upwind operators
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a26befec3a
commit
dd3e7cfb31
4
main.js
4
main.js
|
@ -243,8 +243,8 @@ import { Universe, default as init, set_panic_hook as setPanicHook } from "./max
|
||||||
gl.drawElements(gl.TRIANGLES, vertexCount, type, offset);
|
gl.drawElements(gl.TRIANGLES, vertexCount, type, offset);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
universe.advance(dt/2);
|
universe.advance_upwind(dt/2);
|
||||||
universe.advance(dt/2);
|
universe.advance_upwind(dt/2);
|
||||||
|
|
||||||
window.requestAnimationFrame(drawMe);
|
window.requestAnimationFrame(drawMe);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
12
src/lib.rs
12
src/lib.rs
|
@ -47,6 +47,18 @@ impl Universe {
|
||||||
self.sys.0.set_gaussian(x0, y0);
|
self.sys.0.set_gaussian(x0, y0);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Using artifical dissipation with the upwind operator
|
||||||
|
pub fn advance_upwind(&mut self, dt: f32) {
|
||||||
|
Field::advance_upwind::<operators::Upwind4>(
|
||||||
|
&self.sys.0,
|
||||||
|
&mut self.sys.1,
|
||||||
|
dt,
|
||||||
|
&self.grid,
|
||||||
|
Some(&mut self.wb),
|
||||||
|
);
|
||||||
|
std::mem::swap(&mut self.sys.0, &mut self.sys.1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn advance(&mut self, dt: f32) {
|
pub fn advance(&mut self, dt: f32) {
|
||||||
Field::advance::<operators::Upwind4>(
|
Field::advance::<operators::Upwind4>(
|
||||||
&self.sys.0,
|
&self.sys.0,
|
||||||
|
|
163
src/maxwell.rs
163
src/maxwell.rs
|
@ -1,4 +1,4 @@
|
||||||
use super::operators::SbpOperator;
|
use super::operators::{SbpOperator, UpwindOperator};
|
||||||
use super::Grid;
|
use super::Grid;
|
||||||
use ndarray::prelude::*;
|
use ndarray::prelude::*;
|
||||||
use ndarray::{azip, Zip};
|
use ndarray::{azip, Zip};
|
||||||
|
@ -97,6 +97,62 @@ impl Field {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub(crate) fn advance_upwind<UO>(
|
||||||
|
&self,
|
||||||
|
fut: &mut Self,
|
||||||
|
dt: f32,
|
||||||
|
grid: &Grid<UO>,
|
||||||
|
work_buffers: Option<&mut WorkBuffers>,
|
||||||
|
) where
|
||||||
|
UO: UpwindOperator,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
assert_eq!(self.0.shape(), fut.0.shape());
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut wb: WorkBuffers;
|
||||||
|
let (y, k, tmp) = if let Some(x) = work_buffers {
|
||||||
|
(&mut x.y, &mut x.buf, &mut x.tmp)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
wb = WorkBuffers::new(self.nx(), self.ny());
|
||||||
|
(&mut wb.y, &mut wb.buf, &mut wb.tmp)
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
let boundaries = BoundaryTerms {
|
||||||
|
north: Boundary::This,
|
||||||
|
south: Boundary::This,
|
||||||
|
west: Boundary::This,
|
||||||
|
east: Boundary::This,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
for i in 0..4 {
|
||||||
|
// y = y0 + c*kn
|
||||||
|
y.assign(&self);
|
||||||
|
match i {
|
||||||
|
0 => {}
|
||||||
|
1 | 2 => {
|
||||||
|
y.scaled_add(1.0 / 2.0 * dt, &k[i - 1]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
3 => {
|
||||||
|
y.scaled_add(dt, &k[i - 1]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => {
|
||||||
|
unreachable!();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
RHS_upwind(&mut k[i], &y, grid, &boundaries, tmp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Zip::from(&mut fut.0)
|
||||||
|
.and(&self.0)
|
||||||
|
.and(&*k[0])
|
||||||
|
.and(&*k[1])
|
||||||
|
.and(&*k[2])
|
||||||
|
.and(&*k[3])
|
||||||
|
.apply(|y1, &y0, &k1, &k2, &k3, &k4| {
|
||||||
|
*y1 = y0 + dt / 6.0 * (k1 + 2.0 * k2 + 2.0 * k3 + k4)
|
||||||
|
});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/// Solving (Au)_x + (Bu)_y
|
/// Solving (Au)_x + (Bu)_y
|
||||||
/// with:
|
/// with:
|
||||||
/// A B
|
/// A B
|
||||||
|
@ -186,6 +242,25 @@ fn RHS<SBP: SbpOperator>(
|
||||||
});
|
});
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[allow(non_snake_case)]
|
||||||
|
fn RHS_upwind<UO: UpwindOperator>(
|
||||||
|
k: &mut Field,
|
||||||
|
y: &Field,
|
||||||
|
grid: &Grid<UO>,
|
||||||
|
boundaries: &BoundaryTerms,
|
||||||
|
tmp: &mut (Array2<f32>, Array2<f32>, Array2<f32>, Array2<f32>),
|
||||||
|
) {
|
||||||
|
fluxes(k, y, grid, tmp);
|
||||||
|
dissipation(k, y, grid, tmp);
|
||||||
|
|
||||||
|
SAT_characteristics(k, y, grid, boundaries);
|
||||||
|
|
||||||
|
azip!((k in &mut k.0,
|
||||||
|
&detj in &grid.detj.broadcast((3, y.ny(), y.nx())).unwrap()) {
|
||||||
|
*k /= detj;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn fluxes<SBP: SbpOperator>(
|
fn fluxes<SBP: SbpOperator>(
|
||||||
k: &mut Field,
|
k: &mut Field,
|
||||||
y: &Field,
|
y: &Field,
|
||||||
|
@ -260,6 +335,92 @@ fn fluxes<SBP: SbpOperator>(
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn dissipation<UO: UpwindOperator>(
|
||||||
|
k: &mut Field,
|
||||||
|
y: &Field,
|
||||||
|
grid: &Grid<UO>,
|
||||||
|
tmp: &mut (Array2<f32>, Array2<f32>, Array2<f32>, Array2<f32>),
|
||||||
|
) {
|
||||||
|
// ex component
|
||||||
|
{
|
||||||
|
ndarray::azip!((a in &mut tmp.0,
|
||||||
|
&kx in &grid.detj_dxi_dx,
|
||||||
|
&ky in &grid.detj_dxi_dy,
|
||||||
|
&ex in &y.ex(),
|
||||||
|
&ey in &y.ey()) {
|
||||||
|
let r = f32::hypot(kx, ky);
|
||||||
|
*a = ky*ky/r * ex + -kx*ky/r*ey;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
UO::dissxi(tmp.0.view(), tmp.1.view_mut());
|
||||||
|
|
||||||
|
ndarray::azip!((b in &mut tmp.2,
|
||||||
|
&kx in &grid.detj_deta_dx,
|
||||||
|
&ky in &grid.detj_deta_dy,
|
||||||
|
&ex in &y.ex(),
|
||||||
|
&ey in &y.ey()) {
|
||||||
|
let r = f32::hypot(kx, ky);
|
||||||
|
*b = ky*ky/r * ex + -kx*ky/r*ey;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
UO::disseta(tmp.2.view(), tmp.3.view_mut());
|
||||||
|
|
||||||
|
ndarray::azip!((flux in &mut k.ex_mut(), &ax in &tmp.1, &by in &tmp.3)
|
||||||
|
*flux += ax + by
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// hz component
|
||||||
|
{
|
||||||
|
ndarray::azip!((a in &mut tmp.0,
|
||||||
|
&kx in &grid.detj_dxi_dx,
|
||||||
|
&ky in &grid.detj_dxi_dy,
|
||||||
|
&hz in &y.hz()) {
|
||||||
|
let r = f32::hypot(kx, ky);
|
||||||
|
*a = r * hz;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
UO::dissxi(tmp.0.view(), tmp.1.view_mut());
|
||||||
|
|
||||||
|
ndarray::azip!((b in &mut tmp.2,
|
||||||
|
&kx in &grid.detj_deta_dx,
|
||||||
|
&ky in &grid.detj_deta_dy,
|
||||||
|
&hz in &y.hz()) {
|
||||||
|
let r = f32::hypot(kx, ky);
|
||||||
|
*b = r * hz;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
UO::disseta(tmp.2.view(), tmp.3.view_mut());
|
||||||
|
|
||||||
|
ndarray::azip!((flux in &mut k.hz_mut(), &ax in &tmp.1, &by in &tmp.3)
|
||||||
|
*flux += ax + by
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ey
|
||||||
|
{
|
||||||
|
ndarray::azip!((a in &mut tmp.0,
|
||||||
|
&kx in &grid.detj_dxi_dx,
|
||||||
|
&ky in &grid.detj_dxi_dy,
|
||||||
|
&ex in &y.ex(),
|
||||||
|
&ey in &y.ey()) {
|
||||||
|
let r = f32::hypot(kx, ky);
|
||||||
|
*a = -kx*ky/r * ex + kx*kx/r*ey;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
UO::dissxi(tmp.0.view(), tmp.1.view_mut());
|
||||||
|
|
||||||
|
ndarray::azip!((b in &mut tmp.2,
|
||||||
|
&kx in &grid.detj_deta_dx,
|
||||||
|
&ky in &grid.detj_deta_dy,
|
||||||
|
&ex in &y.ex(),
|
||||||
|
&ey in &y.ey()) {
|
||||||
|
let r = f32::hypot(kx, ky);
|
||||||
|
*b = -kx*ky/r * ex + kx*kx/r*ey;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
UO::disseta(tmp.2.view(), tmp.3.view_mut());
|
||||||
|
|
||||||
|
ndarray::azip!((flux in &mut k.hz_mut(), &ax in &tmp.1, &by in &tmp.3)
|
||||||
|
*flux += ax + by
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[derive(Clone, Debug)]
|
#[derive(Clone, Debug)]
|
||||||
pub enum Boundary {
|
pub enum Boundary {
|
||||||
This,
|
This,
|
||||||
|
|
|
@ -6,5 +6,10 @@ pub trait SbpOperator {
|
||||||
fn h() -> &'static [f32];
|
fn h() -> &'static [f32];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub trait UpwindOperator: SbpOperator {
|
||||||
|
fn dissxi(prev: ArrayView2<f32>, fut: ArrayViewMut2<f32>);
|
||||||
|
fn disseta(prev: ArrayView2<f32>, fut: ArrayViewMut2<f32>);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
mod upwind4;
|
mod upwind4;
|
||||||
pub use upwind4::Upwind4;
|
pub use upwind4::Upwind4;
|
||||||
|
|
|
@ -1,4 +1,4 @@
|
||||||
use super::SbpOperator;
|
use super::{SbpOperator, UpwindOperator};
|
||||||
use ndarray::{arr1, arr2, s, ArrayView1, ArrayView2, ArrayViewMut1, ArrayViewMut2};
|
use ndarray::{arr1, arr2, s, ArrayView1, ArrayView2, ArrayViewMut1, ArrayViewMut2};
|
||||||
|
|
||||||
/// Simdtype used in diffeta_simd
|
/// Simdtype used in diffeta_simd
|
||||||
|
@ -23,6 +23,55 @@ impl Upwind4 {
|
||||||
[ 3.0 / 298.0, 16.0 / 149.0, -227.0 / 298.0, 0.0, 126.0 / 149.0, -36.0 / 149.0, 6.0 / 149.0],
|
[ 3.0 / 298.0, 16.0 / 149.0, -227.0 / 298.0, 0.0, 126.0 / 149.0, -36.0 / 149.0, 6.0 / 149.0],
|
||||||
];
|
];
|
||||||
|
|
||||||
|
const DISS_BLOCK: [[f32; 7]; 4] = [
|
||||||
|
[
|
||||||
|
-3.0 / 49.0,
|
||||||
|
9.0 / 49.0,
|
||||||
|
-9.0 / 49.0,
|
||||||
|
3.0 / 49.0,
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
],
|
||||||
|
[
|
||||||
|
3.0 / 61.0,
|
||||||
|
-11.0 / 61.0,
|
||||||
|
15.0 / 61.0,
|
||||||
|
-9.0 / 61.0,
|
||||||
|
2.0 / 61.0,
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
],
|
||||||
|
[
|
||||||
|
-3.0 / 41.0,
|
||||||
|
15.0 / 41.0,
|
||||||
|
-29.0 / 41.0,
|
||||||
|
27.0 / 41.0,
|
||||||
|
-12.0 / 41.0,
|
||||||
|
2.0 / 41.0,
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
],
|
||||||
|
[
|
||||||
|
3.0 / 149.0,
|
||||||
|
-27.0 / 149.0,
|
||||||
|
81.0 / 149.0,
|
||||||
|
-117.0 / 149.0,
|
||||||
|
90.0 / 149.0,
|
||||||
|
-36.0 / 149.0,
|
||||||
|
6.0 / 149.0,
|
||||||
|
],
|
||||||
|
];
|
||||||
|
|
||||||
|
const DISS_DIAG: [f32; 7] = [
|
||||||
|
1.0 / 24.0,
|
||||||
|
-1.0 / 4.0,
|
||||||
|
5.0 / 8.0,
|
||||||
|
-5.0 / 6.0,
|
||||||
|
5.0 / 8.0,
|
||||||
|
-1.0 / 4.0,
|
||||||
|
1.0 / 24.0,
|
||||||
|
];
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(never)]
|
#[inline(never)]
|
||||||
fn diff_simd(prev: &[f32], fut: &mut [f32]) {
|
fn diff_simd(prev: &[f32], fut: &mut [f32]) {
|
||||||
use packed_simd::{f32x8, u32x8};
|
use packed_simd::{f32x8, u32x8};
|
||||||
|
@ -235,6 +284,218 @@ impl Upwind4 {
|
||||||
*f = diff * idx;
|
*f = diff * idx;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
#[inline(never)]
|
||||||
|
fn diss_simd(prev: &[f32], fut: &mut [f32]) {
|
||||||
|
use packed_simd::{f32x8, u32x8};
|
||||||
|
assert_eq!(prev.len(), fut.len());
|
||||||
|
assert!(prev.len() >= 2 * Self::DISS_BLOCK.len());
|
||||||
|
let nx = prev.len();
|
||||||
|
let dx = 1.0 / (nx - 1) as f32;
|
||||||
|
let idx = 1.0 / dx;
|
||||||
|
|
||||||
|
let first_elems = unsafe { f32x8::from_slice_unaligned_unchecked(prev) };
|
||||||
|
let block = [
|
||||||
|
f32x8::new(
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[0][0],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[0][1],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[0][2],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[0][3],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[0][4],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[0][5],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[0][6],
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
),
|
||||||
|
f32x8::new(
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[1][0],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[1][1],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[1][2],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[1][3],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[1][4],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[1][5],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[1][6],
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
),
|
||||||
|
f32x8::new(
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[2][0],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[2][1],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[2][2],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[2][3],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[2][4],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[2][5],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[2][6],
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
),
|
||||||
|
f32x8::new(
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[3][0],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[3][1],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[3][2],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[3][3],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[3][4],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[3][5],
|
||||||
|
Self::DISS_BLOCK[3][6],
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
),
|
||||||
|
];
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
*fut.get_unchecked_mut(0) = idx * (block[0] * first_elems).sum();
|
||||||
|
*fut.get_unchecked_mut(1) = idx * (block[1] * first_elems).sum();
|
||||||
|
*fut.get_unchecked_mut(2) = idx * (block[2] * first_elems).sum();
|
||||||
|
*fut.get_unchecked_mut(3) = idx * (block[3] * first_elems).sum()
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
let diag = f32x8::new(
|
||||||
|
Self::DISS_DIAG[0],
|
||||||
|
Self::DISS_DIAG[1],
|
||||||
|
Self::DISS_DIAG[2],
|
||||||
|
Self::DISS_DIAG[3],
|
||||||
|
Self::DISS_DIAG[4],
|
||||||
|
Self::DISS_DIAG[5],
|
||||||
|
Self::DISS_DIAG[6],
|
||||||
|
0.0,
|
||||||
|
);
|
||||||
|
for (f, p) in fut
|
||||||
|
.iter_mut()
|
||||||
|
.skip(block.len())
|
||||||
|
.zip(
|
||||||
|
prev.windows(f32x8::lanes())
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||||||
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.map(f32x8::from_slice_unaligned)
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||||||
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.skip(1),
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||||||
|
)
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||||||
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.take(nx - 2 * block.len())
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||||||
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{
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||||||
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*f = idx * (p * diag).sum();
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
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let last_elems = unsafe { f32x8::from_slice_unaligned_unchecked(&prev[nx - 8..]) }
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||||||
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.shuffle1_dyn(u32x8::new(7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0));
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||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
*fut.get_unchecked_mut(nx - 4) = idx * (block[3] * last_elems).sum();
|
||||||
|
*fut.get_unchecked_mut(nx - 3) = idx * (block[2] * last_elems).sum();
|
||||||
|
*fut.get_unchecked_mut(nx - 2) = idx * (block[1] * last_elems).sum();
|
||||||
|
*fut.get_unchecked_mut(nx - 1) = idx * (block[0] * last_elems).sum();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
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#[inline(never)]
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fn disseta_simd(prev: &[f32], fut: &mut [f32], nx: usize, ny: usize) {
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|
assert!(ny >= 2 * Self::DISS_BLOCK.len());
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||||||
|
assert!(nx >= SimdT::lanes());
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||||||
|
assert!(nx % SimdT::lanes() == 0);
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||||||
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assert_eq!(prev.len(), fut.len());
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||||||
|
assert_eq!(prev.len(), nx * ny);
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||||||
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||||||
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let dy = 1.0 / (ny - 1) as f32;
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||||||
|
let idy = 1.0 / dy;
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|
||||||
|
for j in (0..nx).step_by(SimdT::lanes()) {
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||||||
|
let a = [
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||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[0 * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[1 * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[2 * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[3 * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[4 * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[5 * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[6 * nx + j..]),
|
||||||
|
];
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||||||
|
|
||||||
|
for (i, bl) in Self::DISS_BLOCK.iter().enumerate() {
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||||||
|
let b = idy
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||||||
|
* (a[0] * bl[0]
|
||||||
|
+ a[1] * bl[1]
|
||||||
|
+ a[2] * bl[2]
|
||||||
|
+ a[3] * bl[3]
|
||||||
|
+ a[4] * bl[4]
|
||||||
|
+ a[5] * bl[5]
|
||||||
|
+ a[6] * bl[6]);
|
||||||
|
b.write_to_slice_unaligned(&mut fut[i * nx + j..]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
let mut a = a;
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||||||
|
for i in Self::DISS_BLOCK.len()..ny - Self::DISS_BLOCK.len() {
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// Push a onto circular buffer
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a = [
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a[1],
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||||||
|
a[2],
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||||||
|
a[3],
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||||||
|
a[4],
|
||||||
|
a[5],
|
||||||
|
a[6],
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[nx * (i + 3) + j..]),
|
||||||
|
];
|
||||||
|
let b = idy
|
||||||
|
* (a[0] * Self::DISS_DIAG[0]
|
||||||
|
+ a[1] * Self::DISS_DIAG[1]
|
||||||
|
+ a[2] * Self::DISS_DIAG[2]
|
||||||
|
+ a[3] * Self::DISS_DIAG[3]
|
||||||
|
+ a[4] * Self::DISS_DIAG[4]
|
||||||
|
+ a[5] * Self::DISS_DIAG[5]
|
||||||
|
+ a[6] * Self::DISS_DIAG[6]);
|
||||||
|
b.write_to_slice_unaligned(&mut fut[nx * i + j..]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let a = [
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[(ny - 1) * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[(ny - 2) * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[(ny - 3) * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[(ny - 4) * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[(ny - 5) * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[(ny - 6) * nx + j..]),
|
||||||
|
SimdT::from_slice_unaligned(&prev[(ny - 7) * nx + j..]),
|
||||||
|
];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i, bl) in Self::DISS_BLOCK.iter().enumerate() {
|
||||||
|
let b = idy
|
||||||
|
* (a[0] * bl[0]
|
||||||
|
+ a[1] * bl[1]
|
||||||
|
+ a[2] * bl[2]
|
||||||
|
+ a[3] * bl[3]
|
||||||
|
+ a[4] * bl[4]
|
||||||
|
+ a[5] * bl[5]
|
||||||
|
+ a[6] * bl[6]);
|
||||||
|
b.write_to_slice_unaligned(&mut fut[(ny - 1 - i) * nx + j..]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
fn diss(prev: ArrayView1<f32>, mut fut: ArrayViewMut1<f32>) {
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||||||
|
assert_eq!(prev.shape(), fut.shape());
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||||||
|
let nx = prev.shape()[0];
|
||||||
|
assert!(nx >= 2 * Self::DISS_BLOCK.len());
|
||||||
|
|
||||||
|
if let (Some(p), Some(f)) = (prev.as_slice(), fut.as_slice_mut()) {
|
||||||
|
Self::diss_simd(p, f);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
let dx = 1.0 / (nx - 1) as f32;
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||||||
|
let idx = 1.0 / dx;
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||||||
|
|
||||||
|
let diag = arr1(&Self::DISS_DIAG);
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||||||
|
let block = arr2(&Self::DISS_BLOCK);
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||||||
|
|
||||||
|
let first_elems = prev.slice(s!(..7));
|
||||||
|
for (bl, f) in block.outer_iter().zip(&mut fut) {
|
||||||
|
let diff = first_elems.dot(&bl);
|
||||||
|
*f = diff * idx;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
for (window, f) in prev
|
||||||
|
.windows(diag.len())
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||||||
|
.into_iter()
|
||||||
|
.skip(1)
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||||||
|
.zip(fut.iter_mut().skip(4))
|
||||||
|
.take(nx - 8)
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||||||
|
{
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||||||
|
let diff = diag.dot(&window);
|
||||||
|
*f = diff * idx;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let last_elems = prev.slice(s!(nx - 7..;-1));
|
||||||
|
for (bl, f) in block.outer_iter().zip(&mut fut.slice_mut(s![nx - 4..;-1])) {
|
||||||
|
let diff = bl.dot(&last_elems);
|
||||||
|
*f = diff * idx;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
impl SbpOperator for Upwind4 {
|
impl SbpOperator for Upwind4 {
|
||||||
|
@ -353,3 +614,28 @@ fn upwind4_test() {
|
||||||
approx::assert_abs_diff_eq!(&res.to_owned(), &target.to_owned(), epsilon = 1e-2);
|
approx::assert_abs_diff_eq!(&res.to_owned(), &target.to_owned(), epsilon = 1e-2);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl UpwindOperator for Upwind4 {
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||||||
|
fn dissxi(prev: ArrayView2<f32>, mut fut: ArrayViewMut2<f32>) {
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||||||
|
assert_eq!(prev.shape(), fut.shape());
|
||||||
|
assert!(prev.shape()[1] >= 2 * Self::DISS_BLOCK.len());
|
||||||
|
for (r0, r1) in prev.outer_iter().zip(fut.outer_iter_mut()) {
|
||||||
|
Self::diss(r0, r1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn disseta(prev: ArrayView2<f32>, mut fut: ArrayViewMut2<f32>) {
|
||||||
|
assert_eq!(prev.shape(), fut.shape());
|
||||||
|
assert!(prev.shape()[0] >= 2 * Self::DISS_BLOCK.len());
|
||||||
|
let nx = prev.shape()[1];
|
||||||
|
let ny = prev.shape()[0];
|
||||||
|
if nx >= SimdT::lanes() && nx % SimdT::lanes() == 0 {
|
||||||
|
if let (Some(p), Some(f)) = (prev.as_slice(), fut.as_slice_mut()) {
|
||||||
|
Self::disseta_simd(p, f, nx, ny);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// diffeta = transpose then use diffxi
|
||||||
|
Self::dissxi(prev.reversed_axes(), fut.reversed_axes());
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
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