/[escript]/trunk/ripley/src/Rectangle.cpp
ViewVC logotype

Diff of /trunk/ripley/src/Rectangle.cpp

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

revision 3697 by caltinay, Mon Nov 28 04:52:00 2011 UTC revision 3791 by caltinay, Wed Feb 1 05:10:22 2012 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
2  /*******************************************************  /*******************************************************
3  *  *
4  * Copyright (c) 2003-2011 by University of Queensland  * Copyright (c) 2003-2012 by University of Queensland
5  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
6  * http://www.uq.edu.au/esscc  * http://www.uq.edu.au/esscc
7  *  *
# Line 13  Line 13 
13    
14  #include <ripley/Rectangle.h>  #include <ripley/Rectangle.h>
15  extern "C" {  extern "C" {
16  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <paso/SystemMatrix.h>
17  }  }
18    
19  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 29  using namespace std; Line 29  using namespace std;
29    
30  namespace ripley {  namespace ripley {
31    
32  Rectangle::Rectangle(int n0, int n1, double l0, double l1, int d0, int d1) :  Rectangle::Rectangle(int n0, int n1, double x0, double y0, double x1,
33                         double y1, int d0, int d1) :
34      RipleyDomain(2),      RipleyDomain(2),
35      m_gNE0(n0),      m_gNE0(n0),
36      m_gNE1(n1),      m_gNE1(n1),
37      m_l0(l0),      m_x0(x0),
38      m_l1(l1),      m_y0(y0),
39        m_l0(x1-x0),
40        m_l1(y1-y0),
41      m_NX(d0),      m_NX(d0),
42      m_NY(d1)      m_NY(d1)
43  {  {
# Line 43  Rectangle::Rectangle(int n0, int n1, dou Line 46  Rectangle::Rectangle(int n0, int n1, dou
46      if (m_NX*m_NY != m_mpiInfo->size)      if (m_NX*m_NY != m_mpiInfo->size)
47          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
48    
49      if (n0%m_NX > 0 || n1%m_NY > 0)      if ((n0+1)%m_NX > 0 || (n1+1)%m_NY > 0)
50          throw RipleyException("Number of elements must be separable into number of ranks in each dimension");          throw RipleyException("Number of elements+1 must be separable into number of ranks in each dimension");
51    
52      // local number of elements      if ((m_NX > 1 && (n0+1)/m_NX<2) || (m_NY > 1 && (n1+1)/m_NY<2))
53      m_NE0 = n0/m_NX;          throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
54      m_NE1 = n1/m_NY;  
55      // local number of nodes (not necessarily owned)      // local number of elements (with and without overlap)
56        m_NE0 = m_ownNE0 = (m_NX>1 ? (n0+1)/m_NX : n0);
57        if (m_mpiInfo->rank%m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%m_NX<m_NX-1)
58            m_NE0++;
59        else if (m_NX>1 && m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)
60            m_ownNE0--;
61    
62        m_NE1 = m_ownNE1 = (m_NY>1 ? (n1+1)/m_NY : n1);
63        if (m_mpiInfo->rank/m_NX>0 && m_mpiInfo->rank/m_NX<m_NY-1)
64            m_NE1++;
65        else if (m_NY>1 && m_mpiInfo->rank/m_NX==m_NY-1)
66            m_ownNE1--;
67    
68        // local number of nodes
69      m_N0 = m_NE0+1;      m_N0 = m_NE0+1;
70      m_N1 = m_NE1+1;      m_N1 = m_NE1+1;
71    
72      // bottom-left node is at (offset0,offset1) in global mesh      // bottom-left node is at (offset0,offset1) in global mesh
73      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset0 = (n0+1)/m_NX*(m_mpiInfo->rank%m_NX);
74      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank/m_NX);      if (m_offset0 > 0)
75            m_offset0--;
76        m_offset1 = (n1+1)/m_NY*(m_mpiInfo->rank/m_NX);
77        if (m_offset1 > 0)
78            m_offset1--;
79    
80      populateSampleIds();      populateSampleIds();
81        createPattern();
82  }  }
83    
84  Rectangle::~Rectangle()  Rectangle::~Rectangle()
85  {  {
86        Paso_SystemMatrixPattern_free(m_pattern);
87        Paso_Connector_free(m_connector);
88  }  }
89    
90  string Rectangle::getDescription() const  string Rectangle::getDescription() const
# Line 69  string Rectangle::getDescription() const Line 94  string Rectangle::getDescription() const
94    
95  bool Rectangle::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Rectangle::operator==(const AbstractDomain& other) const
96  {  {
97      if (dynamic_cast<const Rectangle*>(&other))      const Rectangle* o=dynamic_cast<const Rectangle*>(&other);
98          return this==&other;      if (o) {
99            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
100                    m_gNE0==o->m_gNE0 && m_gNE1==o->m_gNE1
101                    && m_x0==o->m_x0 && m_y0==o->m_y0
102                    && m_l0==o->m_l0 && m_l1==o->m_l1
103                    && m_NX==o->m_NX && m_NY==o->m_NY);
104        }
105    
106      return false;      return false;
107  }  }
# Line 86  void Rectangle::dump(const string& fileN Line 117  void Rectangle::dump(const string& fileN
117      const int NUM_SILO_FILES = 1;      const int NUM_SILO_FILES = 1;
118      const char* blockDirFmt = "/block%04d";      const char* blockDirFmt = "/block%04d";
119      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
     string siloPath;  
120      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
121    
122  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
# Line 106  void Rectangle::dump(const string& fileN Line 136  void Rectangle::dump(const string& fileN
136                          PMPIO_DefaultClose, (void*)&driver);                          PMPIO_DefaultClose, (void*)&driver);
137          }          }
138          if (baton) {          if (baton) {
139              char str[64];              char siloPath[64];
140              snprintf(str, 64, blockDirFmt, PMPIO_RankInGroup(baton, m_mpiInfo->rank));              snprintf(siloPath, 64, blockDirFmt, PMPIO_RankInGroup(baton, m_mpiInfo->rank));
141              siloPath = str;              dbfile = (DBfile*) PMPIO_WaitForBaton(baton, fn.c_str(), siloPath);
             dbfile = (DBfile*) PMPIO_WaitForBaton(baton, fn.c_str(), siloPath.c_str());  
142          }          }
143  #endif  #endif
144      } else {      } else {
# Line 121  void Rectangle::dump(const string& fileN Line 150  void Rectangle::dump(const string& fileN
150              dbfile = DBCreate(fn.c_str(), DB_CLOBBER, DB_LOCAL,              dbfile = DBCreate(fn.c_str(), DB_CLOBBER, DB_LOCAL,
151                      getDescription().c_str(), driver);                      getDescription().c_str(), driver);
152          }          }
153            char siloPath[64];
154            snprintf(siloPath, 64, blockDirFmt, 0);
155            DBMkDir(dbfile, siloPath);
156            DBSetDir(dbfile, siloPath);
157      }      }
158    
159      if (!dbfile)      if (!dbfile)
# Line 142  void Rectangle::dump(const string& fileN Line 175  void Rectangle::dump(const string& fileN
175      pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);      pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);
176  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
177      {      {
178  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
179          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {
180              coords[0][i0]=xdx.first+i0*xdx.second;              coords[0][i0]=xdx.first+i0*xdx.second;
181          }          }
182  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
183          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {
184              coords[1][i1]=ydy.first+i1*ydy.second;              coords[1][i1]=ydy.first+i1*ydy.second;
185          }          }
# Line 213  void Rectangle::dump(const string& fileN Line 246  void Rectangle::dump(const string& fileN
246      }      }
247    
248  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
249      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
250  #endif  #endif
251  }  }
252    
# Line 221  const int* Rectangle::borrowSampleRefere Line 254  const int* Rectangle::borrowSampleRefere
254  {  {
255      switch (fsType) {      switch (fsType) {
256          case Nodes:          case Nodes:
257            case ReducedNodes: // FIXME: reduced
258              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
259            case DegreesOfFreedom:
260            case ReducedDegreesOfFreedom: // FIXME: reduced
261                return &m_dofId[0];
262          case Elements:          case Elements:
263            case ReducedElements:
264              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
265          case FaceElements:          case FaceElements:
266            case ReducedFaceElements:
267              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
268          default:          default:
269              break;              break;
270      }      }
271    
272      stringstream msg;      stringstream msg;
273      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type " << fsType;
         << fsType;  
274      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
275  }  }
276    
277  bool Rectangle::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Rectangle::ownSample(int fsType, index_t id) const
278  {  {
279  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
280      if (fsCode == Nodes) {          return true;
281          const index_t myFirst=getNumNodes()*m_mpiInfo->rank;  
282          const index_t myLast=getNumNodes()*(m_mpiInfo->rank+1)-1;      switch (fsType) {
283          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
284      } else          case ReducedNodes: // FIXME: reduced
285          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
286  #else          case DegreesOfFreedom:
287      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
288  #endif              return true;
289            case Elements:
290            case ReducedElements:
291                // check ownership of element's bottom left node
292                return (m_dofMap[id%m_NE0+m_N0*(id/m_NE0)] < getNumDOF());
293            case FaceElements:
294            case ReducedFaceElements:
295                {
296                    // determine which face the sample belongs to before
297                    // checking ownership of corresponding element's first node
298                    const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
299                    dim_t n=0;
300                    for (size_t i=0; i<faces.size(); i++) {
301                        n+=faces[i];
302                        if (id<n) {
303                            index_t k;
304                            if (i==1)
305                                k=m_N0-2;
306                            else if (i==3)
307                                k=m_N0*(m_N1-2);
308                            else
309                                k=0;
310                            // determine whether to move right or up
311                            const index_t delta=(i/2==0 ? m_N0 : 1);
312                            return (m_dofMap[k+(id-n+faces[i])*delta] < getNumDOF());
313                        }
314                    }
315                    return false;
316                }
317            default:
318                break;
319        }
320    
321        stringstream msg;
322        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
323        throw RipleyException(msg.str());
324  }  }
325    
326  void Rectangle::interpolateOnDomain(escript::Data& target,  void Rectangle::setToNormal(escript::Data& out) const
                                     const escript::Data& in) const  
327  {  {
328      const Rectangle& inDomain=dynamic_cast<const Rectangle&>(*(in.getFunctionSpace().getDomain()));      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
329      const Rectangle& targetDomain=dynamic_cast<const Rectangle&>(*(target.getFunctionSpace().getDomain()));          out.requireWrite();
330      if (inDomain != *this)  #pragma omp parallel
331          throw RipleyException("Illegal domain of interpolant");          {
332      if (targetDomain != *this)              if (m_faceOffset[0] > -1) {
333          throw RipleyException("Illegal domain of interpolation target");  #pragma omp for nowait
334                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
335                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+k1);
336                        // set vector at two quadrature points
337                        *o++ = -1.;
338                        *o++ = 0.;
339                        *o++ = -1.;
340                        *o = 0.;
341                    }
342                }
343    
344      stringstream msg;              if (m_faceOffset[1] > -1) {
345      msg << "interpolateOnDomain() not implemented for function space "  #pragma omp for nowait
346          << in.getFunctionSpace().getTypeCode() << " -> "                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
347          << target.getFunctionSpace().getTypeCode();                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+k1);
348                        // set vector at two quadrature points
349                        *o++ = 1.;
350                        *o++ = 0.;
351                        *o++ = 1.;
352                        *o = 0.;
353                    }
354                }
355    
356      switch (in.getFunctionSpace().getTypeCode()) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
357          case Nodes:  #pragma omp for nowait
358          case DegreesOfFreedom:                  for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
359              switch (target.getFunctionSpace().getTypeCode()) {                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+k0);
360                  case Elements:                      // set vector at two quadrature points
361                  {                      *o++ = 0.;
362                      const double tmp0_2 = 0.62200846792814621559;                      *o++ = -1.;
363                      const double tmp0_1 = 0.044658198738520451079;                      *o++ = 0.;
364                      const double tmp0_0 = 0.16666666666666666667;                      *o = -1.;
365                      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();                  }
366                      escript::Data* inn=const_cast<escript::Data*>(&in);              }
367    
368                if (m_faceOffset[3] > -1) {
369    #pragma omp for nowait
370                    for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
371                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+k0);
372                        // set vector at two quadrature points
373                        *o++ = 0.;
374                        *o++ = 1.;
375                        *o++ = 0.;
376                        *o = 1.;
377                    }
378                }
379            } // end of parallel section
380        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
381            out.requireWrite();
382    #pragma omp parallel
383            {
384                if (m_faceOffset[0] > -1) {
385    #pragma omp for nowait
386                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
387                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+k1);
388                        *o++ = -1.;
389                        *o = 0.;
390                    }
391                }
392    
393                if (m_faceOffset[1] > -1) {
394    #pragma omp for nowait
395                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
396                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+k1);
397                        *o++ = 1.;
398                        *o = 0.;
399                    }
400                }
401    
402                if (m_faceOffset[2] > -1) {
403    #pragma omp for nowait
404                    for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
405                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+k0);
406                        *o++ = 0.;
407                        *o = -1.;
408                    }
409                }
410    
411                if (m_faceOffset[3] > -1) {
412    #pragma omp for nowait
413                    for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
414                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+k0);
415                        *o++ = 0.;
416                        *o = 1.;
417                    }
418                }
419            } // end of parallel section
420    
421        } else {
422            stringstream msg;
423            msg << "setToNormal: invalid function space type "
424                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
425            throw RipleyException(msg.str());
426        }
427    }
428    
429    void Rectangle::setToSize(escript::Data& out) const
430    {
431        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
432                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
433            out.requireWrite();
434            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
435            const double hSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
436            const double vSize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
437            const double size=min(hSize,vSize);
438  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
439                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {          for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
440                          for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              double* o = out.getSampleDataRW(k);
441                              const register double* f_10 = inn->getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1, m_N0));              fill(o, o+numQuad, size);
442                              const register double* f_11 = inn->getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1+1, m_N0));          }
443                              const register double* f_01 = inn->getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1+1, m_N0));      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
444                              const register double* f_00 = inn->getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1, m_N0));              || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
445                              double* o = target.getSampleDataRW(INDEX2(k0,k1,m_NE0));          out.requireWrite();
446                              for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {          const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
447                                  o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_00[i]*tmp0_2 + f_11[i]*tmp0_1 + tmp0_0*(f_01[i] + f_10[i]);          const double hSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
448                                  o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_01[i]*tmp0_1 + f_10[i]*tmp0_2 + tmp0_0*(f_00[i] + f_11[i]);          const double vSize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
449                                  o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_01[i]*tmp0_2 + f_10[i]*tmp0_1 + tmp0_0*(f_00[i] + f_11[i]);  #pragma omp parallel
450                                  o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_00[i]*tmp0_1 + f_11[i]*tmp0_2 + tmp0_0*(f_01[i] + f_10[i]);          {
451                              } // close component loop i              if (m_faceOffset[0] > -1) {
452                          } // close k0 loop  #pragma omp for nowait
453                      } // close k1 loop                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
454                      break;                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+k1);
455                  }                      fill(o, o+numQuad, vSize);
456                    }
                 case DegreesOfFreedom:  
                     target=in;  
                     break;  
                       
                 default:  
                     throw RipleyException(msg.str());  
457              }              }
458          default:  
459              throw RipleyException(msg.str());              if (m_faceOffset[1] > -1) {
460    #pragma omp for nowait
461                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
462                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+k1);
463                        fill(o, o+numQuad, vSize);
464                    }
465                }
466    
467                if (m_faceOffset[2] > -1) {
468    #pragma omp for nowait
469                    for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
470                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+k0);
471                        fill(o, o+numQuad, hSize);
472                    }
473                }
474    
475                if (m_faceOffset[3] > -1) {
476    #pragma omp for nowait
477                    for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
478                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+k0);
479                        fill(o, o+numQuad, hSize);
480                    }
481                }
482            } // end of parallel section
483    
484        } else {
485            stringstream msg;
486            msg << "setToSize: invalid function space type "
487                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
488            throw RipleyException(msg.str());
489      }      }
490  }  }
491    
492  Paso_SystemMatrixPattern* Rectangle::getPattern(bool reducedRowOrder,  Paso_SystemMatrixPattern* Rectangle::getPattern(bool reducedRowOrder,
493                                                  bool reducedColOrder) const                                                  bool reducedColOrder) const
494  {  {
495        /* FIXME: reduced
496      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)
497          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");
498        */
499  /*      return m_pattern;
     // create distribution  
     IndexVector dist;  
     for (index_t i=0; i<m_mpiInfo->size+1; i++)  
         dist.push_back(i*getNumNodes());  
     Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,  
             &dist[0], 1, 0);  
   
     // connectors  
     dim_t numNeighbours = 0;  
     RankVector neighbour(numNeighbours);  
     IndexVector offsetInShared(numNeighbours+1);  
     IndexVector shared(offsetInShared[numNeighbours]);  
   
     Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(  
             getNumNodes(), numNeighbours, &neighbour[0], &shared[0],  
             &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);  
     Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(  
             getNumNodes(), numNeighbours, &neighbour[0], &shared[0],  
             &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);  
     Paso_Connector* connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);  
   
     // create patterns  
     dim_t M=0, N=0;  
     int* ptr=NULL;  
     index_t* index=NULL;  
     Paso_Pattern *mainPattern = Paso_Pattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,  
             M, N, ptr, index);  
     Paso_Pattern *colCouplePattern = Paso_Pattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,  
             M, N, ptr, index);  
     Paso_Pattern *rowCouplePattern = Paso_Pattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,  
             M, N, ptr, index);  
   
     Paso_SystemMatrixPattern* pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(  
             MATRIX_FORMAT_DEFAULT, distribution, distribution,  
             mainPattern, colCouplePattern, rowCouplePattern,  
             connector, connector);  
     Paso_Pattern_free(mainPattern);  
     Paso_Pattern_free(colCouplePattern);  
     Paso_Pattern_free(rowCouplePattern);  
     Paso_Distribution_free(distribution);  
     Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);  
     Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);  
     return pattern;  
 */  
     throw RipleyException("getPattern() not implemented");  
500  }  }
501    
502  void Rectangle::Print_Mesh_Info(const bool full) const  void Rectangle::Print_Mesh_Info(const bool full) const
# Line 412  IndexVector Rectangle::getNumFacesPerBou Line 550  IndexVector Rectangle::getNumFacesPerBou
550      return ret;      return ret;
551  }  }
552    
553    IndexVector Rectangle::getNumSubdivisionsPerDim() const
554    {
555        IndexVector ret;
556        ret.push_back(m_NX);
557        ret.push_back(m_NY);
558        return ret;
559    }
560    
561  pair<double,double> Rectangle::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  pair<double,double> Rectangle::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const
562  {  {
563      if (dim==0) {      if (dim==0) {
564          return pair<double,double>((m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);          return pair<double,double>(m_x0+(m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);
565      } else if (dim==1) {      } else if (dim==1) {
566          return pair<double,double>((m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);          return pair<double,double>(m_y0+(m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);
567      }      }
568      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing: invalid argument");
569    }
570    
571    //protected
572    dim_t Rectangle::getNumDOF() const
573    {
574        return (m_gNE0+1)/m_NX*(m_gNE1+1)/m_NY;
575  }  }
576    
577  //protected  //protected
578  dim_t Rectangle::getNumFaceElements() const  dim_t Rectangle::getNumFaceElements() const
579  {  {
580        const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
581      dim_t n=0;      dim_t n=0;
582      //left      for (size_t i=0; i<faces.size(); i++)
583      if (m_offset0==0)          n+=faces[i];
         n+=m_NE1;  
     //right  
     if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)  
         n+=m_NE1;  
     //bottom  
     if (m_offset1==0)  
         n+=m_NE0;  
     //top  
     if (m_mpiInfo->rank/m_NX==m_NY-1)  
         n+=m_NE0;  
   
584      return n;      return n;
585  }  }
586    
# Line 465  void Rectangle::assembleCoordinates(escr Line 607  void Rectangle::assembleCoordinates(escr
607      }      }
608  }  }
609    
610    //protected
611    void Rectangle::assembleGradient(escript::Data& out, escript::Data& in) const
612    {
613        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
614        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
615        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
616        const double cx0 = -1./h0;
617        const double cx1 = -.78867513459481288225/h0;
618        const double cx2 = -.5/h0;
619        const double cx3 = -.21132486540518711775/h0;
620        const double cx4 = .21132486540518711775/h0;
621        const double cx5 = .5/h0;
622        const double cx6 = .78867513459481288225/h0;
623        const double cx7 = 1./h0;
624        const double cy0 = -1./h1;
625        const double cy1 = -.78867513459481288225/h1;
626        const double cy2 = -.5/h1;
627        const double cy3 = -.21132486540518711775/h1;
628        const double cy4 = .21132486540518711775/h1;
629        const double cy5 = .5/h1;
630        const double cy6 = .78867513459481288225/h1;
631        const double cy7 = 1./h1;
632    
633        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
634            out.requireWrite();
635    #pragma omp parallel for
636            for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
637                for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
638                    const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1, m_N0));
639                    const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1+1, m_N0));
640                    const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1+1, m_N0));
641                    const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1, m_N0));
642                    double* o = out.getSampleDataRW(INDEX2(k0,k1,m_NE0));
643                    for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
644                        o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = f_00[i]*cx1 + f_01[i]*cx3 + f_10[i]*cx6 + f_11[i]*cx4;
645                        o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = f_00[i]*cy1 + f_01[i]*cy6 + f_10[i]*cy3 + f_11[i]*cy4;
646                        o[INDEX3(i,0,1,numComp,2)] = f_00[i]*cx1 + f_01[i]*cx3 + f_10[i]*cx6 + f_11[i]*cx4;
647                        o[INDEX3(i,1,1,numComp,2)] = f_00[i]*cy3 + f_01[i]*cy4 + f_10[i]*cy1 + f_11[i]*cy6;
648                        o[INDEX3(i,0,2,numComp,2)] = f_00[i]*cx3 + f_01[i]*cx1 + f_10[i]*cx4 + f_11[i]*cx6;
649                        o[INDEX3(i,1,2,numComp,2)] = f_00[i]*cy1 + f_01[i]*cy6 + f_10[i]*cy3 + f_11[i]*cy4;
650                        o[INDEX3(i,0,3,numComp,2)] = f_00[i]*cx3 + f_01[i]*cx1 + f_10[i]*cx4 + f_11[i]*cx6;
651                        o[INDEX3(i,1,3,numComp,2)] = f_00[i]*cy3 + f_01[i]*cy4 + f_10[i]*cy1 + f_11[i]*cy6;
652                    } /* end of component loop i */
653                } /* end of k0 loop */
654            } /* end of k1 loop */
655        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
656            out.requireWrite();
657    #pragma omp parallel for
658            for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
659                for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
660                    const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1, m_N0));
661                    const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1+1, m_N0));
662                    const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1+1, m_N0));
663                    const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1, m_N0));
664                    double* o = out.getSampleDataRW(INDEX2(k0,k1,m_NE0));
665                    for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
666                        o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = cx5*(f_10[i] + f_11[i]) + cx2*(f_00[i] + f_01[i]);
667                        o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = cy2*(f_00[i] + f_10[i]) + cy5*(f_01[i] + f_11[i]);
668                    } /* end of component loop i */
669                } /* end of k0 loop */
670            } /* end of k1 loop */
671        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
672            out.requireWrite();
673    #pragma omp parallel
674            {
675                if (m_faceOffset[0] > -1) {
676    #pragma omp for nowait
677                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
678                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(1,k1, m_N0));
679                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(1,k1+1, m_N0));
680                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(0,k1+1, m_N0));
681                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(0,k1, m_N0));
682                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+k1);
683                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
684                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = f_00[i]*cx1 + f_01[i]*cx3 + f_10[i]*cx6 + f_11[i]*cx4;
685                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = f_00[i]*cy0 + f_01[i]*cy7;
686                            o[INDEX3(i,0,1,numComp,2)] = f_00[i]*cx3 + f_01[i]*cx1 + f_10[i]*cx4 + f_11[i]*cx6;
687                            o[INDEX3(i,1,1,numComp,2)] = f_00[i]*cy0 + f_01[i]*cy7;
688                        } /* end of component loop i */
689                    } /* end of k1 loop */
690                } /* end of face 0 */
691                if (m_faceOffset[1] > -1) {
692    #pragma omp for nowait
693                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
694                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-1,k1, m_N0));
695                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-1,k1+1, m_N0));
696                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-2,k1+1, m_N0));
697                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-2,k1, m_N0));
698                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+k1);
699                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
700                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = f_00[i]*cx1 + f_01[i]*cx3 + f_10[i]*cx6 + f_11[i]*cx4;
701                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = f_10[i]*cy0 + f_11[i]*cy7;
702                            o[INDEX3(i,0,1,numComp,2)] = f_00[i]*cx3 + f_01[i]*cx1 + f_10[i]*cx4 + f_11[i]*cx6;
703                            o[INDEX3(i,1,1,numComp,2)] = f_10[i]*cy0 + f_11[i]*cy7;
704                        } /* end of component loop i */
705                    } /* end of k1 loop */
706                } /* end of face 1 */
707                if (m_faceOffset[2] > -1) {
708    #pragma omp for nowait
709                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
710                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,0, m_N0));
711                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,0, m_N0));
712                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,1, m_N0));
713                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,1, m_N0));
714                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+k0);
715                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
716                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = f_00[i]*cx0 + f_10[i]*cx7;
717                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = f_00[i]*cy1 + f_01[i]*cy6 + f_10[i]*cy3 + f_11[i]*cy4;
718                            o[INDEX3(i,0,1,numComp,2)] = f_00[i]*cx0 + f_10[i]*cx7;
719                            o[INDEX3(i,1,1,numComp,2)] = f_00[i]*cy3 + f_01[i]*cy4 + f_10[i]*cy1 + f_11[i]*cy6;
720                        } /* end of component loop i */
721                    } /* end of k0 loop */
722                } /* end of face 2 */
723                if (m_faceOffset[3] > -1) {
724    #pragma omp for nowait
725                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
726                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,m_N1-1, m_N0));
727                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,m_N1-1, m_N0));
728                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,m_N1-2, m_N0));
729                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,m_N1-2, m_N0));
730                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+k0);
731                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
732                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = f_01[i]*cx0 + f_11[i]*cx7;
733                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = f_00[i]*cy1 + f_01[i]*cy6 + f_10[i]*cy3 + f_11[i]*cy4;
734                            o[INDEX3(i,0,1,numComp,2)] = f_01[i]*cx0 + f_11[i]*cx7;
735                            o[INDEX3(i,1,1,numComp,2)] = f_00[i]*cy3 + f_01[i]*cy4 + f_10[i]*cy1 + f_11[i]*cy6;
736                        } /* end of component loop i */
737                    } /* end of k0 loop */
738                } /* end of face 3 */
739            } // end of parallel section
740        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
741            out.requireWrite();
742    #pragma omp parallel
743            {
744                if (m_faceOffset[0] > -1) {
745    #pragma omp for nowait
746                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
747                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(1,k1, m_N0));
748                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(1,k1+1, m_N0));
749                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(0,k1+1, m_N0));
750                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(0,k1, m_N0));
751                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+k1);
752                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
753                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = cx5*(f_10[i] + f_11[i]) + cx2*(f_00[i] + f_01[i]);
754                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = f_00[i]*cy0 + f_01[i]*cy7;
755                        } /* end of component loop i */
756                    } /* end of k1 loop */
757                } /* end of face 0 */
758                if (m_faceOffset[1] > -1) {
759    #pragma omp for nowait
760                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
761                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-1,k1, m_N0));
762                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-1,k1+1, m_N0));
763                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-2,k1+1, m_N0));
764                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-2,k1, m_N0));
765                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+k1);
766                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
767                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = cx5*(f_10[i] + f_11[i]) + cx2*(f_00[i] + f_01[i]);
768                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = f_10[i]*cy0 + f_11[i]*cy7;
769                        } /* end of component loop i */
770                    } /* end of k1 loop */
771                } /* end of face 1 */
772                if (m_faceOffset[2] > -1) {
773    #pragma omp for nowait
774                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
775                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,0, m_N0));
776                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,0, m_N0));
777                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,1, m_N0));
778                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,1, m_N0));
779                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+k0);
780                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
781                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = f_00[i]*cx0 + f_10[i]*cx7;
782                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = cy2*(f_00[i] + f_10[i]) + cy5*(f_01[i] + f_11[i]);
783                        } /* end of component loop i */
784                    } /* end of k0 loop */
785                } /* end of face 2 */
786                if (m_faceOffset[3] > -1) {
787    #pragma omp for nowait
788                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
789                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,m_N1-1, m_N0));
790                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,m_N1-1, m_N0));
791                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,m_N1-2, m_N0));
792                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,m_N1-2, m_N0));
793                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+k0);
794                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
795                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,2)] = f_01[i]*cx0 + f_11[i]*cx7;
796                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,2)] = cy5*(f_01[i] + f_11[i]) + cy2*(f_00[i] + f_10[i]);
797                        } /* end of component loop i */
798                    } /* end of k0 loop */
799                } /* end of face 3 */
800            } // end of parallel section
801        }
802    }
803    
804    //protected
805    void Rectangle::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, escript::Data& arg) const
806    {
807        const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
808        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
809        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
810        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
811        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
812        if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
813            const double w = h0*h1/4.;
814    #pragma omp parallel
815            {
816                vector<double> int_local(numComp, 0);
817    #pragma omp for nowait
818                for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
819                    for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
820                        const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX2(k0, k1, m_NE0));
821                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
822                            const double f0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
823                            const double f1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
824                            const double f2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
825                            const double f3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
826                            int_local[i]+=(f0+f1+f2+f3)*w;
827                        }  /* end of component loop i */
828                    } /* end of k0 loop */
829                } /* end of k1 loop */
830    
831    #pragma omp critical
832                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
833                    integrals[i]+=int_local[i];
834            } // end of parallel section
835        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
836            const double w = h0*h1;
837    #pragma omp parallel
838            {
839                vector<double> int_local(numComp, 0);
840    #pragma omp for nowait
841                for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
842                    for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
843                        const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX2(k0, k1, m_NE0));
844                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
845                            int_local[i]+=f[i]*w;
846                        }  /* end of component loop i */
847                    } /* end of k0 loop */
848                } /* end of k1 loop */
849    
850    #pragma omp critical
851                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
852                    integrals[i]+=int_local[i];
853            } // end of parallel section
854        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
855            const double w0 = h0/2.;
856            const double w1 = h1/2.;
857    #pragma omp parallel
858            {
859                vector<double> int_local(numComp, 0);
860                if (m_faceOffset[0] > -1) {
861    #pragma omp for nowait
862                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
863                        const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+k1);
864                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
865                            const double f0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
866                            const double f1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
867                            int_local[i]+=(f0+f1)*w1;
868                        }  /* end of component loop i */
869                    } /* end of k1 loop */
870                }
871    
872                if (m_faceOffset[1] > -1) {
873    #pragma omp for nowait
874                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
875                        const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+k1);
876                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
877                            const double f0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
878                            const double f1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
879                            int_local[i]+=(f0+f1)*w1;
880                        }  /* end of component loop i */
881                    } /* end of k1 loop */
882                }
883    
884                if (m_faceOffset[2] > -1) {
885    #pragma omp for nowait
886                    for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
887                        const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+k0);
888                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
889                            const double f0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
890                            const double f1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
891                            int_local[i]+=(f0+f1)*w0;
892                        }  /* end of component loop i */
893                    } /* end of k0 loop */
894                }
895    
896                if (m_faceOffset[3] > -1) {
897    #pragma omp for nowait
898                    for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
899                        const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+k0);
900                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
901                            const double f0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
902                            const double f1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
903                            int_local[i]+=(f0+f1)*w0;
904                        }  /* end of component loop i */
905                    } /* end of k0 loop */
906                }
907    
908    #pragma omp critical
909                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
910                    integrals[i]+=int_local[i];
911            } // end of parallel section
912        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
913    #pragma omp parallel
914            {
915                vector<double> int_local(numComp, 0);
916                if (m_faceOffset[0] > -1) {
917    #pragma omp for nowait
918                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
919                        const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+k1);
920                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
921                            int_local[i]+=f[i]*h1;
922                        }  /* end of component loop i */
923                    } /* end of k1 loop */
924                }
925    
926                if (m_faceOffset[1] > -1) {
927    #pragma omp for nowait
928                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
929                        const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+k1);
930                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
931                            int_local[i]+=f[i]*h1;
932                        }  /* end of component loop i */
933                    } /* end of k1 loop */
934                }
935    
936                if (m_faceOffset[2] > -1) {
937    #pragma omp for nowait
938                    for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
939                        const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+k0);
940                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
941                            int_local[i]+=f[i]*h0;
942                        }  /* end of component loop i */
943                    } /* end of k0 loop */
944                }
945    
946                if (m_faceOffset[3] > -1) {
947    #pragma omp for nowait
948                    for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
949                        const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+k0);
950                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
951                            int_local[i]+=f[i]*h0;
952                        }  /* end of component loop i */
953                    } /* end of k0 loop */
954                }
955    
956    #pragma omp critical
957                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
958                    integrals[i]+=int_local[i];
959            } // end of parallel section
960        }
961    }
962    
963    //protected
964    dim_t Rectangle::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
965    {
966        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
967        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
968        const int x=node%nDOF0;
969        const int y=node/nDOF0;
970        dim_t num=0;
971        // loop through potential neighbours and add to index if positions are
972        // within bounds
973        for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
974            for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
975                // skip node itself
976                if (i0==0 && i1==0)
977                    continue;
978                // location of neighbour node
979                const int nx=x+i0;
980                const int ny=y+i1;
981                if (nx>=0 && ny>=0 && nx<nDOF0 && ny<nDOF1) {
982                    index.push_back(ny*nDOF0+nx);
983                    num++;
984                }
985            }
986        }
987    
988        return num;
989    }
990    
991    //protected
992    void Rectangle::nodesToDOF(escript::Data& out, escript::Data& in) const
993    {
994        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
995        out.requireWrite();
996    
997        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
998        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
999        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1000        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1001    #pragma omp parallel for
1002        for (index_t i=0; i<nDOF1; i++) {
1003            for (index_t j=0; j<nDOF0; j++) {
1004                const index_t n=j+left+(i+bottom)*m_N0;
1005                const double* src=in.getSampleDataRO(n);
1006                copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(j+i*nDOF0));
1007            }
1008        }
1009    }
1010    
1011    //protected
1012    void Rectangle::dofToNodes(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1013    {
1014        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1015        Paso_Coupler* coupler = Paso_Coupler_alloc(m_connector, numComp);
1016        in.requireWrite();
1017        Paso_Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRW(0));
1018    
1019        const dim_t numDOF = getNumDOF();
1020        out.requireWrite();
1021        const double* buffer = Paso_Coupler_finishCollect(coupler);
1022    
1023    #pragma omp parallel for
1024        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
1025            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
1026                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
1027                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
1028            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
1029        }
1030    }
1031    
1032  //private  //private
1033  void Rectangle::populateSampleIds()  void Rectangle::populateSampleIds()
1034  {  {
1035      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top on each rank,      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top globablly.
     // except for the shared nodes which are owned by the rank below / to the  
     // left of the current rank  
1036    
1037      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
     // m_nodeDistribution[i] is the first node id on rank i, that is  
1038      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes
1039      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
1040      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
1041      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
1042          const index_t x=k%m_NX;          m_nodeDistribution[k]=k*numDOF;
         const index_t y=k/m_NX;  
         index_t numNodes=getNumNodes();  
         if (x>0)  
             numNodes-=m_N1;  
         if (y>0)  
             numNodes-=m_N0;  
         if (x>0 && y>0)  
             numNodes++; // subtracted corner twice -> fix that  
         m_nodeDistribution[k+1]=m_nodeDistribution[k]+numNodes;  
1043      }      }
1044      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
   
1045      m_nodeId.resize(getNumNodes());      m_nodeId.resize(getNumNodes());
1046        m_dofId.resize(numDOF);
1047        m_elementId.resize(getNumElements());
1048        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
1049    
1050    #pragma omp parallel
1051        {
1052            // nodes
1053    #pragma omp for nowait
1054            for (dim_t i1=0; i1<m_N1; i1++) {
1055                for (dim_t i0=0; i0<m_N0; i0++) {
1056                    m_nodeId[i0+i1*m_N0] = (m_offset1+i1)*(m_gNE0+1)+m_offset0+i0;
1057                }
1058            }
1059    
1060            // degrees of freedom
1061    #pragma omp for nowait
1062            for (dim_t k=0; k<numDOF; k++)
1063                m_dofId[k] = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+k;
1064    
1065            // elements
1066    #pragma omp for nowait
1067            for (dim_t i1=0; i1<m_NE1; i1++) {
1068                for (dim_t i0=0; i0<m_NE0; i0++) {
1069                    m_elementId[i0+i1*m_NE0]=(m_offset1+i1)*m_gNE0+m_offset0+i0;
1070                }
1071            }
1072    
1073            // face elements
1074    #pragma omp for
1075            for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
1076                m_faceId[k]=k;
1077        } // end parallel section
1078    
1079        m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
1080        updateTagsInUse(Nodes);
1081    
1082        m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
1083        updateTagsInUse(Elements);
1084    
1085        // generate face offset vector and set face tags
1086        const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();
1087        const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20;
1088        const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP };
1089        m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);
1090        m_faceTags.clear();
1091        index_t offset=0;
1092        for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {
1093            if (facesPerEdge[i]>0) {
1094                m_faceOffset[i]=offset;
1095                offset+=facesPerEdge[i];
1096                m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);
1097            }
1098        }
1099        setTagMap("left", LEFT);
1100        setTagMap("right", RIGHT);
1101        setTagMap("bottom", BOTTOM);
1102        setTagMap("top", TOP);
1103        updateTagsInUse(FaceElements);
1104    }
1105    
1106      // the bottom row and left column are not owned by this rank so the  //private
1107      // identifiers need to be computed accordingly  void Rectangle::createPattern()
1108    {
1109        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1110        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1111      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1112      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1113      if (left>0) {  
1114          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-1;      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
1115          const index_t leftN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // The rest is assigned in the loop further down
1116        m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);
1117  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1118          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {      for (index_t i=bottom; i<bottom+nDOF1; i++) {
1119              m_nodeId[i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]          for (index_t j=left; j<left+nDOF0; j++) {
1120                  + (i1-bottom+1)*leftN0-1;              m_dofMap[i*m_N0+j]=(i-bottom)*nDOF0+j-left;
1121          }          }
1122      }      }
1123      if (bottom>0) {  
1124          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // build list of shared components and neighbours by looping through
1125          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
1126          const index_t bottomN1=(neighbour/m_NX == 0 ? m_N1 : m_N1-1);      // within bounds
1127  #pragma omp parallel for      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1;
1128          for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
1129              m_nodeId[i0]=m_nodeDistribution[neighbour]      RankVector neighbour;
1130                  + (bottomN1-1)*bottomN0 + i0 - left;      IndexVector offsetInShared(1,0);
1131        IndexVector sendShared, recvShared;
1132        int numShared=0;
1133        const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX;
1134        const int y=m_mpiInfo->rank/m_NX;
1135        for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1136            for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1137                // skip this rank
1138                if (i0==0 && i1==0)
1139                    continue;
1140                // location of neighbour rank
1141                const int nx=x+i0;
1142                const int ny=y+i1;
1143                if (nx>=0 && ny>=0 && nx<m_NX && ny<m_NY) {
1144                    neighbour.push_back(ny*m_NX+nx);
1145                    if (i0==0) {
1146                        // sharing top or bottom edge
1147                        const int firstDOF=(i1==-1 ? 0 : numDOF-nDOF0);
1148                        const int firstNode=(i1==-1 ? left : m_N0*(m_N1-1)+left);
1149                        offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
1150                        for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
1151                            sendShared.push_back(firstDOF+i);
1152                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1153                            if (i>0)
1154                                colIndices[firstDOF+i-1].push_back(numShared);
1155                            colIndices[firstDOF+i].push_back(numShared);
1156                            if (i<nDOF0-1)
1157                                colIndices[firstDOF+i+1].push_back(numShared);
1158                            m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
1159                        }
1160                    } else if (i1==0) {
1161                        // sharing left or right edge
1162                        const int firstDOF=(i0==-1 ? 0 : nDOF0-1);
1163                        const int firstNode=(i0==-1 ? bottom*m_N0 : (bottom+1)*m_N0-1);
1164                        offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
1165                        for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
1166                            sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
1167                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1168                            if (i>0)
1169                                colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0].push_back(numShared);
1170                            colIndices[firstDOF+i*nDOF0].push_back(numShared);
1171                            if (i<nDOF1-1)
1172                                colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0].push_back(numShared);
1173                            m_dofMap[firstNode+i*m_N0]=numDOF+numShared;
1174                        }
1175                    } else {
1176                        // sharing a node
1177                        const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)+(i1+1)/2*(numDOF-nDOF0);
1178                        const int node=(i0+1)/2*(m_N0-1)+(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1);
1179                        offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
1180                        sendShared.push_back(dof);
1181                        recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1182                        colIndices[dof].push_back(numShared);
1183                        m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
1184                        ++numShared;
1185                    }
1186                }
1187          }          }
1188      }      }
1189      if (left>0 && bottom>0) {  
1190          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX-1;      // create connector
1191          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
1192          const index_t bottomN1=(neighbour/m_NX == 0 ? m_N1 : m_N1-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
1193          m_nodeId[0]=m_nodeDistribution[neighbour]+bottomN1*bottomN0-1;              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
1194        Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
1195                numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
1196                &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
1197        m_connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
1198        Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);
1199        Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);
1200    
1201        // create main and couple blocks
1202        Paso_Pattern *mainPattern = createMainPattern();
1203        Paso_Pattern *colPattern, *rowPattern;
1204        createCouplePatterns(colIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
1205    
1206        // allocate paso distribution
1207        Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,
1208                const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0);
1209    
1210        // finally create the system matrix
1211        m_pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
1212                distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
1213                m_connector, m_connector);
1214    
1215        Paso_Distribution_free(distribution);
1216    
1217        // useful debug output
1218        /*
1219        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
1220        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
1221        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
1222            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
1223                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
1224        }
1225        for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
1226            cout << "shared[" << i << "]=" << recvShared[i] << endl;
1227        }
1228        cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
1229        for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
1230            cout << "shared[" << i << "]=" << sendShared[i] << endl;
1231      }      }
1232        cout << "--- dofMap ---" << endl;
1233        for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
1234            cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
1235        }
1236        cout << "--- colIndices ---" << endl;
1237        for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
1238            cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
1239        }
1240        */
1241    
1242      // the rest of the id's are contiguous      /*
1243      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
1244  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
1245      for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
1246          for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {          cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
1247              m_nodeId[i0+i1*m_N0] = firstId+i0-left+(i1-bottom)*(m_N0-left);      }
1248          }      for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
1249            cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
1250      }      }
1251        */
1252    
1253      for (dim_t k=0; k<m_nodeDistribution.size(); k++) {      /*
1254          cout << m_nodeDistribution[k] << endl;      cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
1255        cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
1256        for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
1257            cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
1258      }      }
1259      cout<<endl;      for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
1260      for (dim_t k=0; k<getNumNodes(); k++) {          cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
         cout << m_nodeId[k] << endl;  
1261      }      }
1262        */
1263    
1264      // elements      /*
1265      m_elementId.resize(getNumElements());      cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
1266  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
1267      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {      for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
1268          m_elementId[k]=k;          cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
1269        }
1270        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
1271            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
1272      }      }
1273        */
1274    
1275      // face elements      Paso_Pattern_free(mainPattern);
1276      m_faceId.resize(getNumFaceElements());      Paso_Pattern_free(colPattern);
1277        Paso_Pattern_free(rowPattern);
1278    }
1279    
1280    //private
1281    void Rectangle::addToMatrixAndRHS(Paso_SystemMatrix* S, escript::Data& F,
1282             const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
1283             bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
1284    {
1285        IndexVector rowIndex;
1286        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
1287        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
1288        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0]);
1289        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0+1]);
1290        if (addF) {
1291            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
1292            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
1293                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
1294                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
1295                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
1296                    }
1297                }
1298            }
1299        }
1300        if (addS) {
1301            addToSystemMatrix(S, rowIndex, nEq, rowIndex, nComp, EM_S);
1302        }
1303    }
1304    
1305    //protected
1306    void Rectangle::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out,
1307                                            escript::Data& in, bool reduced) const
1308    {
1309        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1310        if (reduced) {
1311            out.requireWrite();
1312            const double c0 = .25;
1313  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1314      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {          for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1315          m_faceId[k]=k;              for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1316                    const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1+1, m_N0));
1317                    const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1, m_N0));
1318                    const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1, m_N0));
1319                    const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1+1, m_N0));
1320                    double* o = out.getSampleDataRW(INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1321                    for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1322                        o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_00[i] + f_01[i] + f_10[i] + f_11[i]);
1323                    } /* end of component loop i */
1324                } /* end of k0 loop */
1325            } /* end of k1 loop */
1326        } else {
1327            out.requireWrite();
1328            const double c0 = .16666666666666666667;
1329            const double c1 = .044658198738520451079;
1330            const double c2 = .62200846792814621559;
1331    #pragma omp parallel for
1332            for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1333                for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1334                    const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1, m_N0));
1335                    const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,k1+1, m_N0));
1336                    const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1+1, m_N0));
1337                    const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,k1, m_N0));
1338                    double* o = out.getSampleDataRW(INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1339                    for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1340                        o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_00[i]*c2 + f_11[i]*c1 + c0*(f_01[i] + f_10[i]);
1341                        o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_01[i]*c1 + f_10[i]*c2 + c0*(f_00[i] + f_11[i]);
1342                        o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_01[i]*c2 + f_10[i]*c1 + c0*(f_00[i] + f_11[i]);
1343                        o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_00[i]*c1 + f_11[i]*c2 + c0*(f_01[i] + f_10[i]);
1344                    } /* end of component loop i */
1345                } /* end of k0 loop */
1346            } /* end of k1 loop */
1347        }
1348    }
1349    
1350    //protected
1351    void Rectangle::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, escript::Data& in,
1352                                            bool reduced) const
1353    {
1354        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1355        if (reduced) {
1356            out.requireWrite();
1357            const double c0 = .5;
1358    #pragma omp parallel
1359            {
1360                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1361    #pragma omp for nowait
1362                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1363                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(0,k1, m_N0));
1364                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(0,k1+1, m_N0));
1365                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+k1);
1366                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1367                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_00[i] + f_01[i]);
1368                        } /* end of component loop i */
1369                    } /* end of k1 loop */
1370                } /* end of face 0 */
1371                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1372    #pragma omp for nowait
1373                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1374                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-1,k1, m_N0));
1375                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-1,k1+1, m_N0));
1376                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+k1);
1377                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1378                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_10[i] + f_11[i]);
1379                        } /* end of component loop i */
1380                    } /* end of k1 loop */
1381                } /* end of face 1 */
1382                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1383    #pragma omp for nowait
1384                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1385                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,0, m_N0));
1386                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,0, m_N0));
1387                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+k0);
1388                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1389                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_00[i] + f_10[i]);
1390                        } /* end of component loop i */
1391                    } /* end of k0 loop */
1392                } /* end of face 2 */
1393                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1394    #pragma omp for nowait
1395                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1396                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,m_N1-1, m_N0));
1397                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,m_N1-1, m_N0));
1398                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+k0);
1399                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1400                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_01[i] + f_11[i]);
1401                        } /* end of component loop i */
1402                    } /* end of k0 loop */
1403                } /* end of face 3 */
1404            } // end of parallel section
1405        } else {
1406            out.requireWrite();
1407            const double c0 = 0.21132486540518711775;
1408            const double c1 = 0.78867513459481288225;
1409    #pragma omp parallel
1410            {
1411                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1412    #pragma omp for nowait
1413                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1414                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(0,k1+1, m_N0));
1415                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(0,k1, m_N0));
1416                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+k1);
1417                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1418                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_00[i]*c1 + f_01[i]*c0;
1419                            o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_00[i]*c0 + f_01[i]*c1;
1420                        } /* end of component loop i */
1421                    } /* end of k1 loop */
1422                } /* end of face 0 */
1423                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1424    #pragma omp for nowait
1425                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1426                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-1,k1, m_N0));
1427                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(m_N0-1,k1+1, m_N0));
1428                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+k1);
1429                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1430                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_10[i]*c1 + f_11[i]*c0;
1431                            o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_10[i]*c0 + f_11[i]*c1;
1432                        } /* end of component loop i */
1433                    } /* end of k1 loop */
1434                } /* end of face 1 */
1435                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1436    #pragma omp for nowait
1437                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1438                        const double* f_10 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,0, m_N0));
1439                        const double* f_00 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,0, m_N0));
1440                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+k0);
1441                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1442                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_00[i]*c1 + f_10[i]*c0;
1443                            o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_00[i]*c0 + f_10[i]*c1;
1444                        } /* end of component loop i */
1445                    } /* end of k0 loop */
1446                } /* end of face 2 */
1447                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1448    #pragma omp for nowait
1449                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1450                        const double* f_11 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0+1,m_N1-1, m_N0));
1451                        const double* f_01 = in.getSampleDataRO(INDEX2(k0,m_N1-1, m_N0));
1452                        double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+k0);
1453                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1454                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_01[i]*c1 + f_11[i]*c0;
1455                            o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_01[i]*c0 + f_11[i]*c1;
1456                        } /* end of component loop i */
1457                    } /* end of k0 loop */
1458                } /* end of face 3 */
1459            } // end of parallel section
1460        }
1461    }
1462    
1463    //protected
1464    void Rectangle::assemblePDESingle(Paso_SystemMatrix* mat,
1465            escript::Data& rhs, const escript::Data& A, const escript::Data& B,
1466            const escript::Data& C, const escript::Data& D,
1467            const escript::Data& X, const escript::Data& Y) const
1468    {
1469        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
1470        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
1471        const double w0 = -0.1555021169820365539*h1/h0;
1472        const double w1 = 0.041666666666666666667;
1473        const double w2 = -0.15550211698203655390;
1474        const double w3 = 0.041666666666666666667*h0/h1;
1475        const double w4 = 0.15550211698203655390;
1476        const double w5 = -0.041666666666666666667;
1477        const double w6 = -0.01116454968463011277*h1/h0;
1478        const double w7 = 0.011164549684630112770;
1479        const double w8 = -0.011164549684630112770;
1480        const double w9 = -0.041666666666666666667*h1/h0;
1481        const double w10 = -0.041666666666666666667*h0/h1;
1482        const double w11 = 0.1555021169820365539*h1/h0;
1483        const double w12 = 0.1555021169820365539*h0/h1;
1484        const double w13 = 0.01116454968463011277*h0/h1;
1485        const double w14 = 0.01116454968463011277*h1/h0;
1486        const double w15 = 0.041666666666666666667*h1/h0;
1487        const double w16 = -0.01116454968463011277*h0/h1;
1488        const double w17 = -0.1555021169820365539*h0/h1;
1489        const double w18 = -0.33333333333333333333*h1/h0;
1490        const double w19 = 0.25;
1491        const double w20 = -0.25;
1492        const double w21 = 0.16666666666666666667*h0/h1;
1493        const double w22 = -0.16666666666666666667*h1/h0;
1494        const double w23 = -0.16666666666666666667*h0/h1;
1495        const double w24 = 0.33333333333333333333*h1/h0;
1496        const double w25 = 0.33333333333333333333*h0/h1;
1497        const double w26 = 0.16666666666666666667*h1/h0;
1498        const double w27 = -0.33333333333333333333*h0/h1;
1499        const double w28 = -0.032861463941450536761*h1;
1500        const double w29 = -0.032861463941450536761*h0;
1501        const double w30 = -0.12264065304058601714*h1;
1502        const double w31 = -0.0023593469594139828636*h1;
1503        const double w32 = -0.008805202725216129906*h0;
1504        const double w33 = -0.008805202725216129906*h1;
1505        const double w34 = 0.032861463941450536761*h1;
1506        const double w35 = 0.008805202725216129906*h1;
1507        const double w36 = 0.008805202725216129906*h0;
1508        const double w37 = 0.0023593469594139828636*h1;
1509        const double w38 = 0.12264065304058601714*h1;
1510        const double w39 = 0.032861463941450536761*h0;
1511        const double w40 = -0.12264065304058601714*h0;
1512        const double w41 = -0.0023593469594139828636*h0;
1513        const double w42 = 0.0023593469594139828636*h0;
1514        const double w43 = 0.12264065304058601714*h0;
1515        const double w44 = -0.16666666666666666667*h1;
1516        const double w45 = -0.083333333333333333333*h0;
1517        const double w46 = 0.083333333333333333333*h1;
1518        const double w47 = 0.16666666666666666667*h1;
1519        const double w48 = 0.083333333333333333333*h0;
1520        const double w49 = -0.16666666666666666667*h0;
1521        const double w50 = 0.16666666666666666667*h0;
1522        const double w51 = -0.083333333333333333333*h1;
1523        const double w52 = 0.025917019497006092316*h0*h1;
1524        const double w53 = 0.0018607582807716854616*h0*h1;
1525        const double w54 = 0.0069444444444444444444*h0*h1;
1526        const double w55 = 0.09672363354357992482*h0*h1;
1527        const double w56 = 0.00049858867864229740201*h0*h1;
1528        const double w57 = 0.055555555555555555556*h0*h1;
1529        const double w58 = 0.027777777777777777778*h0*h1;
1530        const double w59 = 0.11111111111111111111*h0*h1;
1531        const double w60 = -0.19716878364870322056*h1;
1532        const double w61 = -0.19716878364870322056*h0;
1533        const double w62 = -0.052831216351296779436*h0;
1534        const double w63 = -0.052831216351296779436*h1;
1535        const double w64 = 0.19716878364870322056*h1;
1536        const double w65 = 0.052831216351296779436*h1;
1537        const double w66 = 0.19716878364870322056*h0;
1538        const double w67 = 0.052831216351296779436*h0;
1539        const double w68 = -0.5*h1;
1540        const double w69 = -0.5*h0;
1541        const double w70 = 0.5*h1;
1542        const double w71 = 0.5*h0;
1543        const double w72 = 0.1555021169820365539*h0*h1;
1544        const double w73 = 0.041666666666666666667*h0*h1;
1545        const double w74 = 0.01116454968463011277*h0*h1;
1546        const double w75 = 0.25*h0*h1;
1547    
1548        rhs.requireWrite();
1549    #pragma omp parallel
1550        {
1551            for (index_t k1_0=0; k1_0<2; k1_0++) { // colouring
1552    #pragma omp for
1553                for (index_t k1=k1_0; k1<m_NE1; k1+=2) {
1554                    for (index_t k0=0; k0<m_NE0; ++k0)  {
1555                        bool add_EM_S=false;
1556                        bool add_EM_F=false;
1557                        vector<double> EM_S(4*4, 0);
1558                        vector<double> EM_F(4, 0);
1559                        const index_t e = k0 + m_NE0*k1;
1560                        ///////////////
1561                        // process A //
1562                        ///////////////
1563                        if (!A.isEmpty()) {
1564                            add_EM_S=true;
1565                            const double* A_p=const_cast<escript::Data*>(&A)->getSampleDataRO(e);
1566                            if (A.actsExpanded()) {
1567                                const double A_00_0 = A_p[INDEX3(0,0,0,2,2)];
1568                                const double A_10_0 = A_p[INDEX3(1,0,0,2,2)];
1569                                const double A_01_0 = A_p[INDEX3(0,1,0,2,2)];
1570                                const double A_11_0 = A_p[INDEX3(1,1,0,2,2)];
1571                                const double A_00_1 = A_p[INDEX3(0,0,1,2,2)];
1572                                const double A_10_1 = A_p[INDEX3(1,0,1,2,2)];
1573                                const double A_01_1 = A_p[INDEX3(0,1,1,2,2)];
1574                                const double A_11_1 = A_p[INDEX3(1,1,1,2,2)];
1575                                const double A_00_2 = A_p[INDEX3(0,0,2,2,2)];
1576                                const double A_10_2 = A_p[INDEX3(1,0,2,2,2)];
1577                                const double A_01_2 = A_p[INDEX3(0,1,2,2,2)];
1578                                const double A_11_2 = A_p[INDEX3(1,1,2,2,2)];
1579                                const double A_00_3 = A_p[INDEX3(0,0,3,2,2)];
1580                                const double A_10_3 = A_p[INDEX3(1,0,3,2,2)];
1581                                const double A_01_3 = A_p[INDEX3(0,1,3,2,2)];
1582                                const double A_11_3 = A_p[INDEX3(1,1,3,2,2)];
1583                                const double tmp0_0 = A_01_0 + A_01_3;
1584                                const double tmp1_0 = A_00_0 + A_00_1;
1585                                const double tmp2_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3;
1586                                const double tmp3_0 = A_00_2 + A_00_3;
1587                                const double tmp4_0 = A_10_1 + A_10_2;
1588                                const double tmp5_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3;
1589                                const double tmp6_0 = A_01_3 + A_10_0;
1590                                const double tmp7_0 = A_01_0 + A_10_3;
1591                                const double tmp8_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_10_1 + A_10_2;
1592                                const double tmp9_0 = A_01_0 + A_10_0;
1593                                const double tmp12_0 = A_11_0 + A_11_2;
1594                                const double tmp10_0 = A_01_3 + A_10_3;
1595                                const double tmp14_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_10_0 + A_10_3;
1596                                const double tmp13_0 = A_01_2 + A_10_1;
1597                                const double tmp11_0 = A_11_1 + A_11_3;
1598                                const double tmp18_0 = A_01_1 + A_10_1;
1599                                const double tmp15_0 = A_01_1 + A_10_2;
1600                                const double tmp16_0 = A_10_0 + A_10_3;
1601                                const double tmp17_0 = A_01_1 + A_01_2;
1602                                const double tmp19_0 = A_01_2 + A_10_2;
1603                                const double tmp0_1 = A_10_3*w8;
1604                                const double tmp1_1 = tmp0_0*w1;
1605                                const double tmp2_1 = A_01_1*w4;
1606                                const double tmp3_1 = tmp1_0*w0;
1607                                const double tmp4_1 = A_01_2*w7;
1608                                const double tmp5_1 = tmp2_0*w3;
1609                                const double tmp6_1 = tmp3_0*w6;
1610                                const double tmp7_1 = A_10_0*w2;
1611                                const double tmp8_1 = tmp4_0*w5;
1612                                const double tmp9_1 = tmp2_0*w10;
1613                                const double tmp14_1 = A_10_0*w8;
1614                                const double tmp23_1 = tmp3_0*w14;
1615                                const double tmp35_1 = A_01_0*w8;
1616                                const double tmp54_1 = tmp13_0*w8;
1617                                const double tmp20_1 = tmp9_0*w4;
1618                                const double tmp25_1 = tmp12_0*w12;
1619                                const double tmp44_1 = tmp7_0*w7;
1620                                const double tmp26_1 = tmp10_0*w4;
1621                                const double tmp52_1 = tmp18_0*w8;
1622                                const double tmp48_1 = A_10_1*w7;
1623                                const double tmp46_1 = A_01_3*w8;
1624                                const double tmp50_1 = A_01_0*w2;
1625                                const double tmp56_1 = tmp19_0*w8;
1626                                const double tmp19_1 = A_10_3*w2;
1627                                const double tmp47_1 = A_10_2*w4;
1628                                const double tmp16_1 = tmp3_0*w0;
1629                                const double tmp18_1 = tmp1_0*w6;
1630                                const double tmp31_1 = tmp11_0*w12;
1631                                const double tmp55_1 = tmp15_0*w2;
1632                                const double tmp39_1 = A_10_2*w7;
1633                                const double tmp11_1 = tmp6_0*w7;
1634                                const double tmp40_1 = tmp11_0*w17;
1635                                const double tmp34_1 = tmp15_0*w8;
1636                                const double tmp33_1 = tmp14_0*w5;
1637                                const double tmp24_1 = tmp11_0*w13;
1638                                const double tmp43_1 = tmp17_0*w5;
1639                                const double tmp15_1 = A_01_2*w4;
1640                                const double tmp53_1 = tmp19_0*w2;
1641                                const double tmp27_1 = tmp3_0*w11;
1642                                const double tmp32_1 = tmp13_0*w2;
1643                                const double tmp10_1 = tmp5_0*w9;
1644                                const double tmp37_1 = A_10_1*w4;
1645                                const double tmp38_1 = tmp5_0*w15;
1646                                const double tmp17_1 = A_01_1*w7;
1647                                const double tmp12_1 = tmp7_0*w4;
1648                                const double tmp22_1 = tmp10_0*w7;
1649                                const double tmp57_1 = tmp18_0*w2;
1650                                const double tmp28_1 = tmp9_0*w7;
1651                                const double tmp29_1 = tmp1_0*w14;
1652                                const double tmp51_1 = tmp11_0*w16;
1653                                const double tmp42_1 = tmp12_0*w16;
1654                                const double tmp49_1 = tmp12_0*w17;
1655                                const double tmp21_1 = tmp1_0*w11;
1656                                const double tmp45_1 = tmp6_0*w4;
1657                                const double tmp13_1 = tmp8_0*w1;
1658                                const double tmp36_1 = tmp16_0*w1;
1659                                const double tmp41_1 = A_01_3*w2;
1660                                const double tmp30_1 = tmp12_0*w13;
1661                                EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp13_1 + tmp20_1 + tmp21_1 + tmp22_1 + tmp23_1 + tmp24_1 + tmp25_1;
1662                                EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp36_1 + tmp37_1 + tmp39_1 + tmp3_1 + tmp43_1 + tmp46_1 + tmp50_1 + tmp5_1 + tmp6_1;
1663                                EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp0_1 + tmp15_1 + tmp17_1 + tmp1_1 + tmp38_1 + tmp49_1 + tmp51_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
1664                                EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp10_1 + tmp32_1 + tmp33_1 + tmp34_1 + tmp9_1;
1665                                EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1 + tmp4_1 + tmp5_1 + tmp6_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
1666                                EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp21_1 + tmp23_1 + tmp30_1 + tmp31_1 + tmp33_1 + tmp56_1 + tmp57_1;
1667                                EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp10_1 + tmp13_1 + tmp44_1 + tmp45_1 + tmp9_1;
1668                                EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp35_1 + tmp36_1 + tmp37_1 + tmp38_1 + tmp39_1 + tmp40_1 + tmp41_1 + tmp42_1 + tmp43_1;
1669                                EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp36_1 + tmp38_1 + tmp43_1 + tmp46_1 + tmp47_1 + tmp48_1 + tmp49_1 + tmp50_1 + tmp51_1;
1670                                EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1 + tmp9_1;
1671                                EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp24_1 + tmp25_1 + tmp27_1 + tmp29_1 + tmp33_1 + tmp52_1 + tmp53_1;
1672                                EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp14_1 + tmp15_1 + tmp16_1 + tmp17_1 + tmp18_1 + tmp19_1 + tmp1_1 + tmp5_1 + tmp8_1;
1673                                EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp10_1 + tmp33_1 + tmp54_1 + tmp55_1 + tmp9_1;
1674                                EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp14_1 + tmp19_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp38_1 + tmp40_1 + tmp42_1 + tmp4_1 + tmp8_1;
1675                                EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp16_1 + tmp18_1 + tmp35_1 + tmp36_1 + tmp41_1 + tmp43_1 + tmp47_1 + tmp48_1 + tmp5_1;
1676                                EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp13_1 + tmp26_1 + tmp27_1 + tmp28_1 + tmp29_1 + tmp30_1 + tmp31_1;
1677                            } else { // constant data
1678                                const double A_00 = A_p[INDEX2(0,0,2)];
1679                                const double A_10 = A_p[INDEX2(1,0,2)];
1680                                const double A_01 = A_p[INDEX2(0,1,2)];
1681                                const double A_11 = A_p[INDEX2(1,1,2)];
1682                                const double tmp0_0 = A_01 + A_10;
1683                                const double tmp0_1 = A_00*w18;
1684                                const double tmp1_1 = A_01*w19;
1685                                const double tmp2_1 = A_10*w20;
1686                                const double tmp3_1 = A_11*w21;
1687                                const double tmp4_1 = A_00*w22;
1688                                const double tmp5_1 = tmp0_0*w19;
1689                                const double tmp6_1 = A_11*w23;
1690                                const double tmp7_1 = A_11*w25;
1691                                const double tmp8_1 = A_00*w24;
1692                                const double tmp9_1 = tmp0_0*w20;
1693                                const double tmp10_1 = A_01*w20;
1694                                const double tmp11_1 = A_11*w27;
1695                                const double tmp12_1 = A_00*w26;
1696                                const double tmp13_1 = A_10*w19;
1697                                EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp5_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
1698                                EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp0_1 + tmp10_1 + tmp13_1 + tmp3_1;
1699                                EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp11_1 + tmp12_1 + tmp1_1 + tmp2_1;
1700                                EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp4_1 + tmp6_1 + tmp9_1;
1701                                EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1;
1702                                EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp7_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
1703                                EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp4_1 + tmp5_1 + tmp6_1;
1704                                EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1;
1705                                EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1;
1706                                EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp4_1 + tmp5_1 + tmp6_1;
1707                                EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp7_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
1708                                EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1;
1709                                EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp4_1 + tmp6_1 + tmp9_1;
1710                                EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp11_1 + tmp12_1 + tmp1_1 + tmp2_1;
1711                                EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp0_1 + tmp10_1 + tmp13_1 + tmp3_1;
1712                                EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp5_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
1713                            }
1714                        }
1715                        ///////////////
1716                        // process B //
1717                        ///////////////
1718                        if (!B.isEmpty()) {
1719                            add_EM_S=true;
1720                            const double* B_p=const_cast<escript::Data*>(&B)->getSampleDataRO(e);
1721                            if (B.actsExpanded()) {
1722                                const double B_0_0 = B_p[INDEX2(0,0,2)];
1723                                const double B_1_0 = B_p[INDEX2(1,0,2)];
1724                                const double B_0_1 = B_p[INDEX2(0,1,2)];
1725                                const double B_1_1 = B_p[INDEX2(1,1,2)];
1726                                const double B_0_2 = B_p[INDEX2(0,2,2)];
1727                                const double B_1_2 = B_p[INDEX2(1,2,2)];
1728                                const double B_0_3 = B_p[INDEX2(0,3,2)];
1729                                const double B_1_3 = B_p[INDEX2(1,3,2)];
1730                                const double tmp0_0 = B_1_0 + B_1_1;
1731                                const double tmp1_0 = B_1_2 + B_1_3;
1732                                const double tmp2_0 = B_0_1 + B_0_3;
1733                                const double tmp3_0 = B_0_0 + B_0_2;
1734                                const double tmp63_1 = B_1_1*w42;
1735                                const double tmp79_1 = B_1_1*w40;
1736                                const double tmp37_1 = tmp3_0*w35;
1737                                const double tmp8_1 = tmp0_0*w32;
1738                                const double tmp71_1 = B_0_1*w34;
1739                                const double tmp19_1 = B_0_3*w31;
1740                                const double tmp15_1 = B_0_3*w34;
1741                                const double tmp9_1 = tmp3_0*w34;
1742                                const double tmp35_1 = B_1_0*w36;
1743                                const double tmp66_1 = B_0_3*w28;
1744                                const double tmp28_1 = B_1_0*w42;
1745                                const double tmp22_1 = B_1_0*w40;
1746                                const double tmp16_1 = B_1_2*w29;
1747                                const double tmp6_1 = tmp2_0*w35;
1748                                const double tmp55_1 = B_1_3*w40;
1749                                const double tmp50_1 = B_1_3*w42;
1750                                const double tmp7_1 = tmp1_0*w29;
1751                                const double tmp1_1 = tmp1_0*w32;
1752                                const double tmp57_1 = B_0_3*w30;
1753                                const double tmp18_1 = B_1_1*w32;
1754                                const double tmp53_1 = B_1_0*w41;
1755                                const double tmp61_1 = B_1_3*w36;
1756                                const double tmp27_1 = B_0_3*w38;
1757                                const double tmp64_1 = B_0_2*w30;
1758                                const double tmp76_1 = B_0_1*w38;
1759                                const double tmp39_1 = tmp2_0*w34;
1760                                const double tmp62_1 = B_0_1*w31;
1761                                const double tmp56_1 = B_0_0*w31;
1762                                const double tmp49_1 = B_1_1*w36;
1763                                const double tmp2_1 = B_0_2*w31;
1764                                const double tmp23_1 = B_0_2*w33;
1765                                const double tmp38_1 = B_1_1*w43;
1766                                const double tmp74_1 = B_1_2*w41;
1767                                const double tmp43_1 = B_1_1*w41;
1768                                const double tmp58_1 = B_0_2*w28;
1769                                const double tmp67_1 = B_0_0*w33;
1770                                const double tmp33_1 = tmp0_0*w39;
1771                                const double tmp4_1 = B_0_0*w28;
1772                                const double tmp20_1 = B_0_0*w30;
1773                                const double tmp13_1 = B_0_2*w38;
1774                                const double tmp65_1 = B_1_2*w43;
1775                                const double tmp0_1 = tmp0_0*w29;
1776                                const double tmp41_1 = tmp3_0*w33;
1777                                const double tmp73_1 = B_0_2*w37;
1778                                const double tmp69_1 = B_0_0*w38;
1779                                const double tmp48_1 = B_1_2*w39;
1780                                const double tmp59_1 = B_0_1*w33;
1781                                const double tmp17_1 = B_1_3*w41;
1782                                const double tmp5_1 = B_0_3*w33;
1783                                const double tmp3_1 = B_0_1*w30;
1784                                const double tmp21_1 = B_0_1*w28;
1785                                const double tmp42_1 = B_1_0*w29;
1786                                const double tmp54_1 = B_1_2*w32;
1787                                const double tmp60_1 = B_1_0*w39;
1788                                const double tmp32_1 = tmp1_0*w36;
1789                                const double tmp10_1 = B_0_1*w37;
1790                                const double tmp14_1 = B_0_0*w35;
1791                                const double tmp29_1 = B_0_1*w35;
1792                                const double tmp26_1 = B_1_2*w36;
1793                                const double tmp30_1 = B_1_3*w43;
1794                                const double tmp70_1 = B_0_2*w35;
1795                                const double tmp34_1 = B_1_3*w39;
1796                                const double tmp51_1 = B_1_0*w43;
1797                                const double tmp31_1 = B_0_2*w34;
1798                                const double tmp45_1 = tmp3_0*w28;
1799                                const double tmp11_1 = tmp1_0*w39;
1800                                const double tmp52_1 = B_1_1*w29;
1801                                const double tmp44_1 = B_1_3*w32;
1802                                const double tmp25_1 = B_1_1*w39;
1803                                const double tmp47_1 = tmp2_0*w33;
1804                                const double tmp72_1 = B_1_3*w29;
1805                                const double tmp40_1 = tmp2_0*w28;
1806                                const double tmp46_1 = B_1_2*w40;
1807                                const double tmp36_1 = B_1_2*w42;
1808                                const double tmp24_1 = B_0_0*w37;
1809                                const double tmp77_1 = B_0_3*w35;
1810                                const double tmp68_1 = B_0_3*w37;
1811                                const double tmp78_1 = B_0_0*w34;
1812                                const double tmp12_1 = tmp0_0*w36;
1813                                const double tmp75_1 = B_1_0*w32;
1814                                EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp16_1 + tmp17_1 + tmp18_1 + tmp19_1 + tmp20_1 + tmp21_1 + tmp22_1 + tmp23_1;
1815                                EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp68_1 + tmp69_1 + tmp70_1 + tmp71_1;
1816                                EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp45_1 + tmp47_1 + tmp48_1 + tmp49_1 + tmp50_1 + tmp51_1;
1817                                EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp32_1 + tmp33_1 + tmp6_1 + tmp9_1;
1818                                EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1 + tmp4_1 + tmp5_1;
1819                                EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp72_1 + tmp73_1 + tmp74_1 + tmp75_1 + tmp76_1 + tmp77_1 + tmp78_1 + tmp79_1;
1820                                EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp32_1 + tmp33_1 + tmp40_1 + tmp41_1;
1821                                EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp34_1 + tmp35_1 + tmp36_1 + tmp37_1 + tmp38_1 + tmp39_1;
1822                                EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp42_1 + tmp43_1 + tmp44_1 + tmp45_1 + tmp46_1 + tmp47_1;
1823                                EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp6_1 + tmp7_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
1824                                EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp60_1 + tmp61_1 + tmp62_1 + tmp63_1 + tmp64_1 + tmp65_1 + tmp66_1 + tmp67_1;
1825                                EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1 + tmp14_1 + tmp15_1;
1826                                EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp40_1 + tmp41_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
1827                                EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp37_1 + tmp39_1 + tmp52_1 + tmp53_1 + tmp54_1 + tmp55_1;
1828                                EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp11_1 + tmp12_1 + tmp56_1 + tmp57_1 + tmp58_1 + tmp59_1;
1829                                EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp24_1 + tmp25_1 + tmp26_1 + tmp27_1 + tmp28_1 + tmp29_1 + tmp30_1 + tmp31_1;
1830                            } else { // constant data
1831                                const double B_0 = B_p[0];
1832                                const double B_1 = B_p[1];
1833                                const double tmp0_1 = B_0*w44;
1834                                const double tmp1_1 = B_1*w45;
1835                                const double tmp2_1 = B_0*w46;
1836                                const double tmp3_1 = B_0*w47;
1837                                const double tmp4_1 = B_1*w48;
1838                                const double tmp5_1 = B_1*w49;
1839                                const double tmp6_1 = B_1*w50;
1840                                const double tmp7_1 = B_0*w51;
1841                                EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp0_1 + tmp5_1;
1842                                EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp1_1 + tmp3_1;
1843                                EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp6_1 + tmp7_1;
1844                                EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp2_1 + tmp4_1;
1845                                EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
1846                                EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp3_1 + tmp5_1;
1847                                EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp4_1 + tmp7_1;
1848                                EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp2_1 + tmp6_1;
1849                                EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp5_1 + tmp7_1;
1850                                EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp1_1 + tmp2_1;
1851                                EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp0_1 + tmp6_1;
1852                                EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp3_1 + tmp4_1;
1853                                EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp1_1 + tmp7_1;
1854                                EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp2_1 + tmp5_1;
1855                                EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp0_1 + tmp4_1;
1856                                EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp3_1 + tmp6_1;
1857                            }
1858                        }
1859                        ///////////////
1860                        // process C //
1861                        ///////////////
1862                        if (!C.isEmpty()) {
1863                            add_EM_S=true;
1864                            const double* C_p=const_cast<escript::Data*>(&C)->getSampleDataRO(e);
1865                            if (C.actsExpanded()) {
1866                                const double C_0_0 = C_p[INDEX2(0,0,2)];
1867                                const double C_1_0 = C_p[INDEX2(1,0,2)];
1868                                const double C_0_1 = C_p[INDEX2(0,1,2)];
1869                                const double C_1_1 = C_p[INDEX2(1,1,2)];
1870                                const double C_0_2 = C_p[INDEX2(0,2,2)];
1871                                const double C_1_2 = C_p[INDEX2(1,2,2)];
1872                                const double C_0_3 = C_p[INDEX2(0,3,2)];
1873                                const double C_1_3 = C_p[INDEX2(1,3,2)];
1874                                const double tmp0_0 = C_1_0 + C_1_1;
1875                                const double tmp1_0 = C_1_2 + C_1_3;
1876                                const double tmp2_0 = C_0_1 + C_0_3;
1877                                const double tmp3_0 = C_0_0 + C_0_2;
1878                                const double tmp64_1 = C_0_2*w30;
1879                                const double tmp14_1 = C_0_2*w28;
1880                                const double tmp19_1 = C_0_3*w31;
1881                                const double tmp22_1 = C_1_0*w40;
1882                                const double tmp37_1 = tmp3_0*w35;
1883                                const double tmp29_1 = C_0_1*w35;
1884                                const double tmp73_1 = C_0_2*w37;
1885                                const double tmp74_1 = C_1_2*w41;
1886                                const double tmp52_1 = C_1_3*w39;
1887                                const double tmp25_1 = C_1_1*w39;
1888                                const double tmp62_1 = C_0_1*w31;
1889                                const double tmp79_1 = C_1_1*w40;
1890                                const double tmp43_1 = C_1_1*w36;
1891                                const double tmp27_1 = C_0_3*w38;
1892                                const double tmp28_1 = C_1_0*w42;
1893                                const double tmp63_1 = C_1_1*w42;
1894                                const double tmp59_1 = C_0_3*w34;
1895                                const double tmp72_1 = C_1_3*w29;
1896                                const double tmp40_1 = tmp2_0*w35;
1897                                const double tmp13_1 = C_0_3*w30;
1898                                const double tmp51_1 = C_1_2*w40;
1899                                const double tmp54_1 = C_1_2*w42;
1900                                const double tmp12_1 = C_0_0*w31;
1901                                const double tmp2_1 = tmp1_0*w32;
1902                                const double tmp68_1 = C_0_2*w31;
1903                                const double tmp75_1 = C_1_0*w32;
1904                                const double tmp49_1 = C_1_1*w41;
1905                                const double tmp4_1 = C_0_2*w35;
1906                                const double tmp66_1 = C_0_3*w28;
1907                                const double tmp56_1 = C_0_1*w37;
1908                                const double tmp5_1 = C_0_1*w34;
1909                                const double tmp38_1 = tmp2_0*w34;
1910                                const double tmp76_1 = C_0_1*w38;
1911                                const double tmp21_1 = C_0_1*w28;
1912                                const double tmp69_1 = C_0_1*w30;
1913                                const double tmp53_1 = C_1_0*w36;
1914                                const double tmp42_1 = C_1_2*w39;
1915                                const double tmp32_1 = tmp1_0*w29;
1916                                const double tmp45_1 = C_1_0*w43;
1917                                const double tmp33_1 = tmp0_0*w32;
1918                                const double tmp35_1 = C_1_0*w41;
1919                                const double tmp26_1 = C_1_2*w36;
1920                                const double tmp67_1 = C_0_0*w33;
1921                                const double tmp31_1 = C_0_2*w34;
1922                                const double tmp20_1 = C_0_0*w30;
1923                                const double tmp70_1 = C_0_0*w28;
1924                                const double tmp8_1 = tmp0_0*w39;
1925                                const double tmp30_1 = C_1_3*w43;
1926                                const double tmp0_1 = tmp0_0*w29;
1927                                const double tmp17_1 = C_1_3*w41;
1928                                const double tmp58_1 = C_0_0*w35;
1929                                const double tmp9_1 = tmp3_0*w33;
1930                                const double tmp61_1 = C_1_3*w36;
1931                                const double tmp41_1 = tmp3_0*w34;
1932                                const double tmp50_1 = C_1_3*w32;
1933                                const double tmp18_1 = C_1_1*w32;
1934                                const double tmp6_1 = tmp1_0*w36;
1935                                const double tmp3_1 = C_0_0*w38;
1936                                const double tmp34_1 = C_1_1*w29;
1937                                const double tmp77_1 = C_0_3*w35;
1938                                const double tmp65_1 = C_1_2*w43;
1939                                const double tmp71_1 = C_0_3*w33;
1940                                const double tmp55_1 = C_1_1*w43;
1941                                const double tmp46_1 = tmp3_0*w28;
1942                                const double tmp24_1 = C_0_0*w37;
1943                                const double tmp10_1 = tmp1_0*w39;
1944                                const double tmp48_1 = C_1_0*w29;
1945                                const double tmp15_1 = C_0_1*w33;
1946                                const double tmp36_1 = C_1_2*w32;
1947                                const double tmp60_1 = C_1_0*w39;
1948                                const double tmp47_1 = tmp2_0*w33;
1949                                const double tmp16_1 = C_1_2*w29;
1950                                const double tmp1_1 = C_0_3*w37;
1951                                const double tmp7_1 = tmp2_0*w28;
1952                                const double tmp39_1 = C_1_3*w40;
1953                                const double tmp44_1 = C_1_3*w42;
1954                                const double tmp57_1 = C_0_2*w38;
1955                                const double tmp78_1 = C_0_0*w34;
1956                                const double tmp11_1 = tmp0_0*w36;
1957                                const double tmp23_1 = C_0_2*w33;
1958                                EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp16_1 + tmp17_1 + tmp18_1 + tmp19_1 + tmp20_1 + tmp21_1 + tmp22_1 + tmp23_1;
1959                                EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp0_1 + tmp2_1 + tmp68_1 + tmp69_1 + tmp70_1 + tmp71_1;
1960                                EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp46_1 + tmp47_1 + tmp48_1 + tmp49_1 + tmp50_1 + tmp51_1;
1961                                EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp32_1 + tmp33_1 + tmp7_1 + tmp9_1;
1962                                EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1 + tmp4_1 + tmp5_1;
1963                                EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp72_1 + tmp73_1 + tmp74_1 + tmp75_1 + tmp76_1 + tmp77_1 + tmp78_1 + tmp79_1;
1964                                EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp32_1 + tmp33_1 + tmp40_1 + tmp41_1;
1965                                EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp34_1 + tmp35_1 + tmp36_1 + tmp37_1 + tmp38_1 + tmp39_1;
1966                                EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp42_1 + tmp43_1 + tmp44_1 + tmp45_1 + tmp46_1 + tmp47_1;
1967                                EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp6_1 + tmp7_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
1968                                EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp60_1 + tmp61_1 + tmp62_1 + tmp63_1 + tmp64_1 + tmp65_1 + tmp66_1 + tmp67_1;
1969                                EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1 + tmp14_1 + tmp15_1;
1970                                EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp40_1 + tmp41_1 + tmp6_1 + tmp8_1;
1971                                EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp37_1 + tmp38_1 + tmp52_1 + tmp53_1 + tmp54_1 + tmp55_1;
1972                                EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp56_1 + tmp57_1 + tmp58_1 + tmp59_1;
1973                                EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp24_1 + tmp25_1 + tmp26_1 + tmp27_1 + tmp28_1 + tmp29_1 + tmp30_1 + tmp31_1;
1974                            } else { // constant data
1975                                const double C_0 = C_p[0];
1976                                const double C_1 = C_p[1];
1977                                const double tmp0_1 = C_0*w47;
1978                                const double tmp1_1 = C_1*w45;
1979                                const double tmp2_1 = C_1*w48;
1980                                const double tmp3_1 = C_0*w51;
1981                                const double tmp4_1 = C_0*w44;
1982                                const double tmp5_1 = C_1*w49;
1983                                const double tmp6_1 = C_1*w50;
1984                                const double tmp7_1 = C_0*w46;
1985                                EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp4_1 + tmp5_1;
1986                                EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp1_1 + tmp4_1;
1987                                EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp3_1 + tmp5_1;
1988                                EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp1_1 + tmp3_1;
1989                                EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
1990                                EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp0_1 + tmp5_1;
1991                                EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp1_1 + tmp7_1;
1992                                EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp5_1 + tmp7_1;
1993                                EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp3_1 + tmp6_1;
1994                                EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
1995                                EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp4_1 + tmp6_1;
1996                                EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp2_1 + tmp4_1;
1997                                EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp2_1 + tmp7_1;
1998                                EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp6_1 + tmp7_1;
1999                                EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp0_1 + tmp2_1;
2000                                EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp0_1 + tmp6_1;
2001                            }
2002                        }
2003                        ///////////////
2004                        // process D //
2005                        ///////////////
2006                        if (!D.isEmpty()) {
2007                            add_EM_S=true;
2008                            const double* D_p=const_cast<escript::Data*>(&D)->getSampleDataRO(e);
2009                            if (D.actsExpanded()) {
2010                                const double D_0 = D_p[0];
2011                                const double D_1 = D_p[1];
2012                                const double D_2 = D_p[2];
2013                                const double D_3 = D_p[3];
2014                                const double tmp0_0 = D_0 + D_1;
2015                                const double tmp1_0 = D_2 + D_3;
2016                                const double tmp2_0 = D_0 + D_1 + D_2 + D_3;
2017                                const double tmp3_0 = D_1 + D_2;
2018                                const double tmp4_0 = D_1 + D_3;
2019                                const double tmp5_0 = D_0 + D_2;
2020                                const double tmp6_0 = D_0 + D_3;
2021                                const double tmp0_1 = tmp0_0*w52;
2022                                const double tmp1_1 = tmp1_0*w53;
2023                                const double tmp2_1 = tmp2_0*w54;
2024                                const double tmp3_1 = tmp1_0*w52;
2025                                const double tmp4_1 = tmp0_0*w53;
2026                                const double tmp5_1 = tmp3_0*w54;
2027                                const double tmp6_1 = D_0*w55;
2028                                const double tmp7_1 = D_3*w56;
2029                                const double tmp8_1 = D_3*w55;
2030                                const double tmp9_1 = D_0*w56;
2031                                const double tmp10_1 = tmp4_0*w52;
2032                                const double tmp11_1 = tmp5_0*w53;
2033                                const double tmp12_1 = tmp5_0*w52;
2034                                const double tmp13_1 = tmp4_0*w53;
2035                                const double tmp14_1 = tmp6_0*w54;
2036                                const double tmp15_1 = D_2*w55;
2037                                const double tmp16_1 = D_1*w56;
2038                                const double tmp17_1 = D_1*w55;
2039                                const double tmp18_1 = D_2*w56;
2040                                EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp5_1 + tmp6_1 + tmp7_1;
2041                                EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2042                                EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp12_1 + tmp13_1;
2043                                EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp2_1;
2044                                EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2045                                EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp14_1 + tmp17_1 + tmp18_1;
2046                                EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp2_1;
2047                                EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1;
2048                                EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp12_1 + tmp13_1;
2049                                EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp2_1;
2050                                EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp14_1 + tmp15_1 + tmp16_1;
2051                                EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp3_1 + tmp4_1;
2052                                EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp2_1;
2053                                EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1;
2054                                EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp3_1 + tmp4_1;
2055                                EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp5_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2056                            } else { // constant data
2057                                const double tmp0_1 = D_p[0]*w57;
2058                                const double tmp1_1 = D_p[0]*w58;
2059                                const double tmp2_1 = D_p[0]*w59;
2060                                EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp2_1;
2061                                EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp0_1;
2062                                EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp0_1;
2063                                EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp1_1;
2064                                EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1;
2065                                EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp2_1;
2066                                EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp1_1;
2067                                EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp0_1;
2068                                EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp0_1;
2069                                EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp1_1;
2070                                EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp2_1;
2071                                EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp0_1;
2072                                EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp1_1;
2073                                EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp0_1;
2074                                EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp0_1;
2075                                EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp2_1;
2076                            }
2077                        }
2078                        ///////////////
2079                        // process X //
2080                        ///////////////
2081                        if (!X.isEmpty()) {
2082                            add_EM_F=true;
2083                            const double* X_p=const_cast<escript::Data*>(&X)->getSampleDataRO(e);
2084                            if (X.actsExpanded()) {
2085                                const double X_0_0 = X_p[INDEX2(0,0,2)];
2086                                const double X_1_0 = X_p[INDEX2(1,0,2)];
2087                                const double X_0_1 = X_p[INDEX2(0,1,2)];
2088                                const double X_1_1 = X_p[INDEX2(1,1,2)];
2089                                const double X_0_2 = X_p[INDEX2(0,2,2)];
2090                                const double X_1_2 = X_p[INDEX2(1,2,2)];
2091                                const double X_0_3 = X_p[INDEX2(0,3,2)];
2092                                const double X_1_3 = X_p[INDEX2(1,3,2)];
2093                                const double tmp0_0 = X_0_2 + X_0_3;
2094                                const double tmp1_0 = X_1_1 + X_1_3;
2095                                const double tmp2_0 = X_1_0 + X_1_2;
2096                                const double tmp3_0 = X_0_0 + X_0_1;
2097                                const double tmp0_1 = tmp0_0*w63;
2098                                const double tmp1_1 = tmp1_0*w62;
2099                                const double tmp2_1 = tmp2_0*w61;
2100                                const double tmp3_1 = tmp3_0*w60;
2101                                const double tmp4_1 = tmp0_0*w65;
2102                                const double tmp5_1 = tmp3_0*w64;
2103                                const double tmp6_1 = tmp2_0*w62;
2104                                const double tmp7_1 = tmp1_0*w61;
2105                                const double tmp8_1 = tmp2_0*w66;
2106                                const double tmp9_1 = tmp3_0*w63;
2107                                const double tmp10_1 = tmp0_0*w60;
2108                                const double tmp11_1 = tmp1_0*w67;
2109                                const double tmp12_1 = tmp1_0*w66;
2110                                const double tmp13_1 = tmp3_0*w65;
2111                                const double tmp14_1 = tmp0_0*w64;
2112                                const double tmp15_1 = tmp2_0*w67;
2113                                EM_F[0]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1;
2114                                EM_F[1]+=tmp4_1 + tmp5_1 + tmp6_1 + tmp7_1;
2115                                EM_F[2]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2116                                EM_F[3]+=tmp12_1 + tmp13_1 + tmp14_1 + tmp15_1;
2117                            } else { // constant data
2118                                const double tmp0_1 = X_p[1]*w69;
2119                                const double tmp1_1 = X_p[0]*w68;
2120                                const double tmp2_1 = X_p[0]*w70;
2121                                const double tmp3_1 = X_p[1]*w71;
2122                                EM_F[0]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2123                                EM_F[1]+=tmp0_1 + tmp2_1;
2124                                EM_F[2]+=tmp1_1 + tmp3_1;
2125                                EM_F[3]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2126                            }
2127                        }
2128                        ///////////////
2129                        // process Y //
2130                        ///////////////
2131                        if (!Y.isEmpty()) {
2132                            add_EM_F=true;
2133                            const double* Y_p=const_cast<escript::Data*>(&Y)->getSampleDataRO(e);
2134                            if (Y.actsExpanded()) {
2135                                const double Y_0 = Y_p[0];
2136                                const double Y_1 = Y_p[1];
2137                                const double Y_2 = Y_p[2];
2138                                const double Y_3 = Y_p[3];
2139                                const double tmp0_0 = Y_1 + Y_2;
2140                                const double tmp1_0 = Y_0 + Y_3;
2141                                const double tmp0_1 = Y_0*w72;
2142                                const double tmp1_1 = tmp0_0*w73;
2143                                const double tmp2_1 = Y_3*w74;
2144                                const double tmp3_1 = Y_1*w72;
2145                                const double tmp4_1 = tmp1_0*w73;
2146                                const double tmp5_1 = Y_2*w74;
2147                                const double tmp6_1 = Y_2*w72;
2148                                const double tmp7_1 = Y_1*w74;
2149                                const double tmp8_1 = Y_3*w72;
2150                                const double tmp9_1 = Y_0*w74;
2151                                EM_F[0]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1;
2152                                EM_F[1]+=tmp3_1 + tmp4_1 + tmp5_1;
2153                                EM_F[2]+=tmp4_1 + tmp6_1 + tmp7_1;
2154                                EM_F[3]+=tmp1_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2155                            } else { // constant data
2156                                const double tmp0_1 = Y_p[0]*w75;
2157                                EM_F[0]+=tmp0_1;
2158                                EM_F[1]+=tmp0_1;
2159                                EM_F[2]+=tmp0_1;
2160                                EM_F[3]+=tmp0_1;
2161                            }
2162                        }
2163    
2164                        // add to matrix (if add_EM_S) and RHS (if add_EM_F)
2165                        const index_t firstNode=m_N0*k1+k0;
2166                        addToMatrixAndRHS(mat, rhs, EM_S, EM_F, add_EM_S, add_EM_F, firstNode);
2167                    } // end k0 loop
2168                } // end k1 loop
2169            } // end of colouring
2170        } // end of parallel region
2171    }
2172    
2173    //protected
2174    void Rectangle::assemblePDESingleReduced(Paso_SystemMatrix* mat,
2175            escript::Data& rhs, const escript::Data& A, const escript::Data& B,
2176            const escript::Data& C, const escript::Data& D,
2177            const escript::Data& X, const escript::Data& Y) const
2178    {
2179        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
2180        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
2181        const double w0 = -.25*h1/h0;
2182        const double w1 = .25;
2183        const double w2 = -.25;
2184        const double w3 = .25*h0/h1;
2185        const double w4 = -.25*h0/h1;
2186        const double w5 = .25*h1/h0;
2187        const double w6 = -.125*h1;
2188        const double w7 = -.125*h0;
2189        const double w8 = .125*h1;
2190        const double w9 = .125*h0;
2191        const double w10 = .0625*h0*h1;
2192        const double w11 = -.5*h1;
2193        const double w12 = -.5*h0;
2194        const double w13 = .5*h1;
2195        const double w14 = .5*h0;
2196        const double w15 = .25*h0*h1;
2197    
2198        rhs.requireWrite();
2199    #pragma omp parallel
2200        {
2201            for (index_t k1_0=0; k1_0<2; k1_0++) { // colouring
2202    #pragma omp for
2203                for (index_t k1=k1_0; k1<m_NE1; k1+=2) {
2204                    for (index_t k0=0; k0<m_NE0; ++k0)  {
2205                        bool add_EM_S=false;
2206                        bool add_EM_F=false;
2207                        vector<double> EM_S(4*4, 0);
2208                        vector<double> EM_F(4, 0);
2209                        const index_t e = k0 + m_NE0*k1;
2210                        ///////////////
2211                        // process A //
2212                        ///////////////
2213                        if (!A.isEmpty()) {
2214                            add_EM_S=true;
2215                            const double* A_p=const_cast<escript::Data*>(&A)->getSampleDataRO(e);
2216                            const double A_00 = A_p[INDEX2(0,0,2)];
2217                            const double A_10 = A_p[INDEX2(1,0,2)];
2218                            const double A_01 = A_p[INDEX2(0,1,2)];
2219                            const double A_11 = A_p[INDEX2(1,1,2)];
2220                            const double tmp0_0 = A_01 + A_10;
2221                            const double tmp0_1 = A_11*w3;
2222                            const double tmp1_1 = A_00*w0;
2223                            const double tmp2_1 = A_01*w1;
2224                            const double tmp3_1 = A_10*w2;
2225                            const double tmp4_1 = tmp0_0*w1;
2226                            const double tmp5_1 = A_11*w4;
2227                            const double tmp6_1 = A_00*w5;
2228                            const double tmp7_1 = tmp0_0*w2;
2229                            const double tmp8_1 = A_10*w1;
2230                            const double tmp9_1 = A_01*w2;
2231                            EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp0_1 + tmp4_1 + tmp6_1;
2232                            EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2233                            EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1 + tmp5_1 + tmp6_1;
2234                            EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp1_1 + tmp5_1 + tmp7_1;
2235                            EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1;
2236                            EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp0_1 + tmp6_1 + tmp7_1;
2237                            EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp1_1 + tmp4_1 + tmp5_1;
2238                            EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp5_1 + tmp6_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2239                            EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp5_1 + tmp6_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2240                            EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp1_1 + tmp4_1 + tmp5_1;
2241                            EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp0_1 + tmp6_1 + tmp7_1;
2242                            EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1;
2243                            EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp1_1 + tmp5_1 + tmp7_1;
2244                            EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1 + tmp5_1 + tmp6_1;
2245                            EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2246                            EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp0_1 + tmp4_1 + tmp6_1;
2247                        }
2248                        ///////////////
2249                        // process B //
2250                        ///////////////
2251                        if (!B.isEmpty()) {
2252                            add_EM_S=true;
2253                            const double* B_p=const_cast<escript::Data*>(&B)->getSampleDataRO(e);
2254                            const double tmp2_1 = B_p[0]*w8;
2255                            const double tmp0_1 = B_p[0]*w6;
2256                            const double tmp3_1 = B_p[1]*w9;
2257                            const double tmp1_1 = B_p[1]*w7;
2258                            EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2259                            EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp1_1 + tmp2_1;
2260                            EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp0_1 + tmp3_1;
2261                            EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2262                            EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2263                            EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp1_1 + tmp2_1;
2264                            EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp0_1 + tmp3_1;
2265                            EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2266                            EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2267                            EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp1_1 + tmp2_1;
2268                            EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp0_1 + tmp3_1;
2269                            EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2270                            EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2271                            EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp1_1 + tmp2_1;
2272                            EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp0_1 + tmp3_1;
2273                            EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2274                        }
2275                        ///////////////
2276                        // process C //
2277                        ///////////////
2278                        if (!C.isEmpty()) {
2279                            add_EM_S=true;
2280                            const double* C_p=const_cast<escript::Data*>(&C)->getSampleDataRO(e);
2281                            const double tmp1_1 = C_p[1]*w7;
2282                            const double tmp0_1 = C_p[0]*w8;
2283                            const double tmp3_1 = C_p[0]*w6;
2284                            const double tmp2_1 = C_p[1]*w9;
2285                            EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp1_1 + tmp3_1;
2286                            EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp1_1 + tmp3_1;
2287                            EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp1_1 + tmp3_1;
2288                            EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp1_1 + tmp3_1;
2289                            EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2290                            EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2291                            EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2292                            EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2293                            EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2294                            EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2295                            EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2296                            EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2297                            EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp0_1 + tmp2_1;
2298                            EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp0_1 + tmp2_1;
2299                            EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp0_1 + tmp2_1;
2300                            EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp0_1 + tmp2_1;
2301                        }
2302                        ///////////////
2303                        // process D //
2304                        ///////////////
2305                        if (!D.isEmpty()) {
2306                            add_EM_S=true;
2307                            const double* D_p=const_cast<escript::Data*>(&D)->getSampleDataRO(e);
2308                            const double tmp0_1 = D_p[0]*w10;
2309                            EM_S[INDEX2(0,0,4)]+=tmp0_1;
2310                            EM_S[INDEX2(1,0,4)]+=tmp0_1;
2311                            EM_S[INDEX2(2,0,4)]+=tmp0_1;
2312                            EM_S[INDEX2(3,0,4)]+=tmp0_1;
2313                            EM_S[INDEX2(0,1,4)]+=tmp0_1;
2314                            EM_S[INDEX2(1,1,4)]+=tmp0_1;
2315                            EM_S[INDEX2(2,1,4)]+=tmp0_1;
2316                            EM_S[INDEX2(3,1,4)]+=tmp0_1;
2317                            EM_S[INDEX2(0,2,4)]+=tmp0_1;
2318                            EM_S[INDEX2(1,2,4)]+=tmp0_1;
2319                            EM_S[INDEX2(2,2,4)]+=tmp0_1;
2320                            EM_S[INDEX2(3,2,4)]+=tmp0_1;
2321                            EM_S[INDEX2(0,3,4)]+=tmp0_1;
2322                            EM_S[INDEX2(1,3,4)]+=tmp0_1;
2323                            EM_S[INDEX2(2,3,4)]+=tmp0_1;
2324                            EM_S[INDEX2(3,3,4)]+=tmp0_1;
2325                        }
2326                        ///////////////
2327                        // process X //
2328                        ///////////////
2329                        if (!X.isEmpty()) {
2330                            add_EM_F=true;
2331                            const double* X_p=const_cast<escript::Data*>(&X)->getSampleDataRO(e);
2332                            const double tmp0_1 = X_p[0]*w11;
2333                            const double tmp2_1 = X_p[0]*w13;
2334                            const double tmp1_1 = X_p[1]*w12;
2335                            const double tmp3_1 = X_p[1]*w14;
2336                            EM_F[0]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2337                            EM_F[1]+=tmp1_1 + tmp2_1;
2338                            EM_F[2]+=tmp0_1 + tmp3_1;
2339                            EM_F[3]+=tmp2_1 + tmp3_1;
2340                        }
2341                        ///////////////
2342                        // process Y //
2343                        ///////////////
2344                        if (!Y.isEmpty()) {
2345                            add_EM_F=true;
2346                            const double* Y_p=const_cast<escript::Data*>(&Y)->getSampleDataRO(e);
2347                            const double tmp0_1 = Y_p[0]*w15;
2348                            EM_F[0]+=tmp0_1;
2349                            EM_F[1]+=tmp0_1;
2350                            EM_F[2]+=tmp0_1;
2351                            EM_F[3]+=tmp0_1;
2352                        }
2353    
2354                        // add to matrix (if add_EM_S) and RHS (if add_EM_F)
2355                        const index_t firstNode=m_N0*k1+k0;
2356                        addToMatrixAndRHS(mat, rhs, EM_S, EM_F, add_EM_S, add_EM_F, firstNode);
2357                    } // end k0 loop
2358                } // end k1 loop
2359            } // end of colouring
2360        } // end of parallel region
2361    }
2362    
2363    //protected
2364    void Rectangle::assemblePDESystem(Paso_SystemMatrix* mat,
2365            escript::Data& rhs, const escript::Data& A, const escript::Data& B,
2366            const escript::Data& C, const escript::Data& D,
2367            const escript::Data& X, const escript::Data& Y) const
2368    {
2369        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
2370        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
2371        dim_t numEq, numComp;
2372        if (!mat)
2373            numEq=numComp=(rhs.isEmpty() ? 1 : rhs.getDataPointSize());
2374        else {
2375            numEq=mat->logical_row_block_size;
2376            numComp=mat->logical_col_block_size;
2377        }
2378    
2379        const double w0 = -0.1555021169820365539*h1/h0;
2380        const double w1 = 0.041666666666666666667;
2381        const double w2 = -0.15550211698203655390;
2382        const double w3 = 0.041666666666666666667*h0/h1;
2383        const double w4 = 0.15550211698203655390;
2384        const double w5 = -0.041666666666666666667;
2385        const double w6 = -0.01116454968463011277*h1/h0;
2386        const double w7 = 0.011164549684630112770;
2387        const double w8 = -0.011164549684630112770;
2388        const double w9 = -0.041666666666666666667*h1/h0;
2389        const double w10 = -0.041666666666666666667*h0/h1;
2390        const double w11 = 0.1555021169820365539*h1/h0;
2391        const double w12 = 0.1555021169820365539*h0/h1;
2392        const double w13 = 0.01116454968463011277*h0/h1;
2393        const double w14 = 0.01116454968463011277*h1/h0;
2394        const double w15 = 0.041666666666666666667*h1/h0;
2395        const double w16 = -0.01116454968463011277*h0/h1;
2396        const double w17 = -0.1555021169820365539*h0/h1;
2397        const double w18 = -0.33333333333333333333*h1/h0;
2398        const double w19 = 0.25000000000000000000;
2399        const double w20 = -0.25000000000000000000;
2400        const double w21 = 0.16666666666666666667*h0/h1;
2401        const double w22 = -0.16666666666666666667*h1/h0;
2402        const double w23 = -0.16666666666666666667*h0/h1;
2403        const double w24 = 0.33333333333333333333*h1/h0;
2404        const double w25 = 0.33333333333333333333*h0/h1;
2405        const double w26 = 0.16666666666666666667*h1/h0;
2406        const double w27 = -0.33333333333333333333*h0/h1;
2407        const double w28 = -0.032861463941450536761*h1;
2408        const double w29 = -0.032861463941450536761*h0;
2409        const double w30 = -0.12264065304058601714*h1;
2410        const double w31 = -0.0023593469594139828636*h1;
2411        const double w32 = -0.008805202725216129906*h0;
2412        const double w33 = -0.008805202725216129906*h1;
2413        const double w34 = 0.032861463941450536761*h1;
2414        const double w35 = 0.008805202725216129906*h1;
2415        const double w36 = 0.008805202725216129906*h0;
2416        const double w37 = 0.0023593469594139828636*h1;
2417        const double w38 = 0.12264065304058601714*h1;
2418        const double w39 = 0.032861463941450536761*h0;
2419        const double w40 = -0.12264065304058601714*h0;
2420        const double w41 = -0.0023593469594139828636*h0;
2421        const double w42 = 0.0023593469594139828636*h0;
2422        const double w43 = 0.12264065304058601714*h0;
2423        const double w44 = -0.16666666666666666667*h1;
2424        const double w45 = -0.083333333333333333333*h0;
2425        const double w46 = 0.083333333333333333333*h1;
2426        const double w47 = 0.16666666666666666667*h1;
2427        const double w48 = 0.083333333333333333333*h0;
2428        const double w49 = -0.16666666666666666667*h0;
2429        const double w50 = 0.16666666666666666667*h0;
2430        const double w51 = -0.083333333333333333333*h1;
2431        const double w52 = 0.025917019497006092316*h0*h1;
2432        const double w53 = 0.0018607582807716854616*h0*h1;
2433        const double w54 = 0.0069444444444444444444*h0*h1;
2434        const double w55 = 0.09672363354357992482*h0*h1;
2435        const double w56 = 0.00049858867864229740201*h0*h1;
2436        const double w57 = 0.055555555555555555556*h0*h1;
2437        const double w58 = 0.027777777777777777778*h0*h1;
2438        const double w59 = 0.11111111111111111111*h0*h1;
2439        const double w60 = -0.19716878364870322056*h1;
2440        const double w61 = -0.19716878364870322056*h0;
2441        const double w62 = -0.052831216351296779436*h0;
2442        const double w63 = -0.052831216351296779436*h1;
2443        const double w64 = 0.19716878364870322056*h1;
2444        const double w65 = 0.052831216351296779436*h1;
2445        const double w66 = 0.19716878364870322056*h0;
2446        const double w67 = 0.052831216351296779436*h0;
2447        const double w68 = -0.5*h1;
2448        const double w69 = -0.5*h0;
2449        const double w70 = 0.5*h1;
2450        const double w71 = 0.5*h0;
2451        const double w72 = 0.1555021169820365539*h0*h1;
2452        const double w73 = 0.041666666666666666667*h0*h1;
2453        const double w74 = 0.01116454968463011277*h0*h1;
2454        const double w75 = 0.25*h0*h1;
2455    
2456        rhs.requireWrite();
2457    #pragma omp parallel
2458        {
2459            for (index_t k1_0=0; k1_0<2; k1_0++) { // colouring
2460    #pragma omp for
2461                for (index_t k1=k1_0; k1<m_NE1; k1+=2) {
2462                    for (index_t k0=0; k0<m_NE0; ++k0)  {
2463                        bool add_EM_S=false;
2464                        bool add_EM_F=false;
2465                        vector<double> EM_S(4*4*numEq*numComp, 0);
2466                        vector<double> EM_F(4*numEq, 0);
2467                        const index_t e = k0 + m_NE0*k1;
2468                        ///////////////
2469                        // process A //
2470                        ///////////////
2471                        if (!A.isEmpty()) {
2472                            add_EM_S=true;
2473                            const double* A_p=const_cast<escript::Data*>(&A)->getSampleDataRO(e);
2474                            if (A.actsExpanded()) {
2475                                for (index_t k=0; k<numEq; k++) {
2476                                    for (index_t m=0; m<numComp; m++) {
2477                                        const double A_00_0 = A_p[INDEX5(k,0,m,0,0, numEq,2,numComp,2)];
2478                                        const double A_01_0 = A_p[INDEX5(k,0,m,1,0, numEq,2,numComp,2)];
2479                                        const double A_10_0 = A_p[INDEX5(k,1,m,0,0, numEq,2,numComp,2)];
2480                                        const double A_11_0 = A_p[INDEX5(k,1,m,1,0, numEq,2,numComp,2)];
2481                                        const double A_00_1 = A_p[INDEX5(k,0,m,0,1, numEq,2,numComp,2)];
2482                                        const double A_01_1 = A_p[INDEX5(k,0,m,1,1, numEq,2,numComp,2)];
2483                                        const double A_10_1 = A_p[INDEX5(k,1,m,0,1, numEq,2,numComp,2)];
2484                                        const double A_11_1 = A_p[INDEX5(k,1,m,1,1, numEq,2,numComp,2)];
2485                                        const double A_00_2 = A_p[INDEX5(k,0,m,0,2, numEq,2,numComp,2)];
2486                                        const double A_01_2 = A_p[INDEX5(k,0,m,1,2, numEq,2,numComp,2)];
2487                                        const double A_10_2 = A_p[INDEX5(k,1,m,0,2, numEq,2,numComp,2)];
2488                                        const double A_11_2 = A_p[INDEX5(k,1,m,1,2, numEq,2,numComp,2)];
2489                                        const double A_00_3 = A_p[INDEX5(k,0,m,0,3, numEq,2,numComp,2)];
2490                                        const double A_01_3 = A_p[INDEX5(k,0,m,1,3, numEq,2,numComp,2)];
2491                                        const double A_10_3 = A_p[INDEX5(k,1,m,0,3, numEq,2,numComp,2)];
2492                                        const double A_11_3 = A_p[INDEX5(k,1,m,1,3, numEq,2,numComp,2)];
2493                                        const double tmp0_0 = A_01_0 + A_01_3;
2494                                        const double tmp1_0 = A_00_0 + A_00_1;
2495                                        const double tmp2_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3;
2496                                        const double tmp3_0 = A_00_2 + A_00_3;
2497                                        const double tmp4_0 = A_10_1 + A_10_2;
2498                                        const double tmp5_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3;
2499                                        const double tmp6_0 = A_01_3 + A_10_0;
2500                                        const double tmp7_0 = A_01_0 + A_10_3;
2501                                        const double tmp8_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_10_1 + A_10_2;
2502                                        const double tmp9_0 = A_01_0 + A_10_0;
2503                                        const double tmp10_0 = A_01_3 + A_10_3;
2504                                        const double tmp11_0 = A_11_1 + A_11_3;
2505                                        const double tmp12_0 = A_11_0 + A_11_2;
2506                                        const double tmp13_0 = A_01_2 + A_10_1;
2507                                        const double tmp14_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_10_0 + A_10_3;
2508                                        const double tmp15_0 = A_01_1 + A_10_2;
2509                                        const double tmp16_0 = A_10_0 + A_10_3;
2510                                        const double tmp17_0 = A_01_1 + A_01_2;
2511                                        const double tmp18_0 = A_01_1 + A_10_1;
2512                                        const double tmp19_0 = A_01_2 + A_10_2;
2513                                        const double tmp0_1 = A_10_3*w8;
2514                                        const double tmp1_1 = tmp0_0*w1;
2515                                        const double tmp2_1 = A_01_1*w4;
2516                                        const double tmp3_1 = tmp1_0*w0;
2517                                        const double tmp4_1 = A_01_2*w7;
2518                                        const double tmp5_1 = tmp2_0*w3;
2519                                        const double tmp6_1 = tmp3_0*w6;
2520                                        const double tmp7_1 = A_10_0*w2;
2521                                        const double tmp8_1 = tmp4_0*w5;
2522                                        const double tmp9_1 = tmp2_0*w10;
2523                                        const double tmp10_1 = tmp5_0*w9;
2524                                        const double tmp11_1 = tmp6_0*w7;
2525                                        const double tmp12_1 = tmp7_0*w4;
2526                                        const double tmp13_1 = tmp8_0*w1;
2527                                        const double tmp14_1 = A_10_0*w8;
2528                                        const double tmp15_1 = A_01_2*w4;
2529                                        const double tmp16_1 = tmp3_0*w0;
2530                                        const double tmp17_1 = A_01_1*w7;
2531                                        const double tmp18_1 = tmp1_0*w6;
2532                                        const double tmp19_1 = A_10_3*w2;
2533                                        const double tmp20_1 = tmp9_0*w4;
2534                                        const double tmp21_1 = tmp1_0*w11;
2535                                        const double tmp22_1 = tmp10_0*w7;
2536                                        const double tmp23_1 = tmp3_0*w14;
2537                                        const double tmp24_1 = tmp11_0*w13;
2538                                        const double tmp25_1 = tmp12_0*w12;
2539                                        const double tmp26_1 = tmp10_0*w4;
2540                                        const double tmp27_1 = tmp3_0*w11;
2541                                        const double tmp28_1 = tmp9_0*w7;
2542                                        const double tmp29_1 = tmp1_0*w14;
2543                                        const double tmp30_1 = tmp12_0*w13;
2544                                        const double tmp31_1 = tmp11_0*w12;
2545                                        const double tmp32_1 = tmp13_0*w2;
2546                                        const double tmp33_1 = tmp14_0*w5;
2547                                        const double tmp34_1 = tmp15_0*w8;
2548                                        const double tmp35_1 = A_01_0*w8;
2549                                        const double tmp36_1 = tmp16_0*w1;
2550                                        const double tmp37_1 = A_10_1*w4;
2551                                        const double tmp38_1 = tmp5_0*w15;
2552                                        const double tmp39_1 = A_10_2*w7;
2553                                        const double tmp40_1 = tmp11_0*w17;
2554                                        const double tmp41_1 = A_01_3*w2;
2555                                        const double tmp42_1 = tmp12_0*w16;
2556                                        const double tmp43_1 = tmp17_0*w5;
2557                                        const double tmp44_1 = tmp7_0*w7;
2558                                        const double tmp45_1 = tmp6_0*w4;
2559                                        const double tmp46_1 = A_01_3*w8;
2560                                        const double tmp47_1 = A_10_2*w4;
2561                                        const double tmp48_1 = A_10_1*w7;
2562                                        const double tmp49_1 = tmp12_0*w17;
2563                                        const double tmp50_1 = A_01_0*w2;
2564                                        const double tmp51_1 = tmp11_0*w16;
2565                                        const double tmp52_1 = tmp18_0*w8;
2566                                        const double tmp53_1 = tmp19_0*w2;
2567                                        const double tmp54_1 = tmp13_0*w8;
2568                                        const double tmp55_1 = tmp15_0*w2;
2569                                        const double tmp56_1 = tmp19_0*w8;
2570                                        const double tmp57_1 = tmp18_0*w2;
2571                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,0,numEq,numComp,4)]+=tmp13_1 + tmp20_1 + tmp21_1 + tmp22_1 + tmp23_1 + tmp24_1 + tmp25_1;
2572                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,0,numEq,numComp,4)]+=tmp36_1 + tmp37_1 + tmp39_1 + tmp3_1 + tmp43_1 + tmp46_1 + tmp50_1 + tmp5_1 + tmp6_1;
2573                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,0,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp15_1 + tmp17_1 + tmp1_1 + tmp38_1 + tmp49_1 + tmp51_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
2574                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,0,numEq,numComp,4)]+=tmp10_1 + tmp32_1 + tmp33_1 + tmp34_1 + tmp9_1;
2575                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,1,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1 + tmp4_1 + tmp5_1 + tmp6_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
2576                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,1,numEq,numComp,4)]+=tmp21_1 + tmp23_1 + tmp30_1 + tmp31_1 + tmp33_1 + tmp56_1 + tmp57_1;
2577                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,1,numEq,numComp,4)]+=tmp10_1 + tmp13_1 + tmp44_1 + tmp45_1 + tmp9_1;
2578                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,1,numEq,numComp,4)]+=tmp35_1 + tmp36_1 + tmp37_1 + tmp38_1 + tmp39_1 + tmp40_1 + tmp41_1 + tmp42_1 + tmp43_1;
2579                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,2,numEq,numComp,4)]+=tmp36_1 + tmp38_1 + tmp43_1 + tmp46_1 + tmp47_1 + tmp48_1 + tmp49_1 + tmp50_1 + tmp51_1;
2580                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,2,numEq,numComp,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1 + tmp9_1;
2581                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,2,numEq,numComp,4)]+=tmp24_1 + tmp25_1 + tmp27_1 + tmp29_1 + tmp33_1 + tmp52_1 + tmp53_1;
2582                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,2,numEq,numComp,4)]+=tmp14_1 + tmp15_1 + tmp16_1 + tmp17_1 + tmp18_1 + tmp19_1 + tmp1_1 + tmp5_1 + tmp8_1;
2583                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,3,numEq,numComp,4)]+=tmp10_1 + tmp33_1 + tmp54_1 + tmp55_1 + tmp9_1;
2584                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,3,numEq,numComp,4)]+=tmp14_1 + tmp19_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp38_1 + tmp40_1 + tmp42_1 + tmp4_1 + tmp8_1;
2585                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,3,numEq,numComp,4)]+=tmp16_1 + tmp18_1 + tmp35_1 + tmp36_1 + tmp41_1 + tmp43_1 + tmp47_1 + tmp48_1 + tmp5_1;
2586                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,3,numEq,numComp,4)]+=tmp13_1 + tmp26_1 + tmp27_1 + tmp28_1 + tmp29_1 + tmp30_1 + tmp31_1;
2587                                    }
2588                                }
2589                            } else { // constant data
2590                                for (index_t k=0; k<numEq; k++) {
2591                                    for (index_t m=0; m<numComp; m++) {
2592                                        const double A_00 = A_p[INDEX4(k,0,m,0, numEq,2, numComp)];
2593                                        const double A_01 = A_p[INDEX4(k,0,m,1, numEq,2, numComp)];
2594                                        const double A_10 = A_p[INDEX4(k,1,m,0, numEq,2, numComp)];
2595                                        const double A_11 = A_p[INDEX4(k,1,m,1, numEq,2, numComp)];
2596                                        const double tmp0_0 = A_01 + A_10;
2597                                        const double tmp0_1 = A_00*w18;
2598                                        const double tmp1_1 = A_01*w19;
2599                                        const double tmp2_1 = A_10*w20;
2600                                        const double tmp3_1 = A_11*w21;
2601                                        const double tmp4_1 = A_00*w22;
2602                                        const double tmp5_1 = tmp0_0*w19;
2603                                        const double tmp6_1 = A_11*w23;
2604                                        const double tmp7_1 = A_11*w25;
2605                                        const double tmp8_1 = A_00*w24;
2606                                        const double tmp9_1 = tmp0_0*w20;
2607                                        const double tmp10_1 = A_01*w20;
2608                                        const double tmp11_1 = A_11*w27;
2609                                        const double tmp12_1 = A_00*w26;
2610                                        const double tmp13_1 = A_10*w19;
2611                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,0,numEq,numComp,4)]+=tmp5_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
2612                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,0,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp10_1 + tmp13_1 + tmp3_1;
2613                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,0,numEq,numComp,4)]+=tmp11_1 + tmp12_1 + tmp1_1 + tmp2_1;
2614                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,0,numEq,numComp,4)]+=tmp4_1 + tmp6_1 + tmp9_1;
2615                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,1,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1;
2616                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,1,numEq,numComp,4)]+=tmp7_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2617                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,1,numEq,numComp,4)]+=tmp4_1 + tmp5_1 + tmp6_1;
2618                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,1,numEq,numComp,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1;
2619                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,2,numEq,numComp,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1;
2620                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,2,numEq,numComp,4)]+=tmp4_1 + tmp5_1 + tmp6_1;
2621                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,2,numEq,numComp,4)]+=tmp7_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2622                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,2,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1;
2623                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,3,numEq,numComp,4)]+=tmp4_1 + tmp6_1 + tmp9_1;
2624                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,3,numEq,numComp,4)]+=tmp11_1 + tmp12_1 + tmp1_1 + tmp2_1;
2625                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,3,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp10_1 + tmp13_1 + tmp3_1;
2626                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,3,numEq,numComp,4)]+=tmp5_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
2627                                    }
2628                                }
2629                            }
2630                        }
2631                        ///////////////
2632                        // process B //
2633                        ///////////////
2634                        if (!B.isEmpty()) {
2635                            add_EM_S=true;
2636                            const double* B_p=const_cast<escript::Data*>(&B)->getSampleDataRO(e);
2637                            if (B.actsExpanded()) {
2638                                for (index_t k=0; k<numEq; k++) {
2639                                    for (index_t m=0; m<numComp; m++) {
2640                                        const double B_0_0 = B_p[INDEX4(k,0,m,0, numEq,2,numComp)];
2641                                        const double B_1_0 = B_p[INDEX4(k,1,m,0, numEq,2,numComp)];
2642                                        const double B_0_1 = B_p[INDEX4(k,0,m,1, numEq,2,numComp)];
2643                                        const double B_1_1 = B_p[INDEX4(k,1,m,1, numEq,2,numComp)];
2644                                        const double B_0_2 = B_p[INDEX4(k,0,m,2, numEq,2,numComp)];
2645                                        const double B_1_2 = B_p[INDEX4(k,1,m,2, numEq,2,numComp)];
2646                                        const double B_0_3 = B_p[INDEX4(k,0,m,3, numEq,2,numComp)];
2647                                        const double B_1_3 = B_p[INDEX4(k,1,m,3, numEq,2,numComp)];
2648                                        const double tmp0_0 = B_1_0 + B_1_1;
2649                                        const double tmp1_0 = B_1_2 + B_1_3;
2650                                        const double tmp2_0 = B_0_1 + B_0_3;
2651                                        const double tmp3_0 = B_0_0 + B_0_2;
2652                                        const double tmp63_1 = B_1_1*w42;
2653                                        const double tmp79_1 = B_1_1*w40;
2654                                        const double tmp37_1 = tmp3_0*w35;
2655                                        const double tmp8_1 = tmp0_0*w32;
2656                                        const double tmp71_1 = B_0_1*w34;
2657                                        const double tmp19_1 = B_0_3*w31;
2658                                        const double tmp15_1 = B_0_3*w34;
2659                                        const double tmp9_1 = tmp3_0*w34;
2660                                        const double tmp35_1 = B_1_0*w36;
2661                                        const double tmp66_1 = B_0_3*w28;
2662                                        const double tmp28_1 = B_1_0*w42;
2663                                        const double tmp22_1 = B_1_0*w40;
2664                                        const double tmp16_1 = B_1_2*w29;
2665                                        const double tmp6_1 = tmp2_0*w35;
2666                                        const double tmp55_1 = B_1_3*w40;
2667                                        const double tmp50_1 = B_1_3*w42;
2668                                        const double tmp7_1 = tmp1_0*w29;
2669                                        const double tmp1_1 = tmp1_0*w32;
2670                                        const double tmp57_1 = B_0_3*w30;
2671                                        const double tmp18_1 = B_1_1*w32;
2672                                        const double tmp53_1 = B_1_0*w41;
2673                                        const double tmp61_1 = B_1_3*w36;
2674                                        const double tmp27_1 = B_0_3*w38;
2675                                        const double tmp64_1 = B_0_2*w30;
2676                                        const double tmp76_1 = B_0_1*w38;
2677                                        const double tmp39_1 = tmp2_0*w34;
2678                                        const double tmp62_1 = B_0_1*w31;
2679                                        const double tmp56_1 = B_0_0*w31;
2680                                        const double tmp49_1 = B_1_1*w36;
2681                                        const double tmp2_1 = B_0_2*w31;
2682                                        const double tmp23_1 = B_0_2*w33;
2683                                        const double tmp38_1 = B_1_1*w43;
2684                                        const double tmp74_1 = B_1_2*w41;
2685                                        const double tmp43_1 = B_1_1*w41;
2686                                        const double tmp58_1 = B_0_2*w28;
2687                                        const double tmp67_1 = B_0_0*w33;
2688                                        const double tmp33_1 = tmp0_0*w39;
2689                                        const double tmp4_1 = B_0_0*w28;
2690                                        const double tmp20_1 = B_0_0*w30;
2691                                        const double tmp13_1 = B_0_2*w38;
2692                                        const double tmp65_1 = B_1_2*w43;
2693                                        const double tmp0_1 = tmp0_0*w29;
2694                                        const double tmp41_1 = tmp3_0*w33;
2695                                        const double tmp73_1 = B_0_2*w37;
2696                                        const double tmp69_1 = B_0_0*w38;
2697                                        const double tmp48_1 = B_1_2*w39;
2698                                        const double tmp59_1 = B_0_1*w33;
2699                                        const double tmp17_1 = B_1_3*w41;
2700                                        const double tmp5_1 = B_0_3*w33;
2701                                        const double tmp3_1 = B_0_1*w30;
2702                                        const double tmp21_1 = B_0_1*w28;
2703                                        const double tmp42_1 = B_1_0*w29;
2704                                        const double tmp54_1 = B_1_2*w32;
2705                                        const double tmp60_1 = B_1_0*w39;
2706                                        const double tmp32_1 = tmp1_0*w36;
2707                                        const double tmp10_1 = B_0_1*w37;
2708                                        const double tmp14_1 = B_0_0*w35;
2709                                        const double tmp29_1 = B_0_1*w35;
2710                                        const double tmp26_1 = B_1_2*w36;
2711                                        const double tmp30_1 = B_1_3*w43;
2712                                        const double tmp70_1 = B_0_2*w35;
2713                                        const double tmp34_1 = B_1_3*w39;
2714                                        const double tmp51_1 = B_1_0*w43;
2715                                        const double tmp31_1 = B_0_2*w34;
2716                                        const double tmp45_1 = tmp3_0*w28;
2717                                        const double tmp11_1 = tmp1_0*w39;
2718                                        const double tmp52_1 = B_1_1*w29;
2719                                        const double tmp44_1 = B_1_3*w32;
2720                                        const double tmp25_1 = B_1_1*w39;
2721                                        const double tmp47_1 = tmp2_0*w33;
2722                                        const double tmp72_1 = B_1_3*w29;
2723                                        const double tmp40_1 = tmp2_0*w28;
2724                                        const double tmp46_1 = B_1_2*w40;
2725                                        const double tmp36_1 = B_1_2*w42;
2726                                        const double tmp24_1 = B_0_0*w37;
2727                                        const double tmp77_1 = B_0_3*w35;
2728                                        const double tmp68_1 = B_0_3*w37;
2729                                        const double tmp78_1 = B_0_0*w34;
2730                                        const double tmp12_1 = tmp0_0*w36;
2731                                        const double tmp75_1 = B_1_0*w32;
2732                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,0,numEq,numComp,4)]+=tmp16_1 + tmp17_1 + tmp18_1 + tmp19_1 + tmp20_1 + tmp21_1 + tmp22_1 + tmp23_1;
2733                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,0,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp68_1 + tmp69_1 + tmp70_1 + tmp71_1;
2734                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,0,numEq,numComp,4)]+=tmp45_1 + tmp47_1 + tmp48_1 + tmp49_1 + tmp50_1 + tmp51_1;
2735                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,0,numEq,numComp,4)]+=tmp32_1 + tmp33_1 + tmp6_1 + tmp9_1;
2736                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,1,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1 + tmp2_1 + tmp3_1 + tmp4_1 + tmp5_1;
2737                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,1,numEq,numComp,4)]+=tmp72_1 + tmp73_1 + tmp74_1 + tmp75_1 + tmp76_1 + tmp77_1 + tmp78_1 + tmp79_1;
2738                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,1,numEq,numComp,4)]+=tmp32_1 + tmp33_1 + tmp40_1 + tmp41_1;
2739                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,1,numEq,numComp,4)]+=tmp34_1 + tmp35_1 + tmp36_1 + tmp37_1 + tmp38_1 + tmp39_1;
2740                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,2,numEq,numComp,4)]+=tmp42_1 + tmp43_1 + tmp44_1 + tmp45_1 + tmp46_1 + tmp47_1;
2741                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,2,numEq,numComp,4)]+=tmp6_1 + tmp7_1 + tmp8_1 + tmp9_1;
2742                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,2,numEq,numComp,4)]+=tmp60_1 + tmp61_1 + tmp62_1 + tmp63_1 + tmp64_1 + tmp65_1 + tmp66_1 + tmp67_1;
2743                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,2,numEq,numComp,4)]+=tmp10_1 + tmp11_1 + tmp12_1 + tmp13_1 + tmp14_1 + tmp15_1;
2744                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,3,numEq,numComp,4)]+=tmp40_1 + tmp41_1 + tmp7_1 + tmp8_1;
2745                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,3,numEq,numComp,4)]+=tmp37_1 + tmp39_1 + tmp52_1 + tmp53_1 + tmp54_1 + tmp55_1;
2746                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,3,numEq,numComp,4)]+=tmp11_1 + tmp12_1 + tmp56_1 + tmp57_1 + tmp58_1 + tmp59_1;
2747                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,3,numEq,numComp,4)]+=tmp24_1 + tmp25_1 + tmp26_1 + tmp27_1 + tmp28_1 + tmp29_1 + tmp30_1 + tmp31_1;
2748                                    }
2749                                }
2750                            } else { // constant data
2751                                for (index_t k=0; k<numEq; k++) {
2752                                    for (index_t m=0; m<numComp; m++) {
2753                                        const double B_0 = B_p[INDEX3(k,0,m, numEq, 2)];
2754                                        const double B_1 = B_p[INDEX3(k,1,m, numEq, 2)];
2755                                        const double tmp6_1 = B_1*w50;
2756                                        const double tmp1_1 = B_1*w45;
2757                                        const double tmp5_1 = B_1*w49;
2758                                        const double tmp4_1 = B_1*w48;
2759                                        const double tmp0_1 = B_0*w44;
2760                                        const double tmp2_1 = B_0*w46;
2761                                        const double tmp7_1 = B_0*w51;
2762                                        const double tmp3_1 = B_0*w47;
2763                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,0,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp5_1;
2764                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,0,numEq,numComp,4)]+=tmp1_1 + tmp3_1;
2765                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,0,numEq,numComp,4)]+=tmp6_1 + tmp7_1;
2766                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,0,numEq,numComp,4)]+=tmp2_1 + tmp4_1;
2767                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,1,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp1_1;
2768                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,1,numEq,numComp,4)]+=tmp3_1 + tmp5_1;
2769                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,1,numEq,numComp,4)]+=tmp4_1 + tmp7_1;
2770                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,1,numEq,numComp,4)]+=tmp2_1 + tmp6_1;
2771                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,2,numEq,numComp,4)]+=tmp5_1 + tmp7_1;
2772                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,2,numEq,numComp,4)]+=tmp1_1 + tmp2_1;
2773                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,2,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp6_1;
2774                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,2,numEq,numComp,4)]+=tmp3_1 + tmp4_1;
2775                                        EM_S[INDEX4(k,m,0,3,numEq,numComp,4)]+=tmp1_1 + tmp7_1;
2776                                        EM_S[INDEX4(k,m,1,3,numEq,numComp,4)]+=tmp2_1 + tmp5_1;
2777                                        EM_S[INDEX4(k,m,2,3,numEq,numComp,4)]+=tmp0_1 + tmp4_1;
2778                                        EM_S[INDEX4(k,m,3,3,numEq,numComp,4)]+=tmp3_1 + tmp6_1;
2779                                    }
2780                                }
2781                            }
2782                        }
2783                        ///////////////
2784                        // process C //
2785                        ///////////////
2786                        if (!C.isEmpty()) {
2787                            add_EM_S=true;
2788                            const double* C_p=const_cast<escript::Data*>(&C)->getSampleDataRO(e);
2789                            if (C.actsExpanded()) {
2790                                for (index_t k=0; k<numEq; k++) {
2791                                    for (index_t m=0; m<numComp; m++) {
2792                                        const double C_0_0 = C_p[INDEX4(k,m,0, 0, numEq,numComp,2)];
2793                                        const double C_1_0 = C_p[INDEX4(k,m,1, 0, numEq,numComp,2)];
2794                                        const double C_0_1 = C_p[INDEX4(k,m,0, 1, numEq,numComp,2)];
2795                                        const double C_1_1 = C_p[INDEX4(k,m,1, 1, numEq,numComp,2)];
2796                                        const double C_0_2 = C_p[INDEX4(k,m,0, 2, numEq,numComp,2)];
2797                                        const double C_1_2 = C_p[INDEX4(k,m,1, 2, numEq,numComp,2)];
2798                                        const double C_0_3 = C_p[INDEX4(k,m,0, 3, numEq,numComp,2)];
2799                                        const double C_1_3 = C_p[INDEX4(k,m,1, 3, numEq,numComp,2)];
2800                                        const double tmp2_0 = C_0_1 + C_0_3;
2801                                        const double tmp1_0 = C_1_2 + C_1_3;
2802                                        const double tmp3_0 = C_0_0 + C_0_2;
2803                                        const double tmp0_0 = C_1_0 + C_1_1;
2804                                        const double tmp64_1 = C_0_2*w30;
2805                                        const double tmp14_1 = C_0_2*w28;
2806                                        const double tmp19_1 = C_0_3*w31;
2807                                        const double tmp22_1 = C_1_0*w40;
2808                                        const double tmp37_1 = tmp3_0*w35;
2809                                        const double tmp29_1 = C_0_1*w35;
2810                                        const double tmp73_1 = C_0_2*w37;
2811                                        const double tmp74_1 = C_1_2*w41;
2812                                        const double tmp52_1 = C_1_3*w39;
2813                                        const double tmp25_1 = C_1_1*w39;
2814                                        const double tmp62_1 = C_0_1*w31;
2815                                        const double tmp79_1 = C_1_1*w40;
2816                                        const double tmp43_1 = C_1_1*w36;
2817                                        const double tmp27_1 = C_0_3*w38;
2818                                        const double tmp28_1 = C_1_0*w42;
2819                                        const double tmp63_1 = C_1_1*w42;
2820                                        const double tmp59_1 = C_0_3*w34;
2821                                        const double tmp72_1 = C_1_3*w29;
2822                                        const double tmp40_1 = tmp2_0*w35;
2823                                        const double tmp13_1 = C_0_3*w30;
2824                                        const double tmp51_1 = C_1_2*w40;
2825                                        const double tmp54_1 = C_1_2*w42;
2826                                        const double tmp12_1 = C_0_0*w31;
2827                                        const double tmp2_1 = tmp1_0*w32;
2828                                        const double tmp68_1 = C_0_2*w31;
2829                                        const double tmp75_1 = C_1_0*w32;
2830                                        const double tmp49_1 = C_1_1*w41;