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root/group/branches/new_design/OOPSE-2.0/src/io/DumpWriter.cpp
(Generate patch)

Comparing branches/new_design/OOPSE-2.0/src/io/DumpWriter.cpp (file contents):
Revision 1726 by tim, Mon Nov 1 22:52:57 2004 UTC vs.
Revision 1727 by tim, Thu Nov 11 16:41:58 2004 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < #define _LARGEFILE_SOURCE64
2 < #define _FILE_OFFSET_BITS 64
3 <
4 < #include <string.h>
5 < #include <iostream>
6 < #include <fstream>
7 < #include <algorithm>
8 < #include <utility>
9 <
10 < #ifdef IS_MPI
11 < #include <mpi.h>
12 < #include "brains/mpiSimulation.hpp"
13 <
14 < namespace dWrite{
15 <  void DieDieDie( void );
16 < }
17 <
18 < using namespace dWrite;
19 < #endif //is_mpi
20 <
21 < #include "io/ReadWrite.hpp"
22 < #include "utils/simError.h"
23 <
24 < DumpWriter::DumpWriter( SimInfo* the_entry_plug ){
25 <
26 <  entry_plug = the_entry_plug;
27 <
28 < #ifdef IS_MPI
29 <  if(worldRank == 0 ){
30 < #endif // is_mpi
31 <
32 <    dumpFile.open(entry_plug->sampleName.c_str(), ios::out | ios::trunc );
33 <
34 <    if( !dumpFile ){
35 <
36 <      sprintf( painCave.errMsg,
37 <               "Could not open \"%s\" for dump output.\n",
38 <               entry_plug->sampleName.c_str());
39 <      painCave.isFatal = 1;
40 <      simError();
41 <    }
42 <
43 < #ifdef IS_MPI
44 <  }
45 <
46 <  //sort the local atoms by global index
47 <  sortByGlobalIndex();
48 <  
49 <  sprintf( checkPointMsg,
50 <           "Sucessfully opened output file for dumping.\n");
51 <  MPIcheckPoint();
52 < #endif // is_mpi
53 < }
54 <
55 < DumpWriter::~DumpWriter( ){
56 <
57 < #ifdef IS_MPI
58 <  if(worldRank == 0 ){
59 < #endif // is_mpi
60 <
61 <    dumpFile.close();
62 <
63 < #ifdef IS_MPI
64 <  }
65 < #endif // is_mpi
66 < }
67 <
68 < #ifdef IS_MPI
69 <
70 < /**
71 < * A hook function to load balancing
72 < */
73 <
74 < void DumpWriter::update(){
75 <  sortByGlobalIndex();          
76 < }
77 <  
78 < /**
79 < * Auxiliary sorting function
80 < */
81 <
82 < bool indexSortingCriterion(const pair<int, int>& p1, const pair<int, int>& p2){
83 <  return p1.second < p2.second;
84 < }
85 <
86 < /**
87 < * Sorting the local index by global index
88 < */
89 <
90 < void DumpWriter::sortByGlobalIndex(){
91 <  Molecule* mols = entry_plug->molecules;  
92 <  indexArray.clear();
93 <  
94 <  for(int i = 0; i < entry_plug->n_mol;i++)
95 <    indexArray.push_back(make_pair(i, mols[i].getGlobalIndex()));
96 <  
97 <  sort(indexArray.begin(), indexArray.end(), indexSortingCriterion);    
98 < }
99 <
100 < #endif
101 <
102 < void DumpWriter::writeDump(double currentTime){
103 <
104 <  ofstream finalOut;
105 <  vector<ofstream*> fileStreams;
106 <
107 < #ifdef IS_MPI
108 <  if(worldRank == 0 ){
109 < #endif    
110 <    finalOut.open( entry_plug->finalName.c_str(), ios::out | ios::trunc );
111 <    if( !finalOut ){
112 <      sprintf( painCave.errMsg,
113 <               "Could not open \"%s\" for final dump output.\n",
114 <               entry_plug->finalName.c_str() );
115 <      painCave.isFatal = 1;
116 <      simError();
117 <    }
118 < #ifdef IS_MPI
119 <  }
120 < #endif // is_mpi
121 <
122 <  fileStreams.push_back(&finalOut);
123 <  fileStreams.push_back(&dumpFile);
124 <
125 <  writeFrame(fileStreams, currentTime);
126 <
127 < #ifdef IS_MPI
128 <  finalOut.close();
129 < #endif
130 <        
131 < }
132 <
133 < void DumpWriter::writeFinal(double currentTime){
134 <
135 <  ofstream finalOut;
136 <  vector<ofstream*> fileStreams;
137 <
138 < #ifdef IS_MPI
139 <  if(worldRank == 0 ){
140 < #endif // is_mpi
141 <
142 <    finalOut.open( entry_plug->finalName.c_str(), ios::out | ios::trunc );
143 <
144 <    if( !finalOut ){
145 <      sprintf( painCave.errMsg,
146 <               "Could not open \"%s\" for final dump output.\n",
147 <               entry_plug->finalName.c_str() );
148 <      painCave.isFatal = 1;
149 <      simError();
150 <    }
151 <
152 < #ifdef IS_MPI
153 <  }
154 < #endif // is_mpi
155 <  
156 <  fileStreams.push_back(&finalOut);  
157 <  writeFrame(fileStreams, currentTime);
158 <
159 < #ifdef IS_MPI
160 <  finalOut.close();
161 < #endif
162 <  
163 < }
164 <
165 < void DumpWriter::writeFrame( vector<ofstream*>& outFile, double currentTime ){
166 <
167 <  const int BUFFERSIZE = 2000;
168 <  const int MINIBUFFERSIZE = 100;
169 <
170 <  char tempBuffer[BUFFERSIZE];  
171 <  char writeLine[BUFFERSIZE];
172 <
173 <  int i;
174 <  unsigned int k;
175 <
176 < #ifdef IS_MPI
177 <  
178 <  /*********************************************************************
179 <   * Documentation?  You want DOCUMENTATION?
180 <   *
181 <   * Why all the potatoes below?  
182 <   *
183 <   * To make a long story short, the original version of DumpWriter
184 <   * worked in the most inefficient way possible.  Node 0 would
185 <   * poke each of the node for an individual atom's formatted data
186 <   * as node 0 worked its way down the global index. This was particularly
187 <   * inefficient since the method blocked all processors at every atom
188 <   * (and did it twice!).
189 <   *
190 <   * An intermediate version of DumpWriter could be described from Node
191 <   * zero's perspective as follows:
192 <   *
193 <   *  1) Have 100 of your friends stand in a circle.
194 <   *  2) When you say go, have all of them start tossing potatoes at
195 <   *     you (one at a time).
196 <   *  3) Catch the potatoes.
197 <   *
198 <   * It was an improvement, but MPI has buffers and caches that could
199 <   * best be described in this analogy as "potato nets", so there's no
200 <   * need to block the processors atom-by-atom.
201 <   *
202 <   * This new and improved DumpWriter works in an even more efficient
203 <   * way:
204 <   *
205 <   *  1) Have 100 of your friend stand in a circle.
206 <   *  2) When you say go, have them start tossing 5-pound bags of
207 <   *     potatoes at you.
208 <   *  3) Once you've caught a friend's bag of potatoes,
209 <   *     toss them a spud to let them know they can toss another bag.
210 <   *
211 <   * How's THAT for documentation?
212 <   *
213 <   *********************************************************************/
214 <
215 <  int *potatoes;
216 <  int myPotato;
217 <
218 <  int nProc;
219 <  int j, which_node, done, which_atom, local_index, currentIndex;
220 <  double atomData[13];
221 <  int isDirectional;
222 <  char* atomTypeString;
223 <  char MPIatomTypeString[MINIBUFFERSIZE];
224 <  int nObjects;
225 <  int msgLen; // the length of message actually recieved at master nodes
226 < #endif //is_mpi
227 <
228 <  Quat4d q;
229 <  Vector3d ji;
230 <  DirectionalAtom* dAtom;
231 <  Vector3d pos;
232 <  Vector3d vel;
233 <  
234 <  int nTotObjects;
235 <  StuntDouble* sd;
236 <  char* molName;
237 <  vector<StuntDouble*> integrableObjects;
238 <  vector<StuntDouble*>::iterator iter;
239 <  nTotObjects = entry_plug->getTotIntegrableObjects();
240 < #ifndef IS_MPI
241 <  
242 <  for(k = 0; k < outFile.size(); k++){
243 <    *outFile[k] << nTotObjects << "\n";
244 <
245 <    *outFile[k] << currentTime << ";\t"
246 <               << entry_plug->Hmat[0][0] << "\t"
247 <                     << entry_plug->Hmat[1][0] << "\t"
248 <                     << entry_plug->Hmat[2][0] << ";\t"
249 <              
250 <               << entry_plug->Hmat[0][1] << "\t"
251 <                     << entry_plug->Hmat[1][1] << "\t"
252 <                     << entry_plug->Hmat[2][1] << ";\t"
253 <
254 <                     << entry_plug->Hmat[0][2] << "\t"
255 <                     << entry_plug->Hmat[1][2] << "\t"
256 <                     << entry_plug->Hmat[2][2] << ";";
257 <
258 <    //write out additional parameters, such as chi and eta
259 <    *outFile[k] << entry_plug->the_integrator->getAdditionalParameters() << endl;
260 <  }
261 <  
262 <  for( i=0; i< entry_plug->n_mol; i++ ){
263 <
264 <    integrableObjects = entry_plug->molecules[i].getIntegrableObjects();
265 <    molName = (entry_plug->compStamps[entry_plug->molecules[i].getStampID()])->getID();
266 <    
267 <    for( iter = integrableObjects.begin();iter !=  integrableObjects.end(); ++iter){
268 <      sd = *iter;
269 <      pos = sd->getPos();
270 <      vel = sd->getVel();
271 <
272 <      sprintf( tempBuffer,
273 <             "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t",
274 <             sd->getType(),
275 <             pos[0],
276 <             pos[1],
277 <             pos[2],
278 <             vel[0],
279 <             vel[1],
280 <             vel[2]);
281 <      strcpy( writeLine, tempBuffer );
282 <
283 <      if( sd->isDirectional() ){
284 <
285 <        q = sd->getQ();
286 <        ji = sd->getJ();
287 <
288 <        sprintf( tempBuffer,
289 <               "%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\n",
290 <               q[0],
291 <               q[1],
292 <               q[2],
293 <               q[3],
294 <                 ji[0],
295 <                 ji[1],
296 <                 ji[2]);
297 <        strcat( writeLine, tempBuffer );
298 <      }
299 <      else
300 <        strcat( writeLine, "0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\n" );
301 <    
302 <      for(k = 0; k < outFile.size(); k++)
303 <        *outFile[k] << writeLine;      
304 <    }
305 <
306 < }
307 <
308 < #else // is_mpi
309 <
310 <  /* code to find maximum tag value */
311 <  
312 <  int *tagub, flag, MAXTAG;
313 <  MPI_Attr_get(MPI_COMM_WORLD, MPI_TAG_UB, &tagub, &flag);
314 <  if (flag) {
315 <    MAXTAG = *tagub;
316 <  } else {
317 <    MAXTAG = 32767;
318 <  }  
319 <
320 <  int haveError;
321 <
322 <  MPI_Status istatus;
323 <  int nCurObj;
324 <  int *MolToProcMap = mpiSim->getMolToProcMap();
325 <
326 <  // write out header and node 0's coordinates
327 <
328 <  if( worldRank == 0 ){
329 <
330 <    // Node 0 needs a list of the magic potatoes for each processor;
331 <
332 <    nProc = mpiSim->getNProcessors();
333 <    potatoes = new int[nProc];
334 <
335 <    //write out the comment lines
336 <    for (i = 0; i < nProc; i++)
337 <      potatoes[i] = 0;
338 <    
339 <      for(k = 0; k < outFile.size(); k++){
340 <        *outFile[k] << nTotObjects << "\n";
341 <
342 <        *outFile[k] << currentTime << ";\t"
343 <                         << entry_plug->Hmat[0][0] << "\t"
344 <                         << entry_plug->Hmat[1][0] << "\t"
345 <                         << entry_plug->Hmat[2][0] << ";\t"
346 <
347 <                         << entry_plug->Hmat[0][1] << "\t"
348 <                         << entry_plug->Hmat[1][1] << "\t"
349 <                         << entry_plug->Hmat[2][1] << ";\t"
350 <
351 <                         << entry_plug->Hmat[0][2] << "\t"
352 <                         << entry_plug->Hmat[1][2] << "\t"
353 <                         << entry_plug->Hmat[2][2] << ";";
354 <  
355 <        *outFile[k] << entry_plug->the_integrator->getAdditionalParameters() << endl;
356 <    }
357 <
358 <    currentIndex = 0;
359 <
360 <    for (i = 0 ; i < mpiSim->getNMolGlobal(); i++ ) {
361 <      
362 <      // Get the Node number which has this atom;
363 <      
364 <      which_node = MolToProcMap[i];
365 <      
366 <      if (which_node != 0) {
367 <        
368 <        if (potatoes[which_node] + 1 >= MAXTAG) {
369 <          // The potato was going to exceed the maximum value,
370 <          // so wrap this processor potato back to 0:        
371 <
372 <          potatoes[which_node] = 0;          
373 <          MPI_Send(&potatoes[which_node], 1, MPI_INT, which_node, 0, MPI_COMM_WORLD);
374 <          
375 <        }
376 <
377 <        myPotato = potatoes[which_node];        
378 <
379 <        //recieve the number of integrableObject in current molecule
380 <        MPI_Recv(&nCurObj, 1, MPI_INT, which_node,
381 <                 myPotato, MPI_COMM_WORLD, &istatus);
382 <        myPotato++;
383 <        
384 <        for(int l = 0; l < nCurObj; l++){
385 <
386 <          if (potatoes[which_node] + 2 >= MAXTAG) {
387 <            // The potato was going to exceed the maximum value,
388 <            // so wrap this processor potato back to 0:        
389 <
390 <            potatoes[which_node] = 0;          
391 <            MPI_Send(&potatoes[which_node], 1, MPI_INT, which_node, 0, MPI_COMM_WORLD);
392 <            
393 <          }
394 <
395 <          MPI_Recv(MPIatomTypeString, MINIBUFFERSIZE, MPI_CHAR, which_node,
396 <          myPotato, MPI_COMM_WORLD, &istatus);
397 <
398 <          atomTypeString = MPIatomTypeString;
399 <
400 <          myPotato++;
401 <
402 <          MPI_Recv(atomData, 13, MPI_DOUBLE, which_node, myPotato, MPI_COMM_WORLD, &istatus);
403 <          myPotato++;
404 <
405 <          MPI_Get_count(&istatus, MPI_DOUBLE, &msgLen);
406 <
407 <          if(msgLen  == 13)
408 <            isDirectional = 1;
409 <          else
410 <            isDirectional = 0;
411 <          
412 <          // If we've survived to here, format the line:
413 <            
414 <          if (!isDirectional) {
415 <        
416 <            sprintf( writeLine,
417 <                 "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t",
418 <                 atomTypeString,
419 <                 atomData[0],
420 <                 atomData[1],
421 <                 atomData[2],
422 <                 atomData[3],
423 <                 atomData[4],
424 <                 atomData[5]);
425 <        
426 <           strcat( writeLine, "0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\n" );
427 <        
428 <          }
429 <          else {
430 <        
431 <                sprintf( writeLine,
432 <                         "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\n",
433 <                         atomTypeString,
434 <                         atomData[0],
435 <                         atomData[1],
436 <                         atomData[2],
437 <                         atomData[3],
438 <                         atomData[4],
439 <                         atomData[5],
440 <                         atomData[6],
441 <                         atomData[7],
442 <                         atomData[8],
443 <                         atomData[9],
444 <                         atomData[10],
445 <                         atomData[11],
446 <                         atomData[12]);
447 <            
448 <          }
449 <          
450 <          for(k = 0; k < outFile.size(); k++)
451 <            *outFile[k] << writeLine;            
452 <
453 <        }// end for(int l =0)
454 <        potatoes[which_node] = myPotato;
455 <
456 <      }
457 <      else {
458 <        
459 <        haveError = 0;
460 <        
461 <            local_index = indexArray[currentIndex].first;        
462 <
463 <        integrableObjects = (entry_plug->molecules[local_index]).getIntegrableObjects();
464 <
465 <        for(iter= integrableObjects.begin(); iter != integrableObjects.end(); ++iter){    
466 <                sd = *iter;
467 <            atomTypeString = sd->getType();
468 <            
469 <            pos = sd->getPos();
470 <            vel = sd->getVel();          
471 <          
472 <            atomData[0] = pos[0];
473 <            atomData[1] = pos[1];
474 <            atomData[2] = pos[2];
475 <
476 <            atomData[3] = vel[0];
477 <            atomData[4] = vel[1];
478 <            atomData[5] = vel[2];
479 <              
480 <            isDirectional = 0;
481 <
482 <            if( sd->isDirectional() ){
483 <
484 <              isDirectional = 1;
485 <                
486 <              q = sd->getQ();
487 <              ji = sd->getJ();
488 <
489 <              for (int j = 0; j < 6 ; j++)
490 <                atomData[j] = atomData[j];            
491 <              
492 <              atomData[6] = q[0];
493 <              atomData[7] = q[1];
494 <              atomData[8] = q[2];
495 <              atomData[9] = q[3];
496 <              
497 <              atomData[10] = ji[0];
498 <              atomData[11] = ji[1];
499 <              atomData[12] = ji[2];
500 <            }
501 <            
502 <            // If we've survived to here, format the line:
503 <            
504 <            if (!isDirectional) {
505 <        
506 <              sprintf( writeLine,
507 <                 "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t",
508 <                 atomTypeString,
509 <                 atomData[0],
510 <                 atomData[1],
511 <                 atomData[2],
512 <                 atomData[3],
513 <                 atomData[4],
514 <                 atomData[5]);
515 <        
516 <             strcat( writeLine, "0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\n" );
517 <        
518 <            }
519 <            else {
520 <        
521 <                sprintf( writeLine,
522 <                         "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\n",
523 <                         atomTypeString,
524 <                         atomData[0],
525 <                         atomData[1],
526 <                         atomData[2],
527 <                         atomData[3],
528 <                         atomData[4],
529 <                         atomData[5],
530 <                         atomData[6],
531 <                         atomData[7],
532 <                         atomData[8],
533 <                         atomData[9],
534 <                         atomData[10],
535 <                         atomData[11],
536 <                         atomData[12]);
537 <              
538 <            }
539 <            
540 <            for(k = 0; k < outFile.size(); k++)
541 <              *outFile[k] << writeLine;
542 <            
543 <            
544 <        }//end for(iter = integrableObject.begin())
545 <        
546 <      currentIndex++;
547 <      }
548 <
549 <    }//end for(i = 0; i < mpiSim->getNmol())
550 <    
551 <    for(k = 0; k < outFile.size(); k++)
552 <      outFile[k]->flush();
553 <    
554 <    sprintf( checkPointMsg,
555 <             "Sucessfully took a dump.\n");
556 <    
557 <    MPIcheckPoint();        
558 <    
559 <    delete[] potatoes;
560 <    
561 <  } else {
562 <
563 <    // worldRank != 0, so I'm a remote node.  
564 <
565 <    // Set my magic potato to 0:
566 <
567 <    myPotato = 0;
568 <    currentIndex = 0;
569 <    
570 <    for (i = 0 ; i < mpiSim->getNMolGlobal(); i++ ) {
571 <      
572 <      // Am I the node which has this integrableObject?
573 <      
574 <      if (MolToProcMap[i] == worldRank) {
575 <
576 <
577 <        if (myPotato + 1 >= MAXTAG) {
578 <          
579 <          // The potato was going to exceed the maximum value,
580 <          // so wrap this processor potato back to 0 (and block until
581 <          // node 0 says we can go:
582 <          
583 <          MPI_Recv(&myPotato, 1, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &istatus);
584 <          
585 <        }
586 <
587 <          local_index = indexArray[currentIndex].first;        
588 <          integrableObjects = entry_plug->molecules[local_index].getIntegrableObjects();
589 <          
590 <          nCurObj = integrableObjects.size();
591 <                      
592 <          MPI_Send(&nCurObj, 1, MPI_INT, 0,
593 <                             myPotato, MPI_COMM_WORLD);
594 <          myPotato++;
595 <
596 <          for( iter = integrableObjects.begin(); iter  != integrableObjects.end(); iter++){
597 <
598 <            if (myPotato + 2 >= MAXTAG) {
599 <          
600 <              // The potato was going to exceed the maximum value,
601 <              // so wrap this processor potato back to 0 (and block until
602 <              // node 0 says we can go:
603 <          
604 <              MPI_Recv(&myPotato, 1, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &istatus);
605 <              
606 <            }
607 <            
608 <            sd = *iter;
609 <            
610 <            atomTypeString = sd->getType();
611 <
612 <            pos = sd->getPos();
613 <            vel = sd->getVel();
614 <
615 <            atomData[0] = pos[0];
616 <            atomData[1] = pos[1];
617 <            atomData[2] = pos[2];
618 <
619 <            atomData[3] = vel[0];
620 <            atomData[4] = vel[1];
621 <            atomData[5] = vel[2];
622 <              
623 <            isDirectional = 0;
624 <
625 <            if( sd->isDirectional() ){
626 <
627 <                isDirectional = 1;
628 <                
629 <                q = sd->getQ();
630 <                ji = sd->getJ();
631 <                
632 <                
633 <                atomData[6] = q[0];
634 <                atomData[7] = q[1];
635 <                atomData[8] = q[2];
636 <                atomData[9] = q[3];
637 <      
638 <                atomData[10] = ji[0];
639 <                atomData[11] = ji[1];
640 <                atomData[12] = ji[2];
641 <              }
642 <
643 <            
644 <            strncpy(MPIatomTypeString, atomTypeString, MINIBUFFERSIZE);
645 <
646 <            // null terminate the string before sending (just in case):
647 <            MPIatomTypeString[MINIBUFFERSIZE-1] = '\0';
648 <
649 <            MPI_Send(MPIatomTypeString, MINIBUFFERSIZE, MPI_CHAR, 0,
650 <                             myPotato, MPI_COMM_WORLD);
651 <            
652 <            myPotato++;
653 <            
654 <            if (isDirectional) {
655 <
656 <              MPI_Send(atomData, 13, MPI_DOUBLE, 0,
657 <                       myPotato, MPI_COMM_WORLD);
658 <              
659 <            } else {
660 <
661 <              MPI_Send(atomData, 6, MPI_DOUBLE, 0,
662 <                       myPotato, MPI_COMM_WORLD);
663 <            }
664 <
665 <            myPotato++;  
666 <
667 <          }
668 <
669 <          currentIndex++;    
670 <          
671 <        }
672 <      
673 <      }
674 <
675 <    sprintf( checkPointMsg,
676 <             "Sucessfully took a dump.\n");
677 <    MPIcheckPoint();                
678 <    
679 <    }
680 <
681 <
682 <  
683 < #endif // is_mpi
684 < }
685 <
686 < #ifdef IS_MPI
687 <
688 < // a couple of functions to let us escape the write loop
689 <
690 < void dWrite::DieDieDie( void ){
691 <
692 <  MPI_Finalize();
693 <  exit (0);
694 < }
695 <
696 < #endif //is_mpi
1 > #define _LARGEFILE_SOURCE64
2 > #define _FILE_OFFSET_BITS 64
3 >
4 > #include <string.h>
5 > #include <iostream>
6 > #include <fstream>
7 > #include <algorithm>
8 > #include <utility>
9 >
10 > #ifdef IS_MPI
11 >
12 > #include <mpi.h>
13 > #include "brains/mpiSimulation.hpp"
14 >
15 > namespace dWrite {
16 >    void DieDieDie(void);
17 >
18 > }
19 >
20 > using namespace dWrite;
21 >
22 > #endif //is_mpi
23 >
24 > #include "io/ReadWrite.hpp"
25 > #include "utils/simError.h"
26 >
27 > DumpWriter::DumpWriter(SimInfo *the_entry_plug) {
28 >    entry_plug = the_entry_plug;
29 >
30 > #ifdef IS_MPI
31 >
32 >    if (worldRank == 0) {
33 > #endif // is_mpi
34 >
35 >        dumpFile.open(entry_plug->sampleName.c_str(), ios::out | ios::trunc);
36 >
37 >        if (!dumpFile) {
38 >            sprintf(painCave.errMsg, "Could not open \"%s\" for dump output.\n",
39 >                    entry_plug->sampleName.c_str());
40 >            painCave.isFatal = 1;
41 >            simError();
42 >        }
43 >
44 > #ifdef IS_MPI
45 >
46 >    }
47 >
48 >    //sort the local atoms by global index
49 >    sortByGlobalIndex();
50 >
51 >    sprintf(checkPointMsg, "Sucessfully opened output file for dumping.\n");
52 >    MPIcheckPoint();
53 >
54 > #endif // is_mpi
55 >
56 > }
57 >
58 > DumpWriter::~DumpWriter() {
59 >
60 > #ifdef IS_MPI
61 >
62 >    if (worldRank == 0) {
63 > #endif // is_mpi
64 >
65 >        dumpFile.close();
66 >
67 > #ifdef IS_MPI
68 >
69 >    }
70 >
71 > #endif // is_mpi
72 >
73 > }
74 >
75 > #ifdef IS_MPI
76 >
77 > /**
78 > * A hook function to load balancing
79 > */
80 >
81 > void DumpWriter::update() {
82 >    sortByGlobalIndex();
83 > }
84 >
85 > /**
86 > * Auxiliary sorting function
87 > */
88 >
89 > bool indexSortingCriterion(const pair < int, int > &p1, const pair < int,
90 >                           int > &p2) {
91 >    return p1.second < p2.second;
92 > }
93 >
94 > /**
95 > * Sorting the local index by global index
96 > */
97 >
98 > void DumpWriter::sortByGlobalIndex() {
99 >    Molecule * mols = entry_plug->molecules;
100 >    indexArray.clear();
101 >
102 >    for(int i = 0; i < entry_plug->n_mol; i++) {
103 >        indexArray.push_back(make_pair(i, mols[i].getGlobalIndex()));
104 >    }
105 >
106 >    sort(indexArray.begin(), indexArray.end(), indexSortingCriterion);
107 > }
108 >
109 > #endif
110 >
111 > void DumpWriter::writeDump(double currentTime) {
112 >    ofstream finalOut;
113 >    vector<ofstream *>fileStreams;
114 >
115 > #ifdef IS_MPI
116 >
117 >    if (worldRank == 0) {
118 > #endif
119 >
120 >        finalOut.open(entry_plug->finalName.c_str(), ios::out | ios::trunc);
121 >
122 >        if (!finalOut) {
123 >            sprintf(painCave.errMsg,
124 >                    "Could not open \"%s\" for final dump output.\n",
125 >                    entry_plug->finalName.c_str());
126 >            painCave.isFatal = 1;
127 >            simError();
128 >        }
129 >
130 > #ifdef IS_MPI
131 >
132 >    }
133 >
134 > #endif // is_mpi
135 >
136 >    fileStreams.push_back(&finalOut);
137 >    fileStreams.push_back(&dumpFile);
138 >
139 >    writeFrame(fileStreams, currentTime);
140 >
141 > #ifdef IS_MPI
142 >
143 >    finalOut.close();
144 >
145 > #endif
146 >
147 > }
148 >
149 > void DumpWriter::writeFinal(double currentTime) {
150 >    ofstream finalOut;
151 >    vector<ofstream *>fileStreams;
152 >
153 > #ifdef IS_MPI
154 >
155 >    if (worldRank == 0) {
156 > #endif // is_mpi
157 >
158 >        finalOut.open(entry_plug->finalName.c_str(), ios::out | ios::trunc);
159 >
160 >        if (!finalOut) {
161 >            sprintf(painCave.errMsg,
162 >                    "Could not open \"%s\" for final dump output.\n",
163 >                    entry_plug->finalName.c_str());
164 >            painCave.isFatal = 1;
165 >            simError();
166 >        }
167 >
168 > #ifdef IS_MPI
169 >
170 >    }
171 >
172 > #endif // is_mpi
173 >
174 >    fileStreams.push_back(&finalOut);
175 >    writeFrame(fileStreams, currentTime);
176 >
177 > #ifdef IS_MPI
178 >
179 >    finalOut.close();
180 >
181 > #endif
182 >
183 > }
184 >
185 > void DumpWriter::writeFrame(vector<ofstream *>&outFile, double currentTime) {
186 >    const int BUFFERSIZE = 2000;
187 >    const int MINIBUFFERSIZE = 100;
188 >
189 >    char tempBuffer[BUFFERSIZE];
190 >    char writeLine[BUFFERSIZE];
191 >
192 >    int i;
193 >    unsigned int k;
194 >
195 > #ifdef IS_MPI
196 >
197 >    /*********************************************************************
198 >     * Documentation?  You want DOCUMENTATION?
199 >     *
200 >     * Why all the potatoes below?  
201 >     *
202 >     * To make a long story short, the original version of DumpWriter
203 >     * worked in the most inefficient way possible.  Node 0 would
204 >     * poke each of the node for an individual atom's formatted data
205 >     * as node 0 worked its way down the global index. This was particularly
206 >     * inefficient since the method blocked all processors at every atom
207 >     * (and did it twice!).
208 >     *
209 >     * An intermediate version of DumpWriter could be described from Node
210 >     * zero's perspective as follows:
211 >     *
212 >     *  1) Have 100 of your friends stand in a circle.
213 >     *  2) When you say go, have all of them start tossing potatoes at
214 >     *     you (one at a time).
215 >     *  3) Catch the potatoes.
216 >     *
217 >     * It was an improvement, but MPI has buffers and caches that could
218 >     * best be described in this analogy as "potato nets", so there's no
219 >     * need to block the processors atom-by-atom.
220 >     *
221 >     * This new and improved DumpWriter works in an even more efficient
222 >     * way:
223 >     *
224 >     *  1) Have 100 of your friend stand in a circle.
225 >     *  2) When you say go, have them start tossing 5-pound bags of
226 >     *     potatoes at you.
227 >     *  3) Once you've caught a friend's bag of potatoes,
228 >     *     toss them a spud to let them know they can toss another bag.
229 >     *
230 >     * How's THAT for documentation?
231 >     *
232 >     *********************************************************************/
233 >
234 >    int * potatoes;
235 >    int myPotato;
236 >
237 >    int nProc;
238 >    int j;
239 >    int which_node;
240 >    int done;
241 >    int which_atom;
242 >    int local_index;
243 >    int currentIndex;
244 >    double atomData[13];
245 >    int isDirectional;
246 >    char * atomTypeString;
247 >    char MPIatomTypeString[MINIBUFFERSIZE];
248 >    int nObjects;
249 >    int msgLen; // the length of message actually recieved at master nodes
250 >
251 > #endif          //is_mpi
252 >
253 >    Quat4d q;
254 >    Vector3d ji;
255 >    DirectionalAtom * dAtom;
256 >    Vector3d pos;
257 >    Vector3d vel;
258 >
259 >    int nTotObjects;
260 >    StuntDouble * sd;
261 >    char * molName;
262 >    vector<StuntDouble *>integrableObjects;
263 >    vector<StuntDouble *>::iterator iter;
264 >    nTotObjects = entry_plug->getTotIntegrableObjects();
265 >
266 > #ifndef IS_MPI
267 >
268 >    for(k = 0; k < outFile.size(); k++) {
269 >        *outFile[k] << nTotObjects << "\n";
270 >
271 >        *outFile[k] << currentTime << ";\t" << entry_plug->Hmat[0][0] << "\t"
272 >             << entry_plug->Hmat[1][0] << "\t" << entry_plug->Hmat[2][0]
273 >             << ";\t" << entry_plug->Hmat[0][1] << "\t"
274 >             << entry_plug->Hmat[1][1] << "\t" << entry_plug->Hmat[2][1]
275 >             << ";\t" << entry_plug->Hmat[0][2] << "\t"
276 >             << entry_plug->Hmat[1][2] << "\t" << entry_plug->Hmat[2][2] << ";";
277 >
278 >        //write out additional parameters, such as chi and eta
279 >        //another circular reference nightmare
280 >        *outFile[k] << entry_plug->the_integrator->getAdditionalParameters()
281 >             << endl;
282 >    }
283 >
284 >    for(i = 0; i < entry_plug->n_mol; i++) {
285 >        integrableObjects = entry_plug->molecules[i].getIntegrableObjects();
286 >        molName
287 >            = (entry_plug->compStamps[entry_plug->molecules[i].getStampID()])->getID();
288 >
289 >        for(iter = integrableObjects.begin();
290 >            iter != integrableObjects.end(); ++iter) {
291 >            sd = *iter;
292 >            pos = sd->getPos();
293 >            vel = sd->getVel();
294 >
295 >            sprintf(tempBuffer, "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t",
296 >                    sd->getType(), pos[0],
297 >                    pos[1], pos[2],
298 >                    vel[0], vel[1],
299 >                    vel[2]);
300 >
301 >            strcpy(writeLine, tempBuffer);
302 >
303 >            if (sd->isDirectional()) {
304 >                q = sd->getQ();
305 >                ji = sd->getJ();
306 >
307 >                sprintf(tempBuffer, "%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\n", q[0],
308 >                        q[1], q[2], q[3],
309 >                        ji[0], ji[1], ji[2]);
310 >                strcat(writeLine, tempBuffer);
311 >            } else {
312 >                strcat(writeLine, "0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\n");
313 >            }
314 >
315 >            for(k = 0; k < outFile.size(); k++) {
316 >                *outFile[k] << writeLine;
317 >            }
318 >        }
319 >    }
320 >
321 > #else // is_mpi
322 >
323 >    /* code to find maximum tag value */
324 >
325 >    int * tagub, flag, MAXTAG;
326 >    MPI_Attr_get(MPI_COMM_WORLD, MPI_TAG_UB, &tagub, &flag);
327 >
328 >    if (flag) {
329 >        MAXTAG = *tagub;
330 >    } else {
331 >        MAXTAG = 32767;
332 >    }
333 >
334 >    int haveError;
335 >
336 >    MPI_Status istatus;
337 >    int nCurObj;
338 >    int * MolToProcMap = mpiSim->getMolToProcMap();
339 >
340 >    // write out header and node 0's coordinates
341 >
342 >    if (worldRank == 0) {
343 >
344 >        // Node 0 needs a list of the magic potatoes for each processor;
345 >
346 >        nProc = mpiSim->getNProcessors();
347 >        potatoes = new int[nProc];
348 >
349 >        //write out the comment lines
350 >        for(i = 0; i < nProc; i++) {
351 >            potatoes[i] = 0;
352 >        }
353 >
354 >        for(k = 0; k < outFile.size(); k++) {
355 >            *outFile[k] << nTotObjects << "\n";
356 >
357 >            *outFile[k] << currentTime << ";\t" << entry_plug->Hmat[0][0]
358 >                 << "\t" << entry_plug->Hmat[1][0] << "\t"
359 >                 << entry_plug->Hmat[2][0] << ";\t" << entry_plug->Hmat[0][1]
360 >                 << "\t" << entry_plug->Hmat[1][1] << "\t"
361 >                 << entry_plug->Hmat[2][1] << ";\t" << entry_plug->Hmat[0][2]
362 >                 << "\t" << entry_plug->Hmat[1][2] << "\t"
363 >                 << entry_plug->Hmat[2][2] << ";";
364 >
365 >            *outFile[k] << entry_plug->the_integrator->getAdditionalParameters()
366 >                 << endl;
367 >        }
368 >
369 >        currentIndex = 0;
370 >
371 >        for(i = 0; i < mpiSim->getNMolGlobal(); i++) {
372 >
373 >            // Get the Node number which has this atom;
374 >
375 >            which_node = MolToProcMap[i];
376 >
377 >            if (which_node != 0) {
378 >                if (potatoes[which_node] + 1 >= MAXTAG) {
379 >                    // The potato was going to exceed the maximum value,
380 >                    // so wrap this processor potato back to 0:        
381 >
382 >                    potatoes[which_node] = 0;
383 >                    MPI_Send(&potatoes[which_node], 1, MPI_INT, which_node, 0,
384 >                             MPI_COMM_WORLD);
385 >                }
386 >
387 >                myPotato = potatoes[which_node];
388 >
389 >                //recieve the number of integrableObject in current molecule
390 >                MPI_Recv(&nCurObj, 1, MPI_INT, which_node, myPotato,
391 >                         MPI_COMM_WORLD, &istatus);
392 >                myPotato++;
393 >
394 >                for(int l = 0; l < nCurObj; l++) {
395 >                    if (potatoes[which_node] + 2 >= MAXTAG) {
396 >                        // The potato was going to exceed the maximum value,
397 >                        // so wrap this processor potato back to 0:        
398 >
399 >                        potatoes[which_node] = 0;
400 >                        MPI_Send(&potatoes[which_node], 1, MPI_INT, which_node,
401 >                                 0, MPI_COMM_WORLD);
402 >                    }
403 >
404 >                    MPI_Recv(MPIatomTypeString, MINIBUFFERSIZE, MPI_CHAR,
405 >                             which_node, myPotato, MPI_COMM_WORLD,
406 >                             &istatus);
407 >
408 >                    atomTypeString = MPIatomTypeString;
409 >
410 >                    myPotato++;
411 >
412 >                    MPI_Recv(atomData, 13, MPI_DOUBLE, which_node, myPotato,
413 >                             MPI_COMM_WORLD, &istatus);
414 >                    myPotato++;
415 >
416 >                    MPI_Get_count(&istatus, MPI_DOUBLE, &msgLen);
417 >
418 >                    if (msgLen == 13)
419 >                        isDirectional = 1;
420 >                    else
421 >                        isDirectional = 0;
422 >
423 >                    // If we've survived to here, format the line:
424 >
425 >                    if (!isDirectional) {
426 >                        sprintf(writeLine, "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t",
427 >                                atomTypeString, atomData[0],
428 >                                atomData[1], atomData[2],
429 >                                atomData[3], atomData[4],
430 >                                atomData[5]);
431 >
432 >                        strcat(writeLine,
433 >                               "0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\n");
434 >                    } else {
435 >                        sprintf(writeLine,
436 >                                "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\n",
437 >                                atomTypeString,
438 >                                atomData[0],
439 >                                atomData[1],
440 >                                atomData[2],
441 >                                atomData[3],
442 >                                atomData[4],
443 >                                atomData[5],
444 >                                atomData[6],
445 >                                atomData[7],
446 >                                atomData[8],
447 >                                atomData[9],
448 >                                atomData[10],
449 >                                atomData[11],
450 >                                atomData[12]);
451 >                    }
452 >
453 >                    for(k = 0; k < outFile.size(); k++) {
454 >                        *outFile[k] << writeLine;
455 >                    }
456 >                } // end for(int l =0)
457 >
458 >                potatoes[which_node] = myPotato;
459 >            } else {
460 >                haveError = 0;
461 >
462 >                local_index = indexArray[currentIndex].first;
463 >
464 >                integrableObjects
465 >                    = (entry_plug->molecules[local_index]).getIntegrableObjects();
466 >
467 >                for(iter = integrableObjects.begin();
468 >                    iter != integrableObjects.end(); ++iter) {
469 >                    sd = *iter;
470 >                    atomTypeString = sd->getType();
471 >
472 >                    pos = sd->getPos();
473 >                    vel = sd->getVel();
474 >
475 >                    atomData[0] = pos[0];
476 >                    atomData[1] = pos[1];
477 >                    atomData[2] = pos[2];
478 >
479 >                    atomData[3] = vel[0];
480 >                    atomData[4] = vel[1];
481 >                    atomData[5] = vel[2];
482 >
483 >                    isDirectional = 0;
484 >
485 >                    if (sd->isDirectional()) {
486 >                        isDirectional = 1;
487 >
488 >                        q = sd->getQ();
489 >                        ji = sd->getJ();
490 >
491 >                        for(int j = 0; j < 6; j++) {
492 >                            atomData[j] = atomData[j];
493 >                        }
494 >
495 >                        atomData[6] = q[0];
496 >                        atomData[7] = q[1];
497 >                        atomData[8] = q[2];
498 >                        atomData[9] = q[3];
499 >
500 >                        atomData[10] = ji[0];
501 >                        atomData[11] = ji[1];
502 >                        atomData[12] = ji[2];
503 >                    }
504 >
505 >                    // If we've survived to here, format the line:
506 >
507 >                    if (!isDirectional) {
508 >                        sprintf(writeLine, "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t",
509 >                                atomTypeString, atomData[0],
510 >                                atomData[1], atomData[2],
511 >                                atomData[3], atomData[4],
512 >                                atomData[5]);
513 >
514 >                        strcat(writeLine,
515 >                               "0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\t0.0\n");
516 >                    } else {
517 >                        sprintf(writeLine,
518 >                                "%s\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\n",
519 >                                atomTypeString,
520 >                                atomData[0],
521 >                                atomData[1],
522 >                                atomData[2],
523 >                                atomData[3],
524 >                                atomData[4],
525 >                                atomData[5],
526 >                                atomData[6],
527 >                                atomData[7],
528 >                                atomData[8],
529 >                                atomData[9],
530 >                                atomData[10],
531 >                                atomData[11],
532 >                                atomData[12]);
533 >                    }
534 >
535 >                    for(k = 0; k < outFile.size(); k++) {
536 >                        *outFile[k] << writeLine;
537 >                    }
538 >                } //end for(iter = integrableObject.begin())
539 >
540 >                currentIndex++;
541 >            }
542 >        } //end for(i = 0; i < mpiSim->getNmol())
543 >
544 >        for(k = 0; k < outFile.size(); k++) {
545 >            outFile[k]->flush();
546 >        }
547 >
548 >        sprintf(checkPointMsg, "Sucessfully took a dump.\n");
549 >
550 >        MPIcheckPoint();
551 >
552 >        delete [] potatoes;
553 >    } else {
554 >
555 >        // worldRank != 0, so I'm a remote node.  
556 >
557 >        // Set my magic potato to 0:
558 >
559 >        myPotato = 0;
560 >        currentIndex = 0;
561 >
562 >        for(i = 0; i < mpiSim->getNMolGlobal(); i++) {
563 >
564 >            // Am I the node which has this integrableObject?
565 >
566 >            if (MolToProcMap[i] == worldRank) {
567 >                if (myPotato + 1 >= MAXTAG) {
568 >
569 >                    // The potato was going to exceed the maximum value,
570 >                    // so wrap this processor potato back to 0 (and block until
571 >                    // node 0 says we can go:
572 >
573 >                    MPI_Recv(&myPotato, 1, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD,
574 >                             &istatus);
575 >                }
576 >
577 >                local_index = indexArray[currentIndex].first;
578 >                integrableObjects =
579 >                    entry_plug->molecules[local_index].getIntegrableObjects();
580 >
581 >                nCurObj = integrableObjects.size();
582 >
583 >                MPI_Send(&nCurObj, 1, MPI_INT, 0, myPotato, MPI_COMM_WORLD);
584 >                myPotato++;
585 >
586 >                for(iter = integrableObjects.begin();
587 >                    iter != integrableObjects.end(); iter++) {
588 >                    if (myPotato + 2 >= MAXTAG) {
589 >
590 >                        // The potato was going to exceed the maximum value,
591 >                        // so wrap this processor potato back to 0 (and block until
592 >                        // node 0 says we can go:
593 >
594 >                        MPI_Recv(&myPotato, 1, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD,
595 >                                 &istatus);
596 >                    }
597 >
598 >                    sd = *iter;
599 >
600 >                    atomTypeString = sd->getType();
601 >
602 >                    pos = sd->getPos();
603 >                    vel = sd->getVel();
604 >
605 >                    atomData[0] = pos[0];
606 >                    atomData[1] = pos[1];
607 >                    atomData[2] = pos[2];
608 >
609 >                    atomData[3] = vel[0];
610 >                    atomData[4] = vel[1];
611 >                    atomData[5] = vel[2];
612 >
613 >                    isDirectional = 0;
614 >
615 >                    if (sd->isDirectional()) {
616 >                        isDirectional = 1;
617 >
618 >                        q = sd->getQ();
619 >                        ji = sd->getJ();
620 >
621 >                        atomData[6] = q[0];
622 >                        atomData[7] = q[1];
623 >                        atomData[8] = q[2];
624 >                        atomData[9] = q[3];
625 >
626 >                        atomData[10] = ji[0];
627 >                        atomData[11] = ji[1];
628 >                        atomData[12] = ji[2];
629 >                    }
630 >
631 >                    strncpy(MPIatomTypeString, atomTypeString, MINIBUFFERSIZE);
632 >
633 >                    // null terminate the string before sending (just in case):
634 >                    MPIatomTypeString[MINIBUFFERSIZE - 1] = '\0';
635 >
636 >                    MPI_Send(MPIatomTypeString, MINIBUFFERSIZE, MPI_CHAR, 0,
637 >                             myPotato, MPI_COMM_WORLD);
638 >
639 >                    myPotato++;
640 >
641 >                    if (isDirectional) {
642 >                        MPI_Send(atomData, 13, MPI_DOUBLE, 0, myPotato,
643 >                                 MPI_COMM_WORLD);
644 >                    } else {
645 >                        MPI_Send(atomData, 6, MPI_DOUBLE, 0, myPotato,
646 >                                 MPI_COMM_WORLD);
647 >                    }
648 >
649 >                    myPotato++;
650 >                }
651 >
652 >                currentIndex++;
653 >            }
654 >        }
655 >
656 >        sprintf(checkPointMsg, "Sucessfully took a dump.\n");
657 >        MPIcheckPoint();
658 >    }
659 >
660 > #endif // is_mpi
661 >
662 > }
663 >
664 > #ifdef IS_MPI
665 >
666 > // a couple of functions to let us escape the write loop
667 >
668 > void dWrite::DieDieDie(void) {
669 >    MPI_Finalize();
670 >    exit(0);
671 > }
672 >
673 > #endif //is_mpi

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> Changed lines