/[escript]/branches/trilinos_from_5897/dudley/src/Assemble_PDE_System2_2D.cpp
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trunk/finley/src/Assemble_PDE_System2_2D.c revision 1388 by trankine, Fri Jan 11 07:45:58 2008 UTC trunk/dudley/src/Assemble_PDE_System2_2D.cpp revision 5593 by jfenwick, Fri Apr 24 01:36:26 2015 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
2  /* $Id$ */  /*****************************************************************************
3    *
4    * Copyright (c) 2003-2015 by The University of Queensland
5    * http://www.uq.edu.au
6    *
7    * Primary Business: Queensland, Australia
8    * Licensed under the Open Software License version 3.0
9    * 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  /*******************************************************  /************************************************************************************/
  *  
  *           Copyright 2003-2007 by ACceSS MNRF  
  *       Copyright 2007 by University of Queensland  
  *  
  *                http://esscc.uq.edu.au  
  *        Primary Business: Queensland, Australia  
  *  Licensed under the Open Software License version 3.0  
  *     http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php  
  *  
  *******************************************************/  
   
 /**************************************************************/  
18    
19  /*    assembles the system of numEq PDEs into the stiffness matrix S right hand side F  */  /*    assembles the system of numEq PDEs into the stiffness matrix S right hand side F  */
20  /*    the shape functions for test and solution must be identical */  /*    the shape functions for test and solution must be identical */
21    
   
22  /*      -(A_{k,i,m,j} u_m,j)_i-(B_{k,i,m} u_m)_i+C_{k,m,j} u_m,j-D_{k,m} u_m  and -(X_{k,i})_i + Y_k */  /*      -(A_{k,i,m,j} u_m,j)_i-(B_{k,i,m} u_m)_i+C_{k,m,j} u_m,j-D_{k,m} u_m  and -(X_{k,i})_i + Y_k */
23    
24  /*    u has p.numComp components in a 2D domain. The shape functions for test and solution must be identical  */  /*    u has p.numComp components in a 2D domain. The shape functions for test and solution must be identical  */
# Line 33  Line 33 
33  /*      X = p.numEqu x 2  */  /*      X = p.numEqu x 2  */
34  /*      Y = p.numEqu   */  /*      Y = p.numEqu   */
35    
36    /************************************************************************************/
37    
38  /**************************************************************/  #define ESNEEDPYTHON
39    #include "esysUtils/first.h"
40    
41  #include "Assemble.h"  #include "Assemble.h"
42  #include "Util.h"  #include "Util.h"
# Line 43  Line 44 
44  #include <omp.h>  #include <omp.h>
45  #endif  #endif
46    
47    /************************************************************************************/
48    
49  /**************************************************************/  void Dudley_Assemble_PDE_System2_2D(Dudley_Assemble_Parameters p, Dudley_ElementFile * elements,
50                        paso::SystemMatrix_ptr Mat, escript::Data* F,
51  void  Finley_Assemble_PDE_System2_2D(Assemble_Parameters p, Finley_ElementFile* elements,                      const escript::Data* A, const escript::Data* B, const escript::Data* C, const escript::Data* D,
52                                       Paso_SystemMatrix* Mat, escriptDataC* F,                      const escript::Data* X, const escript::Data* Y)
53                                       escriptDataC* A, escriptDataC* B, escriptDataC* C, escriptDataC* D, escriptDataC* X, escriptDataC* Y) {  {
54    
55      #define DIM 2  #define DIM 2
56      index_t color;      index_t color;
57      dim_t e;      dim_t e;
58      double *EM_S, *EM_F, *Vol, *DSDX, *A_p, *B_p, *C_p, *D_p, *X_p, *Y_p;      __const double *A_p, *B_p, *C_p, *D_p, *X_p, *Y_p, *A_q, *B_q, *C_q, *D_q, *X_q, *Y_q;
59        double *EM_S, *EM_F, *DSDX;
60      index_t *row_index;      index_t *row_index;
61      register dim_t q, s,r,k,m;      register dim_t q, s, r, k, m;
62      register double rtmp, rtmp0, rtmp1, rtmp00, rtmp10, rtmp01, rtmp11;      register double rtmp, rtmp0, rtmp1, rtmp00, rtmp10, rtmp01, rtmp11;
63      bool_t add_EM_F, add_EM_S;      bool add_EM_F, add_EM_S;
64    
65      bool_t extendedA=isExpanded(A);      bool extendedA = isExpanded(A);
66      bool_t extendedB=isExpanded(B);      bool extendedB = isExpanded(B);
67      bool_t extendedC=isExpanded(C);      bool extendedC = isExpanded(C);
68      bool_t extendedD=isExpanded(D);      bool extendedD = isExpanded(D);
69      bool_t extendedX=isExpanded(X);      bool extendedX = isExpanded(X);
70      bool_t extendedY=isExpanded(Y);      bool extendedY = isExpanded(Y);
71      double *F_p=getSampleData(F,0);      double *F_p = (requireWrite(F), getSampleDataRW(F, 0)); /* use comma, to get around the mixed code and declarations thing */
72      double *S=p.row_jac->ReferenceElement->S;      const double *S = p.shapeFns;
73      dim_t len_EM_S=p.row_NN*p.col_NN*p.numEqu*p.numComp;      dim_t len_EM_S = p.numShapes * p.numShapes * p.numEqu * p.numComp;
74      dim_t len_EM_F=p.row_NN*p.numEqu;      dim_t len_EM_F = p.numShapes * p.numEqu;
75    
76    #pragma omp parallel private(color,EM_S, EM_F, DSDX, A_p, B_p, C_p, D_p, X_p, Y_p, A_q, B_q, C_q, D_q, X_q, Y_q,row_index,q, s,r,k,m,rtmp, rtmp0, rtmp1, rtmp00, rtmp10, rtmp01, rtmp11,add_EM_F, add_EM_S)
     #pragma omp parallel private(color,EM_S, EM_F, Vol, DSDX, A_p, B_p, C_p, D_p, X_p, Y_p,row_index,q, s,r,k,m,rtmp, rtmp0, rtmp1, rtmp00, rtmp10, rtmp01, rtmp11,add_EM_F, add_EM_S)  
77      {      {
        EM_S=THREAD_MEMALLOC(len_EM_S,double);  
        EM_F=THREAD_MEMALLOC(len_EM_F,double);  
        row_index=THREAD_MEMALLOC(p.row_NN,index_t);  
                                                                                                                                                                                                       
        if (!Finley_checkPtr(EM_S) && !Finley_checkPtr(EM_F) && !Finley_checkPtr(row_index) ) {  
   
           for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {  
              /*  open loop over all elements: */  
              #pragma omp for private(e) schedule(static)  
              for(e=0;e<elements->numElements;e++){  
                 if (elements->Color[e]==color) {  
                    Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX2(0,e,p.numQuad)]);  
                    DSDX=&(p.row_jac->DSDX[INDEX4(0,0,0,e,p.row_NN,DIM,p.numQuad)]);  
                    for (q=0;q<len_EM_S;++q) EM_S[q]=0;  
                    for (q=0;q<len_EM_F;++q) EM_F[q]=0;  
                    add_EM_F=FALSE;  
                    add_EM_S=FALSE;  
                    /**************************************************************/  
                    /*   process A: */  
                    /**************************************************************/  
                    A_p=getSampleData(A,e);  
                    if (NULL!=A_p) {  
                       add_EM_S=TRUE;  
                       if (extendedA) {  
                          for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (r=0;r<p.col_NS;r++) {  
                              for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                                for (m=0;m<p.numComp;m++) {  
                                  rtmp=0;  
                                  for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                     rtmp+=Vol[q]* (  
                                         DSDX[INDEX3(s,0,q,p.row_NN,DIM)]*A_p[INDEX5(k,0,m,0,q,p.numEqu,DIM,p.numComp,DIM)]*DSDX[INDEX3(r,0,q,p.row_NN,DIM)]  
                                        +DSDX[INDEX3(s,0,q,p.row_NN,DIM)]*A_p[INDEX5(k,0,m,1,q,p.numEqu,DIM,p.numComp,DIM)]*DSDX[INDEX3(r,1,q,p.row_NN,DIM)]  
                                        +DSDX[INDEX3(s,1,q,p.row_NN,DIM)]*A_p[INDEX5(k,1,m,0,q,p.numEqu,DIM,p.numComp,DIM)]*DSDX[INDEX3(r,0,q,p.row_NN,DIM)]  
                                        +DSDX[INDEX3(s,1,q,p.row_NN,DIM)]*A_p[INDEX5(k,1,m,1,q,p.numEqu,DIM,p.numComp,DIM)]*DSDX[INDEX3(r,1,q,p.row_NN,DIM)]);  
                                  }  
                                  EM_S[INDEX4(k,m,s,r,p.numEqu,p.numComp,p.row_NN)]+=rtmp;  
                                }  
                              }  
                            }  
                          }  
                       } else {  
                          for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (r=0;r<p.col_NS;r++) {  
                               rtmp00=0;  
                               rtmp01=0;  
                               rtmp10=0;  
                               rtmp11=0;  
                               for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                     rtmp0=Vol[q]*DSDX[INDEX3(s,0,q,p.row_NN,DIM)];  
                                     rtmp1=Vol[q]*DSDX[INDEX3(s,1,q,p.row_NN,DIM)];  
                                     rtmp00+=rtmp0*DSDX[INDEX3(r,0,q,p.row_NN,DIM)];  
                                     rtmp01+=rtmp0*DSDX[INDEX3(r,1,q,p.row_NN,DIM)];  
                                     rtmp10+=rtmp1*DSDX[INDEX3(r,0,q,p.row_NN,DIM)];  
                                     rtmp11+=rtmp1*DSDX[INDEX3(r,1,q,p.row_NN,DIM)];  
                               }  
                               for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                                   for (m=0;m<p.numComp;m++) {  
                                      EM_S[INDEX4(k,m,s,r,p.numEqu,p.numComp,p.row_NN)]+=  
                                                 rtmp00*A_p[INDEX4(k,0,m,0,p.numEqu,DIM,p.numComp)]  
                                                +rtmp01*A_p[INDEX4(k,0,m,1,p.numEqu,DIM,p.numComp)]  
                                                +rtmp10*A_p[INDEX4(k,1,m,0,p.numEqu,DIM,p.numComp)]  
                                                +rtmp11*A_p[INDEX4(k,1,m,1,p.numEqu,DIM,p.numComp)];  
                                   }  
                               }  
                            }  
                          }  
                      }  
                    }  
                    /**************************************************************/  
                    /*   process B: */  
                    /**************************************************************/  
                    B_p=getSampleData(B,e);  
                    if (NULL!=B_p) {  
                       add_EM_S=TRUE;  
                       if (extendedB) {  
                          for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (r=0;r<p.col_NS;r++) {  
                              for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                                for (m=0;m<p.numComp;m++) {  
                                   rtmp=0;  
                                   for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                      rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(r,q,p.row_NS)]*  
                                           ( DSDX[INDEX3(s,0,q,p.row_NN,DIM)]*B_p[INDEX4(k,0,m,q,p.numEqu,DIM,p.numComp)]  
                                           + DSDX[INDEX3(s,1,q,p.row_NN,DIM)]*B_p[INDEX4(k,1,m,q,p.numEqu,DIM,p.numComp)]);  
                                   }  
                                   EM_S[INDEX4(k,m,s,r,p.numEqu,p.numComp,p.row_NN)]+=rtmp;  
                                }  
                              }  
                            }  
                          }  
                       } else {  
                          for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (r=0;r<p.col_NS;r++) {  
                                rtmp0=0;  
                                rtmp1=0;  
                                for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                    rtmp=Vol[q]*S[INDEX2(r,q,p.row_NS)];  
                                    rtmp0+=rtmp*DSDX[INDEX3(s,0,q,p.row_NN,DIM)];  
                                    rtmp1+=rtmp*DSDX[INDEX3(s,1,q,p.row_NN,DIM)];  
                                }  
                                for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                                   for (m=0;m<p.numComp;m++) {  
                                      EM_S[INDEX4(k,m,s,r,p.numEqu,p.numComp,p.row_NN)]+= rtmp0*B_p[INDEX3(k,0,m,p.numEqu,DIM)]  
                                                                                        + rtmp1*B_p[INDEX3(k,1,m,p.numEqu,DIM)];  
                                   }  
                                }  
                            }  
                          }  
                       }  
                    }  
                    /**************************************************************/  
                    /*   process C: */  
                    /**************************************************************/  
                    C_p=getSampleData(C,e);  
                    if (NULL!=C_p) {  
                      add_EM_S=TRUE;  
                      if (extendedC) {  
                          for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (r=0;r<p.col_NS;r++) {  
                              for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                                for (m=0;m<p.numComp;m++) {  
                                   rtmp=0;  
                                   for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                       rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*  
                                            ( C_p[INDEX4(k,m,0,q,p.numEqu,p.numComp,DIM)]*DSDX[INDEX3(r,0,q,p.row_NN,DIM)]  
                                            + C_p[INDEX4(k,m,1,q,p.numEqu,p.numComp,DIM)]*DSDX[INDEX3(r,1,q,p.row_NN,DIM)]);  
                                   }  
                                   EM_S[INDEX4(k,m,s,r,p.numEqu,p.numComp,p.row_NN)]+=rtmp;  
                                }  
                              }  
                            }  
                          }  
                      } else {  
                          for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (r=0;r<p.col_NS;r++) {  
                               rtmp0=0;  
                               rtmp1=0;  
                               for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                       rtmp=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)];  
                                       rtmp0+=rtmp*DSDX[INDEX3(r,0,q,p.row_NN,DIM)];  
                                       rtmp1+=rtmp*DSDX[INDEX3(r,1,q,p.row_NN,DIM)];  
                               }  
                               for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                                  for (m=0;m<p.numComp;m++) {  
                                         EM_S[INDEX4(k,m,s,r,p.numEqu,p.numComp,p.row_NN)]+=rtmp0*C_p[INDEX3(k,m,0,p.numEqu,p.numComp)]  
                                                                                           +rtmp1*C_p[INDEX3(k,m,1,p.numEqu,p.numComp)];  
                                  }  
                               }  
                            }  
                          }  
                      }  
                    }  
                    /************************************************************* */  
                    /* process D */  
                    /**************************************************************/  
                    D_p=getSampleData(D,e);  
                    if (NULL!=D_p) {  
                      add_EM_S=TRUE;  
                      if (extendedD) {  
                          for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (r=0;r<p.col_NS;r++) {  
                              for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                                for (m=0;m<p.numComp;m++) {  
                                  rtmp=0;  
                                  for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                      rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*D_p[INDEX3(k,m,q,p.numEqu,p.numComp)]*S[INDEX2(r,q,p.row_NS)];  
                                  }  
                                  EM_S[INDEX4(k,m,s,r,p.numEqu,p.numComp,p.row_NN)]+=rtmp;  
                                }  
                              }  
                            }  
                          }  
                      } else {  
                          for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (r=0;r<p.col_NS;r++) {  
                                rtmp=0;  
                                for (q=0;q<p.numQuad;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*S[INDEX2(r,q,p.row_NS)];  
                                for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                                    for (m=0;m<p.numComp;m++) {  
                                      EM_S[INDEX4(k,m,s,r,p.numEqu,p.numComp,p.row_NN)]+=rtmp*D_p[INDEX2(k,m,p.numEqu)];  
                                   }  
                                }  
                            }  
                          }  
                      }  
                    }  
                    /**************************************************************/  
                    /*   process X: */  
                    /**************************************************************/  
                    X_p=getSampleData(X,e);  
                    if (NULL!=X_p) {  
                      add_EM_F=TRUE;  
                      if (extendedX) {  
                         for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                              rtmp=0;  
                              for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                   rtmp+=Vol[q]*(DSDX[INDEX3(s,0,q,p.row_NN,DIM)]*X_p[INDEX3(k,0,q,p.numEqu,DIM)]  
                                                +DSDX[INDEX3(s,1,q,p.row_NN,DIM)]*X_p[INDEX3(k,1,q,p.numEqu,DIM)]);  
                              }  
                              EM_F[INDEX2(k,s,p.numEqu)]+=rtmp;  
                            }  
                         }  
                      } else {  
                         for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                               rtmp0=0;  
                               rtmp1=0;  
                               for (q=0;q<p.numQuad;q++) {  
                                   rtmp0+=Vol[q]*DSDX[INDEX3(s,0,q,p.row_NN,DIM)];  
                                   rtmp1+=Vol[q]*DSDX[INDEX3(s,1,q,p.row_NN,DIM)];  
                               }  
                               for (k=0;k<p.numEqu;k++) EM_F[INDEX2(k,s,p.numEqu)]+=rtmp0*X_p[INDEX2(k,0,p.numEqu)]+rtmp1*X_p[INDEX2(k,1,p.numEqu)];  
                         }  
                      }  
                   }  
                   /**************************************************************/  
                   /*   process Y: */  
                   /**************************************************************/  
                    Y_p=getSampleData(Y,e);  
                    if (NULL!=Y_p) {  
                      add_EM_F=TRUE;  
                      if (extendedY) {  
                         for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                            for (k=0;k<p.numEqu;k++) {  
                               rtmp=0;  
                               for (q=0;q<p.numQuad;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*Y_p[INDEX2(k,q,p.numEqu)];  
                               EM_F[INDEX2(k,s,p.numEqu)]+=rtmp;  
                            }  
                         }  
                       } else {  
                         for (s=0;s<p.row_NS;s++) {  
                             rtmp=0;  
                             for (q=0;q<p.numQuad;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)];  
                             for (k=0;k<p.numEqu;k++) EM_F[INDEX2(k,s,p.numEqu)]+=rtmp*Y_p[k];  
                         }  
                       }  
                     }  
                     /***********************************************************************************************/  
                     /* add the element matrices onto the matrix and right hand side                                */  
                     /***********************************************************************************************/  
                     for (q=0;q<p.row_NN;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[q],e,p.NN)]];  
                     if (add_EM_F) Finley_Util_AddScatter(p.row_NN,row_index,p.numEqu,EM_F,F_p, p.row_DOF_UpperBound);  
                     if (add_EM_S) Finley_Assemble_addToSystemMatrix(Mat,p.row_NN,row_index,p.numEqu,p.col_NN,row_index,p.numComp,EM_S);  
     
                 } /* end color check */  
              } /* end element loop */  
          } /* end color loop */  
             
          THREAD_MEMFREE(EM_S);  
          THREAD_MEMFREE(EM_F);  
          THREAD_MEMFREE(row_index);  
78    
79        } /* end of pointer check */      EM_S = new  double[len_EM_S];
80     } /* end parallel region */      EM_F = new  double[len_EM_F];
81        row_index = new  index_t[p.numShapes];
82    
83        if (!Dudley_checkPtr(EM_S) && !Dudley_checkPtr(EM_F) && !Dudley_checkPtr(row_index))
84        {
85    
86            for (color = elements->minColor; color <= elements->maxColor; color++)
87            {
88            /*  open loop over all elements: */
89    #pragma omp for private(e) schedule(static)
90            for (e = 0; e < elements->numElements; e++)
91            {
92                if (elements->Color[e] == color)
93                {
94                double vol = p.row_jac->absD[e] * p.row_jac->quadweight;
95    
96                A_p = getSampleDataRO(A, e);
97                B_p = getSampleDataRO(B, e);
98                C_p = getSampleDataRO(C, e);
99                D_p = getSampleDataRO(D, e);
100                X_p = getSampleDataRO(X, e);
101                Y_p = getSampleDataRO(Y, e);
102                DSDX = &(p.row_jac->DSDX[INDEX5(0, 0, 0, 0, e, p.numShapes, DIM, p.numQuad, 1)]);
103                for (q = 0; q < len_EM_S; ++q)
104                    EM_S[q] = 0;
105                for (q = 0; q < len_EM_F; ++q)
106                    EM_F[q] = 0;
107                add_EM_F = FALSE;
108                add_EM_S = FALSE;
109    
110                  /************************************************************************************/
111                /*   process A: */
112                  /************************************************************************************/
113                A_p = getSampleDataRO(A, e);
114                if (NULL != A_p)
115                {
116                    add_EM_S = TRUE;
117                    if (extendedA)
118                    {
119                    A_q = &(A_p[INDEX6(0, 0, 0, 0, 0, 0, p.numEqu, DIM, p.numComp, DIM, p.numQuad)]);
120                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
121                    {
122                        for (r = 0; r < p.numShapes; r++)
123                        {
124                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
125                        {
126                            for (m = 0; m < p.numComp; m++)
127                            {
128                            rtmp = 0;
129                            for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
130                            {
131                                rtmp +=
132                                vol * (DSDX[INDEX3(s, 0, q, p.numShapes, DIM)] *
133                                       A_q[INDEX5(k, 0, m, 0, q, p.numEqu, DIM, p.numComp, DIM)]
134                                       * DSDX[INDEX3(r, 0, q, p.numShapes, DIM)] +
135                                       DSDX[INDEX3(s, 0, q, p.numShapes, DIM)] *
136                                       A_q[INDEX5(k, 0, m, 1, q, p.numEqu, DIM, p.numComp, DIM)]
137                                       * DSDX[INDEX3(r, 1, q, p.numShapes, DIM)] +
138                                       DSDX[INDEX3(s, 1, q, p.numShapes, DIM)] *
139                                       A_q[INDEX5(k, 1, m, 0, q, p.numEqu, DIM, p.numComp, DIM)]
140                                       * DSDX[INDEX3(r, 0, q, p.numShapes, DIM)] +
141                                       DSDX[INDEX3(s, 1, q, p.numShapes, DIM)] *
142                                       A_q[INDEX5(k, 1, m, 1, q, p.numEqu, DIM, p.numComp, DIM)]
143                                       * DSDX[INDEX3(r, 1, q, p.numShapes, DIM)]);
144                            }
145                            EM_S[INDEX4(k, m, s, r, p.numEqu, p.numComp, p.numShapes)] += rtmp;
146                            }
147                        }
148                        }
149                    }
150                    }
151                    else
152                    {
153                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
154                    {
155                        for (r = 0; r < p.numShapes; r++)
156                        {
157                        rtmp00 = 0;
158                        rtmp01 = 0;
159                        rtmp10 = 0;
160                        rtmp11 = 0;
161                        for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
162                        {
163                            rtmp0 = vol * DSDX[INDEX3(s, 0, q, p.numShapes, DIM)];
164                            rtmp1 = vol * DSDX[INDEX3(s, 1, q, p.numShapes, DIM)];
165                            rtmp00 += rtmp0 * DSDX[INDEX3(r, 0, q, p.numShapes, DIM)];
166                            rtmp01 += rtmp0 * DSDX[INDEX3(r, 1, q, p.numShapes, DIM)];
167                            rtmp10 += rtmp1 * DSDX[INDEX3(r, 0, q, p.numShapes, DIM)];
168                            rtmp11 += rtmp1 * DSDX[INDEX3(r, 1, q, p.numShapes, DIM)];
169                        }
170                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
171                        {
172                            for (m = 0; m < p.numComp; m++)
173                            {
174                            EM_S[INDEX4(k, m, s, r, p.numEqu, p.numComp, p.numShapes)] +=
175                                rtmp00 * A_p[INDEX4(k, 0, m, 0, p.numEqu, DIM, p.numComp)]
176                                + rtmp01 * A_p[INDEX4(k, 0, m, 1, p.numEqu, DIM, p.numComp)]
177                                + rtmp10 * A_p[INDEX4(k, 1, m, 0, p.numEqu, DIM, p.numComp)]
178                                + rtmp11 * A_p[INDEX4(k, 1, m, 1, p.numEqu, DIM, p.numComp)];
179                            }
180                        }
181                        }
182                    }
183                    }
184                }
185                  /************************************************************************************/
186                /*   process B: */
187                  /************************************************************************************/
188                B_p = getSampleDataRO(B, e);
189                if (NULL != B_p)
190                {
191                    add_EM_S = TRUE;
192                    if (extendedB)
193                    {
194                    B_q = &(B_p[INDEX5(0, 0, 0, 0, 0, p.numEqu, DIM, p.numComp, p.numQuad)]);
195                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
196                    {
197                        for (r = 0; r < p.numShapes; r++)
198                        {
199                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
200                        {
201                            for (m = 0; m < p.numComp; m++)
202                            {
203                            rtmp = 0;
204                            for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
205                            {
206                                rtmp += vol * S[INDEX2(r, q, p.numShapes)] *
207                                (DSDX[INDEX3(s, 0, q, p.numShapes, DIM)] *
208                                 B_q[INDEX4(k, 0, m, q, p.numEqu, DIM, p.numComp)] +
209                                 DSDX[INDEX3(s, 1, q, p.numShapes, DIM)] *
210                                 B_q[INDEX4(k, 1, m, q, p.numEqu, DIM, p.numComp)]);
211                            }
212                            EM_S[INDEX4(k, m, s, r, p.numEqu, p.numComp, p.numShapes)] += rtmp;
213                            }
214                        }
215                        }
216                    }
217                    }
218                    else
219                    {
220                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
221                    {
222                        for (r = 0; r < p.numShapes; r++)
223                        {
224                        rtmp0 = 0;
225                        rtmp1 = 0;
226                        for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
227                        {
228                            rtmp = vol * S[INDEX2(r, q, p.numShapes)];
229                            rtmp0 += rtmp * DSDX[INDEX3(s, 0, q, p.numShapes, DIM)];
230                            rtmp1 += rtmp * DSDX[INDEX3(s, 1, q, p.numShapes, DIM)];
231                        }
232                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
233                        {
234                            for (m = 0; m < p.numComp; m++)
235                            {
236                            EM_S[INDEX4(k, m, s, r, p.numEqu, p.numComp, p.numShapes)] +=
237                                rtmp0 * B_p[INDEX3(k, 0, m, p.numEqu, DIM)] +
238                                rtmp1 * B_p[INDEX3(k, 1, m, p.numEqu, DIM)];
239                            }
240                        }
241                        }
242                    }
243                    }
244                }
245                  /************************************************************************************/
246                /*   process C: */
247                  /************************************************************************************/
248                C_p = getSampleDataRO(C, e);
249                if (NULL != C_p)
250                {
251                    add_EM_S = TRUE;
252                    if (extendedC)
253                    {
254                    C_q = &(C_p[INDEX5(0, 0, 0, 0, 0, p.numEqu, p.numComp, DIM, p.numQuad)]);
255                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
256                    {
257                        for (r = 0; r < p.numShapes; r++)
258                        {
259                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
260                        {
261                            for (m = 0; m < p.numComp; m++)
262                            {
263                            rtmp = 0;
264                            for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
265                            {
266                                rtmp += vol * S[INDEX2(s, q, p.numShapes)] *
267                                (C_q[INDEX4(k, m, 0, q, p.numEqu, p.numComp, DIM)] *
268                                 DSDX[INDEX3(r, 0, q, p.numShapes, DIM)] +
269                                 C_q[INDEX4(k, m, 1, q, p.numEqu, p.numComp, DIM)] *
270                                 DSDX[INDEX3(r, 1, q, p.numShapes, DIM)]);
271                            }
272                            EM_S[INDEX4(k, m, s, r, p.numEqu, p.numComp, p.numShapes)] += rtmp;
273                            }
274                        }
275                        }
276                    }
277                    }
278                    else
279                    {
280                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
281                    {
282                        for (r = 0; r < p.numShapes; r++)
283                        {
284                        rtmp0 = 0;
285                        rtmp1 = 0;
286                        for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
287                        {
288                            rtmp = vol * S[INDEX2(s, q, p.numShapes)];
289                            rtmp0 += rtmp * DSDX[INDEX3(r, 0, q, p.numShapes, DIM)];
290                            rtmp1 += rtmp * DSDX[INDEX3(r, 1, q, p.numShapes, DIM)];
291                        }
292                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
293                        {
294                            for (m = 0; m < p.numComp; m++)
295                            {
296                            EM_S[INDEX4(k, m, s, r, p.numEqu, p.numComp, p.numShapes)] +=
297                                rtmp0 * C_p[INDEX3(k, m, 0, p.numEqu, p.numComp)] +
298                                rtmp1 * C_p[INDEX3(k, m, 1, p.numEqu, p.numComp)];
299                            }
300                        }
301                        }
302                    }
303                    }
304                }
305                  /*********************************************************************************** */
306                /* process D */
307                  /************************************************************************************/
308                D_p = getSampleDataRO(D, e);
309                if (NULL != D_p)
310                {
311                    add_EM_S = TRUE;
312                    if (extendedD)
313                    {
314                    D_q = &(D_p[INDEX4(0, 0, 0, 0, p.numEqu, p.numComp, p.numQuad)]);
315                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
316                    {
317                        for (r = 0; r < p.numShapes; r++)
318                        {
319                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
320                        {
321                            for (m = 0; m < p.numComp; m++)
322                            {
323                            rtmp = 0;
324                            for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
325                            {
326                                rtmp +=
327                                vol * S[INDEX2(s, q, p.numShapes)] *
328                                D_q[INDEX3(k, m, q, p.numEqu, p.numComp)] *
329                                S[INDEX2(r, q, p.numShapes)];
330                            }
331                            EM_S[INDEX4(k, m, s, r, p.numEqu, p.numComp, p.numShapes)] += rtmp;
332                            }
333                        }
334                        }
335                    }
336                    }
337                    else
338                    {
339                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
340                    {
341                        for (r = 0; r < p.numShapes; r++)
342                        {
343                        rtmp = 0;
344                        for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
345                            rtmp += vol * S[INDEX2(s, q, p.numShapes)] * S[INDEX2(r, q, p.numShapes)];
346                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
347                        {
348                            for (m = 0; m < p.numComp; m++)
349                            {
350                            EM_S[INDEX4(k, m, s, r, p.numEqu, p.numComp, p.numShapes)] +=
351                                rtmp * D_p[INDEX2(k, m, p.numEqu)];
352                            }
353                        }
354                        }
355                    }
356                    }
357                }
358                  /************************************************************************************/
359                /*   process X: */
360                  /************************************************************************************/
361                X_p = getSampleDataRO(X, e);
362                if (NULL != X_p)
363                {
364                    add_EM_F = TRUE;
365                    if (extendedX)
366                    {
367                    X_q = &(X_p[INDEX4(0, 0, 0, 0, p.numEqu, DIM, p.numQuad)]);
368                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
369                    {
370                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
371                        {
372                        rtmp = 0;
373                        for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
374                        {
375                            rtmp +=
376                            vol * (DSDX[INDEX3(s, 0, q, p.numShapes, DIM)] *
377                                   X_q[INDEX3(k, 0, q, p.numEqu, DIM)] +
378                                   DSDX[INDEX3(s, 1, q, p.numShapes, DIM)] *
379                                   X_q[INDEX3(k, 1, q, p.numEqu, DIM)]);
380                        }
381                        EM_F[INDEX2(k, s, p.numEqu)] += rtmp;
382                        }
383                    }
384                    }
385                    else
386                    {
387                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
388                    {
389                        rtmp0 = 0;
390                        rtmp1 = 0;
391                        for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
392                        {
393                        rtmp0 += vol * DSDX[INDEX3(s, 0, q, p.numShapes, DIM)];
394                        rtmp1 += vol * DSDX[INDEX3(s, 1, q, p.numShapes, DIM)];
395                        }
396                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
397                        EM_F[INDEX2(k, s, p.numEqu)] +=
398                            rtmp0 * X_p[INDEX2(k, 0, p.numEqu)] + rtmp1 * X_p[INDEX2(k, 1, p.numEqu)];
399                    }
400                    }
401                }
402                 /************************************************************************************/
403                /*   process Y: */
404                 /************************************************************************************/
405                Y_p = getSampleDataRO(Y, e);
406                if (NULL != Y_p)
407                {
408                    add_EM_F = TRUE;
409                    if (extendedY)
410                    {
411                    Y_q = &(Y_p[INDEX3(0, 0, 0, p.numEqu, p.numQuad)]);
412                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
413                    {
414                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
415                        {
416                        rtmp = 0;
417                        for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
418                            rtmp += vol * S[INDEX2(s, q, p.numShapes)] * Y_q[INDEX2(k, q, p.numEqu)];
419                        EM_F[INDEX2(k, s, p.numEqu)] += rtmp;
420                        }
421                    }
422                    }
423                    else
424                    {
425                    for (s = 0; s < p.numShapes; s++)
426                    {
427                        rtmp = 0;
428                        for (q = 0; q < p.numQuad; q++)
429                        rtmp += vol * S[INDEX2(s, q, p.numShapes)];
430                        for (k = 0; k < p.numEqu; k++)
431                        EM_F[INDEX2(k, s, p.numEqu)] += rtmp * Y_p[k];
432                    }
433                    }
434                }
435                   /*********************************************************************************************************************/
436                /* add the element matrices onto the matrix and right hand side                                */
437                   /*********************************************************************************************************************/
438                for (q = 0; q < p.numShapes; q++)
439                    row_index[q] = p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(q, e, p.NN)]];
440    
441                if (add_EM_F)
442                    Dudley_Util_AddScatter(p.numShapes, row_index, p.numEqu, EM_F, F_p, p.row_DOF_UpperBound);
443                if (add_EM_S)
444                    Dudley_Assemble_addToSystemMatrix(Mat, p.numShapes, row_index, p.numEqu,
445                                      p.numShapes, row_index, p.numComp, EM_S);
446    
447                }       /* end color check */
448            }       /* end element loop */
449            }           /* end color loop */
450    
451            delete[] EM_S;
452            delete[] EM_F;
453            delete[] row_index;
454    
455        }           /* end of pointer check */
456        }               /* end parallel region */
457  }  }
458    
459  /*  /*
460   * $Log$   * $Log$
461   */   */

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