Line data Source code
1 : //* This file is part of the MOOSE framework
2 : //* https://www.mooseframework.org
3 : //*
4 : //* All rights reserved, see COPYRIGHT for full restrictions
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6 : //*
7 : //* Licensed under LGPL 2.1, please see LICENSE for details
8 : //* https://www.gnu.org/licenses/lgpl-2.1.html
9 :
10 : #pragma once
11 :
12 : #include "KokkosDatum.h"
13 :
14 : #include "MooseVariableBase.h"
15 :
16 : namespace Moose
17 : {
18 : namespace Kokkos
19 : {
20 :
21 : /**
22 : * The Kokkos wrapper classes for MOOSE-like shape function access
23 : */
24 : ///@{
25 : class VariablePhiValue
26 : {
27 : public:
28 : /**
29 : * Get the current shape function
30 : * @param datum The AssemblyDatum object of the current thread
31 : * @param i The element-local DOF index
32 : * @param qp The local quadrature point index
33 : * @returns The shape function
34 : */
35 20264240 : KOKKOS_FUNCTION Real operator()(AssemblyDatum & datum, unsigned int i, unsigned int qp) const
36 : {
37 20264240 : auto & elem = datum.elem();
38 20264240 : auto side = datum.side();
39 20264240 : auto fe = datum.jfe();
40 :
41 0 : return side == libMesh::invalid_uint
42 20264240 : ? datum.assembly().getPhi(elem.subdomain, elem.type, fe)(i, qp)
43 20264240 : : datum.assembly().getPhiFace(elem.subdomain, elem.type, fe)(side)(i, qp);
44 : }
45 : };
46 :
47 : class VariablePhiGradient
48 : {
49 : public:
50 : /**
51 : * Get the gradient of the current shape function
52 : * @param datum The AssemblyDatum object of the current thread
53 : * @param i The element-local DOF index
54 : * @param qp The local quadrature point index
55 : * @returns The gradient of the shape function
56 : */
57 22396352 : KOKKOS_FUNCTION Real3 operator()(AssemblyDatum & datum, unsigned int i, unsigned int qp) const
58 : {
59 22396352 : auto & elem = datum.elem();
60 22396352 : auto side = datum.side();
61 22396352 : auto fe = datum.jfe();
62 :
63 0 : return datum.J(qp) *
64 : (side == libMesh::invalid_uint
65 22396352 : ? datum.assembly().getGradPhi(elem.subdomain, elem.type, fe)(i, qp)
66 44792704 : : datum.assembly().getGradPhiFace(elem.subdomain, elem.type, fe)(side)(i, qp));
67 : }
68 : };
69 :
70 : class VariableTestValue
71 : {
72 : public:
73 : /**
74 : * Get the current test function
75 : * @param datum The AssemblyDatum object of the current thread
76 : * @param i The element-local DOF index
77 : * @param qp The local quadrature point index
78 : * @returns The test function
79 : */
80 104915244 : KOKKOS_FUNCTION Real operator()(AssemblyDatum & datum, unsigned int i, unsigned int qp) const
81 : {
82 104915244 : auto & elem = datum.elem();
83 104915244 : auto side = datum.side();
84 104915244 : auto fe = datum.ife();
85 :
86 0 : return side == libMesh::invalid_uint
87 104915244 : ? datum.assembly().getPhi(elem.subdomain, elem.type, fe)(i, qp)
88 104915244 : : datum.assembly().getPhiFace(elem.subdomain, elem.type, fe)(side)(i, qp);
89 : }
90 : };
91 :
92 : class VariableTestGradient
93 : {
94 : public:
95 : /**
96 : * Get the gradient of the current test function
97 : * @param datum The AssemblyDatum object of the current thread
98 : * @param i The element-local DOF index
99 : * @param qp The local quadrature point index
100 : * @returns The gradient of the test function
101 : */
102 57181232 : KOKKOS_FUNCTION Real3 operator()(AssemblyDatum & datum, unsigned int i, unsigned int qp) const
103 : {
104 57181232 : auto & elem = datum.elem();
105 57181232 : auto side = datum.side();
106 57181232 : auto fe = datum.ife();
107 :
108 0 : return datum.J(qp) *
109 : (side == libMesh::invalid_uint
110 57181232 : ? datum.assembly().getGradPhi(elem.subdomain, elem.type, fe)(i, qp)
111 114362464 : : datum.assembly().getGradPhiFace(elem.subdomain, elem.type, fe)(side)(i, qp));
112 : }
113 : };
114 : ///@}
115 :
116 : /**
117 : * The Kokkos wrapper classes for MOOSE-like variable value access
118 : */
119 : ///@{
120 : class VariableValue
121 : {
122 : public:
123 : /**
124 : * Default constructor
125 : */
126 72 : VariableValue() = default;
127 : /**
128 : * Constructor
129 : * @param var The Kokkos variable
130 : * @param dof Whether to get DOF values
131 : */
132 901 : VariableValue(Variable var, bool dof = false) : _var(var), _dof(dof) {}
133 : /**
134 : * Constructor
135 : * @param var The MOOSE variable
136 : * @param tag The vector tag name
137 : * @param dof Whether to get DOF values
138 : */
139 4041 : VariableValue(const MooseVariableBase & var,
140 : const TagName & tag = Moose::SOLUTION_TAG,
141 886 : bool dof = false)
142 3155 : : _var(var, tag), _dof(dof)
143 : {
144 4041 : }
145 :
146 : /**
147 : * Get whether the variable was coupled
148 : * @returns Whether the variable was coupled
149 : */
150 28032 : KOKKOS_FUNCTION operator bool() const { return _var.coupled(); }
151 :
152 : /**
153 : * Get the current variable value
154 : * @param datum The Datum object of the current thread
155 : * @param qp The local quadrature point index
156 : * @param comp The variable component
157 : * @returns The variable value
158 : */
159 : KOKKOS_FUNCTION Real operator()(Datum & datum, unsigned int qp, unsigned int comp = 0) const;
160 :
161 : private:
162 : /**
163 : * Coupled Kokkos variable
164 : */
165 : Variable _var;
166 : /**
167 : * Flag whether DOF values are requested
168 : */
169 : bool _dof = false;
170 : };
171 :
172 : class VariableGradient
173 : {
174 : public:
175 : /**
176 : * Default constructor
177 : */
178 : VariableGradient() = default;
179 : /**
180 : * Constructor
181 : * @param var The Kokkos variable
182 : */
183 0 : VariableGradient(Variable var) : _var(var) {}
184 : /**
185 : * Constructor
186 : * @param var The MOOSE variable
187 : * @param tag The vector tag name
188 : */
189 1738 : VariableGradient(const MooseVariableBase & var, const TagName & tag = Moose::SOLUTION_TAG)
190 1368 : : _var(var, tag)
191 : {
192 1738 : }
193 :
194 : /**
195 : * Get whether the variable was coupled
196 : * @returns Whether the variable was coupled
197 : */
198 : KOKKOS_FUNCTION operator bool() const { return _var.coupled(); }
199 :
200 : /**
201 : * Get the current variable gradient
202 : * @param datum The Datum object of the current thread
203 : * @param idx The local quadrature point or DOF index
204 : * @param comp The variable component
205 : * @returns The variable gradient
206 : */
207 : KOKKOS_FUNCTION Real3 operator()(Datum & datum, unsigned int idx, unsigned int comp = 0) const;
208 :
209 : private:
210 : /**
211 : * Coupled Kokkos variable
212 : */
213 : Variable _var;
214 : };
215 : ///@}
216 :
217 : KOKKOS_FUNCTION inline Real
218 34545797 : VariableValue::operator()(Datum & datum, unsigned int idx, unsigned int comp) const
219 : {
220 : KOKKOS_ASSERT(_var.initialized());
221 :
222 34545797 : if (_var.coupled())
223 : {
224 34530561 : auto & sys = datum.system(_var.sys(comp));
225 34530561 : auto var = _var.var(comp);
226 34530561 : auto tag = _var.tag();
227 :
228 34530561 : if (_dof)
229 : {
230 : unsigned int dof;
231 :
232 3885117 : if (datum.isNodal())
233 : {
234 3884517 : auto node = datum.node();
235 3884517 : dof = sys.getNodeLocalDofIndex(node, 0, var);
236 : }
237 : else
238 : {
239 600 : auto elem = datum.elem().id;
240 600 : dof = sys.getElemLocalDofIndex(elem, idx, var);
241 : }
242 :
243 3885117 : return sys.getVectorDofValue(dof, tag);
244 : }
245 : else
246 : {
247 30645444 : auto & elem = datum.elem();
248 30645444 : auto side = datum.side();
249 30645444 : auto offset = datum.qpOffset();
250 :
251 30645444 : return side == libMesh::invalid_uint ? sys.getVectorQpValue(elem, offset + idx, var, tag)
252 30645444 : : sys.getVectorQpValueFace(elem, side, idx, var, tag);
253 : }
254 : }
255 : else
256 15236 : return _var.value(comp);
257 : }
258 :
259 : KOKKOS_FUNCTION inline Real3
260 34783344 : VariableGradient::operator()(Datum & datum, unsigned int qp, unsigned int comp) const
261 : {
262 : KOKKOS_ASSERT(_var.initialized());
263 :
264 34783344 : if (_var.coupled())
265 : {
266 : KOKKOS_ASSERT(!datum.isNodal());
267 :
268 34783344 : auto & elem = datum.elem();
269 34783344 : auto side = datum.side();
270 34783344 : auto offset = datum.qpOffset();
271 :
272 : return side == libMesh::invalid_uint
273 34783344 : ? datum.system(_var.sys(comp))
274 34783344 : .getVectorQpGrad(elem, offset + qp, _var.var(comp), _var.tag())
275 0 : : datum.system(_var.sys(comp))
276 34783344 : .getVectorQpGradFace(elem, side, datum.J(qp), qp, _var.var(comp), _var.tag());
277 : }
278 : else
279 0 : return Real3(0);
280 : }
281 :
282 : } // namespace Kokkos
283 : } // namespace Moose
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