Salome HOME
a54bbaa33d7021dd7edc8b398703b86dbc6b3bad
[tools/medcoupling.git] / src / MEDPartitioner / Test / MEDPARTITIONERTestPara.cxx
1 // Copyright (C) 2007-2016  CEA/DEN, EDF R&D
2 //
3 // This library is free software; you can redistribute it and/or
4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
5 // License as published by the Free Software Foundation; either
6 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
7 //
8 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
11 // Lesser General Public License for more details.
12 //
13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
16 //
17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
18 //
19
20 #include "MEDPARTITIONERTest.hxx"
21
22 #include "MEDPARTITIONER_MeshCollection.hxx"
23 #include "MEDPARTITIONER_ParallelTopology.hxx"
24 #include "MEDPARTITIONER_ParaDomainSelector.hxx"
25 #include "MEDPARTITIONER_Utils.hxx"
26
27 #include "CellModel.hxx"
28 #include "MEDFileMesh.hxx"
29 #include "MEDLoader.hxx"
30 #include "MEDLoaderBase.hxx"
31 #include "MEDCouplingUMesh.hxx"
32 #include "MEDCouplingMappedExtrudedMesh.hxx"
33 #include "MEDCouplingFieldDouble.hxx"
34 #include "MEDCouplingMemArray.hxx"
35 #include "MEDCouplingMultiFields.hxx"
36
37 #include <cppunit/TestAssert.h>
38
39 #include <sstream>
40 #include <cmath>
41 #include <list>
42 #include <stdexcept>
43 #include <cstdlib>
44 #include <vector>
45
46 #include <unistd.h>  // get_current_dir_name()
47
48 #include <mpi.h>
49
50 using namespace std;
51 using namespace MEDCoupling;
52 using namespace MEDPARTITIONER;
53
54 #if defined(HAVE_MPI)
55 std::string MEDPARTITIONERTest::getPartitionerParaExe() const
56 {
57   std::string execName;
58   if ( getenv("MEDCOUPLING_ROOT_DIR") )
59     {
60       execName=getenv("MEDCOUPLING_ROOT_DIR");
61       execName+="/bin/medpartitioner_para";
62       std::ifstream my_file(execName.c_str());
63       if (my_file.good())
64         return execName;
65     }
66   execName = get_current_dir_name();
67   execName += "/../../MEDPartitioner/medpartitioner_para";
68   if (! std::ifstream(execName.c_str()))
69     CPPUNIT_FAIL("Can't find medpartitioner_para, please set MEDCOUPLING_ROOT_DIR");
70   return execName;
71 }
72
73 void MEDPARTITIONERTest::verifyMedpartitionerOnSmallSizeForMesh()
74 {
75   int res;
76   string fileName,cmd,execName,sourceName,targetName,input;
77   execName=getPartitionerParaExe();
78   fileName=_file_name_with_faces;
79
80   MEDCoupling::MEDFileUMesh* initialMesh=MEDCoupling::MEDFileUMesh::New(fileName.c_str(),_mesh_name.c_str());
81   MEDCoupling::MEDCouplingUMesh* cellMesh=initialMesh->getLevel0Mesh(false);
82   MEDCoupling::MEDCouplingUMesh* faceMesh=initialMesh->getLevelM1Mesh(false);
83
84   cmd="mpirun -np 5 "+execName+" --ndomains=5 --split-method=metis";  //on same proc
85   sourceName=fileName;
86   targetName=fileName;
87   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_partitionedTo5_");
88   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
89   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
90   res=system(cmd.c_str());
91   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
92   input=targetName+".xml";
93
94   MEDPARTITIONER::ParaDomainSelector parallelizer(false);
95   MEDPARTITIONER::MeshCollection collection(input,parallelizer);
96   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(3, collection.getMeshDimension());
97   std::vector<MEDCoupling::MEDCouplingUMesh*>cellMeshes=collection.getMesh();
98   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(5, (int) cellMeshes.size());
99   int nbcells=0;
100   for (std::size_t i = 0; i < cellMeshes.size(); i++)
101     nbcells+=cellMeshes[i]->getNumberOfCells();
102   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), nbcells);
103
104   std::vector<MEDCoupling::MEDCouplingUMesh*>faceMeshes=collection.getFaceMesh();
105   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(5, (int) faceMeshes.size());
106   int nbfaces=0;
107   for (std::size_t i=0; i < faceMeshes.size(); i++)
108     nbfaces+=faceMeshes[i]->getNumberOfCells();
109   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(faceMesh->getNumberOfCells(), nbfaces);
110
111   //merge split meshes and test equality
112   cmd="mpirun -np 1 "+execName+" --ndomains=1 --split-method=metis";  //on same proc
113   sourceName=targetName+".xml";
114   targetName=fileName;
115   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_remergedFrom5_");
116   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
117   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
118   res=system(cmd.c_str());
119   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
120
121   string refusedName=targetName+"1.med";
122   MEDCoupling::MEDFileUMesh* refusedMesh=MEDCoupling::MEDFileUMesh::New(refusedName.c_str(),_mesh_name.c_str());
123   MEDCoupling::MEDCouplingUMesh* refusedCellMesh=refusedMesh->getLevel0Mesh(false);
124   MEDCoupling::MEDCouplingUMesh* refusedFaceMesh=refusedMesh->getLevelM1Mesh(false);
125
126   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), refusedCellMesh->getNumberOfCells());
127   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(faceMesh->getNumberOfCells(), refusedFaceMesh->getNumberOfCells());
128
129   /*not the good job
130     MEDCoupling::MEDCouplingMesh* mergeCell=cellMesh->mergeMyselfWith(refusedCellMesh);
131     CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), mergeCell->getNumberOfCells());
132
133     MEDCoupling::MEDCouplingMesh* mergeFace=faceMesh->mergeMyselfWith(refusedFaceMesh);
134     CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(faceMesh->getNumberOfCells(), mergeFace->getNumberOfCells());
135
136     CPPUNIT_ASSERT(faceMesh->isEqual(refusedFaceMesh,1e-12));
137   */
138
139   std::vector<const MEDCouplingUMesh *> meshes;
140   std::vector<DataArrayInt *> corr;
141   meshes.push_back(cellMesh);
142   refusedCellMesh->tryToShareSameCoordsPermute(*cellMesh, 1e-9);
143   meshes.push_back(refusedCellMesh);
144   MEDCouplingUMesh* fusedCell=MEDCouplingUMesh::FuseUMeshesOnSameCoords(meshes,0,corr);
145   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), fusedCell->getNumberOfCells());
146
147   meshes.resize(0);
148   for (std::size_t i = 0; i < corr.size(); i++)
149     corr[i]->decrRef();
150   corr.resize(0);
151   meshes.push_back(faceMesh);
152   refusedFaceMesh->tryToShareSameCoordsPermute(*faceMesh, 1e-9);
153   meshes.push_back(refusedFaceMesh);
154   MEDCouplingUMesh* fusedFace=MEDCouplingUMesh::FuseUMeshesOnSameCoords(meshes,0,corr);
155   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(faceMesh->getNumberOfCells(), fusedFace->getNumberOfCells());
156
157   for (std::size_t i = 0; i < corr.size(); i++)
158     corr[i]->decrRef();
159   fusedFace->decrRef();
160   refusedFaceMesh->decrRef();
161   faceMesh->decrRef();
162   fusedCell->decrRef();
163   refusedCellMesh->decrRef();
164   cellMesh->decrRef();
165   //done in ~collection
166   //for (int i = 0; i < faceMeshes.size(); i++) faceMeshes[i]->decrRef();
167   //for (int i = 0; i < cellMeshes.size(); i++) cellMeshes[i]->decrRef();
168 }
169
170 void MEDPARTITIONERTest::verifyMedpartitionerOnSmallSizeForFieldOnCells()
171 {
172   int res;
173   string fileName,cmd,execName,sourceName,targetName,input;
174   execName=getPartitionerParaExe();
175   fileName=_file_name;
176   fileName.replace(fileName.find(".med"),4,"_WithVecFieldOnCells.med");
177
178   MEDCoupling::MEDFileUMesh* initialMesh=MEDCoupling::MEDFileUMesh::New(fileName.c_str(),_mesh_name.c_str());
179   MEDCoupling::MEDCouplingUMesh* cellMesh=initialMesh->getLevel0Mesh(false);
180
181   cmd="mpirun -np 5 "+execName+" --ndomains=5 --split-method=metis";  //on same proc
182   sourceName=fileName;
183   targetName=fileName;
184   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_partitionedTo5_");
185   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
186   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
187   res=system(cmd.c_str());
188   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
189   input=targetName+".xml";
190
191   //merge split meshes and test equality
192   cmd="mpirun -np 1 "+execName+" --ndomains=1 --split-method=metis";  //on same proc
193   sourceName=targetName+".xml";
194   targetName=fileName;
195   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_remergedFrom5_");
196   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
197   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
198   res=system(cmd.c_str());
199   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
200
201   string refusedName=targetName+"1.med";
202   MEDCoupling::MEDFileUMesh* refusedMesh=MEDCoupling::MEDFileUMesh::New(refusedName.c_str(),_mesh_name.c_str());
203   MEDCoupling::MEDCouplingUMesh* refusedCellMesh=refusedMesh->getLevel0Mesh(false);
204
205   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), refusedCellMesh->getNumberOfCells());
206
207   std::vector<const MEDCouplingUMesh *> meshes;
208   std::vector<DataArrayInt *> corr;
209   meshes.push_back(cellMesh);
210   refusedCellMesh->tryToShareSameCoordsPermute(*cellMesh, 1e-9);
211   meshes.push_back(refusedCellMesh);
212   MEDCouplingUMesh* fusedCell=MEDCouplingUMesh::FuseUMeshesOnSameCoords(meshes,0,corr);
213   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), fusedCell->getNumberOfCells());
214
215   MCAuto<MEDCouplingFieldDouble> field1=ReadFieldCell(fileName.c_str(),initialMesh->getName().c_str(),0,"VectorFieldOnCells",0,1);
216   MCAuto<MEDCouplingFieldDouble> field2=ReadFieldCell(refusedName.c_str(),refusedCellMesh->getName().c_str(),0,"VectorFieldOnCells",0,1);
217
218   int nbcells=corr[1]->getNumberOfTuples();
219   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), nbcells);
220   //use corr to test equality of field
221   DataArrayDouble* f1=field1->getArray();
222   DataArrayDouble* f2=field2->getArray();
223   if (_verbose>300)
224     {
225       cout<<"\nf1 : "<<f1->reprZip();
226       cout<<"\nf2 : "<<f2->reprZip(); //field2->advancedRepradvancedRepr();
227       for (std::size_t i = 0; i < corr.size(); i++)
228         cout << "\ncorr " << i << " : " << corr[i]->reprZip();
229
230     }
231   int nbequal=0;
232   int nbcomp=field1->getNumberOfComponents();
233   double* p1=f1->getPointer();
234   double* p2=f2->getPointer();
235   int* pc=corr[1]->getPointer();
236   for (int i = 0; i < nbcells; i++)
237     {
238       int i1=pc[i]*nbcomp;
239       int i2=i*nbcomp;
240       for (int j = 0; j < nbcomp; j++)
241         {
242           if (p1[i1+j]==p2[i2+j]) nbequal++;
243           //cout<<" "<<p1[i1+j]<<"="<<p2[i2+j];
244         }
245     }
246   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(nbcells*nbcomp, nbequal);
247
248   for (std::size_t i = 0; i < corr.size(); i++)
249     corr[i]->decrRef();
250   fusedCell->decrRef();
251   refusedCellMesh->decrRef();
252   cellMesh->decrRef();
253 }
254
255 void MEDPARTITIONERTest::verifyMedpartitionerOnSmallSizeForFieldOnGaussNe()
256 {
257   int res;
258   string fileName,cmd,execName,sourceName,targetName,input;
259   execName=getPartitionerParaExe();
260   fileName=_file_name;
261   fileName.replace(fileName.find(".med"),4,"_WithVecFieldOnGaussNe.med");
262
263   MEDCoupling::MEDFileUMesh* initialMesh=MEDCoupling::MEDFileUMesh::New(fileName.c_str(),_mesh_name.c_str());
264   MEDCoupling::MEDCouplingUMesh* cellMesh=initialMesh->getLevel0Mesh(false);
265
266   cmd="mpirun -np 5 "+execName+" --ndomains=5 --split-method=metis";  //on same proc
267   sourceName=fileName;
268   targetName=fileName;
269   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_partitionedTo5_");
270   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
271   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
272   res=system(cmd.c_str());
273   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
274   input=targetName+".xml";
275
276   //merge split meshes and test equality
277   cmd="mpirun -np 1 "+execName+" --ndomains=1 --split-method=metis";  //on same proc
278   sourceName=targetName+".xml";
279   targetName=fileName;
280   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_remergedFrom5_");
281   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
282   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
283   res=system(cmd.c_str());
284   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
285
286   string refusedName=targetName+"1.med";
287   MEDCoupling::MEDFileUMesh* refusedMesh=MEDCoupling::MEDFileUMesh::New(refusedName.c_str(),_mesh_name.c_str());
288   MEDCoupling::MEDCouplingUMesh* refusedCellMesh=refusedMesh->getLevel0Mesh(false);
289
290   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), refusedCellMesh->getNumberOfCells());
291
292   std::vector<const MEDCouplingUMesh *> meshes;
293   std::vector<DataArrayInt *> corr;
294   meshes.push_back(cellMesh);
295   refusedCellMesh->tryToShareSameCoordsPermute(*cellMesh, 1e-9);
296   meshes.push_back(refusedCellMesh);
297   MEDCouplingUMesh* fusedCell=MEDCouplingUMesh::FuseUMeshesOnSameCoords(meshes,0,corr);
298   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), fusedCell->getNumberOfCells());
299
300   MCAuto<MEDCouplingFieldDouble> field1=ReadField(ON_GAUSS_NE,fileName.c_str(),initialMesh->getName().c_str(),0,"MyFieldOnGaussNE",5,6);
301   MCAuto<MEDCouplingFieldDouble> field2=ReadField(ON_GAUSS_NE,refusedName.c_str(),refusedCellMesh->getName().c_str(),0,"MyFieldOnGaussNE",5,6);
302
303   int nbcells=corr[1]->getNumberOfTuples();
304   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(cellMesh->getNumberOfCells(), nbcells);
305   //use corr to test equality of field
306   DataArrayDouble* f1=field1->getArray();
307   DataArrayDouble* f2=field2->getArray();
308   if (_verbose>300)
309     {
310       cout << "\nf1 : " << f1->reprZip(); //123.4 for 12th cell,3rd component, 4th gausspoint
311       cout << "\nf2 : " << f2->reprZip(); //field2->advancedRepradvancedRepr();
312       for (std::size_t i = 0; i < corr.size(); i++)
313         cout << "\ncorr " << i << " : " << corr[i]->reprZip();
314
315     }
316   int nbequal=0;
317   int nbptgauss=8;
318   int nbcomp=field1->getNumberOfComponents();
319   double* p1=f1->getPointer();
320   double* p2=f2->getPointer();
321   int* pc=corr[1]->getPointer();
322   for (int i = 0; i < nbcells; i++)
323     {
324       int i1=pc[i]*nbcomp*nbptgauss;
325       int i2=i*nbcomp*nbptgauss;
326       for (int j = 0; j < nbcomp*nbptgauss; j++)
327         {
328           if (p1[i1+j]==p2[i2+j]) nbequal++;
329           //cout<<" "<<p1[i1+j]<<"="<<p2[i2+j];
330         }
331     }
332   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(nbcells*nbcomp*nbptgauss, nbequal);
333
334   for (std::size_t i = 0; i < corr.size(); i++)
335     corr[i]->decrRef();
336   fusedCell->decrRef();
337   refusedCellMesh->decrRef();
338   cellMesh->decrRef();
339 }
340
341 void MEDPARTITIONERTest::launchMedpartitionerOnTestMeshes()
342 {
343
344   /* examples
345      export INFI=/home/vb144235/resources/blade.med
346      //no need export MESH=Fuse_1
347      export INFI=tmp_testMeshxxx.med
348      //no need export MESH=testMesh
349      mpirun -np 2 medpartitioner_para --input-file=$INFI --output-file=ttmp1_ --ndomains=4
350      mpirun -np 5 medpartitioner_para --input-file=ttmp1_.xml --output-file=ttmp2_ --ndomains=5
351      mpirun -np 2 valgrind  medpartitioner_para --input-file=tmp_testMesh_20x30x50.med  --output-file=ttmp1petit_ --ndomains=4  --dump-cpu-memory --verbose=111
352   */
353   int res;
354   string cmd,execName,sourceName,targetName;
355
356   res=system("which mpirun 2>/dev/null 1>/dev/null"); //no trace
357   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
358
359   execName=getPartitionerParaExe();
360
361   cmd="which "+execName+" 2>/dev/null 1>/dev/null";  //no trace
362   res=system(cmd.c_str());
363   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
364
365   cmd="mpirun -np 2 "+execName+" --ndomains=2 --split-method=metis";  //on same proc
366   sourceName=_file_name;
367   targetName=_file_name;
368   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_partitionedTo2_");
369   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
370   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
371   res=system(cmd.c_str());
372   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
373
374   cmd="mpirun -np 3 "+execName+" --ndomains=5 --split-method=metis"; //on less proc
375   sourceName=_file_name;
376   targetName=_file_name;
377   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_partitionedTo5_");
378   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
379   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
380   res=system(cmd.c_str());
381   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
382
383   cmd="mpirun -np 1 "+execName+" --ndomains=1 --split-method=metis";  //on 1 proc
384   sourceName=targetName+".xml";
385   targetName=_file_name;
386   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_remergedFrom5_");
387   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
388   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
389   res=system(cmd.c_str());
390   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
391
392   cmd="mpirun -np 8 "+execName+" --ndomains=1 --split-method=metis";  //on more proc
393   //sourceName=targetName+".xml";
394   targetName=_file_name;
395   targetName.replace(targetName.find(".med"),4,"_remergedFrom5_");
396   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
397   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
398   res=system(cmd.c_str());
399   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
400 }
401
402 void MEDPARTITIONERTest::launchMedpartitionerOnHugeTestMeshes()
403 {
404   int res=0;
405   string cmd,execName,sourceName,targetName;
406   execName=getPartitionerParaExe();
407
408   string snbTarget=IntToStr(_nb_target_huge);
409   cmd="mpirun -np "+snbTarget+" "+execName+" --ndomains="+snbTarget+" --split-method=metis";  //on same proc
410   sourceName=_file_name_huge_xml;
411   targetName=_file_name_huge_xml;
412   string tmp="_partitionedTo"+snbTarget+"_";
413   targetName.replace(targetName.find(".xml"),4,tmp);
414   cmd+=" --input-file="+sourceName+" --output-file="+targetName+" --verbose="+IntToStr(_verbose);
415   if (_verbose) cout<<endl<<cmd<<endl;
416   res=system(cmd.c_str());
417   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0, res);
418 }
419
420 void MEDPARTITIONERTest::testMpirunSmallSize()
421 {
422   setSmallSize();
423   createTestMeshes();
424   launchMedpartitionerOnTestMeshes();
425   verifyMedpartitionerOnSmallSizeForMesh();
426   verifyMedpartitionerOnSmallSizeForFieldOnCells();
427   verifyMedpartitionerOnSmallSizeForFieldOnGaussNe();
428 }
429
430 void MEDPARTITIONERTest::testMpirunMedianSize()
431 {
432   setMedianSize();
433   createTestMeshes();
434   launchMedpartitionerOnTestMeshes();
435 }
436
437 void MEDPARTITIONERTest::testMpirunHugeSize()
438 {
439   //setBigSize(); //may be a lot for now
440   setMedianSize();
441   //create a set of nbx*nby*nbz files mesh of ni*ny*nz cells
442   //_verbose=1;
443   createHugeTestMesh(_ni, _nj, _nk, 2, 2, 2, 32); //it is now to know how far we are going to test
444   launchMedpartitionerOnHugeTestMeshes();
445 }
446 #endif