<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
</head>
<body>
<div style="line-break:after-white-space">Hi Dave:
<div><br>
</div>
<div>
<div>
<blockquote type="cite">
<div>On Sep 27, 2024, at 4:43 PM, Dave May <dave.mayhem23@gmail.com> wrote:</div>
<br class="x_Apple-interchange-newline">
<div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">Hi all,
<div><br>
</div>
<div>Sorry to be very late coming to this party.</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div><span style="color:rgb(0,0,0)">Welcome to the party :)</span></div>
<br>
<blockquote type="cite">
<div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">
<div>I had always intended for swarm to support ghost particles. The way I wanted to do this was via a new migrate type (<span style="font-family:Menlo; font-size:11px">DMSWARM_MIGRATE_GHOST</span>) (or a better name - suggestions welcome) and a new migrate
 function. The new migrate function would call a user defined function, with a signature</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<blockquote type="cite">
<div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">
<div>DMSwarmMigrateGhostSelect(DM swarm, void *user_context, PetscInt *nghost, PetscMPIInt *ranks[] PetscInt *pointids[])</div>
<div><br>
</div>
<div dir="auto">DMSwarmMigrateGhostSelect() returns an array of all points indices which are to be ghosted, and the ranks where these ghost points should be sent.<br>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>I coded myself something similar (see <span style="color:rgb(99,99,36); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre; background-color:rgb(255,255,255)">create_ghost_atoms</span> in the attached file) . I use the background DMDA mesh
 to create the paddles (3D case) for the ghost particles, and <span style="color:rgb(99,99,36); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre; background-color:rgb(255,255,255)">DMDAGetNeighbors
</span><span style="white-space:pre; background-color:rgb(255,255,255)"><font color="#000000">to get a list of the neighbor ranks</font></span>.  </div>
<br>
<blockquote type="cite">
<div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">
<div dir="auto">Then in the ghost migrate function one would use ranks[] to define the scatter pattern and then pack swarm points found in pointids[] into buffers and then send em.</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>You mean do something like this lines in <span style="color:rgb(99,99,36); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre; background-color:rgb(255,255,255)">DMSwarmMigrate_Push_Basic</span>:</div>
<div><br>
</div>
<div>
<div style="color:rgb(46,46,46); background-color:rgb(255,255,255); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; line-height:18px; white-space:pre">
<div><span style="color:rgb(116,46,125)">for</span> <span style="color:rgb(94,94,94)">
(</span>p <span style="color:rgb(94,94,94)">=</span> <span style="color:rgb(73,104,57)">
0</span><span style="color:rgb(94,94,94)">;</span> p <span style="color:rgb(94,94,94)">
<</span> npoints<span style="color:rgb(94,94,94)">;</span> p<span style="color:rgb(94,94,94)">++)</span>
<span style="color:rgb(94,94,94)">{</span></div>
<div>nrank <span style="color:rgb(94,94,94)">=</span> <span style="color:rgb(9,89,132)">
rankval</span><span style="color:rgb(94,94,94)">[</span>p<span style="color:rgb(94,94,94)">];</span></div>
<div><span style="color:rgb(116,46,125)">if</span> <span style="color:rgb(94,94,94)">
(</span>nrank <span style="color:rgb(94,94,94)">!=</span> rank<span style="color:rgb(94,94,94)">)</span>
<span style="color:rgb(94,94,94)">{</span></div>
<div><span style="color:rgb(118,217,102)">/* copy point into buffer */</span></div>
<div><span style="color:rgb(99,99,36)">PetscCall</span><span style="color:rgb(94,94,94)">(</span><span style="color:rgb(99,99,36)">DMSwarmDataBucketFillPackedArray</span><span style="color:rgb(94,94,94)">(</span><span style="color:rgb(9,89,132)">swarm</span><span style="color:rgb(94,94,94)">-></span><span style="color:rgb(9,89,132)">db</span><span style="color:rgb(94,94,94)">,</span>
 p<span style="color:rgb(94,94,94)">,</span> point_buffer<span style="color:rgb(94,94,94)">));</span></div>
<div><span style="color:rgb(118,217,102)">/* insert point buffer into DMSwarmDataExchanger */</span></div>
<div><span style="color:rgb(99,99,36)">PetscCall</span><span style="color:rgb(94,94,94)">(</span><span style="color:rgb(99,99,36)">DMSwarmDataExPackData</span><span style="color:rgb(94,94,94)">(</span>de<span style="color:rgb(94,94,94)">,</span> nrank<span style="color:rgb(94,94,94)">,</span>
<span style="color:rgb(73,104,57)">1</span><span style="color:rgb(94,94,94)">,</span> point_buffer<span style="color:rgb(94,94,94)">));</span></div>
<div><span style="color:rgb(94,94,94)">}</span></div>
<div><span style="color:rgb(94,94,94)">}</span></div>
</div>
</div>
<div><br>
</div>
<div>???</div>
<br>
<blockquote type="cite">
<div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">
<div dir="auto">Removal of points (although unlikely required) could be achieved by sorting and removing dups from pointids[] and deleting indices from largest to smallest. Duplicate indices will likely appear in pointids[] in most ghost scenarios (eg eval
 an SPH kernel) and thus need to be handled if one is to remove sent points</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<blockquote type="cite">
<div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">
<div dir="auto">Lastly, I would have a mechanism to "reset" the DMSwarm post ghost scatter to remove the scattered ghost points. As ghosted points would appear at the back of the array a reset would just mean setting the length of the valid points back to the
 value it had prior to the ghosting operation.</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>Yep, I implemented something similar (I think) in <span style="color:rgb(99,99,36); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre; background-color:rgb(255,255,255)">destroy_ghost_atoms
</span><span style="white-space:pre; background-color:rgb(255,255,255)"><font color="#000000">inside Ghosts.cpp.</font></span></div>
<div><br>
</div>
<blockquote type="cite">
<div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">
<div dir="auto">I think it’s fairly straightforward to add support for this. Let me know if want to tackle it, or if you want me to code it up.</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>I would be happy to discuss further about it! Let me know how. </div>
<div><br>
</div>
<div>An other interesting question to address (which I am facing right now) would be the communication between ghosts and real particles during a SNES solver. For instance, something like this:</div>
<div><br>
</div>
<div>VecScatterBegin(VecScatter scatter,Vec globalin,Vec localin,InsertMode INSERT_VALUES, ScatterMode SCATTER_FORWARD);</div>
<div>VecScatterEnd(VecScatter scatter,Vec globalin,Vec localin,InsertMode INSERT_VALUES,ScatterMode SCATTER_FORWARD);</div>
<div><br>
</div>
<div>/* For example, do local calculations from localin to localout */</div>
<div><br>
</div>
<div>VecScatterBegin(VecScatter scatter,Vec localout,Vec globalout,InsertMode ADD_VALUES,ScatterMode SCATTER_REVERSE);</div>
<div>VecScatterEnd(VecScatter scatter,Vec localout,Vec globalout,InsertMode ADD_VALUES,ScatterMode SCATTER_REVERSE); </div>
<div><br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>
<div style="color:rgb(0,0,0)">Thanks,</div>
<div style="color:rgb(0,0,0)">Miguel</div>
</div>
<div><br>
</div>
<div></div>
</div>
</div>
</div>
<div style="line-break:after-white-space">
<div>
<div>
<div></div>
<br>
<blockquote type="cite">
<div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">
<div dir="auto">Cheers,</div>
<div dir="auto">Dave</div>
</div>
</div>
</div>
<div>
<div dir="ltr"><br>
<div class="x_gmail_quote">
<div dir="ltr" class="x_gmail_attr">On Fri, 27 Sept 2024 at 01:51, MIGUEL MOLINOS PEREZ <<a href="mailto:mmolinos@us.es" target="_blank">mmolinos@us.es</a>> wrote:<br>
</div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div style="line-break:after-white-space">Thank you Matt, let me give it try.
<div><br>
</div>
<div>Miguel<br id="x_m_6582487157524905518m_-3867579286088368542lineBreakAtBeginningOfMessage">
<div><br>
<blockquote type="cite">
<div>On Sep 27, 2024, at 3:44 AM, Matthew Knepley <<a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank">knepley@gmail.com</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div dir="ltr" style="font-family:Helvetica; font-size:12px; font-style:normal; font-variant-caps:normal; font-weight:400; letter-spacing:normal; text-align:start; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; word-spacing:0px; text-decoration:none">
<div dir="ltr">On Thu, Sep 26, 2024 at 7:18 PM MIGUEL MOLINOS PEREZ <<a href="mailto:mmolinos@us.es" target="_blank">mmolinos@us.es</a>> wrote:<br>
</div>
<div class="x_gmail_quote">
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>I see, you mean:
<div><br>
<div>Create the ghost particles at the local cell with the same properties as particle 1 <span>(duplicate the original particle) but different value<span> </span></span>DMSwarmField_rank<span>. Then, call </span>DMSwarmMigrate(*,PETSC_FALSE) so we do the migration
 and delete the local copies of the particle 1.  Right? </div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>Yep. I think it will work, from what I know about BASIC.</div>
<div><br>
</div>
<div>  Thanks,</div>
<div><br>
</div>
<div>     Matt</div>
<div> </div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>
<div>
<div>Thanks,</div>
<div>Miguel</div>
<div>
<div><br>
<blockquote type="cite">
<div>On Sep 26, 2024, at 11:09 PM, Matthew Knepley <<a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank">knepley@gmail.com</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div dir="ltr" style="font-family:Helvetica; font-size:12px; font-style:normal; font-variant-caps:normal; font-weight:400; letter-spacing:normal; text-align:start; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; word-spacing:0px; text-decoration:none">
<div dir="ltr">On Thu, Sep 26, 2024 at 11:20 AM MIGUEL MOLINOS PEREZ <<a href="mailto:mmolinos@us.es" target="_blank">mmolinos@us.es</a>> wrote:<br>
</div>
<div class="x_gmail_quote">
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>Thank you Matt.</div>
<div><br>
</div>
<div>Okey, let me have a careful look to the <span style="color:rgb(99,99,36); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre-wrap; background-color:rgb(255,255,255)">DMSwarmMigrate_Push_Basic</span> implementation to see if there is some
 workaround.</div>
<div><br>
</div>
<div>The idea of adding new particles is interesting. However, in that case, we need to initialize the new <span>(ghost)</span> particles using the fields of the “real” particle, right? This can be done using something like:</div>
<div>
<pre id="x_m_6582487157524905518m_-3867579286088368542m_8591528946925750581m_6734545526208535891codecell72" style="box-sizing:border-box; overflow:auto; clear:both; font-size:0.875em; margin-top:0px; margin-bottom:0px; border-radius:0.25rem; line-height:17.5px; padding:1rem"><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Vec/VecGhostUpdateBegin/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJpfWJBnPg$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">VecGhostUpdateBegin</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">(</span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Vec/Vec/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJrHgeioUw$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">Vec</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"> </span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">globalout</span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">,</span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Sys/InsertMode/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJrYr3gqrg$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">InsertMode</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"> </span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Sys/ADD_VALUES/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJoF-UyWOQ$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">ADD_VALUES</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">,</span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"> </span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Vec/ScatterMode/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJoFdAXMjQ$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">ScatterMode</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"> </span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Vec/SCATTER_REVERSE/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJpjVY8L8w$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">SCATTER_REVERSE</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">);</span>
<span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Vec/VecGhostUpdateEnd/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJoXZicuuQ$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">VecGhostUpdateEnd</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">(</span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Vec/Vec/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJrHgeioUw$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">Vec</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"> </span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">globalout</span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">,</span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Sys/InsertMode/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJrYr3gqrg$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">InsertMode</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"> </span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Sys/ADD_VALUES/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJoF-UyWOQ$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">ADD_VALUES</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">,</span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"> </span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Vec/ScatterMode/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJoFdAXMjQ$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">ScatterMode</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"> </span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)"><a href="https://urldefense.us/v3/__https://petsc.org/release/manualpages/Vec/SCATTER_REVERSE/__;!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJpjVY8L8w$" target="_blank" style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">SCATTER_REVERSE</a></span><span style="box-sizing:border-box; color:rgb(15,15,8)">);</span></pre>
</div>
<div>for the particle fields (?). </div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>I think we can just copy from the local particle. For example, suppose I decide that particle 1 should go to rank 5, 12, and 27. Then</div>
<div>I first set p1.rank = 5, then I add two new particles with the same values as particle 1, but with rank = 12 and 27. Then when I call migrate, it will move these three particles to the correct processes, and delete the original particles and the copies
 from the local set.</div>
<div><br>
</div>
<div>  Thanks,</div>
<div><br>
</div>
<div>     Matt</div>
<div> </div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>Thanks,</div>
<div>Miguel</div>
<div><br>
</div>
<div><br>
<blockquote type="cite">
<div>On Sep 26, 2024, at 3:53 PM, Matthew Knepley <<a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank">knepley@gmail.com</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div dir="ltr" style="font-family:Helvetica; font-size:12px; font-style:normal; font-variant-caps:normal; font-weight:400; letter-spacing:normal; text-align:start; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; word-spacing:0px; text-decoration:none">
<div dir="ltr">On Thu, Sep 26, 2024 at 6:31 AM MIGUEL MOLINOS PEREZ <<a href="mailto:mmolinos@us.es" target="_blank">mmolinos@us.es</a>> wrote:<br>
</div>
<div class="x_gmail_quote">
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>Hi Matt et al,</div>
<div><br>
</div>
<div>I’ve been working on the scheme that you proposed to create ghost particles (atoms in my case), and it works! With a couple of caveats: </div>
<div>-1º In general the overlap particles will be migrate from their own rank to more than one neighbor rank, this is specially relevant for those located close to the corners. Therefore, you'll need to call DMSwarmMigrate several times (27 times for 3D cells),
 during the migration process. </div>
<div></div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>That is terrible. Let's just fix DMSwarmMigrate to have a mode that sends the particle to all overlapping neighbors at once. It can't be that hard.</div>
<div> </div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>-2º You need to set <span style="background-color:rgb(255,255,255)"><span style="color:rgb(73,104,57); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre-wrap">DMSWARM_MIGRATE_BASIC.
</span><span style="white-space:pre-wrap"><font>Otherwise the proposed algorithm will not work at all!</font></span></span></div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>Oh, I should have thought of that. Sorry.</div>
<div><br>
</div>
<div>I can help code up that extension. Can you take a quick look at the BASIC code? Right now, we just use the rank attached to the particle</div>
<div>to send it. We could have an arrays of ranks, but that seems crazy, and would blow up particle storage. How about just adding new particles</div>
<div>with the other ranks right before migration?</div>
<div><br>
</div>
<div>   Thanks,</div>
<div><br>
</div>
<div>     Matt</div>
<div> </div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>Hope this helps to other folks!</div>
<div><br>
</div>
<div>I have a follow-up question about periodic bcc on this context, should I open a new thread of keep posting here?</div>
<div><br>
</div>
<div>Thanks,</div>
Miguel<br id="x_m_6582487157524905518m_-3867579286088368542m_8591528946925750581m_6734545526208535891m_-1382752044991804335lineBreakAtBeginningOfMessage">
<div><br>
<blockquote type="cite">
<div>On Aug 7, 2024, at 4:22 AM, MIGUEL MOLINOS PEREZ <<a href="mailto:mmolinos@us.es" target="_blank">mmolinos@us.es</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div>
<div>
<div>Thanks Matt, I think I'll start by making a small program as a proof of concept. Then, if it works I'll implement it in my code and I'll be happy to share it too :-)</div>
<div><br>
</div>
<div>Miguel</div>
<div><br>
<blockquote type="cite">
<div>On Aug 4, 2024, at 3:30 AM, Matthew Knepley <<a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank">knepley@gmail.com</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div dir="ltr" style="font-family:Helvetica; font-size:12px; font-style:normal; font-variant-caps:normal; font-weight:400; letter-spacing:normal; text-align:start; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; word-spacing:0px; text-decoration:none">
<div dir="ltr">On Fri, Aug 2, 2024 at 7:15 PM MIGUEL MOLINOS PEREZ <<a href="mailto:mmolinos@us.es" target="_blank">mmolinos@us.es</a>> wrote:<br>
</div>
<div class="x_gmail_quote">
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>
<div>Thanks again Matt, that makes a lot more sense !!</div>
<div><br>
</div>
<div>Just to check that we are on the same page. You are saying: </div>
<div><br>
</div>
<div>1. create a field define a field called "owner rank" for each particle. </div>
<div><br>
</div>
<div>2. Identify the phantom particles and modify the internal variable defined by the DMSwarmField_rank variable. </div>
<div><br>
</div>
<div>3. Call DMSwarmMigrate(*,PETSC_FALSE), do the calculations using the new local vector including the ghost particles. </div>
<div><br>
</div>
<div>4. Then, once the calculations are done, rename the DMSwarmField_rank variable using the "owner rank" variable and call DMSwarmMigrate(*,PETSC_FALSE) once again.</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>I don't think we need this last step. We can just remove those ghost particles for the next step I think.</div>
<div><br>
</div>
<div>  Thanks,</div>
<div><br>
</div>
<div>     Matt</div>
<div> </div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>
<div>Thank you,</div>
<div>Miguel</div>
<div><br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>
<blockquote type="cite">
<div>On Aug 2, 2024, at 5:33 PM, Matthew Knepley <<a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank">knepley@gmail.com</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div dir="ltr" style="font-family:Helvetica; font-size:12px; font-style:normal; font-variant-caps:normal; font-weight:400; letter-spacing:normal; text-align:start; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; word-spacing:0px; text-decoration:none">
<div dir="ltr">On Fri, Aug 2, 2024 at 11:15 AM MIGUEL MOLINOS PEREZ <<a href="mailto:mmolinos@us.es" target="_blank">mmolinos@us.es</a>> wrote:<br>
</div>
<div class="x_gmail_quote">
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>Thank you Matt for your time,
<div><br>
</div>
<div>What you describe seems to me the ideal approach. </div>
<div><br>
</div>
<div>
<blockquote type="cite">
<div dir="ltr">
<div class="x_gmail_quote">
<div>1) Add a particle field 'ghost' that identifies ghost vs owned particles. I think it needs options OWNED, OVERLAP, and GHOST</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>This means, locally, I need to allocate Nlocal + ghost particles (duplicated) for my model?</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>I would do it another way. I would allocate the particles with no overlap and set them up. Then I would identify the halo particles, mark them as OVERLAP, call DMSwarmMigrate(), and mark the migrated particles as GHOST, then unmark the OVERLAP particles.
 Shoot! That marking will not work since we cannot tell the difference between particles we received and particles we sent. Okay, instead of the `ghost` field we need an `owner rank` field. So then we</div>
<div><br>
</div>
<div>1) Setup the non-overlapping particles</div>
<div><br>
</div>
<div>2) Identify the halo particles</div>
<div><br>
</div>
<div>3) Change the `rank`, but not the `owner rank`</div>
<div><br>
</div>
<div>4) Call DMSwarmMigrate()</div>
<div><br>
</div>
<div>Now we can identify ghost particles by the `owner rank`</div>
<div> </div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>
<div>If that so, how to do the communication between the ghost particles living in the rank i and their “real” counterpart in the rank j.</div>
</div>
<div><br>
</div>
<div>Algo, as an alternative, what about:</div>
<div>1) Use an IS tag which contains,<span> </span><span>for each rank,</span><span> a </span>list of the global index of the neighbors particles outside of the rank. </div>
<div>2) Use <span style="color:rgb(75,81,1); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre-wrap; background-color:rgb(255,255,255)">VecCreateGhost t</span>o create a new vector which contains extra local space for the ghost components of
 the vector. </div>
<div>3) Use <font color="#4e4900" style="font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre-wrap; background-color:rgb(255,255,255)">VecScatterCreate,
</font><span style="font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre-wrap; background-color:rgb(255,255,255); color:rgb(78,73,0)">VecScatterBegin, and
</span><span style="font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre-wrap; background-color:rgb(255,255,255); color:rgb(78,73,0)">VecScatterEnd
</span>to do the transference of data between a vector obtained with<span> </span><span style="color:rgb(99,99,36); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre-wrap; background-color:rgb(255,255,255)"> DMSwarmCreateGlobalVectorFromField</span> </div>
<div>4) Do necessary computations using the vectors created with <span style="color:rgb(75,81,1); font-family:Menlo,Monaco,"Courier New",monospace; white-space:pre-wrap; background-color:rgb(255,255,255)">VecCreateGhost</span>.</div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>This is essentially what Migrate() does. I was trying to reuse the code.</div>
<div><br>
</div>
<div>  Thanks,</div>
<div><br>
</div>
<div>     Matt</div>
<div> </div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>Thanks,</div>
<div>Miguel</div>
<div>
<div><br>
<blockquote type="cite">
<div>On Aug 2, 2024, at 8:58 AM, Matthew Knepley <<a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank">knepley@gmail.com</a>> wrote:</div>
<br>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">On Thu, Aug 1, 2024 at 4:40 PM MIGUEL MOLINOS PEREZ <<a href="mailto:mmolinos@us.es" target="_blank">mmolinos@us.es</a>> wrote:<br>
</div>
<div class="x_gmail_quote">
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div><u></u><u></u>
<div dir="ltr" id="x_m_6582487157524905518m_-3867579286088368542m_8591528946925750581m_6734545526208535891m_-1382752044991804335m_6339866382597766808m_5114540859675030278m_6853013589290146639pfptBanner8j38xab" style="display:block; text-align:left; margin:16px 0px; padding:8px 16px; border-radius:4px; min-width:200px; background-color:rgb(208,216,220); border-top-width:4px; border-top-style:solid; border-top-color:rgb(144,164,174)">
<div id="x_m_6582487157524905518m_-3867579286088368542m_8591528946925750581m_6734545526208535891m_-1382752044991804335m_6339866382597766808m_5114540859675030278m_6853013589290146639pfptBanner8j38xab" style="float:left; display:block; margin:0px 0px 1px; max-width:600px">
<div id="x_m_6582487157524905518m_-3867579286088368542m_8591528946925750581m_6734545526208535891m_-1382752044991804335m_6339866382597766808m_5114540859675030278m_6853013589290146639pfptBanner8j38xab" style="display:block; background-color:rgb(208,216,220); font-family:Arial,sans-serif; font-weight:bold; font-size:14px; line-height:18px">
This Message Is From an External Sender<span> </span></div>
<div id="x_m_6582487157524905518m_-3867579286088368542m_8591528946925750581m_6734545526208535891m_-1382752044991804335m_6339866382597766808m_5114540859675030278m_6853013589290146639pfptBanner8j38xab" style="font-weight:normal; display:block; background-color:rgb(208,216,220); font-family:Arial,sans-serif; font-size:12px; line-height:18px; margin-top:2px">
This message came from outside your organization.<span> </span></div>
</div>
<div style="height:0px; clear:both; display:block; line-height:0; font-size:0.01px">
 </div>
</div>
<u></u>
<div>
<pre style="font-family:sans-serif; font-size:12px; white-space:pre-wrap">Dear all,

I am implementing a Molecular Dynamics (MD) code using the DMSWARM interface. In the MD simulations we evaluate on each particle (atoms) some kind of scalar functional using data from the neighbouring atoms. My problem lies in the parallel implementation of the model, because sometimes, some of these neighbours lie on a different processor. 

This is usually solved by using ghost particles.  A similar approach (with nodes instead) is already implemented for other PETSc mesh structures like DMPlexConstructGhostCells. Unfortunately, I don't see this kind of constructs for DMSWARM. Am I missing something?

I this could be done by applying a buffer region by exploiting the background DMDA mesh that I already use to do domain decomposition. Then using the buffer region of each cell to locate the ghost particles and finally using VecCreateGhost. Is this feasible? Or is there an easier approach using other PETSc functions.</pre>
</div>
</div>
</blockquote>
<div><br>
</div>
<div>This is feasible, but it would be good to develop a set of best practices, since we have been mainly focused on the case of non-redundant particles. Here is how I think I would do what you want.</div>
<div><br>
</div>
<div>1) Add a particle field 'ghost' that identifies ghost vs owned particles. I think it needs options OWNED, OVERLAP, and GHOST</div>
<div><br>
</div>
<div>2) At some interval identify particles that should be sent to other processes as ghosts. I would call these "overlap particles". The determination</div>
<div>    seems application specific, so I would leave this determination to the user right now. We do two things to these particles</div>
<div><br>
</div>
<div>    a) Mark chosen particles as OVERLAP</div>
<div><br>
</div>
<div>    b) Change rank to process we are sending to</div>
<div><br>
</div>
<div>3) Call DMSwarmMigrate with PETSC_FALSE for the particle deletion flag</div>
<div><br>
</div>
<div>4) Mark OVERLAP particles as GHOST when they arrive</div>
<div><br>
</div>
<div>There is one problem in the above algorithm. It does not allow sending particles to multiple ranks. We would have to do this</div>
<div>in phases right now, or make a small adjustment to the interface allowing replication of particles when a set of ranks is specified.</div>
<div><br>
</div>
<div>  THanks,</div>
<div><br>
</div>
<div>     Matt</div>
<div> </div>
<blockquote class="x_gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left-width:1px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div>
<div>
<pre style="font-family:sans-serif; font-size:12px; white-space:pre-wrap">Thank you,
Miguel

</pre>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br clear="all">
<div><br>
</div>
<span class="x_gmail_signature_prefix">--<span> </span></span><br>
<div dir="ltr" class="x_gmail_signature">
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments lead.<br>
-- Norbert Wiener</div>
<div><br>
</div>
<div><a href="https://urldefense.us/v3/__http://www.cse.buffalo.edu/*knepley/__;fg!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJqV0G09Wg$" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a><br>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br clear="all">
<div><br>
</div>
<span class="x_gmail_signature_prefix">--<span> </span></span><br>
<div dir="ltr" class="x_gmail_signature">
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments lead.<br>
-- Norbert Wiener</div>
<div><br>
</div>
<div><a href="https://urldefense.us/v3/__http://www.cse.buffalo.edu/*knepley/__;fg!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJqV0G09Wg$" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br clear="all">
<div><br>
</div>
<span class="x_gmail_signature_prefix">--<span> </span></span><br>
<div dir="ltr" class="x_gmail_signature">
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments lead.<br>
-- Norbert Wiener</div>
<div><br>
</div>
<div><a href="https://urldefense.us/v3/__http://www.cse.buffalo.edu/*knepley/__;fg!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJqV0G09Wg$" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</blockquote>
</div>
<br clear="all">
<div><br>
</div>
<span class="x_gmail_signature_prefix">--<span> </span></span><br>
<div dir="ltr" class="x_gmail_signature">
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments lead.<br>
-- Norbert Wiener</div>
<div><br>
</div>
<div><a href="https://urldefense.us/v3/__http://www.cse.buffalo.edu/*knepley/__;fg!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJqV0G09Wg$" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</blockquote>
</div>
<br clear="all">
<div><br>
</div>
<span class="x_gmail_signature_prefix">--<span> </span></span><br>
<div dir="ltr" class="x_gmail_signature">
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments lead.<br>
-- Norbert Wiener</div>
<div><br>
</div>
<div><a href="https://urldefense.us/v3/__http://www.cse.buffalo.edu/*knepley/__;fg!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJqV0G09Wg$" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br clear="all">
<div><br>
</div>
<span class="x_gmail_signature_prefix">--<span> </span></span><br>
<div dir="ltr" class="x_gmail_signature">
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments lead.<br>
-- Norbert Wiener</div>
<div><br>
</div>
<div><a href="https://urldefense.us/v3/__http://www.cse.buffalo.edu/*knepley/__;fg!!G_uCfscf7eWS!dHNd2Wiqx529QMIoMUJ2N9KCSssD66koKRtx2-UcBvPo__o_PDSsijzmBTWcrfapO5ug6AnIaoy6lJqV0G09Wg$" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br>
</div>
</div>
</body>
</html>