
2173                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*i] = globalNodeId(0, 0, i); // LL
2174                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*i+m_NN[0]-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, 0, i); // LR
2175                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(i+1)-m_NN[0]] = globalNodeId(0, m_NN[1]-1, i); // UL
2176                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, m_NN[1]-1, i); // UR
2177            }
2178            // implicit barrier here because some node IDs will be overwritten
2179            // below
2180    
2181              if (m_faceOffset[4] > -1) {          // populate degrees of freedom and own nodes (identical id)
2182  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2183                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {          for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2184                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2185                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2186                          // 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];
2187                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                      const index_t dofIdx=k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2188                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                      m_dofId[dofIdx] = m_nodeId[nodeIdx]
2189                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+dofIdx;
                         *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;  
                     }  
2190                  }                  }
2191              }              }
2192            }
2193    
2194              if (m_faceOffset[5] > -1) {          // populate the rest of the nodes (shared with other ranks)
2195            if (m_faceCount[0]==0) { // left plane
2196  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2197                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2198                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2199                          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];
2200                          // set vector at four quadrature points                      const index_t dofId=(j+1)*nDOF0-1+i*nDOF0*nDOF1;
2201                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2202                          *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.;  
                     }  
2203                  }                  }
2204              }              }
2205          } // end of parallel section          }
2206      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {          if (m_faceCount[1]==0) { // right plane
 #pragma omp parallel  
         {  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
2207  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2208                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2209                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2210                          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];
2211                          *o++ = -1.;                      const index_t dofId=j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2212                          *o++ = 0.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2213                          *o = 0.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]+dofId;
                     }  
2214                  }                  }
2215              }              }
2216            }
2217              if (m_faceOffset[1] > -1) {          if (m_faceCount[2]==0) { // bottom plane
2218  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2219                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2220                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2221                          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];
2222                          *o++ = 1.;                      const index_t dofId=nDOF0*(nDOF1-1)+k+i*nDOF0*nDOF1;
2223                          *o++ = 0.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2224                          *o = 0.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]]+dofId;
                     }  
2225                  }                  }
2226              }              }
2227            }
2228              if (m_faceOffset[2] > -1) {          if (m_faceCount[3]==0) { // top plane
2229  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2230                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2231                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2232                          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);
2233                          *o++ = 0.;                      const index_t dofId=k+i*nDOF0*nDOF1;
2234                          *o++ = -1.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2235                          *o = 0.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]]+dofId;
                     }  
2236                  }                  }
2237              }              }
2238            }
2239              if (m_faceOffset[3] > -1) {          if (m_faceCount[4]==0) { // front plane
2240  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2241                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2242                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2243                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                      const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0];
2244                          *o++ = 0.;                      const index_t dofId=k+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2245                          *o++ = 1.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2246                          *o = 0.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
                     }  
2247                  }                  }
2248              }              }
2249            }
2250              if (m_faceOffset[4] > -1) {          if (m_faceCount[5]==0) { // back plane
2251  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2252                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2253                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2254                          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);
2255                          *o++ = 0.;                      const index_t dofId=k+j*nDOF0;
2256                          *o++ = 0.;                      m_nodeId[nodeIdx]
2257                          *o = -1.;                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
                     }  
2258                  }                  }
2259              }              }
2260            }
2261    
2262              if (m_faceOffset[5] > -1) {          // populate element id's
2263  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2264                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {          for (dim_t i2=0; i2<m_NE[2]; i2++) {
2265                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {              for (dim_t i1=0; i1<m_NE[1]; i1++) {
2266                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                  for (dim_t i0=0; i0<m_NE[0]; i0++) {
2267                          *o++ = 0.;                      m_elementId[i0+i1*m_NE[0]+i2*m_NE[0]*m_NE[1]] =
2268                          *o++ = 0.;                          (m_offset[2]+i2)*m_gNE[0]*m_gNE[1]
2269                          *o = 1.;                          +(m_offset[1]+i1)*m_gNE[0]
2270                      }                          +m_offset[0]+i0;
2271                  }                  }
2272              }              }
         } // 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;  
2273          }          }
     }  
 }  
   
 IndexVector Brick::getNumNodesPerDim() const  
 {  
     IndexVector ret;  
     ret.push_back(m_N0);  
     ret.push_back(m_N1);  
     ret.push_back(m_N2);  
     return ret;  
 }  
2274    
2275  IndexVector Brick::getNumElementsPerDim() const          // face elements
2276  {  #pragma omp for
2277      IndexVector ret;          for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
2278      ret.push_back(m_NE0);              m_faceId[k]=k;
2279      ret.push_back(m_NE1);      } // end parallel section
     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;  
 }  
   
 pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  
 {  
     if (dim==0)  
         return pair<double,double>((m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);  
     else if (dim==1)  
         return pair<double,double>((m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);  
     else if (dim==2)  
         return pair<double,double>((m_l2*m_offset2)/m_gNE2, m_l2/m_gNE2);  
   
     throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");  
 }  
2280    
2281    #undef globalNodeId
2282    
2283  //protected      m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
2284  dim_t Brick::getNumFaceElements() const      updateTagsInUse(Nodes);
 {  
     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;  
   
     return n;  
 }  
2285    
2286  //protected      m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
2287  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");  
2288    
2289      pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);      // generate face offset vector and set face tags
2290      pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
2291      pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
2292      arg.requireWrite();      m_faceOffset.assign(6, -1);
2293  #pragma omp parallel for      m_faceTags.clear();
2294      for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {      index_t offset=0;
2295          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {      for (size_t i=0; i<6; i++) {
2296              for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {          if (m_faceCount[i]>0) {
2297                  double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_N0*i1+m_N0*m_N1*i2);              m_faceOffset[i]=offset;
2298                  point[0] = xdx.first+i0*xdx.second;              offset+=m_faceCount[i];
2299                  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;  
             }  
2300          }          }
2301      }      }
2302        setTagMap("left", LEFT);
2303        setTagMap("right", RIGHT);
2304        setTagMap("bottom", BOTTOM);
2305        setTagMap("top", TOP);
2306        setTagMap("front", FRONT);
2307        setTagMap("back", BACK);
2308        updateTagsInUse(FaceElements);
2309  }  }
2310    
2311  //private  //private
2312  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::createPattern()
2313  {  {
2314      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2315      // 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];
2316      // below / to the left / to the front of the current rank      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2317        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2318      // build node distribution vector first.      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2319      // m_nodeDistribution[i] is the first node id on rank i, that is      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2320      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes  
2321      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
2322      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      // The rest is assigned in the loop further down
2323      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);  
2324  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2325          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
2326              for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
2327                  m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
2328                      + (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;  
2329              }              }
2330          }          }
2331      }      }
2332      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below  
2333      if (bottom>0) {      // build list of shared components and neighbours by looping through
2334          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
2335          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // within bounds
2336          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
2337  #pragma omp parallel for      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
2338          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      RankVector neighbour;
2339              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      IndexVector offsetInShared(1,0);
2340                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      IndexVector sendShared, recvShared;
2341                      + bottomN0*(bottomN1-1)      int numShared=0, expectedShared=0;;
2342                      + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX[0];
2343        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0];
2344        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1]);
2345        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2346            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2347                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2348                    // skip this rank
2349                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2350                        continue;
2351                    // location of neighbour rank
2352                    const int nx=x+i0;
2353                    const int ny=y+i1;
2354                    const int nz=z+i2;
2355                    if (!(nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2])) {
2356                        continue;
2357                    }
2358                    if (i0==0 && i1==0)
2359                        expectedShared += nDOF0*nDOF1;
2360                    else if (i0==0 && i2==0)
2361                        expectedShared += nDOF0*nDOF2;
2362                    else if (i1==0 && i2==0)
2363                        expectedShared += nDOF1*nDOF2;
2364                    else if (i0==0)
2365                        expectedShared += nDOF0;
2366                    else if (i1==0)
2367                        expectedShared += nDOF1;
2368                    else if (i2==0)
2369                        expectedShared += nDOF2;
2370                    else
2371                        expectedShared++;
2372              }              }
2373          }          }
2374      }      }
2375      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front      
2376      if (front>0) {      vector<IndexVector> rowIndices(expectedShared);
2377          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;      
2378          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2379          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);          for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2380          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);              for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2381  #pragma omp parallel for                  // skip this rank
2382          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {                  if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2383              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {                      continue;
2384                  m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]                  // location of neighbour rank
2385                      + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;                  const int nx=x+i0;
2386                    const int ny=y+i1;
2387                    const int nz=z+i2;
2388                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2]) {
2389                        neighbour.push_back(nz*m_NX[0]*m_NX[1]+ny*m_NX[0]+nx);
2390                        if (i0==0 && i1==0) {
2391                            // sharing front or back plane
2392                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
2393                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
2394                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
2395                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
2396                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_NN[0]
2397                                        : left+(i+bottom)*m_NN[0]+m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
2398                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2399                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2400                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2401                                    if (j>0) {
2402                                        if (i>0)
2403                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0, numShared);
2404                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2405                                        if (i<nDOF1-1)
2406                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0, numShared);
2407                                    }
2408                                    if (i>0)
2409                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0, numShared);
2410                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2411                                    if (i<nDOF1-1)
2412                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0, numShared);
2413                                    if (j<nDOF0-1) {
2414                                        if (i>0)
2415                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0, numShared);
2416                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2417                                        if (i<nDOF1-1)
2418                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0, numShared);
2419                                    }
2420                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2421                                }
2422                            }
2423                        } else if (i0==0 && i2==0) {
2424                            // sharing top or bottom plane
2425                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
2426                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2427                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2428                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
2429                                const int firstNode=(i1==-1 ?
2430                                        left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]
2431                                        : left+m_NN[0]*((i+1+front)*m_NN[1]-1));
2432                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2433                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2434                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2435                                    if (j>0) {
2436                                        if (i>0)
2437                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2438                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2439                                        if (i<nDOF2-1)
2440                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2441                                    }
2442                                    if (i>0)
2443                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0*nDOF1, numShared);
2444                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2445                                    if (i<nDOF2-1)
2446                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0*nDOF1, numShared);
2447                                    if (j<nDOF0-1) {
2448                                        if (i>0)
2449                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2450                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2451                                        if (i<nDOF2-1)
2452                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2453                                    }
2454                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2455                                }
2456                            }
2457                        } else if (i1==0 && i2==0) {
2458                            // sharing left or right plane
2459                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
2460                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2461                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2462                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
2463                                const int firstNode=(i0==-1 ?
2464                                        (bottom+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]
2465                                        : (bottom+1+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]-1);
2466                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
2467                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
2468                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2469                                    if (j>0) {
2470                                        if (i>0)
2471                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2472                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0, numShared);
2473                                        if (i<nDOF2-1)
2474                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2475                                    }
2476                                    if (i>0)
2477                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2478                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0, numShared);
2479                                    if (i<nDOF2-1)
2480                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2481                                    if (j<nDOF1-1) {
2482                                        if (i>0)
2483                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2484                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0, numShared);
2485                                        if (i<nDOF2-1)
2486                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2487                                    }
2488                                    m_dofMap[firstNode+j*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2489                                }
2490                            }
2491                        } else if (i0==0) {
2492                            // sharing an edge in x direction
2493                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
2494                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2495                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2496                            const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2497                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2498                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2499                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
2500                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2501                                if (i>0)
2502                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i-1, numShared);
2503                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i, numShared);
2504                                if (i<nDOF0-1)
2505                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i+1, numShared);
2506                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2507                            }
2508                        } else if (i1==0) {
2509                            // sharing an edge in y direction
2510                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2511                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2512                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2513                            const int firstNode=bottom*m_NN[0]
2514                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2515                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2516                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2517                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2518                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2519                                if (i>0)
2520                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0, numShared);
2521                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0, numShared);
2522                                if (i<nDOF1-1)
2523                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0, numShared);
2524                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2525                            }
2526                        } else if (i2==0) {
2527                            // sharing an edge in z direction
2528                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2529                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2530                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2531                            const int firstNode=front*m_NN[0]*m_NN[1]
2532                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2533                                                +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1);
2534                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2535                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2536                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2537                                if (i>0)
2538                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2539                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0*nDOF1, numShared);
2540                                if (i<nDOF2-1)
2541                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2542                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]*m_NN[1]]=numDOF+numShared;
2543                            }
2544                        } else {
2545                            // sharing a node
2546                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2547                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2548                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2549                            const int node=(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2550                                           +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2551                                           +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2552                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2553                            sendShared.push_back(dof);
2554                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2555                            doublyLink(colIndices, rowIndices, dof, numShared);
2556                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2557                            ++numShared;
2558                        }
2559                    }
2560              }              }
2561          }          }
2562      }      }
2563      // 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);  
2564  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2565          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (int i = 0; i < numShared; i++) {
2566              m_nodeId[i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]          std::sort(rowIndices[i].begin(), rowIndices[i].end());
                 + (1+i2-front)*N0*N1-1;  
         }  
2567      }      }
2568      // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank  
2569      if (left>0 && front>0) {      // create connector
2570          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY-1;      paso::SharedComponents_ptr snd_shcomp(new paso::SharedComponents(
2571          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2572          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2573          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      paso::SharedComponents_ptr rcv_shcomp(new paso::SharedComponents(
2574  #pragma omp parallel for              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2575          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2576              m_nodeId[i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]      m_connector.reset(new paso::Connector(snd_shcomp, rcv_shcomp));
2577                  + N0*N1*(N2-1)+N0-1+(i1-bottom)*N0;  
2578          }      // useful debug output
2579      }      /*
2580      // case 7: bottom-left-front corner node owned by corresponding rank      cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
2581      if (left>0 && bottom>0 && front>0) {      cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
2582          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1)-1;      for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
2583          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);          cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
2584          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
2585          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY) == 0 ? m_N2 : m_N2-1);      }
2586          m_nodeId[0]=m_nodeDistribution[neighbour]+N0*N1*N2-1;      for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
2587            cout << "shared[" << i << "]=" << recvShared[i] << endl;
2588        }
2589        cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
2590        for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
2591            cout << "shared[" << i << "]=" << sendShared[i] << endl;
2592        }
2593        cout << "--- dofMap ---" << endl;
2594        for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
2595            cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
2596        }
2597        cout << "--- colIndices ---" << endl;
2598        for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
2599            cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
2600      }      }
2601        */
2602    
2603      // the rest of the id's are contiguous      /*
2604      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
2605  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
2606      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
2607          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);  
             }  
         }  
2608      }      }
2609        for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
2610            cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
2611        }
2612        */
2613    
2614      // elements      /*
2615      m_elementId.resize(getNumElements());      cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
2616  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
2617      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {      for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
2618          m_elementId[k]=k;          cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
2619        }
2620        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
2621            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
2622      }      }
2623        */
2624    
2625      // face elements      /*
2626      m_faceId.resize(getNumFaceElements());      cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
2627  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
2628      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {      for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
2629          m_faceId[k]=k;          cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
2630      }      }
2631        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
2632            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
2633        }
2634        */
2635    }
2636    
2637      // generate face offset vector and set face tags  //private
2638      const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();  void Brick::addToMatrixAndRHS(SystemMatrix* S, escript::Data& F,
2639      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,
2640      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };           bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
2641      m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);  {
2642      m_faceTags.clear();      IndexVector rowIndex;
2643      index_t offset=0;      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
2644      for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
2645          if (facesPerEdge[i]>0) {      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]]);
2646              m_faceOffset[i]=offset;      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]+1]);
2647              offset+=facesPerEdge[i];      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*m_NN[1]]);
2648              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);      rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*m_NN[1]+1]);
2649        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*(m_NN[1]+1)]);
2650        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*(m_NN[1]+1)+1]);
2651        if (addF) {
2652            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
2653            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
2654                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
2655                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
2656                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
2657                    }
2658                }
2659          }          }
2660      }      }
2661      setTagMap("left", LEFT);      if (addS) {
2662      setTagMap("right", RIGHT);          S->add(rowIndex, EM_S);
2663      setTagMap("bottom", BOTTOM);      }
     setTagMap("top", TOP);  
     setTagMap("front", FRONT);  
     setTagMap("back", BACK);  
     updateTagsInUse(FaceElements);  
2664  }  }
2665    
2666  //protected  //protected
2667  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out,
2668                                           const escript::Data& in,
2669                                         bool reduced) const                                         bool reduced) const
2670  {  {
2671      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2672      if (reduced) {      if (reduced) {
2673          /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
2674          const double c0 = .125;  #pragma omp parallel
2675  #pragma omp parallel for          {
2676          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {              vector<double> f_000(numComp);
2677              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_001(numComp);
2678                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_010(numComp);
2679                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
2680                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
2681                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
2682                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
2683                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
2684                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
2685                      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) {
2686                      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) {
2687                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
2688                      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));
2689                          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));
2690                      } /* 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));
2691                  } /* 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));
2692              } /* end of k1 loop */                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2693          } /* 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));
2694          /* 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));
2695                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2696                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
2697                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2698                                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;
2699                            } // end of component loop i
2700                        } // end of k0 loop
2701                    } // end of k1 loop
2702                } // end of k2 loop
2703            } // end of parallel section
2704      } else {      } else {
2705          /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
2706          const double c0 = .0094373878376559314545;          const double c0 = .0094373878376559314545;
2707          const double c1 = .035220810900864519624;          const double c1 = .035220810900864519624;
2708          const double c2 = .13144585576580214704;          const double c2 = .13144585576580214704;
2709          const double c3 = .49056261216234406855;          const double c3 = .49056261216234406855;
2710  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
2711          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
2712              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
2713                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
2714                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
2715                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
2716                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
2717                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));