LCOV - code coverage report
Current view: top level - src/52_fft_mpi_noabirule - m_fftw3.F90 (source / functions) Coverage Total Hit
Test: coverage.info Lines: 1.3 % 226 3
Test Date: 2026-11-06 01:31:13 Functions: 2.6 % 38 1
Branches: 0.0 % 148 0

             Branch data     Line data    Source code
       1                 :             : !!****m* ABINIT/m_fftw3
       2                 :             : !! NAME
       3                 :             : !! m_fftw3
       4                 :             : !!
       5                 :             : !! FUNCTION
       6                 :             : !!  This module provides wrappers for the FFTW3 routines: in-place and out-of-place version.
       7                 :             : !!
       8                 :             : !! COPYRIGHT
       9                 :             : !! Copyright (C) 2009-2026 ABINIT group (MG, FD)
      10                 :             : !! This file is distributed under the terms of the
      11                 :             : !! GNU General Public License, see ~abinit/COPYING
      12                 :             : !! or http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt .
      13                 :             : !!
      14                 :             : !! NOTES
      15                 :             : !!  1) MPI parallelism is in testing stage
      16                 :             : !!  2) For better performance the FFT divisions should contain small factors  [2, 3, 5, 7, 11]
      17                 :             : !!
      18                 :             : !! SOURCE
      19                 :             : 
      20                 :             : #if defined HAVE_CONFIG_H
      21                 :             : #include "config.h"
      22                 :             : #endif
      23                 :             : 
      24                 :             : #include "abi_common.h"
      25                 :             : 
      26                 :             : ! It seems that MKL wrappers do not like the advanced interfaces for
      27                 :             : ! r2c and c2r transforms although they work fine if the true FFTW3 library is used.
      28                 :             : !#define DEV_RC_BUG
      29                 :             : #undef DEV_RC_BUG
      30                 :             : 
      31                 :             : #define FFTLIB "FFTW3"
      32                 :             : ! do not use FFT_PREF(name) since not working with NAG compiler
      33                 :             : #define FFT_PREF_fftrisc fftw3_fftrisc
      34                 :             : #define FFT_PREF_fftrisc_mixprec fftw3_fftrisc_mixprec
      35                 :             : #define FFT_PREF_fftpad fftw3_fftpad
      36                 :             : #define FFT_PREF_fftug_dp fftw3_fftug_dp
      37                 :             : #define FFT_PREF_fftur_dp fftw3_fftur_dp
      38                 :             : #define FFT_PREF_fftug fftw3_fftug
      39                 :             : #define FFT_PREF_fftur fftw3_fftur
      40                 :             : 
      41                 :             : 
      42                 :             : 
      43                 :             : #define SPAWN_THREADS_HERE(ndat, nthreads) fftw3_spawn_threads_here(ndat, nthreads)
      44                 :             : #define FFT_DOUBLE 1
      45                 :             : #define FFT_SINGLE 2
      46                 :             : #define FFT_MIXPREC 3
      47                 :             : 
      48                 :             : MODULE m_fftw3
      49                 :             : 
      50                 :             :  use defs_basis
      51                 :             :  use m_abicore
      52                 :             :  use m_errors
      53                 :             :  use m_xomp
      54                 :             :  use m_xmpi
      55                 :             :  use m_hide_blas
      56                 :             :  use m_cgtools
      57                 :             :  use m_cplxtools
      58                 :             :  use m_distribfft
      59                 :             :  use m_fftcore
      60                 :             :  use, intrinsic :: iso_c_binding
      61                 :             : 
      62                 :             :  use m_time,           only : timab
      63                 :             :  use m_numeric_tools,  only : imax_loc
      64                 :             :  use defs_abitypes,    only : MPI_type
      65                 :             :  use m_mpinfo,         only : ptabs_fourwf
      66                 :             :  use m_fstrings,       only : strcat, itoa, sjoin
      67                 :             :  use m_fft_mesh,       only : zpad_t
      68                 :             : 
      69                 :             :  implicit none
      70                 :             : 
      71                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
      72                 :             :  include 'fftw3-mpi.f03'
      73                 :             : #endif
      74                 :             : 
      75                 :             : !This should be done but MKL fftw hasn't always this include file
      76                 :             : !#ifdef HAVE_FFT_FFTW3
      77                 :             : ! include 'fftw3.f03'
      78                 :             : !#endif
      79                 :             : 
      80                 :             :  private
      81                 :             : 
      82                 :             : ! Entry points for client code
      83                 :             :  public :: fftw3_seqfourdp      ! 3D FFT of lengths nx, ny, nz. Mainly used for densities or potentials.
      84                 :             :  public :: fftw3_seqfourwf      ! FFT transform of wavefunctions (high-level interface).
      85                 :             :  public :: fftw3_fftrisc
      86                 :             :  public :: fftw3_fftrisc_mixprec ! Mixed precision version of fftrisc: input/output in dp, computation done in sp.
      87                 :             :  public :: fftw3_fftug          ! G-->R. 3D zero-padded FFT of lengths nx, ny, nz. Mainly used for wavefunctions
      88                 :             :  public :: fftw3_fftur          ! R-->G, 3D zero-padded FFT of lengths nx, ny, nz. Mainly used for wavefunctions
      89                 :             :  public :: fftw3_use_lib_threads
      90                 :             :  public :: fftw3_spawn_threads_here
      91                 :             : 
      92                 :             :  public :: fftw3_mpifourdp
      93                 :             : 
      94                 :             : ! Low-level routines.
      95                 :             :  public :: fftw3_cleanup        ! Reset FFTW to the pristine state it was in when you started your program,
      96                 :             :  public :: fftw3_init_threads   ! one-time initialization required to use FFTW3 threads.
      97                 :             :  public :: fftw3_set_nthreads   ! Set the number of threads you want FFTW3 to use when HAVE_FFT_FFTW3_THREADS is defined.
      98                 :             :  public :: fftw3_r2c_op         ! Real to complex transform (out-of-place version).
      99                 :             :  public :: fftw3_c2r_op         ! Complex to real transform (out-of-place version).
     100                 :             :  public :: fftw3_c2c_op         ! complex to complex transform (out-of-place version).
     101                 :             :  public :: fftw3_c2c_ip         ! complex to complex transform (in-place version).
     102                 :             :  public :: fftw3_many_dft_op    ! Driver routine for many out-of-place 3D complex-to-complex FFTs.
     103                 :             :  public :: fftw3_many_dft_ip    ! Driver routine for many in-place 3D complex-to-complex FFTs.
     104                 :             :  public :: fftw3_fftpad         ! Driver routines for zero-padded FFT of wavefunctions.
     105                 :             :  public :: fftw3_fftpad_dp      ! Driver routines for zero-padded FFT of wavefunctions.
     106                 :             :  public :: fftw3_fftug_dp       ! Driver routines for zero-padded FFT of wavefunctions.
     107                 :             :  public :: fftw3_poisson        ! Solve the poisson equation in G-space starting from n(r).
     108                 :             : 
     109                 :             :  ! MPI version
     110                 :             :  public :: fftw3_mpiback_wf
     111                 :             :  public :: fftw3_mpiback_manywf
     112                 :             :  public :: fftw3_mpiforw_wf
     113                 :             :  public :: fftw3_mpiforw_manywf
     114                 :             :  public :: fftw3_mpiback
     115                 :             :  public :: fftw3_mpiforw
     116                 :             :  public :: fftw3_applypot
     117                 :             :  public :: fftw3_applypot_many
     118                 :             :  public :: fftw3_accrho
     119                 :             : 
     120                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
     121                 :             : ! flags copied from fftw3.f
     122                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_FORWARD = FFTW_FORWARD
     123                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_BACKWARD = FFTW_BACKWARD
     124                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_ESTIMATE = FFTW_ESTIMATE
     125                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_MEASURE = FFTW_MEASURE
     126                 :             :  ! end flags copied from fftw3.f
     127                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_MPI_TRANSPOSED_IN = FFTW_MPI_TRANSPOSED_IN
     128                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_MPI_TRANSPOSED_OUT = FFTW_MPI_TRANSPOSED_OUT
     129                 :             :  ! end flags copies from fftw3-mpi.f03
     130                 :             : #else
     131                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_FORWARD = -1
     132                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_BACKWARD = +1
     133                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_ESTIMATE = 64
     134                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_MEASURE = 0
     135                 :             : ! end flags copied from fftw3.f
     136                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_MPI_TRANSPOSED_IN = 536870912
     137                 :             :  integer,public,parameter :: ABI_FFTW_MPI_TRANSPOSED_OUT = 1073741824
     138                 :             : ! end flags copies from fftw3-mpi.f03
     139                 :             : #endif
     140                 :             : 
     141                 :             : ! ==========================================================================================
     142                 :             : ! ==== Variables introduced for the FFTW3 interface in abinit. Not belonging to fftw3.f ====
     143                 :             : ! ==========================================================================================
     144                 :             : 
     145                 :             :  integer,public,parameter :: NULL_PLAN = 0
     146                 :             :  ! MKL wrappers might return NULL_PLAN if a particular FFTW3 feature is not available
     147                 :             : 
     148                 :             :  integer,public,parameter :: KIND_FFTW_PLAN = 8
     149                 :             :  ! It should be at least integer*@SIZEOF_INT_P@
     150                 :             :  ! MKL wrappers requires it to be integer*8, so do _not_ use C_INTPTR_T.
     151                 :             : 
     152                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_THREADS
     153                 :             :  integer,private,save :: THREADS_INITED = 0
     154                 :             :  ! 1 if treads have been initialized. 0 otherwise.
     155                 :             : #endif
     156                 :             : 
     157                 :             :  logical,private,save :: USE_LIB_THREADS = .FALSE.
     158                 :             : !!***
     159                 :             : 
     160                 :             : !----------------------------------------------------------------------
     161                 :             : 
     162                 :             : !!****t* m_fftw3/fftw3_plan3_t
     163                 :             : !! NAME
     164                 :             : !! fftw3_plan3_t
     165                 :             : !!
     166                 :             : !! FUNCTION
     167                 :             : !!  Structure storing the pointer to the FFTW plan as well as the options used to generate it.
     168                 :             : !!
     169                 :             : !! SOURCE
     170                 :             : 
     171                 :             :  type,private :: fftw3_plan3_t
     172                 :             :    integer :: isign=0                           ! Sign of the exponential in the FFT
     173                 :             :    integer :: ndat=-1                           ! Number of FFTs associated to the plan
     174                 :             :    integer :: flags=-HUGE(0)                    ! FFTW3 flags used to construct the plan.
     175                 :             :    integer(KIND_FFTW_PLAN) :: plan=NULL_PLAN    ! FFTW3 plan.
     176                 :             :    integer :: nthreads=1                        ! The number of threads associated to the plan.
     177                 :             :    integer :: idist=-1
     178                 :             :    integer :: odist=-1
     179                 :             :    integer :: istride=-1
     180                 :             :    integer :: ostride=-1
     181                 :             :    integer :: n(3)=-1                           ! The number of FFT divisions.
     182                 :             :    integer :: inembed(3)=-1
     183                 :             :    integer :: onembed(3)=-1
     184                 :             :    !integer(C_INT) :: alignment(2)              ! The alignment of the arrays used to construct the plan.
     185                 :             :  end type fftw3_plan3_t
     186                 :             : !!***
     187                 :             : 
     188                 :             :  interface fftw3_fftrisc
     189                 :             :    module procedure fftw3_fftrisc_sp
     190                 :             :    module procedure fftw3_fftrisc_dp
     191                 :             :  end interface fftw3_fftrisc
     192                 :             : 
     193                 :             :  interface fftw3_fftug
     194                 :             :    module procedure fftw3_fftug_dp
     195                 :             :    module procedure fftw3_fftug_spc
     196                 :             :    module procedure fftw3_fftug_dpc
     197                 :             :  end interface fftw3_fftug
     198                 :             : 
     199                 :             :  interface fftw3_fftur
     200                 :             :    module procedure fftw3_fftur_dp
     201                 :             :    module procedure fftw3_fftur_spc
     202                 :             :    module procedure fftw3_fftur_dpc
     203                 :             :  end interface fftw3_fftur
     204                 :             : 
     205                 :             :  interface fftw3_c2c_op
     206                 :             :    module procedure fftw3_c2c_op_spc
     207                 :             :    module procedure fftw3_c2c_op_dpc
     208                 :             :  end interface fftw3_c2c_op
     209                 :             : 
     210                 :             :  interface fftw3_c2c_ip
     211                 :             :    module procedure fftw3_c2c_ip_spc
     212                 :             :    module procedure fftw3_c2c_ip_dpc
     213                 :             :  end interface fftw3_c2c_ip
     214                 :             : 
     215                 :             :  interface fftw3_fftpad
     216                 :             :    module procedure fftw3_fftpad_dp
     217                 :             :    module procedure fftw3_fftpad_spc
     218                 :             :    module procedure fftw3_fftpad_dpc
     219                 :             :  end interface fftw3_fftpad
     220                 :             : 
     221                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
     222                 :             :   ! Overloaded planner.
     223                 :             :  interface fftw3_plan_many_dft
     224                 :             :    module procedure dplan_many_dft_1D
     225                 :             :    !module procedure dplan_many_dft_2D
     226                 :             :    module procedure cplan_many_dft
     227                 :             :    module procedure zplan_many_dft
     228                 :             :  end interface fftw3_plan_many_dft
     229                 :             : 
     230                 :             :  interface fftw3_execute_dft
     231                 :             :    module procedure fftw3_execute_dft_dp
     232                 :             :    module procedure fftw3_execute_dft_spc
     233                 :             :    module procedure fftw3_execute_dft_dpc
     234                 :             :  end interface fftw3_execute_dft
     235                 :             : 
     236                 :             :  interface fftw3_alloc_real
     237                 :             :    module procedure fftw3_alloc_real1d_dp
     238                 :             :    module procedure fftw3_alloc_real2d_dp
     239                 :             :    !module procedure fftw3_alloc_real3d_dp
     240                 :             :  end interface fftw3_alloc_real
     241                 :             : 
     242                 :             :  interface fftw3_alloc_complex
     243                 :             :    module procedure fftw3_alloc_complex1d_spc
     244                 :             :    module procedure fftw3_alloc_complex1d_dpc
     245                 :             :  end interface fftw3_alloc_complex
     246                 :             : 
     247                 :             : !!   FDahm :In case of ffw3-mpi flavor, one must include fftw3-mpi.F03 so
     248                 :             : !! the next few lines cause compiler errors because of name redefinition
     249                 :             : !! In deed, i think this should be avoid and replace by 'include fftw3.f03'
     250                 :             : !! MG: These bindings are needed when we use the FFTW3 wrappers provided by
     251                 :             : !!     the MKL library. I agree that we should use the include file fftw3.F03
     252                 :             : !!     but this implies that
     253                 :             : !!     1) we cannot use the procedures defined in this module to call the MKL wrappers
     254                 :             : !!     2) we drop support for FFTW3 versions < 3.2 since these version do not provide
     255                 :             : !!        the F2003 interface
     256                 :             : !!     I don't have any problem in dropping support for old versions of FFTW3
     257                 :             : !!     We just have to handle the migration on the different slaves of the test farm
     258                 :             : !!     builders with MKL should use m_dfti.F90
     259                 :             : !!     builders with FFTW3 should provide a recent version of the library
     260                 :             : !!
     261                 :             : #ifndef HAVE_FFTW3_MPI
     262                 :             :  ! Fortran binding for fftw_malloc
     263                 :             :  interface fftw_malloc
     264                 :             :    type(C_PTR) function fftw_malloc(alloc_size) bind(C, name='fftw_malloc')
     265                 :             :      import
     266                 :             :      integer(C_SIZE_T), value :: alloc_size
     267                 :             :    end function fftw_malloc
     268                 :             :  end interface fftw_malloc
     269                 :             :  ! Fortran binding for fftw_free
     270                 :             :  interface fftw_free
     271                 :             :     subroutine fftw_free(cptr) bind(C, name='fftw_free')
     272                 :             :      import
     273                 :             :      type(C_PTR), value :: cptr
     274                 :             :    end subroutine fftw_free
     275                 :             : end interface
     276                 :             : #endif
     277                 :             : #endif
     278                 :             : 
     279                 :             : CONTAINS  !===========================================================
     280                 :             : 
     281                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_seqfourdp
     282                 :             : !! NAME
     283                 :             : !!  fftw3_seqfourdp
     284                 :             : !!
     285                 :             : !! FUNCTION
     286                 :             : !! Driver routine for 3D FFT of lengths nx, ny, nz. Mainly used for densities or potentials.
     287                 :             : !! FFT Transform is out-of-place
     288                 :             : !!
     289                 :             : !! INPUTS
     290                 :             : !! cplex=1 if fofr is real, 2 if fofr is complex
     291                 :             : !! nx,ny,nz=Number of point along the three directions.
     292                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Leading dimension of the array.
     293                 :             : !! ndat = Number of FFTS
     294                 :             : !! isign= +1 : fofg(G) => fofr(R);
     295                 :             : !!        -1 : fofr(R) => fofg(G)
     296                 :             : !! fofg(2,ldx*ldy*ldz*ndat)=The array to be transformed.
     297                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator. Defaults to FFTW_ESTIMATE.
     298                 :             : !!
     299                 :             : !! OUTPUT
     300                 :             : !! fofr(cplex,ldx*ldy*ldz*ndat)=The FFT of fofg
     301                 :             : !!
     302                 :             : !! SOURCE
     303                 :             : 
     304                 :           0 : subroutine fftw3_seqfourdp(cplex,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign,fofg,fofr,fftw_flags)
     305                 :             : 
     306                 :             : !Arguments ------------------------------------
     307                 :             : !scalars
     308                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign
     309                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
     310                 :             : !arrays
     311                 :             :  real(dp),intent(inout) :: fofg(2*ldx*ldy*ldz*ndat)
     312                 :             :  real(dp),intent(inout) :: fofr(cplex*ldx*ldy*ldz*ndat)
     313                 :             : 
     314                 :             : !Local variables-------------------------------
     315                 :             : !scalars
     316                 :             :  integer,parameter :: iscale1 = 1
     317                 :             :  integer :: my_flags,ii,jj
     318                 :           0 :  complex(sp), allocatable :: work_sp(:)
     319                 :             : ! *************************************************************************
     320                 :             : 
     321                 :           0 :  my_flags = ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
     322                 :             : 
     323                 :           0 :  select case (cplex)
     324                 :             :  case (2)
     325                 :             :    ! Complex to Complex.
     326         [ #  # ]:           0 :    if (fftcore_mixprec == 1) then
     327                 :             :      ! Mixed precision: copy in + in-place + copyout
     328   [ #  #  #  #  :           0 :      ABI_MALLOC(work_sp, (ldx*ldy*ldz*ndat))
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
     329         [ #  # ]:           0 :      if (isign == ABI_FFTW_BACKWARD) then ! +1
     330         [ #  # ]:           0 :        work_sp(:) = cmplx(fofg(1::2), fofg(2::2), kind=sp)
     331         [ #  # ]:           0 :      else if (isign == ABI_FFTW_FORWARD) then ! -1
     332         [ #  # ]:           0 :        work_sp(:) = cmplx(fofr(1::2), fofr(2::2), kind=sp)
     333                 :             :      else
     334                 :           0 :        ABI_BUG("Wrong isign")
     335                 :             :      end if
     336                 :             : 
     337                 :           0 :      call fftw3_c2c_ip_spc(nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, iscale1, isign, work_sp, fftw_flags=my_flags)
     338                 :             : 
     339         [ #  # ]:           0 :      if (isign == ABI_FFTW_BACKWARD) then ! +1
     340                 :             :        jj = 1
     341         [ #  # ]:           0 :        do ii=1,ldx*ldy*ldz*ndat
     342                 :           0 :          fofr(jj) = real(work_sp(ii), kind=dp)
     343                 :           0 :          fofr(jj+1) = aimag(work_sp(ii))
     344                 :           0 :          jj = jj + 2
     345                 :             :        end do
     346         [ #  # ]:           0 :      else if (isign == ABI_FFTW_FORWARD) then ! -1
     347                 :             :        jj = 1
     348         [ #  # ]:           0 :        do ii=1,ldx*ldy*ldz*ndat
     349                 :           0 :          fofg(jj) = real(work_sp(ii), kind=dp)
     350                 :           0 :          fofg(jj+1) = aimag(work_sp(ii))
     351                 :           0 :          jj = jj + 2
     352                 :             :        end do
     353                 :             :      end if
     354         [ #  # ]:           0 :      ABI_FREE(work_sp)
     355                 :             : 
     356                 :             :    else
     357                 :             :      ! double precision version.
     358                 :           0 :      select case (isign)
     359                 :             :      case (ABI_FFTW_BACKWARD) ! +1
     360                 :           0 :        call fftw3_many_dft_op(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign,fofg,fofr,fftw_flags=my_flags)
     361                 :             :      case (ABI_FFTW_FORWARD)  ! -1
     362                 :           0 :        call fftw3_many_dft_op(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign,fofr,fofg,fftw_flags=my_flags)
     363                 :             :      case default
     364      [ #  #  # ]:           0 :        ABI_BUG("Wrong isign")
     365                 :             :      end select
     366                 :             :    end if
     367                 :             : 
     368                 :             :  case (1)
     369                 :             :    ! Real case.
     370                 :           0 :    select case (isign)
     371                 :             :    case (ABI_FFTW_FORWARD)
     372                 :             :      ! -1; R --> G
     373                 :           0 :      call fftw3_r2c_op(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,fofr,fofg,fftw_flags=my_flags)
     374                 :             :    case (ABI_FFTW_BACKWARD)
     375                 :             :      ! +1; G --> R
     376                 :           0 :      call fftw3_c2r_op(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,fofg,fofr,fftw_flags=my_flags)
     377                 :             :    case default
     378      [ #  #  # ]:           0 :      ABI_BUG("Wrong isign")
     379                 :             :    end select
     380                 :             : 
     381                 :             :  case default
     382      [ #  #  # ]:           0 :    ABI_BUG(" Wrong value for cplex")
     383                 :             :  end select
     384                 :             : 
     385                 :           0 : end subroutine fftw3_seqfourdp
     386                 :             : !!***
     387                 :             : 
     388                 :             : !----------------------------------------------------------------------
     389                 :             : 
     390                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_seqfourwf
     391                 :             : !! NAME
     392                 :             : !! fftw3_seqfourwf
     393                 :             : !!
     394                 :             : !! FUNCTION
     395                 :             : !! Carry out composite Fourier transforms between real and reciprocal (G) space.
     396                 :             : !! Wavefunctions, contained in a sphere in reciprocal space,
     397                 :             : !! can be FFT to real space. They can also be FFT from real space
     398                 :             : !! to a sphere. Also, the density maybe accumulated, and a local potential can be applied.
     399                 :             : !!
     400                 :             : !! The different options are :
     401                 :             : !! - option=0 --> reciprocal to real space and output the result.
     402                 :             : !! - option=1 --> reciprocal to real space and accumulate the density.
     403                 :             : !! - option=2 --> reciprocal to real space, apply the local potential to the wavefunction
     404                 :             : !!                in real space and produce the result in reciprocal space.
     405                 :             : !! - option=3 --> real space to reciprocal space.
     406                 :             : !!                NOTE that in this case, fftalg=1x1 MUST be used. This may be changed in the future.
     407                 :             : !!
     408                 :             : !! INPUTS
     409                 :             : !! cplex= if 1 , denpot is real, if 2 , denpot is complex
     410                 :             : !!    (cplex=2 only allowed for option=2, and istwf_k=1)
     411                 :             : !!    not relevant if option=0 or option=3, so cplex=0 can be used to minimize memory
     412                 :             : !! fofgin(2,npwin)=holds input wavefunction in G vector basis sphere.
     413                 :             : !!                 (intent(in) but the routine sphere can modify it for another iflag)
     414                 :             : !! gboundin(2*mgfft+8,2)=sphere boundary info for reciprocal to real space
     415                 :             : !! gboundout(2*mgfft+8,2)=sphere boundary info for real to reciprocal space
     416                 :             : !! istwf_k=option parameter that describes the storage of wfs
     417                 :             : !! kg_kin(3,npwin)=reduced planewave coordinates, input
     418                 :             : !! kg_kout(3,npwout)=reduced planewave coordinates, output
     419                 :             : !! mgfft=maximum size of 1D FFTs
     420                 :             : !! ndat=number of FFT to do in //
     421                 :             : !! ngfft(18)=contain all needed information about 3D FFT, see ~abinit/doc/variables/vargs.htm#ngfft
     422                 :             : !! npwin=number of elements in fofgin array (for option 0, 1 and 2)
     423                 :             : !! npwout=number of elements in fofgout array (for option 2 and 3)
     424                 :             : !! ldx,ldy,ldz=ngfft(4),ngfft(5),ngfft(6), dimensions of fofr.
     425                 :             : !! option= if 0: do direct FFT
     426                 :             : !!         if 1: do direct FFT, then sum the density
     427                 :             : !!         if 2: do direct FFT, multiply by the potential, then do reverse FFT
     428                 :             : !!         if 3: do reverse FFT only
     429                 :             : !! weight_r=weight to be used for the accumulation of the density in real space
     430                 :             : !!         (needed only when option=1)
     431                 :             : !!
     432                 :             : !! OUTPUT
     433                 :             : !!  (see side effects)
     434                 :             : !!
     435                 :             : !! SIDE EFFECTS
     436                 :             : !! Input/Output
     437                 :             : !! for option==0, fofgin(2,npwin*ndat)=holds input wavefunction in G sphere;
     438                 :             : !!                fofr(2,ldx*ldy*ldz) contains the output Fourier Transform of fofgin;
     439                 :             : !!                no use of denpot, fofgout and npwout.
     440                 :             : !! for option==1, fofgin(2,npwin*ndat)=holds input wavefunction in G sphere;
     441                 :             : !!                denpot(cplex*ldx,ldy,ldz) contains the input density at input,
     442                 :             : !!                and the updated density at output (accumulated);
     443                 :             : !!                no use of fofgout and npwout.
     444                 :             : !! for option==2, fofgin(2,npwin*ndat)=holds input wavefunction in G sphere;
     445                 :             : !!                denpot(cplex*ldx,ldy,ldz) contains the input local potential;
     446                 :             : !!                fofgout(2,npwout*ndat) contains the output function;
     447                 :             : !! for option==3, fofr(2,ldx*ldy*ldz*ndat) contains the input real space wavefunction;
     448                 :             : !!                fofgout(2,npwout*ndat) contains its output Fourier transform;
     449                 :             : !!                no use of fofgin and npwin.
     450                 :             : !!
     451                 :             : !! SOURCE
     452                 :             : 
     453                 :           0 : subroutine fftw3_seqfourwf(cplex,denpot,fofgin,fofgout,fofr,gboundin,gboundout,istwf_k, &
     454                 :           0 :                           kg_kin,kg_kout,mgfft,ndat,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     455                 :             : 
     456                 :             : !Arguments ------------------------------------
     457                 :             : !scalars
     458                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,istwf_k,ldx,ldy,ldz,ndat,npwin,npwout,option,mgfft
     459                 :             :  real(dp),intent(in) :: weight_i,weight_r
     460                 :             : !arrays
     461                 :             :  integer,intent(in) :: gboundin(2*mgfft+8,2),gboundout(2*mgfft+8,2)
     462                 :             :  integer,intent(in) :: kg_kin(3,npwin),kg_kout(3,npwout),ngfft(18)
     463                 :             :  real(dp),intent(inout) :: denpot(cplex*ldx,ldy,ldz),fofgin(2,npwin*ndat)
     464                 :             :  real(dp),intent(inout) :: fofr(2,ldx*ldy*ldz*ndat)
     465                 :             :  real(dp),intent(out) :: fofgout(2,npwout*ndat)
     466                 :             : 
     467                 :             : !Local variables-------------------------------
     468                 :             : !scalars
     469                 :             :  integer,parameter :: me_g0=1,ndat1=1
     470                 :             :  integer :: nx,ny,nz,fftalg,fftalga,fftalgc,fftcache,dat,ptg,ptr,ptgin,ptgout,nthreads
     471                 :             :  character(len=500) :: msg
     472                 :             :  logical :: use_fftrisc
     473                 :             : !arrays
     474                 :             :  !real(dp),allocatable :: saveden(:,:,:)
     475                 :             : #if 0
     476                 :             :  logical :: use_fftbox
     477                 :             :  integer,parameter :: shiftg(3)=(/0,0,0/)
     478                 :             :  integer :: symm(3,3)
     479                 :             : #endif
     480                 :             : ! *************************************************************************
     481                 :             : 
     482   [ #  #  #  #  :           0 :  if (all(option /= [0, 1, 2, 3])) then
                   #  # ]
     483                 :           0 :    write(msg,'(a,i0,a)')' Option:',option,' is not allowed. Only option=0, 1, 2 or 3 are allowed presently.'
     484                 :           0 :    ABI_ERROR(msg)
     485                 :             :  end if
     486                 :             : 
     487   [ #  #  #  # ]:           0 :  if (option == 1 .and. cplex /= 1) then
     488                 :           0 :    ABI_ERROR(sjoin("With option number 1, cplex must be 1 but it is cplex:", itoa(cplex)))
     489                 :             :  end if
     490                 :             : 
     491   [ #  #  #  # ]:           0 :  if (option==2 .and. (cplex/=1 .and. cplex/=2)) then
     492                 :           0 :    ABI_ERROR(sjoin("With the option number 2, cplex must be 1 or 2, but it is cplex:", itoa(cplex)))
     493                 :             :  end if
     494                 :             : 
     495                 :           0 :  nx=ngfft(1); ny=ngfft(2); nz=ngfft(3)
     496                 :           0 :  fftalg=ngfft(7); fftalga=fftalg/100; fftalgc=mod(fftalg,10)
     497                 :           0 :  fftcache=ngfft(8)
     498                 :             : 
     499                 :           0 :  use_fftrisc = (fftalgc==2)
     500   [ #  #  #  # ]:           0 :  if (istwf_k==2.and.option==3) use_fftrisc = .FALSE.
     501   [ #  #  #  #  :           0 :  if (istwf_k>2.and.ANY(option==(/0,3/))) use_fftrisc = .FALSE.
             #  #  #  # ]
     502                 :             : 
     503                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
     504                 :             : 
     505         [ #  # ]:           0 :  if (use_fftrisc) then
     506                 :             :    !call wrtout(std_out, calling fftw3_fftrisc")
     507                 :             : 
     508         [ #  # ]:           0 :    if (ndat == 1) then
     509         [ #  # ]:           0 :      if (fftcore_mixprec == 0) then
     510                 :             :        call fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin,fofgout,fofr,gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     511                 :           0 :          mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     512                 :             :      else
     513                 :             :        call fftw3_fftrisc_mixprec(cplex,denpot,fofgin,fofgout,fofr,gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     514                 :           0 :          mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     515                 :             :      end if
     516                 :             : 
     517                 :             :    else
     518                 :             :      ! All this boilerplate code is needed because the caller might pass zero-sized arrays
     519                 :             :      ! for the arguments that are not referenced and we don't want to have problems at run-time.
     520                 :             :      ! Moreover option 1 requires a special treatment when threads are started at this level.
     521                 :             : 
     522                 :             :      SELECT CASE (option)
     523                 :             :      CASE (0)
     524                 :             :        !
     525                 :             :        ! fofgin -> fofr, no use of denpot, fofgout and npwout.
     526                 :             :        if (.not.fftw3_spawn_threads_here(ndat,nthreads)) then
     527         [ #  # ]:           0 :          do dat=1,ndat
     528                 :           0 :            ptg = 1 + (dat-1)*npwin
     529                 :           0 :            ptr = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     530                 :             :            call fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin(1,ptg),fofgout,fofr(1,ptr),gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     531                 :           0 :              mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     532                 :             :          end do
     533                 :             :        else
     534                 :             :          !$OMP PARALLEL DO PRIVATE(ptg,ptr)
     535                 :             :          do dat=1,ndat
     536                 :             :            ptg = 1 + (dat-1)*npwin
     537                 :             :            ptr = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     538                 :             :            call fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin(1,ptg),fofgout,fofr(1,ptr),gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     539                 :             :              mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     540                 :             :          end do
     541                 :             :        end if
     542                 :             : 
     543                 :             :      CASE (1)
     544                 :             :        !fofgin -> local ur and accumulate density in denpot
     545                 :             :        ! TODO this is delicate part to do in parallel, as one should OMP reduce denpot.
     546                 :             :        ! but this causes problems with the stack.
     547                 :             : 
     548         [ #  # ]:           0 :        do dat=1,ndat
     549                 :           0 :          ptg = 1 + (dat-1)*npwin
     550                 :           0 :          ptr = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     551                 :             :          call fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin(1,ptg),fofgout,fofr,gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     552                 :           0 :            mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     553                 :             :        end do
     554                 :             : 
     555                 :             :        ! This version doesn't seem efficient
     556                 :             :        !!!  !$OMP PARALLEL PRIVATE(ptg,ptr,saveden)
     557                 :             :        !!!         ABI_MALLOC(saveden, (ldx,ldy,ldz))
     558                 :             :        !!!         saveden = zero
     559                 :             :        !!!  !$OMP DO
     560                 :             :        !!!         do dat=1,ndat
     561                 :             :        !!!           ptg = 1 + (dat-1)*npwin
     562                 :             :        !!!           ptr = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     563                 :             :        !!!           call fftw3_fftrisc_dp(cplex,saveden,fofgin(1,ptg),fofgout,fofr,gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     564                 :             :        !!!  &          mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r)
     565                 :             :        !!!         end do
     566                 :             :        !!!  !$OMP END DO NOWAIT
     567                 :             :        !!!  !$OMP CRITICAL (OMPC_addrho)
     568                 :             :        !!!         denpot = denpot + saveden
     569                 :             :        !!!  !$OMP END CRITICAL (OMPC_addrho)
     570                 :             :        !!!         ABI_FREE(saveden)
     571                 :             :        !!!  !$OMP END PARALLEL
     572                 :             : 
     573                 :             :      CASE (2)
     574                 :             :        ! <G|vloc(r)|fofgin(r)> in fofgout
     575                 :             :        if (.not.fftw3_spawn_threads_here(ndat,nthreads)) then
     576         [ #  # ]:           0 :          do dat=1,ndat
     577                 :           0 :            ptgin  = 1 + (dat-1)*npwin
     578                 :           0 :            ptgout = 1 + (dat-1)*npwout
     579         [ #  # ]:           0 :            if (fftcore_mixprec == 0) then
     580                 :             :              call fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin(1,ptgin),fofgout(1,ptgout),fofr,gboundin,gboundout,&
     581                 :           0 :                  istwf_k,kg_kin,kg_kout,mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     582                 :             :            else
     583                 :             :              call fftw3_fftrisc_mixprec(cplex,denpot,fofgin(1,ptgin),fofgout(1,ptgout),fofr,gboundin,gboundout,&
     584                 :           0 :                  istwf_k,kg_kin,kg_kout,mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     585                 :             :            end if
     586                 :             :          end do
     587                 :             :        else
     588                 :             :          !$OMP PARALLEL DO PRIVATE(ptgin,ptgout)
     589                 :             :          do dat=1,ndat
     590                 :             :            ptgin  = 1 + (dat-1)*npwin
     591                 :             :            ptgout = 1 + (dat-1)*npwout
     592                 :             :            call fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin(1,ptgin),fofgout(1,ptgout),fofr,gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     593                 :             :              mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     594                 :             :          end do
     595                 :             :        end if
     596                 :             : 
     597                 :             :      CASE (3)
     598                 :             :        ! fofr -> fofgout
     599                 :           0 :        if (.not.fftw3_spawn_threads_here(ndat,nthreads)) then
     600         [ #  # ]:           0 :          do dat=1,ndat
     601                 :           0 :            ptr    = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     602                 :           0 :            ptgout = 1 + (dat-1)*npwout
     603                 :             :            call fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin,fofgout(1,ptgout),fofr(1,ptr),gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     604                 :           0 :               mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     605                 :             :          end do
     606                 :             :        else
     607                 :             :          !$OMP PARALLEL DO PRIVATE(ptr,ptgout)
     608                 :             :          do dat=1,ndat
     609                 :             :            ptr    = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     610                 :             :            ptgout = 1 + (dat-1)*npwout
     611                 :             :            call fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin,fofgout(1,ptgout),fofr(1,ptr),gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     612                 :             :              mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option,weight_r,weight_i)
     613                 :             :          end do
     614                 :             :        end if
     615                 :             : 
     616                 :             :      CASE DEFAULT
     617                 :           0 :        write(msg,'(a,i0,a)')'Option',option,' is not allowed. Only option=0, 1, 2 or 3 are allowed presently.'
     618   [ #  #  #  #  :           0 :        ABI_ERROR(msg)
                      # ]
     619                 :             :      END SELECT
     620                 :             : 
     621                 :             :    end if
     622                 :             : 
     623                 :             :  else
     624                 :             : 
     625                 :             : #if 1
     626                 :           0 :    SELECT CASE (option)
     627                 :             :    CASE (0)
     628                 :             :      !
     629                 :             :      ! FFT u(g) --> u(r)
     630                 :           0 :      if (.not.fftw3_spawn_threads_here(ndat,nthreads)) then
     631                 :           0 :        call fftw3_fftug_dp(fftalg,fftcache,npwin,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_kin,gboundin,fofgin,fofr)
     632                 :             :      else
     633                 :             :        !$OMP PARALLEL DO PRIVATE(ptg, ptr)
     634                 :             :        do dat=1,ndat
     635                 :             :          ptg = 1 + (dat-1)*npwin
     636                 :             :          ptr = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     637                 :             :          call fftw3_fftug_dp(fftalg,fftcache,npwin,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat1,&
     638                 :             : &          istwf_k,mgfft,kg_kin,gboundin,fofgin(1,ptg),fofr(1,ptr))
     639                 :             :        end do
     640                 :             :      end if
     641                 :             : 
     642                 :             :    CASE (1)
     643                 :             :      ! TODO this is delicate part to do in parallel, as one should OMP reduce denpot.
     644                 :           0 :      call fftw3_fftug_dp(fftalg,fftcache,npwin,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_kin,gboundin,fofgin,fofr)
     645                 :           0 :      call cg_addtorho(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,weight_r,weight_i,fofr,denpot)
     646                 :             : 
     647                 :             :    CASE (2)
     648                 :             : 
     649                 :           0 :      if (.not.fftw3_spawn_threads_here(ndat,nthreads)) then
     650                 :           0 :        call fftw3_fftug_dp(fftalg,fftcache,npwin,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_kin,gboundin,fofgin,fofr)
     651                 :           0 :        call cg_vlocpsi(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,cplex,denpot,fofr)
     652                 :             : 
     653                 :             :        !  The data for option==2 is now in fofr.
     654                 :           0 :        call fftw3_fftpad_dp(fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,-1,gboundout)
     655                 :             : 
     656                 :           0 :        call cg_box2gsph(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,npwout,kg_kout,fofr,fofgout)
     657                 :             :      else
     658                 :             : 
     659                 :             :        !$OMP PARALLEL DO PRIVATE(ptg, ptr)
     660                 :             :        do dat=1,ndat
     661                 :             :          ptg = 1 + (dat-1)*npwin
     662                 :             :          ptr = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     663                 :             :          call fftw3_fftug_dp(fftalg,fftcache,npwin,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat1,&
     664                 :             :            istwf_k,mgfft,kg_kin,gboundin,fofgin(1,ptg),fofr(1,ptr))
     665                 :             : 
     666                 :             :          call cg_vlocpsi(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat1,cplex,denpot,fofr(1,ptr))
     667                 :             : 
     668                 :             :          !  The data for option==2 is now in fofr.
     669                 :             :          call fftw3_fftpad_dp(fofr(1,ptr),nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat1,mgfft,-1,gboundout)
     670                 :             : 
     671                 :             :          ptg = 1 + (dat-1)*npwout
     672                 :             :          call cg_box2gsph(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat1,npwout,kg_kout,fofr(1,ptr),fofgout(1,ptg))
     673                 :             :        end do
     674                 :             :      end if
     675                 :             : 
     676                 :             :    CASE (3)
     677                 :             :      !  The data for option==3 is already in fofr.
     678                 :           0 :      if (.not.fftw3_spawn_threads_here(ndat,nthreads)) then
     679                 :           0 :        call fftw3_fftpad_dp(fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,-1,gboundout)
     680                 :           0 :        call cg_box2gsph(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,npwout,kg_kout,fofr,fofgout)
     681                 :             :      else
     682                 :             :        !$OMP PARALLEL DO PRIVATE(ptg, ptr)
     683                 :             :        do dat=1,ndat
     684                 :             :          ptg = 1 + (dat-1)*npwout
     685                 :             :          ptr = 1 + (dat-1)*ldx*ldy*ldz
     686                 :             :          call fftw3_fftpad_dp(fofr(1,ptr),nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat1,mgfft,-1,gboundout)
     687                 :             :          call cg_box2gsph(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat1,npwout,kg_kout,fofr(1,ptr),fofgout(1,ptg))
     688                 :             :        end do
     689                 :             :      end if
     690                 :             : 
     691                 :             :    CASE DEFAULT
     692                 :           0 :      write(msg,'(a,i0,a)')'Option',option,' is not allowed. Only option=0, 1, 2 or 3 are allowed presently.'
     693   [ #  #  #  #  :           0 :      ABI_ERROR(msg)
                      # ]
     694                 :             :    END SELECT
     695                 :             : 
     696                 :             : #else
     697                 :             :    symm=0; symm(1,1)=1; symm(2,2)=1; symm(3,3)=1
     698                 :             :    use_fftbox = .FALSE.
     699                 :             : #ifdef HAVE_OPENMP
     700                 :             :    use_fftbox = (ndat>1)
     701                 :             : #endif
     702                 :             :    !use_fftbox = .TRUE.
     703                 :             : 
     704                 :             :    SELECT CASE (option)
     705                 :             :    CASE (0)
     706                 :             :      !
     707                 :             :      ! FFT u(g) --> u(r)
     708                 :             :      call sphere(fofgin,ndat,npwin,fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,kg_kin,istwf_k,1,me_g0,shiftg,symm,one)
     709                 :             : 
     710                 :             :      if (use_fftbox) then
     711                 :             :        call fftw3_many_dft_ip(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,ABI_FFTW_BACKWARD,fofr)
     712                 :             :      else
     713                 :             :        call fftw3_fftpad_dp(fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,ABI_FFTW_BACKWARD,gboundin)
     714                 :             :      end if
     715                 :             : 
     716                 :             :    CASE (1)
     717                 :             :      ! TODO this is delicate part to do in parallel, as one should OMP reduce denpot.
     718                 :             : 
     719                 :             :      call sphere(fofgin,ndat,npwin,fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,kg_kin,istwf_k,1,me_g0,shiftg,symm,one)
     720                 :             : 
     721                 :             :      if (use_fftbox) then
     722                 :             :        call fftw3_many_dft_ip(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,ABI_FFTW_BACKWARD,fofr)
     723                 :             :      else
     724                 :             :        call fftw3_fftpad_dp(fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,ABI_FFTW_BACKWARD,gboundin)
     725                 :             :      end if
     726                 :             : 
     727                 :             :      call cg_addtorho(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,weight_r,weight_i,fofr,denpot)
     728                 :             : 
     729                 :             :    CASE (2)
     730                 :             : 
     731                 :             :      call sphere(fofgin,ndat,npwin,fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,kg_kin,istwf_k,1,me_g0,shiftg,symm,one)
     732                 :             : 
     733                 :             :      if (use_fftbox) then
     734                 :             :        call fftw3_many_dft_ip(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,ABI_FFTW_BACKWARD,fofr)
     735                 :             :      else
     736                 :             :        call fftw3_fftpad_dp(fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,ABI_FFTW_BACKWARD,gboundin)
     737                 :             :      end if
     738                 :             : 
     739                 :             :      call cg_vlocpsi(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,cplex,denpot,fofr)
     740                 :             : 
     741                 :             :      ! The data for option==2 is now in fofr.
     742                 :             :      if (use_fftbox) then
     743                 :             :        call fftw3_many_dft_ip(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,ABI_FFTW_FORWARD,fofr)
     744                 :             :      else
     745                 :             :        call fftw3_fftpad_dp(fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,ABI_FFTW_FORWARD,gboundout)
     746                 :             :      end if
     747                 :             : 
     748                 :             :      call cg_box2gsph(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,npwout,kg_kout,fofr,fofgout)
     749                 :             : 
     750                 :             :    CASE (3)
     751                 :             :      !  The data for option==3 is already in fofr.
     752                 :             :      call fftw3_fftpad_dp(fofr,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,ABI_FFTW_FORWARD,gboundout)
     753                 :             : 
     754                 :             :      call cg_box2gsph(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,npwout,kg_kout,fofr,fofgout)
     755                 :             : 
     756                 :             :    CASE DEFAULT
     757                 :             :      write(msg,'(a,i0,a)')'Option',option,' is not allowed. Only option=0, 1, 2 or 3 are allowed presently.'
     758                 :             :      ABI_ERROR(msg)
     759                 :             :    END SELECT
     760                 :             : #endif
     761                 :             :  end if
     762                 :             : 
     763                 :           0 : end subroutine fftw3_seqfourwf
     764                 :             : !!***
     765                 :             : 
     766                 :             : !----------------------------------------------------------------------
     767                 :             : 
     768                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftrisc_sp
     769                 :             : !! NAME
     770                 :             : !! fftw3_fftrisc_sp
     771                 :             : !!
     772                 :             : !! FUNCTION
     773                 :             : !! Carry out Fourier transforms between real and reciprocal (G) space,
     774                 :             : !! for wavefunctions, contained in a sphere in reciprocal space,
     775                 :             : !! in both directions. Also accomplish some post-processing.
     776                 :             : !! See fftw3_fftrisc_dp for API doc.
     777                 :             : !!
     778                 :             : !! SOURCE
     779                 :             : 
     780                 :           0 : subroutine fftw3_fftrisc_sp(cplex,denpot,fofgin,fofgout,fofr,gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     781                 :             :                             mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option, &
     782                 :             :                             weight_r,weight_i, abi_convention, iscale)
     783                 :             : 
     784                 :             : !Arguments ------------------------------------
     785                 :             : !scalars
     786                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,istwf_k,mgfft,ldx,ldy,ldz,npwin,npwout,option
     787                 :             :  real(dp),intent(in) :: weight_i,weight_r
     788                 :             : !arrays
     789                 :             :  integer,intent(in) :: gboundin(2*mgfft+8,2),gboundout(2*mgfft+8,2)
     790                 :             :  integer,intent(in) :: kg_kin(3,npwin),kg_kout(3,npwout),ngfft(18)
     791                 :             :  real(sp),intent(in) :: fofgin(2,npwin)
     792                 :             :  real(dp),intent(inout) :: denpot(cplex*ldx,ldy,ldz)
     793                 :             :  real(sp),intent(inout) :: fofr(2,ldx*ldy*ldz)
     794                 :             :  real(sp),intent(inout) :: fofgout(2,npwout)
     795                 :             :  logical,optional,intent(in) :: abi_convention
     796                 :             :  integer,optional,intent(in) :: iscale
     797                 :             : ! *************************************************************************
     798                 :             : 
     799                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
     800                 :             : 
     801                 :             : #undef  FFT_PRECISION
     802                 :             : #undef  MYKIND
     803                 :             : #undef  MYCZERO
     804                 :             : #undef  MYCMPLX
     805                 :             : #undef  MYCONJG
     806                 :             : 
     807                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_SINGLE
     808                 :             : #define MYKIND SP
     809                 :             : #define MYCZERO (0._sp,0._sp)
     810                 :             : #define MYCMPLX  CMPLX
     811                 :             : #define MYCONJG  CONJG
     812                 :             : 
     813                 :             : #include "fftw3_fftrisc.finc"
     814                 :             : 
     815                 :             : #else
     816                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
     817                 :             :  ABI_UNUSED((/cplex,gboundin(1,1),gboundout(1,1),istwf_k,kg_kin(1,1),kg_kout(1,1)/))
     818                 :             :  ABI_UNUSED((/mgfft,ngfft(1),npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option/))
     819                 :             :  ABI_UNUSED((/denpot(1,1,1),weight_r,weight_i/))
     820                 :             :  ABI_UNUSED((/fofgin(1,1),fofgout(1,1),fofr(1,1)/))
     821                 :             : #endif
     822                 :             : 
     823                 :           0 : end subroutine fftw3_fftrisc_sp
     824                 :             : !!***
     825                 :             : 
     826                 :             : !----------------------------------------------------------------------
     827                 :             : 
     828                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftrisc_dp
     829                 :             : !! NAME
     830                 :             : !! fftw3_fftrisc_dp
     831                 :             : !!
     832                 :             : !! FUNCTION
     833                 :             : !! Carry out Fourier transforms between real and reciprocal (G) space,
     834                 :             : !! for wavefunctions, contained in a sphere in reciprocal space,
     835                 :             : !! in both directions. Also accomplish some post-processing.
     836                 :             : !!
     837                 :             : !! NOTES
     838                 :             : !! Specifically uses rather sophisticated algorithms, based on S Goedecker
     839                 :             : !! routines, specialized for superscalar RISC architecture.
     840                 :             : !! Zero padding : saves 7/12 execution time
     841                 :             : !! Bi-dimensional data locality in most of the routine : cache reuse
     842                 :             : !! For k-point (0 0 0) : takes advantage of symmetry of data.
     843                 :             : !! Note however that no blocking is used, in both 1D z-transform
     844                 :             : !! or subsequent 2D transform. This should be improved.
     845                 :             : !!
     846                 :             : !! INPUTS
     847                 :             : !!  cplex= if 1 , denpot is real, if 2 , denpot is complex
     848                 :             : !!     (cplex=2 only allowed for option=2 when istwf_k=1)
     849                 :             : !!     one can also use cplex=0 if option=0 or option=3
     850                 :             : !!  fofgin(2,npwin)=holds input wavefunction in G vector basis sphere.
     851                 :             : !!  gboundin(2*mgfft+8,2)=sphere boundary info for reciprocal to real space
     852                 :             : !!  gboundout(2*mgfft+8,2)=sphere boundary info for real to reciprocal space
     853                 :             : !!  istwf_k=option parameter that describes the storage of wfs
     854                 :             : !!  kg_kin(3,npwin)=reduced planewave coordinates, input
     855                 :             : !!  kg_kout(3,npwout)=reduced planewave coordinates, output
     856                 :             : !!  mgfft=maximum size of 1D FFTs
     857                 :             : !!  ngfft(18)=contain all needed information about 3D FFT, see ~abinit/doc/variables/vargs.htm#ngfft
     858                 :             : !!  npwin=number of elements in fofgin array (for option 0, 1 and 2)
     859                 :             : !!  npwout=number of elements in fofgout array (for option 2 and 3)
     860                 :             : !!  ldx,ldy,ldz=ngfft(4),ngfft(5),ngfft(6), dimensions of fofr.
     861                 :             : !!  option= if 0: do direct FFT
     862                 :             : !!          if 1: do direct FFT, then sum the density
     863                 :             : !!          if 2: do direct FFT, multiply by the potential, then do reverse FFT
     864                 :             : !!          if 3: do reverse FFT only
     865                 :             : !!  weight=weight to be used for the accumulation of the density in real space
     866                 :             : !!          (needed only when option=1)
     867                 :             : !!
     868                 :             : !! OUTPUT
     869                 :             : !!  (see side effects)
     870                 :             : !!
     871                 :             : !! OPTIONS
     872                 :             : !!  The different options are:
     873                 :             : !!  - reciprocal to real space and output the result (when option=0),
     874                 :             : !!  - reciprocal to real space and accumulate the density (when option=1) or
     875                 :             : !!  - reciprocal to real space, apply the local potential to the wavefunction
     876                 :             : !!    in real space and produce the result in reciprocal space (when option=2)
     877                 :             : !!  - real space to reciprocal space (when option=3).
     878                 :             : !!  option=0 IS NOT ALLOWED when istwf_k>2
     879                 :             : !!  option=3 IS NOT ALLOWED when istwf_k>=2
     880                 :             : !!
     881                 :             : !! SIDE EFFECTS
     882                 :             : !!  for option==0, fofgin(2,npwin)=holds input wavefunction in G sphere;
     883                 :             : !!                 fofr(2,ldx,ldy,ldz) contains the Fourier Transform of fofgin;
     884                 :             : !!                 no use of denpot, fofgout and npwout.
     885                 :             : !!  for option==1, fofgin(2,npwin)=holds input wavefunction in G sphere;
     886                 :             : !!                 denpot(cplex*ldx,ldy,ldz) contains the input density at input,
     887                 :             : !!                 and the updated density at output;
     888                 :             : !!                 no use of fofgout and npwout.
     889                 :             : !!  for option==2, fofgin(2,npwin)=holds input wavefunction in G sphere;
     890                 :             : !!                 denpot(cplex*ldx,ldy,ldz) contains the input local potential;
     891                 :             : !!                 fofgout(2,npwout) contains the output function;
     892                 :             : !!  for option==3, fofr(2,ldx,ldy,ldz) contains the real space wavefunction;
     893                 :             : !!                 fofgout(2,npwout) contains its Fourier transform;
     894                 :             : !!                 no use of fofgin and npwin.
     895                 :             : !!
     896                 :             : !! SOURCE
     897                 :             : 
     898                 :           0 : subroutine fftw3_fftrisc_dp(cplex,denpot,fofgin,fofgout,fofr,gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     899                 :             :                             mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option, &
     900                 :             :                             weight_r, weight_i, abi_convention, iscale)
     901                 :             : 
     902                 :             : !Arguments ------------------------------------
     903                 :             : !scalars
     904                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,istwf_k,mgfft,ldx,ldy,ldz,npwin,npwout,option
     905                 :             :  real(dp),intent(in) :: weight_r,weight_i
     906                 :             : !arrays
     907                 :             :  integer,intent(in) :: gboundin(2*mgfft+8,2),gboundout(2*mgfft+8,2)
     908                 :             :  integer,intent(in) :: kg_kin(3,npwin),kg_kout(3,npwout),ngfft(18)
     909                 :             :  real(dp),intent(in) :: fofgin(2,npwin)
     910                 :             :  real(dp),intent(inout) :: denpot(cplex*ldx,ldy,ldz),fofr(2,ldx*ldy*ldz)
     911                 :             :  real(dp),intent(inout) :: fofgout(2,npwout)
     912                 :             :  logical,optional,intent(in) :: abi_convention
     913                 :             :  integer,optional,intent(in) :: iscale
     914                 :             : ! *************************************************************************
     915                 :             : 
     916                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
     917                 :             : 
     918                 :             : #undef  FFT_PRECISION
     919                 :             : #undef  MYKIND
     920                 :             : #undef  MYCZERO
     921                 :             : #undef  MYCMPLX
     922                 :             : #undef  MYCONJG
     923                 :             : 
     924                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_DOUBLE
     925                 :             : #define MYKIND DP
     926                 :             : #define MYCZERO (0._dp,0._dp)
     927                 :             : #define MYCMPLX  DCMPLX
     928                 :             : #define MYCONJG  DCONJG
     929                 :             : 
     930                 :             : #include "fftw3_fftrisc.finc"
     931                 :             : 
     932                 :             : #else
     933                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
     934                 :             :  ABI_UNUSED((/cplex,gboundin(1,1),gboundout(1,1),istwf_k,kg_kin(1,1),kg_kout(1,1)/))
     935                 :             :  ABI_UNUSED((/mgfft,ngfft(1),npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option/))
     936                 :             :  ABI_UNUSED((/denpot(1,1,1),fofgin(1,1),fofgout(1,1),fofr(1,1),weight_r,weight_i/))
     937                 :             : #endif
     938                 :             : 
     939                 :           0 : end subroutine fftw3_fftrisc_dp
     940                 :             : !!***
     941                 :             : 
     942                 :             : !----------------------------------------------------------------------
     943                 :             : 
     944                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftrisc_mixprec
     945                 :             : !! NAME
     946                 :             : !! fftw3_fftrisc_mixprec
     947                 :             : !!
     948                 :             : !! FUNCTION
     949                 :             : !!  Mixed precision version of fftrisc: input/output in dp, computation done in sp.
     950                 :             : !!  See fftw3_fftrisc_dp for API docs.
     951                 :             : !!
     952                 :             : !! SOURCE
     953                 :             : 
     954                 :           0 : subroutine fftw3_fftrisc_mixprec(cplex,denpot,fofgin,fofgout,fofr,gboundin,gboundout,istwf_k,kg_kin,kg_kout,&
     955                 :             :                                  mgfft,ngfft,npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option, &
     956                 :             :                                  weight_r,weight_i, abi_convention, iscale) ! optional
     957                 :             : 
     958                 :             : !Arguments ------------------------------------
     959                 :             : !scalars
     960                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,istwf_k,mgfft,ldx,ldy,ldz,npwin,npwout,option
     961                 :             :  real(dp),intent(in) :: weight_r,weight_i
     962                 :             : !arrays
     963                 :             :  integer,intent(in) :: gboundin(2*mgfft+8,2),gboundout(2*mgfft+8,2)
     964                 :             :  integer,intent(in) :: kg_kin(3,npwin),kg_kout(3,npwout),ngfft(18)
     965                 :             :  real(dp),intent(in) :: fofgin(2,npwin)
     966                 :             :  real(dp),intent(inout) :: denpot(cplex*ldx,ldy,ldz),fofr(2,ldx*ldy*ldz)
     967                 :             :  real(dp),intent(inout) :: fofgout(2,npwout)
     968                 :             :  logical,optional,intent(in) :: abi_convention
     969                 :             :  integer,optional,intent(in) :: iscale
     970                 :             : ! *************************************************************************
     971                 :             : 
     972                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
     973                 :             : 
     974                 :             : #undef  FFT_PRECISION
     975                 :             : #undef  MYKIND
     976                 :             : #undef  MYCZERO
     977                 :             : #undef  MYCMPLX
     978                 :             : #undef  MYCONJG
     979                 :             : 
     980                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_MIXPREC
     981                 :             : #define MYKIND SP
     982                 :             : #define MYCZERO (0._sp,0._sp)
     983                 :             : #define MYCMPLX  CMPLX
     984                 :             : #define MYCONJG  CONJG
     985                 :             : 
     986                 :             : #include "fftw3_fftrisc.finc"
     987                 :             : 
     988                 :             : #else
     989                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
     990                 :             :  ABI_UNUSED((/cplex,gboundin(1,1),gboundout(1,1),istwf_k,kg_kin(1,1),kg_kout(1,1)/))
     991                 :             :  ABI_UNUSED((/mgfft,ngfft(1),npwin,npwout,ldx,ldy,ldz,option/))
     992                 :             :  ABI_UNUSED((/denpot(1,1,1),fofgin(1,1),fofgout(1,1),fofr(1,1),weight_r,weight_i/))
     993                 :             : #endif
     994                 :             : 
     995                 :           0 : end subroutine fftw3_fftrisc_mixprec
     996                 :             : !!***
     997                 :             : 
     998                 :             : !----------------------------------------------------------------------
     999                 :             : 
    1000                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftug_dp
    1001                 :             : !! NAME
    1002                 :             : !! fftw3_fftug_dp
    1003                 :             : !!
    1004                 :             : !! FUNCTION
    1005                 :             : !! Compute ndat zero-padded FFTs from G to R space.
    1006                 :             : !! Mainly used for the transform of wavefunctions.
    1007                 :             : !! TARGET: dp arrays with real and imaginary part
    1008                 :             : !!
    1009                 :             : !! INPUTS
    1010                 :             : !! fftalg=FFT algorithm (see input variable)
    1011                 :             : !! fftcache=size of the cache (kB)
    1012                 :             : !! npw_k=number of plane waves for this k-point.
    1013                 :             : !! nx,ny,nz=Number of point along the three directions.
    1014                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Leading dimensions of the array.
    1015                 :             : !! ndat=Number of transforms
    1016                 :             : !! istwf_k=Option describing the storage of the wavefunction.
    1017                 :             : !! mgfft=Max number of FFT divisions (used to dimension gbound)
    1018                 :             : !! kg_k(3,npw_k)=G-vectors in reduced coordinates
    1019                 :             : !! gbound(2*mgfft+8,2)=Table for zero-padded FFT. See sphereboundary.
    1020                 :             : !! ug(npw_k*ndat)=wavefunctions in reciprocal space.
    1021                 :             : !!
    1022                 :             : !! OUTPUT
    1023                 :             : !!  ur(ldx*ldy*ldz*ndat)=wavefunctions in real space.
    1024                 :             : !!
    1025                 :             : !! SOURCE
    1026                 :             : 
    1027                 :           0 : subroutine fftw3_fftug_dp(fftalg, fftcache, npw_k, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, &
    1028                 :           0 :                           istwf_k, mgfft, kg_k,gbound, ug, ur, &
    1029                 :             :                           isign, iscale)  ! optional
    1030                 :             : 
    1031                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1032                 :             : !scalars
    1033                 :             :  integer,intent(in) :: fftalg,fftcache
    1034                 :             :  integer,intent(in) :: npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft
    1035                 :             : !arrays
    1036                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2),kg_k(3,npw_k)
    1037                 :             :  real(dp),target,intent(in) :: ug(2*npw_k*ndat)
    1038                 :             :  real(dp),target,intent(inout) :: ur(2*ldx*ldy*ldz*ndat)
    1039                 :             :  integer,optional,intent(in) :: isign, iscale
    1040                 :             : 
    1041                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1042                 :             : !Local variables-------------------------------
    1043                 :             : !scalars
    1044                 :             :  integer,parameter :: dist=2
    1045                 :             :  integer :: iscale__, isign__
    1046                 :             :  real(dp) :: fofgout(2,0)
    1047                 :             :  real(dp),contiguous, pointer :: real_ug(:,:),real_ur(:,:)
    1048                 :             : ! *************************************************************************
    1049                 :             : 
    1050                 :             :  iscale__ = 0; if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    1051                 :             :  isign__ = +1; if (present(isign)) isign__ = isign
    1052                 :             : 
    1053                 :             : #undef TK_PREF
    1054                 :             : #define TK_PREF(name) CONCAT(cg_,name)
    1055                 :             : #undef TK_PREF_box2gsph
    1056                 :             : #define TK_PREF_box2gsph cg_box2gsph
    1057                 :             : #undef TK_PREF_gsph2box
    1058                 :             : #define TK_PREF_gsph2box cg_gsph2box
    1059                 :             : 
    1060                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1061                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_DOUBLE
    1062                 :             : 
    1063                 :             : #include "fftug.finc"
    1064                 :             : 
    1065                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1066                 :             : 
    1067                 :             : #else
    1068                 :             :  ! Silence compiler warning
    1069                 :           0 :  ABI_ERROR("FFT_FFTW3 support not activated")
    1070                 :             :  ABI_UNUSED((/fftalg,fftcache,npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_k(1,1),gbound(1,1),iscale,isign/))
    1071                 :             :  ABI_UNUSED((/ug(1),ur(1)/))
    1072                 :             : #endif
    1073                 :             : 
    1074                 :           0 : end subroutine fftw3_fftug_dp
    1075                 :             : !!***
    1076                 :             : 
    1077                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1078                 :             : 
    1079                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftug_spc
    1080                 :             : !! NAME
    1081                 :             : !! fftw3_fftug_spc
    1082                 :             : !!
    1083                 :             : !! FUNCTION
    1084                 :             : !! Compute ndat zero-padded FFTs from G-->R.
    1085                 :             : !! Mainly used for the transform of wavefunctions.
    1086                 :             : !! TARGET: spc arrays
    1087                 :             : !! See fftw3_fftug_dp for API docs.
    1088                 :             : !!
    1089                 :             : !! SOURCE
    1090                 :             : 
    1091                 :           0 : subroutine fftw3_fftug_spc(fftalg, fftcache, npw_k, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, &
    1092                 :           0 :                            istwf_k, mgfft, kg_k, gbound, ug, ur, &
    1093                 :             :                            isign, iscale) ! optional
    1094                 :             : 
    1095                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1096                 :             : !scalars
    1097                 :             :  integer,intent(in) :: fftalg,fftcache
    1098                 :             :  integer,intent(in) :: npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft
    1099                 :             :  integer,optional,intent(in) :: isign, iscale
    1100                 :             : !arrays
    1101                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2),kg_k(3,npw_k)
    1102                 :             :  complex(sp),target,intent(in) :: ug(npw_k*ndat)
    1103                 :             :  complex(sp),target,intent(inout) :: ur(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1104                 :             : 
    1105                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1106                 :             : !Local variables-------------------------------
    1107                 :             : !scalars
    1108                 :             :  integer,parameter :: dist=1
    1109                 :             :  integer :: iscale__, isign__
    1110                 :             : !arrays
    1111                 :             :  real(sp) :: fofgout(2,0)
    1112                 :             :  real(sp),contiguous, pointer :: real_ug(:,:),real_ur(:,:)
    1113                 :             : ! *************************************************************************
    1114                 :             : 
    1115                 :             :  iscale__ = 0; if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    1116                 :             :  isign__ = +1; if (present(isign)) isign__ = isign
    1117                 :             : 
    1118                 :             : #undef TK_PREF
    1119                 :             : #define TK_PREF(name) CONCAT(cplx_,name)
    1120                 :             : #undef TK_PREF_box2gsph
    1121                 :             : #define TK_PREF_box2gsph cplx_box2gsph
    1122                 :             : #undef TK_PREF_gsph2box
    1123                 :             : #define TK_PREF_gsph2box cplx_gsph2box
    1124                 :             : 
    1125                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1126                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_SINGLE
    1127                 :             : 
    1128                 :             : #include "fftug.finc"
    1129                 :             : 
    1130                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1131                 :             : 
    1132                 :             : #else
    1133                 :             :  ! Silence compiler warning
    1134                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1135                 :             :  ABI_UNUSED((/fftalg,fftcache,npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_k(1,1),gbound(1,1)/))
    1136                 :             :  ABI_UNUSED((/ug(1),ur(1)/))
    1137                 :             : #endif
    1138                 :             : 
    1139                 :           0 : end subroutine fftw3_fftug_spc
    1140                 :             : !!***
    1141                 :             : 
    1142                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1143                 :             : 
    1144                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftug_dpc
    1145                 :             : !! NAME
    1146                 :             : !! fftw3_fftug_dpc
    1147                 :             : !!
    1148                 :             : !! FUNCTION
    1149                 :             : !! Compute ndat zero-padded FFTs.
    1150                 :             : !! Mainly used for the transform of wavefunctions.
    1151                 :             : !! TARGET: DP arrays
    1152                 :             : !! See fftw3_fftug_dp for API docs.
    1153                 :             : !!
    1154                 :             : !! SOURCE
    1155                 :             : 
    1156                 :           0 : subroutine fftw3_fftug_dpc(fftalg, fftcache, npw_k, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, &
    1157                 :           0 :                            istwf_k, mgfft, kg_k, gbound, ug, ur, &
    1158                 :             :                            isign, iscale)  ! optional
    1159                 :             : 
    1160                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1161                 :             : !scalars
    1162                 :             :  integer,intent(in) :: fftalg,fftcache
    1163                 :             :  integer,intent(in) :: npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft
    1164                 :             : !arrays
    1165                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2),kg_k(3,npw_k)
    1166                 :             :  complex(dp),target,intent(in) :: ug(npw_k*ndat)
    1167                 :             :  complex(dp),target,intent(inout) :: ur(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1168                 :             :  integer,optional,intent(in) :: isign, iscale
    1169                 :             : 
    1170                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1171                 :             : !Local variables-------------------------------
    1172                 :             : !scalars
    1173                 :             :  integer,parameter :: dist=1
    1174                 :             :  integer :: iscale__, isign__
    1175                 :             : !arrays
    1176                 :             :  real(dp) :: fofgout(2,0)
    1177                 :             :  real(dp),contiguous, pointer :: real_ug(:,:),real_ur(:,:)
    1178                 :             : ! *************************************************************************
    1179                 :             : 
    1180                 :             :  iscale__ = 0; if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    1181                 :             :  isign__ = +1; if (present(isign)) isign__ = isign
    1182                 :             : 
    1183                 :             : #undef TK_PREF
    1184                 :             : #define TK_PREF(name) CONCAT(cplx_,name)
    1185                 :             : #undef TK_PREF_box2gsph
    1186                 :             : #define TK_PREF_box2gsph cplx_box2gsph
    1187                 :             : #undef TK_PREF_gsph2box
    1188                 :             : #define TK_PREF_gsph2box cplx_gsph2box
    1189                 :             : 
    1190                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1191                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_DOUBLE
    1192                 :             : 
    1193                 :             : #include "fftug.finc"
    1194                 :             : 
    1195                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1196                 :             : 
    1197                 :             : #else
    1198                 :             :  ! Silence compiler warning
    1199                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1200                 :             :  ABI_UNUSED((/fftalg,fftcache,npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_k(1,1),gbound(1,1)/))
    1201                 :             :  ABI_UNUSED((/ug(1),ur(1)/))
    1202                 :             : #endif
    1203                 :             : 
    1204                 :           0 : end subroutine fftw3_fftug_dpc
    1205                 :             : !!***
    1206                 :             : 
    1207                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1208                 :             : 
    1209                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftur_dp
    1210                 :             : !! NAME
    1211                 :             : !! fftw3_fftur_dp
    1212                 :             : !!
    1213                 :             : !! FUNCTION
    1214                 :             : !! Compute ndat zero-padded FFTs from R- to G-space .
    1215                 :             : !! Mainly used for the transform of wavefunctions.
    1216                 :             : !! TARGET: dp arrays
    1217                 :             : !!
    1218                 :             : !! INPUTS
    1219                 :             : !! fftalg=FFT algorithm (see input variable)
    1220                 :             : !! fftcache=size of the cache (kB)
    1221                 :             : !! npw_k=number of plane waves for this k-point.
    1222                 :             : !! nx,ny,nz=Number of point along the three directions.
    1223                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Leading dimensions of the array.
    1224                 :             : !! ndat=Number of transforms
    1225                 :             : !! istwf_k=Option describing the storage of the wavefunction.
    1226                 :             : !! mgfft=Max number of FFT divisions (used to dimension gbound)
    1227                 :             : !! kg_k(3,npw_k)=G-vectors in reduced coordinates
    1228                 :             : !! gbound(2*mgfft+8,2)=Table for padded-FFT. See sphereboundary.
    1229                 :             : !!
    1230                 :             : !! SIDE EFFECT
    1231                 :             : !! ur(ldx*ldy*ldz*ndat)= In input: wavefunctions in real space.
    1232                 :             : !!                       Destroyed in output. Do not use it anymore!
    1233                 :             : !! OUTPUT
    1234                 :             : !! ug(npw_k*ndat)=wavefunctions in reciprocal space.
    1235                 :             : !!
    1236                 :             : !! SOURCE
    1237                 :             : 
    1238                 :           0 : subroutine fftw3_fftur_dp(fftalg, fftcache, npw_k, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, &
    1239                 :           0 :                           istwf_k, mgfft, kg_k, gbound, ur, ug, &
    1240                 :             :                           isign, iscale) ! optional
    1241                 :             : 
    1242                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1243                 :             : !scalars
    1244                 :             :  integer,intent(in) :: fftalg,fftcache
    1245                 :             :  integer,intent(in) :: npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft
    1246                 :             :  integer,optional,intent(in) :: isign, iscale
    1247                 :             : !arrays
    1248                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2),kg_k(3,npw_k)
    1249                 :             :  real(dp),target,intent(inout) :: ur(2*ldx*ldy*ldz*ndat)
    1250                 :             :  real(dp),target,intent(inout) :: ug(2*npw_k*ndat)
    1251                 :             : 
    1252                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1253                 :             : !Local variables-------------------------------
    1254                 :             : !scalars
    1255                 :             :  integer,parameter :: dist=2
    1256                 :             :  integer :: iscale__, isign__
    1257                 :             : !arrays
    1258                 :             :  real(dp) :: dum_ugin(2,0)
    1259                 :             :  real(dp),contiguous, pointer :: real_ug(:,:),real_ur(:,:)
    1260                 :             : ! *************************************************************************
    1261                 :             : 
    1262                 :             :  iscale__ = 1; if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    1263                 :             :  isign__ = -1; if (present(isign)) isign__ = isign
    1264                 :             : 
    1265                 :             : #undef TK_PREF
    1266                 :             : #define TK_PREF(name) CONCAT(cg_,name)
    1267                 :             : #undef TK_PREF_box2gsph
    1268                 :             : #define TK_PREF_box2gsph cg_box2gsph
    1269                 :             : #undef TK_PREF_gsph2box
    1270                 :             : #define TK_PREF_gsph2box cg_gsph2box
    1271                 :             : 
    1272                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1273                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_DOUBLE
    1274                 :             : 
    1275                 :             : #include "fftur.finc"
    1276                 :             : 
    1277                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1278                 :             : 
    1279                 :             : #else
    1280                 :             :  ! Silence compiler warning
    1281                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1282                 :             :  ABI_UNUSED((/fftalg,fftcache/))
    1283                 :             :  ABI_UNUSED((/npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_k(1,1),gbound(1,1)/))
    1284                 :             :  ABI_UNUSED((/ug(1),ur(1)/))
    1285                 :             : #endif
    1286                 :             : 
    1287                 :           0 : end subroutine fftw3_fftur_dp
    1288                 :             : !!***
    1289                 :             : 
    1290                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1291                 :             : 
    1292                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftur_spc
    1293                 :             : !! NAME
    1294                 :             : !! fftw3_fftur_spc
    1295                 :             : !!
    1296                 :             : !! FUNCTION
    1297                 :             : !! Compute ndat zero-padded FFTs from R- to G-space .
    1298                 :             : !! Mainly used for the transform of wavefunctions.
    1299                 :             : !! TARGET: spc arrays
    1300                 :             : !! See fftw3_fftur_dp for API doc.
    1301                 :             : !!
    1302                 :             : !! SOURCE
    1303                 :             : 
    1304                 :           0 : subroutine fftw3_fftur_spc(fftalg, fftcache, npw_k, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, &
    1305                 :           0 :                            istwf_k, mgfft, kg_k, gbound, ur, ug, &
    1306                 :             :                            isign, iscale) ! optional
    1307                 :             : 
    1308                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1309                 :             : !scalars
    1310                 :             :  integer,intent(in) :: fftalg,fftcache
    1311                 :             :  integer,intent(in) :: npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft
    1312                 :             :  integer,optional,intent(in) :: isign, iscale
    1313                 :             : !arrays
    1314                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2),kg_k(3,npw_k)
    1315                 :             :  complex(sp),target,intent(inout) :: ur(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1316                 :             :  complex(sp),target,intent(inout) :: ug(npw_k*ndat)
    1317                 :             : 
    1318                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1319                 :             : !Local variables-------------------------------
    1320                 :             : !scalars
    1321                 :             :  integer,parameter :: dist=1
    1322                 :             :  integer :: iscale__, isign__
    1323                 :             : !arrays
    1324                 :             :  real(sp) :: dum_ugin(2,0)
    1325                 :             :  real(sp),contiguous, pointer :: real_ug(:,:),real_ur(:,:)
    1326                 :             : ! *************************************************************************
    1327                 :             : 
    1328                 :             :  iscale__ = 1; if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    1329                 :             :  isign__ = -1; if (present(isign)) isign__ = isign
    1330                 :             : 
    1331                 :             : #undef TK_PREF
    1332                 :             : #define TK_PREF(name) CONCAT(cplx_,name)
    1333                 :             : #undef TK_PREF_box2gsph
    1334                 :             : #define TK_PREF_box2gsph cplx_box2gsph
    1335                 :             : #undef TK_PREF_gsph2box
    1336                 :             : #define TK_PREF_gsph2box cplx_gsph2box
    1337                 :             : 
    1338                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1339                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_SINGLE
    1340                 :             : 
    1341                 :             : #include "fftur.finc"
    1342                 :             : 
    1343                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1344                 :             : 
    1345                 :             : #else
    1346                 :             :  ! Silence compiler warning
    1347                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1348                 :             :  ABI_UNUSED((/fftalg,fftcache/))
    1349                 :             :  ABI_UNUSED((/npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_k(1,1),gbound(1,1)/))
    1350                 :             :  ABI_UNUSED((/ug(1),ur(1)/))
    1351                 :             : #endif
    1352                 :             : 
    1353                 :           0 : end subroutine fftw3_fftur_spc
    1354                 :             : !!***
    1355                 :             : 
    1356                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1357                 :             : 
    1358                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftur_dpc
    1359                 :             : !! NAME
    1360                 :             : !! fftw3_fftur_dpc
    1361                 :             : !!
    1362                 :             : !! FUNCTION
    1363                 :             : !! Compute ndat zero-padded FFTs from R ro G.
    1364                 :             : !! Mainly used for the transform of wavefunctions.
    1365                 :             : !! TARGET: DP arrays
    1366                 :             : !! See fftw3_fftur_dp for API doc.
    1367                 :             : !!
    1368                 :             : !! SOURCE
    1369                 :             : 
    1370                 :           0 : subroutine fftw3_fftur_dpc(fftalg, fftcache, npw_k, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, &
    1371                 :           0 :                            istwf_k, mgfft, kg_k, gbound, ur, ug, &
    1372                 :             :                            isign, iscale) ! optional
    1373                 :             : 
    1374                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1375                 :             : !scalars
    1376                 :             :  integer,intent(in) :: fftalg,fftcache
    1377                 :             :  integer,intent(in) :: npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft
    1378                 :             :  integer,optional,intent(in) :: isign, iscale
    1379                 :             : !arrays
    1380                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2),kg_k(3,npw_k)
    1381                 :             :  complex(dp),target,intent(inout) :: ur(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1382                 :             :  complex(dp),target,intent(inout) :: ug(npw_k*ndat)
    1383                 :             : 
    1384                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1385                 :             : !Local variables-------------------------------
    1386                 :             : !scalars
    1387                 :             :  integer,parameter :: dist=1
    1388                 :             :  integer :: iscale__, isign__
    1389                 :             : !arrays
    1390                 :             :  real(dp) :: dum_ugin(2,0)
    1391                 :             :  real(dp),contiguous, pointer :: real_ug(:,:),real_ur(:,:)
    1392                 :             : ! *************************************************************************
    1393                 :             : 
    1394                 :             :  iscale__ = 1; if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    1395                 :             :  isign__ = -1; if (present(isign)) isign__ = isign
    1396                 :             : 
    1397                 :             : #undef TK_PREF
    1398                 :             : #define TK_PREF(name) CONCAT(cplx_,name)
    1399                 :             : #undef TK_PREF_box2gsph
    1400                 :             : #define TK_PREF_box2gsph cplx_box2gsph
    1401                 :             : #undef TK_PREF_gsph2box
    1402                 :             : #define TK_PREF_gsph2box cplx_gsph2box
    1403                 :             : 
    1404                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1405                 :             : #define FFT_PRECISION FFT_DOUBLE
    1406                 :             : 
    1407                 :             : #include "fftur.finc"
    1408                 :             : 
    1409                 :             : #undef  FFT_PRECISION
    1410                 :             : 
    1411                 :             : #else
    1412                 :             :  ! Silence compiler warning
    1413                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1414                 :             :  ABI_UNUSED((/fftalg,fftcache/))
    1415                 :             :  ABI_UNUSED((/npw_k,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,istwf_k,mgfft,kg_k(1,1),gbound(1,1)/))
    1416                 :             :  ABI_UNUSED((/ug(1),ur(1)/))
    1417                 :             : #endif
    1418                 :             : 
    1419                 :           0 : end subroutine fftw3_fftur_dpc
    1420                 :             : !!***
    1421                 :             : 
    1422                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1423                 :             : 
    1424                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_c2c_ip_spc
    1425                 :             : !! NAME
    1426                 :             : !!  fftw3_c2c_ip_spc
    1427                 :             : !!
    1428                 :             : !! FUNCTION
    1429                 :             : !! Driver routine for in-place 3D complex-complex FFT.
    1430                 :             : !! TARGET: Simple precision complex arrays.
    1431                 :             : !!
    1432                 :             : !! INPUTS
    1433                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    1434                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimensions of the array.
    1435                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    1436                 :             : !! iscale=0 if G --> R FFT should not be scaled.
    1437                 :             : !! isign= +1 : ff(G) => ff(R); -1 : ff(R) => ff(G)
    1438                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    1439                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    1440                 :             : !!
    1441                 :             : !! SIDE EFFECTS
    1442                 :             : !!  ff(ldx*ldy*ldz*ndat)=
    1443                 :             : !!    In input: the complex array to be transformed.
    1444                 :             : !!    In output: the Fourier transformed in the space specified by isign.
    1445                 :             : !!
    1446                 :             : !! SOURCE
    1447                 :             : 
    1448                 :           0 : subroutine fftw3_c2c_ip_spc(nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, iscale, isign, ff, fftw_flags)
    1449                 :             : 
    1450                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1451                 :             : !scalars
    1452                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,iscale,isign
    1453                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    1454                 :             : !arrays
    1455                 :             :  complex(sp),intent(inout) :: ff(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1456                 :             : 
    1457                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1458                 :             : !Local variables-------------------------------
    1459                 :             : !scalars
    1460                 :             :  integer,parameter :: rank3=3,nt_all=-1
    1461                 :             :  integer :: my_flags,dist,stride
    1462                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: my_plan
    1463                 :             : !arrays
    1464                 :             :  integer :: embed(rank3),n(rank3)
    1465                 :             : ! *************************************************************************
    1466                 :             : 
    1467                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags=fftw_flags
    1468                 :             : 
    1469                 :             :  stride = 1
    1470                 :             :  dist   = ldx*ldy*ldz
    1471                 :             :  embed  = [ldx, ldy, ldz]
    1472                 :             :  n      = [nx, ny, nz]
    1473                 :             : 
    1474                 :             :  my_plan = fftw3_plan_many_dft(rank3, n, ndat, ff, embed, stride, dist, ff, embed, stride, dist, isign, my_flags, nt_all)
    1475                 :             : 
    1476                 :             :  ! Now perform the 3D FFT via FFTW.
    1477                 :             :  call sfftw_execute_dft(my_plan, ff, ff)
    1478                 :             : 
    1479                 :             :  call fftw3_destroy_plan(my_plan)
    1480                 :             : 
    1481                 :             :  if (isign == ABI_FFTW_FORWARD .and. iscale /= 0) then ! -1, FFTW returns not normalized FTs
    1482                 :             :    call xscal(ldx*ldy*ldz*ndat, REAL(one/(nx*ny*nz),KIND=sp), ff, 1)
    1483                 :             :  end if
    1484                 :             : 
    1485                 :             : #else
    1486                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1487                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,isign/))
    1488                 :             :  ABI_UNUSED(ff)
    1489                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    1490                 :             :    ABI_UNUSED(fftw_flags)
    1491                 :             :  end if
    1492                 :             : #endif
    1493                 :             : 
    1494                 :           0 : end subroutine fftw3_c2c_ip_spc
    1495                 :             : !!***
    1496                 :             : 
    1497                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1498                 :             : 
    1499                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftpad_spc
    1500                 :             : !! NAME
    1501                 :             : !!  fftw3_fftpad_spc
    1502                 :             : !!
    1503                 :             : !! FUNCTION
    1504                 :             : !!  This routine transforms wavefunctions using 3D zero-padded FFTs with FFTW3.
    1505                 :             : !!  The 3D ffts are computed only on lines and planes which have non zero elements.
    1506                 :             : !!  These lines and planes are defined by the two vectors do_fft_x(ldy*nz) and do_fft_y(nz)
    1507                 :             : !!  FFT transform is in-place. Target: complex arrays.
    1508                 :             : !!
    1509                 :             : !! INPUTS
    1510                 :             : !!   nx,ny,nz=Logical dimensions of the FFT mesh.
    1511                 :             : !!   ldx,ldy,ldz=Physical dimension of the f array (to avoid cache conflicts).
    1512                 :             : !!   ndat=Number of FFT transforms.
    1513                 :             : !!   mgfft=MAX(nx,ny,nz), only used to dimension gbound.
    1514                 :             : !!   isign=The sign of the transform.
    1515                 :             : !!   gbound(2*mgfft+8,2)= The boundaries of the basis sphere of G vectors at a given k-point.
    1516                 :             : !!     See sphereboundary for more info.
    1517                 :             : !!
    1518                 :             : !! SIDE EFFECTS
    1519                 :             : !!  ff(ldx*ldy*ldz*ndat)=
    1520                 :             : !!    input: The array with the data to be transformed.
    1521                 :             : !!    output: The results of the FFT.
    1522                 :             : !!
    1523                 :             : !! SOURCE
    1524                 :             : 
    1525                 :           0 : subroutine fftw3_fftpad_spc(ff, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, mgfft, isign, gbound, iscale)
    1526                 :             : 
    1527                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1528                 :             : !scalars
    1529                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,isign
    1530                 :             : !arrays
    1531                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2)
    1532                 :             :  complex(sp),intent(inout) :: ff(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1533                 :             :  integer,optional,intent(in) :: iscale
    1534                 :             : 
    1535                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1536                 :             : !Local variables-------------------------------
    1537                 :             :  integer,parameter :: dst=1
    1538                 :             :  integer :: iscale__
    1539                 :             :  real(sp) :: fact
    1540                 :             : ! *************************************************************************
    1541                 :             : 
    1542                 :             :  iscale__ = merge(1, 0, isign == -1); if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    1543                 :             : 
    1544                 :             : #include "fftw3_fftpad.finc"
    1545                 :             : 
    1546                 :             : #else
    1547                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1548                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,isign/))
    1549                 :             :  ABI_UNUSED(gbound(1,1))
    1550                 :             :  ABI_UNUSED(ff(1))
    1551                 :             : #endif
    1552                 :             : 
    1553                 :           0 : end subroutine fftw3_fftpad_spc
    1554                 :             : !!***
    1555                 :             : 
    1556                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1557                 :             : 
    1558                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_c2c_ip_dpc
    1559                 :             : !! NAME
    1560                 :             : !!  fftw3_c2c_ip_dpc
    1561                 :             : !!
    1562                 :             : !! FUNCTION
    1563                 :             : !! Driver routine for in-place 3D complex-complex FFT.
    1564                 :             : !!
    1565                 :             : !! INPUTS
    1566                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    1567                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimensions of the array.
    1568                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    1569                 :             : !! iscale=0 if G --> R FFT should not be scaled.
    1570                 :             : !! isign= +1 : ff(G) => ff(R); -1 : ff(R) => ff(G)
    1571                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    1572                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    1573                 :             : !!
    1574                 :             : !! SIDE EFFECTS
    1575                 :             : !!  ff(ldx*ldy*ldz*ndat)=
    1576                 :             : !!    In input: the complex array to be transformed.
    1577                 :             : !!    In output: the Fourier transformed in the space specified by isign.
    1578                 :             : !!
    1579                 :             : !! SOURCE
    1580                 :             : 
    1581                 :           0 : subroutine fftw3_c2c_ip_dpc(nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, iscale, isign, ff, fftw_flags)
    1582                 :             : 
    1583                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1584                 :             : !scalars
    1585                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,iscale,isign
    1586                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    1587                 :             : !arrays
    1588                 :             :  complex(dp),intent(inout) :: ff(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1589                 :             : 
    1590                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1591                 :             : !Local variables-------------------------------
    1592                 :             : !scalars
    1593                 :             :  integer,parameter :: rank3=3,nt_all=-1
    1594                 :             :  integer :: my_flags,dist,stride
    1595                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: my_plan
    1596                 :             : !arrays
    1597                 :             :  integer :: embed(rank3),n(rank3)
    1598                 :             : ! *************************************************************************
    1599                 :             : 
    1600                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags=fftw_flags
    1601                 :             : 
    1602                 :             :  stride = 1
    1603                 :             :  dist   = ldx*ldy*ldz
    1604                 :             :  embed  = [ldx, ldy, ldz]
    1605                 :             :  n      = [nx, ny, nz]
    1606                 :             : 
    1607                 :             :  my_plan = fftw3_plan_many_dft(rank3, n, ndat, ff, embed, stride, dist, ff, embed, stride, dist, isign, my_flags, nt_all)
    1608                 :             : 
    1609                 :             :  ! Now perform the 3D FFT via FFTW.
    1610                 :             :  call dfftw_execute_dft(my_plan, ff, ff)
    1611                 :             : 
    1612                 :             :  call fftw3_destroy_plan(my_plan)
    1613                 :             : 
    1614                 :             :  ! -1, FFTW returns not normalized FTs
    1615                 :             :  if (isign == ABI_FFTW_FORWARD .and. iscale /= 0) then
    1616                 :             :    call ZDSCAL(ldx*ldy*ldz*ndat, one/(nx*ny*nz), ff, 1)
    1617                 :             :  end if
    1618                 :             : 
    1619                 :             : #else
    1620                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1621                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,isign/))
    1622                 :             :  ABI_UNUSED(ff)
    1623                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    1624                 :             :    ABI_UNUSED(fftw_flags)
    1625                 :             :  end if
    1626                 :             : #endif
    1627                 :             : 
    1628                 :           0 : end subroutine fftw3_c2c_ip_dpc
    1629                 :             : !!***
    1630                 :             : 
    1631                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1632                 :             : 
    1633                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_c2c_op_spc
    1634                 :             : !! NAME
    1635                 :             : !!  fftw3_c2c_op_spc
    1636                 :             : !!
    1637                 :             : !! FUNCTION
    1638                 :             : !! Driver routine for out-of-place 3D complex-complex FFT of lengths nx, ny, nz.
    1639                 :             : !! TARGET: single precision complex arrays
    1640                 :             : !!
    1641                 :             : !! INPUTS
    1642                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    1643                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimensions of the array.
    1644                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    1645                 :             : !! iscale=0 if G --> R FFT should not be scaled.
    1646                 :             : !! isign= +1 : ff(G) => gg(R); -1 : ff(R) => gg(G)
    1647                 :             : !! ff(ldx*ldy*ldz*ndat)=The array to be transformed.
    1648                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    1649                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    1650                 :             : !!
    1651                 :             : !! OUTPUT
    1652                 :             : !! gg(ldx*ldy*ldz*ndat)=The FFT of ff.
    1653                 :             : !!
    1654                 :             : !! SOURCE
    1655                 :             : 
    1656                 :           0 : subroutine fftw3_c2c_op_spc(nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, iscale, isign, ff, gg, fftw_flags)
    1657                 :             : 
    1658                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1659                 :             : !scalars
    1660                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,iscale,isign,ndat
    1661                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    1662                 :             : !arrays
    1663                 :             :  complex(sp),intent(in) :: ff(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1664                 :             :  complex(sp),intent(out) :: gg(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1665                 :             : 
    1666                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1667                 :             : !Local variables-------------------------------
    1668                 :             : !scalars
    1669                 :             :  integer,parameter :: rank3=3,nt_all=-1
    1670                 :             :  integer :: my_flags,dist,stride
    1671                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: my_plan
    1672                 :             : !arrays
    1673                 :             :  integer :: embed(rank3),n(rank3)
    1674                 :             : ! *************************************************************************
    1675                 :             : 
    1676                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    1677                 :             : 
    1678                 :             :  stride = 1
    1679                 :             :  dist   = ldx*ldy*ldz
    1680                 :             :  embed  = [ldx, ldy, ldz]
    1681                 :             :  n      = [nx, ny, nz]
    1682                 :             : 
    1683                 :             :  my_plan = fftw3_plan_many_dft(rank3, n, ndat, ff, embed, stride, dist, gg, embed, stride, dist, isign, my_flags, nt_all)
    1684                 :             : 
    1685                 :             :  ! Now perform the 3D FFT via FFTW.
    1686                 :             :  call sfftw_execute_dft(my_plan, ff, gg)
    1687                 :             : 
    1688                 :             :  call fftw3_destroy_plan(my_plan)
    1689                 :             : 
    1690                 :             :  if (isign == ABI_FFTW_FORWARD .and. iscale /= 0) then ! -1, FFTW returns not normalized FTs
    1691                 :             :    call xscal(ldx*ldy*ldz*ndat, REAL(one/(nx*ny*nz), KIND=sp), gg, 1)
    1692                 :             :  end if
    1693                 :             : 
    1694                 :             : #else
    1695                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1696                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,isign/))
    1697                 :             :  ABI_UNUSED(ff)
    1698                 :             :  ABI_UNUSED(gg)
    1699                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    1700                 :             :    ABI_UNUSED(fftw_flags)
    1701                 :             :  end if
    1702                 :             : #endif
    1703                 :             : 
    1704                 :           0 : end subroutine fftw3_c2c_op_spc
    1705                 :             : !!***
    1706                 :             : 
    1707                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1708                 :             : 
    1709                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_c2c_op_dpc
    1710                 :             : !! NAME
    1711                 :             : !!  fftw3_c2c_op_dpc
    1712                 :             : !!
    1713                 :             : !! FUNCTION
    1714                 :             : !! Driver routine for out-of-place 3D complex-complex FFT of lengths nx, ny, nz.
    1715                 :             : !! TARGET: single precision complex arrays
    1716                 :             : !!
    1717                 :             : !! INPUTS
    1718                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    1719                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimensions of the array.
    1720                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    1721                 :             : !! iscale=0 if G --> R FFT should not be scaled.
    1722                 :             : !! isign= +1 : ff(G) => gg(R); -1 : ff(R) => gg(G)
    1723                 :             : !! ff(ldx*ldy*ldz*ndat)=The array to be transformed.
    1724                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    1725                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    1726                 :             : !!
    1727                 :             : !! OUTPUT
    1728                 :             : !! gg(ldx*ldy*ldz*ndat)=The FFT of ff.
    1729                 :             : !!
    1730                 :             : !! SOURCE
    1731                 :             : 
    1732                 :           0 : subroutine fftw3_c2c_op_dpc(nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, iscale, isign, ff, gg, fftw_flags)
    1733                 :             : 
    1734                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1735                 :             : !scalars
    1736                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,isign,ndat,iscale
    1737                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    1738                 :             : !arrays
    1739                 :             :  complex(dp),intent(in) :: ff(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1740                 :             :  complex(dp),intent(out) :: gg(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1741                 :             : 
    1742                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1743                 :             : !Local variables-------------------------------
    1744                 :             : !scalars
    1745                 :             :  integer,parameter :: rank3=3,nt_all=-1
    1746                 :             :  integer :: my_flags,dist,stride
    1747                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: my_plan
    1748                 :             : !arrays
    1749                 :             :  integer :: embed(rank3),n(rank3)
    1750                 :             : ! *************************************************************************
    1751                 :             : 
    1752                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    1753                 :             : 
    1754                 :             :  stride = 1
    1755                 :             :  dist   = ldx*ldy*ldz
    1756                 :             :  embed  = [ldx, ldy, ldz]
    1757                 :             :  n      = [nx, ny, nz]
    1758                 :             : 
    1759                 :             :  my_plan = fftw3_plan_many_dft(rank3, n, ndat, ff, embed, stride, dist, gg, embed, stride, dist, isign, my_flags, nt_all)
    1760                 :             : 
    1761                 :             :  ! Now perform the 3D FFT via FFTW.
    1762                 :             :  call dfftw_execute_dft(my_plan, ff, gg)
    1763                 :             : 
    1764                 :             :  call fftw3_destroy_plan(my_plan)
    1765                 :             : 
    1766                 :             :  if (isign == ABI_FFTW_FORWARD .and. iscale /= 0) then ! -1, FFTW returns not normalized FTs
    1767                 :             :    call xscal(ldx*ldy*ldz*ndat, one/(nx*ny*nz), gg, 1)
    1768                 :             :  end if
    1769                 :             : 
    1770                 :             : #else
    1771                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1772                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,isign/))
    1773                 :             :  ABI_UNUSED(ff)
    1774                 :             :  ABI_UNUSED(gg)
    1775                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    1776                 :             :    ABI_UNUSED(fftw_flags)
    1777                 :             :  end if
    1778                 :             : #endif
    1779                 :             : 
    1780                 :           0 : end subroutine fftw3_c2c_op_dpc
    1781                 :             : !!***
    1782                 :             : 
    1783                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1784                 :             : 
    1785                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_r2c_op
    1786                 :             : !! NAME
    1787                 :             : !!  fftw3_r2c_op
    1788                 :             : !!
    1789                 :             : !! FUNCTION
    1790                 :             : !! Driver routine for out-of-place 3D real-to-complex FFT of lengths nx, ny, nz.
    1791                 :             : !!
    1792                 :             : !! INPUTS
    1793                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    1794                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimensions of the f array (to avoid cache conflicts).
    1795                 :             : !! ff(ldx*ldy*ldz*ndat)=The real array to be transformed.
    1796                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    1797                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    1798                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    1799                 :             : !!
    1800                 :             : !! OUTPUT
    1801                 :             : !! gg(2,nx*ny*nz*ndat)=The forward FFT of ff.
    1802                 :             : !!
    1803                 :             : !! NOTES
    1804                 :             : !!  FIXME For the time-being. No augmentation of the mesh to reduce memory conflicts, as MKL crashes
    1805                 :             : !!  if the advanced interface is used.
    1806                 :             : !!
    1807                 :             : !! SOURCE
    1808                 :             : 
    1809                 :           0 : subroutine fftw3_r2c_op(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,ff,gg,fftw_flags)
    1810                 :             : 
    1811                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1812                 :             : !scalars
    1813                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat
    1814                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    1815                 :             : !arrays
    1816                 :             :  real(dp),intent(in) :: ff(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1817                 :             :  real(dp),intent(out) :: gg(2,ldx*ldy*ldz*ndat)
    1818                 :             : 
    1819                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1820                 :             : !Local variables-------------------------------
    1821                 :             : !scalars
    1822                 :             :  integer,parameter :: rank3=3,nt_all=-1
    1823                 :             :  integer :: nhp,my_flags,idist,odist,padx,i1,i2,i3,igp,igf,imgf,stride
    1824                 :             :  integer :: i1inv,i2inv,i3inv,idat,padatf
    1825                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: my_plan
    1826                 :             : !arrays
    1827                 :             :  integer :: inembed(rank3),onembed(rank3),n(rank3)
    1828                 :             :  integer,allocatable :: i1inver(:),i2inver(:),i3inver(:)
    1829                 :             :  real(dp),allocatable :: gg_hp(:,:)
    1830                 :             : ! *************************************************************************
    1831                 :             : 
    1832                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    1833                 :             : 
    1834                 :             :  idist = ldx*ldy*ldz
    1835                 :             :  nhp = (nx/2+1)*ny*nz
    1836                 :             :  odist = nhp
    1837                 :             : 
    1838                 :             :  stride = 1
    1839                 :             :  n      = (/nx,ny,nz/)
    1840                 :             :  inembed= (/ldx,ldy,ldz/)
    1841                 :             :  onembed= (/(nx/2+1),ny,nz/)
    1842                 :             : 
    1843                 :             :  ABI_MALLOC(gg_hp,(2,nhp*ndat))
    1844                 :             : 
    1845                 :             : #ifdef DEV_RC_BUG
    1846                 :             :  if (ndat/=1) ABI_ERROR("ndat/=1 + MKL not coded")
    1847                 :             : 
    1848                 :             :  if (ANY( n /= inembed )) then
    1849                 :             :    ABI_ERROR("Augmentation not supported")
    1850                 :             :  end if
    1851                 :             : 
    1852                 :             :  call dfftw_plan_dft_r2c_3d(my_plan, nx, ny, nz, ff, gg_hp, my_flags)
    1853                 :             :  if (my_plan==NULL_PLAN) then
    1854                 :             :    ABI_ERROR("dfftw_plan_dft_r2c_3d returned NULL_PLAN")
    1855                 :             :  end if
    1856                 :             : 
    1857                 :             :  !fftw_plan fftw_plan_many_dft_r2c(int rank3, const int *n, int howmany,
    1858                 :             :  !  double *in, const int *inembed, int istride, int idist,
    1859                 :             :  !  fftw_complex *out, const int *onembed, int ostride, int odist, unsigned flags);
    1860                 :             : #else
    1861                 :             :  my_plan = dplan_many_dft_r2c(rank3, n, ndat, ff, inembed, stride, idist, gg_hp, onembed, stride, odist, my_flags, nt_all)
    1862                 :             : #endif
    1863                 :             : 
    1864                 :             :  ! Now perform the 3D FFT via FFTW. r2c are always ABI_FFTW_FORWARD
    1865                 :             :  call dfftw_execute_dft_r2c(my_plan, ff, gg_hp)
    1866                 :             : 
    1867                 :             :  call fftw3_destroy_plan(my_plan)
    1868                 :             : 
    1869                 :             :  ! FFTW returns not normalized FTs
    1870                 :             :  call ZDSCAL(nhp*ndat, one/(nx*ny*nz), gg_hp, 1)
    1871                 :             : 
    1872                 :             :  ! Reconstruct full FFT: Hermitian redundancy: out[i] is the conjugate of out[n-i]
    1873                 :             :  padx = (nx/2+1)
    1874                 :             :  ABI_MALLOC(i1inver,(padx))
    1875                 :             :  ABI_MALLOC(i2inver,(ny))
    1876                 :             :  ABI_MALLOC(i3inver,(nz))
    1877                 :             : 
    1878                 :             :  i1inver(1)=1
    1879                 :             :  do i1=2,padx
    1880                 :             :    i1inver(i1)=nx+2-i1
    1881                 :             :  end do
    1882                 :             : 
    1883                 :             :  i2inver(1)=1
    1884                 :             :  do i2=2,ny
    1885                 :             :    i2inver(i2)=ny+2-i2
    1886                 :             :  end do
    1887                 :             : 
    1888                 :             :  i3inver(1)=1
    1889                 :             :  do i3=2,nz
    1890                 :             :    i3inver(i3)=nz+2-i3
    1891                 :             :  end do
    1892                 :             : 
    1893                 :             :  igp=0
    1894                 :             :  do idat=1,ndat
    1895                 :             :    padatf = (idat-1)*ldx*ldy*ldz
    1896                 :             :    do i3=1,nz
    1897                 :             :      i3inv = i3inver(i3)
    1898                 :             :      do i2=1,ny
    1899                 :             :        i2inv = i2inver(i2)
    1900                 :             :        do i1=1,padx
    1901                 :             :          igp = igp+1
    1902                 :             :          igf = i1 + (i3-1)*ldx*ldy + (i2-1)*ldx + padatf
    1903                 :             :          gg(:,igf) =  gg_hp(:,igp)
    1904                 :             :          i1inv = i1inver(i1)
    1905                 :             :          if (i1inv/=i1) then
    1906                 :             :            imgf = i1inv + (i3inv-1)*ldx*ldy + (i2inv-1)*ldx + padatf
    1907                 :             :            gg(1,imgf) =  gg_hp(1,igp)
    1908                 :             :            gg(2,imgf) = -gg_hp(2,igp)
    1909                 :             :          end if
    1910                 :             :        end do
    1911                 :             :      end do
    1912                 :             :    end do
    1913                 :             :  end do
    1914                 :             : 
    1915                 :             :  ABI_FREE(i1inver)
    1916                 :             :  ABI_FREE(i2inver)
    1917                 :             :  ABI_FREE(i3inver)
    1918                 :             :  ABI_FREE(gg_hp)
    1919                 :             : 
    1920                 :             : #else
    1921                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    1922                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz/))
    1923                 :             :  ABI_UNUSED(ff)
    1924                 :             :  ABI_UNUSED(gg(1,1))
    1925                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    1926                 :             :    ABI_UNUSED(fftw_flags)
    1927                 :             :  end if
    1928                 :             : #endif
    1929                 :             : 
    1930                 :           0 : end subroutine fftw3_r2c_op
    1931                 :             : !!***
    1932                 :             : 
    1933                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    1934                 :             : 
    1935                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_c2r_op
    1936                 :             : !! NAME
    1937                 :             : !!  fftw3_c2r_op
    1938                 :             : !!
    1939                 :             : !! FUNCTION
    1940                 :             : !! Driver routine for out-of-place 3D complex-to-real FFT of lengths nx, ny, nz.
    1941                 :             : !!
    1942                 :             : !! INPUTS
    1943                 :             : !! nx,ny,nz=Number of point along the three directions.
    1944                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimension of the f array (to avoid cache conflicts).
    1945                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    1946                 :             : !! ff(2*ldx*ldy*ldz*ndat)=The complex array to be transformed.
    1947                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    1948                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    1949                 :             : !!
    1950                 :             : !! OUTPUT
    1951                 :             : !! gg(ldx*ldy*ldz*ndat)=The backwards real FFT of ff.
    1952                 :             : !!
    1953                 :             : !! NOTES
    1954                 :             : !!  FIXME For the time-being. No augmentation of the mesh to reduce memory conflicts, as MKL crashes
    1955                 :             : !!  if the advanced interface is used.
    1956                 :             : !!
    1957                 :             : !! SOURCE
    1958                 :             : 
    1959                 :           0 : subroutine fftw3_c2r_op(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,ff,gg,fftw_flags)
    1960                 :             : 
    1961                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1962                 :             : !scalars
    1963                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat
    1964                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    1965                 :             : !arrays
    1966                 :             :  real(dp),intent(in) :: ff(2,ldx*ldy*ldz*ndat)
    1967                 :             :  real(dp),intent(out) :: gg(ldx*ldy*ldz*ndat)
    1968                 :             : 
    1969                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    1970                 :             : !Local variables-------------------------------
    1971                 :             : !scalars
    1972                 :             :  integer,parameter :: rank3=3,nt_all=-1
    1973                 :             :  integer :: nhp,my_flags,padx,i2,i3,igp,igf,idat,padatf,padatp,idist,odist,stride
    1974                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: my_plan
    1975                 :             : !arrays
    1976                 :             :  integer :: inembed(rank3),onembed(rank3),n(rank3)
    1977                 :             :  real(dp),allocatable :: ff_hp(:,:)
    1978                 :             : ! *************************************************************************
    1979                 :             : 
    1980                 :             : #ifdef DEV_RC_BUG
    1981                 :             :  if (ANY( (/nx,ny,nz/) /= (/ldx,ldy,ldz/) )) then
    1982                 :             :    ABI_ERROR("Augmentation not supported")
    1983                 :             :  end if
    1984                 :             : #endif
    1985                 :             : 
    1986                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    1987                 :             : 
    1988                 :             :  stride  = 1
    1989                 :             :  nhp     = (nx/2+1)*ny*nz
    1990                 :             :  idist   = nhp
    1991                 :             :  odist   = ldx*ldy*ldz
    1992                 :             :  n       = (/nx,ny,nz/)
    1993                 :             :  inembed = (/(nx/2+1),ny,nz/)
    1994                 :             :  onembed = (/ldx,ldy,ldz/)
    1995                 :             : 
    1996                 :             :  ! Fill the Hermitian part: Hermitian redundancy: out[i] is the conjugate of out[n-i]
    1997                 :             :  ABI_MALLOC(ff_hp,(2,nhp*ndat))
    1998                 :             : 
    1999                 :             :  padx = (nx/2+1)
    2000                 :             :  do idat=1,ndat
    2001                 :             :    padatf=(idat-1)*ldx*ldy*ldz
    2002                 :             :    padatp=(idat-1)*padx*ny*nz
    2003                 :             :    !$OMP PARALLEL DO PRIVATE(igf,igp)
    2004                 :             :    do i3=1,nz
    2005                 :             :      do i2=1,ny
    2006                 :             :        igf = (i3-1)*ldx*ldy + (i2-1)*ldx   + padatf
    2007                 :             :        igp = (i3-1)*padx*ny + (i2-1)*padx  + padatp
    2008                 :             :        ff_hp(:,igp+1:igp+padx) = ff(:,igf+1:igf+padx)
    2009                 :             :      end do
    2010                 :             :    end do
    2011                 :             :  end do
    2012                 :             : 
    2013                 :             :  ! NOTE: The c2r transform destroys its input array even for out-of-place transforms.
    2014                 :             : #ifdef DEV_RC_BUG
    2015                 :             :  if (ndat/=1) ABI_ERROR("ndat/=1 + MKL not coded")
    2016                 :             :  call dfftw_plan_dft_c2r_3d(my_plan, nx, ny, nz, ff_hp, gg, my_flags)
    2017                 :             :  if (my_plan==NULL_PLAN) then
    2018                 :             :    ABI_ERROR("dfftw_plan_dft_c2r_3d returned NULL_PLAN")
    2019                 :             :  end if
    2020                 :             : #else
    2021                 :             :  my_plan = dplan_many_dft_c2r(rank3, n, ndat, ff_hp, inembed, stride, idist, gg, onembed, stride, odist, my_flags, nt_all)
    2022                 :             : #endif
    2023                 :             : 
    2024                 :             :  ! Now perform the 3D FFT via FFTW. c2r are always ABI_FFTW_BACKWARD
    2025                 :             :  call dfftw_execute_dft_c2r(my_plan, ff_hp, gg)
    2026                 :             : 
    2027                 :             :  call fftw3_destroy_plan(my_plan)
    2028                 :             :  ABI_FREE(ff_hp)
    2029                 :             : 
    2030                 :             : #else
    2031                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    2032                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz/))
    2033                 :             :  ABI_UNUSED(ff(1,1))
    2034                 :             :  ABI_UNUSED(gg(1))
    2035                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    2036                 :             :    ABI_UNUSED(fftw_flags)
    2037                 :             :  end if
    2038                 :             : #endif
    2039                 :             : 
    2040                 :           0 : end subroutine fftw3_c2r_op
    2041                 :             : !!***
    2042                 :             : 
    2043                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2044                 :             : 
    2045                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_many_dft_op
    2046                 :             : !! NAME
    2047                 :             : !!  fftw3_many_dft_op
    2048                 :             : !!
    2049                 :             : !! FUNCTION
    2050                 :             : !! Driver routine for many out-of-place 3D complex-to-complex FFTs of lengths nx, ny, nz.
    2051                 :             : !!
    2052                 :             : !! INPUTS
    2053                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    2054                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimension of the fin and fout arrays (to avoid cache conflicts).
    2055                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    2056                 :             : !! fin(2*ldx*ldy*ldz*ndat)=The complex array to be transformed.
    2057                 :             : !! isign=sign of Fourier transform exponent: current convention uses
    2058                 :             : !!   +1 for transforming from G to r,
    2059                 :             : !!   -1 for transforming from r to G.
    2060                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    2061                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    2062                 :             : !!
    2063                 :             : !! OUTPUT
    2064                 :             : !! fout(2,ldx*ldy*ldz*ndat)=The Fourier transform of fin.
    2065                 :             : !!
    2066                 :             : !! SOURCE
    2067                 :             : 
    2068                 :           0 : subroutine fftw3_many_dft_op(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign,fin,fout,fftw_flags)
    2069                 :             : 
    2070                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2071                 :             : !scalars
    2072                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign
    2073                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    2074                 :             : !arrays
    2075                 :             :  real(dp),intent(in) :: fin(2*ldx*ldy*ldz*ndat)
    2076                 :             :  real(dp),intent(out) :: fout(2*ldx*ldy*ldz*ndat)
    2077                 :             : 
    2078                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2079                 :             : !Local variables-------------------------------
    2080                 :             : !scalars
    2081                 :             :  integer,parameter :: rank3=3,nt_all=-1
    2082                 :             :  integer :: my_flags,dist,stride
    2083                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: my_plan
    2084                 :             : !arrays
    2085                 :             :  integer :: embed(rank3),n(rank3)
    2086                 :             : ! *************************************************************************
    2087                 :             : 
    2088                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    2089                 :             : 
    2090                 :             :  stride = 1
    2091                 :             :  dist   = ldx*ldy*ldz
    2092                 :             :  embed  = [ldx, ldy, ldz]
    2093                 :             :  n      = [nx, ny, nz]
    2094                 :             : 
    2095                 :             :  my_plan = fftw3_plan_many_dft(rank3, n, ndat, fin, embed, stride, dist, fout, embed, stride, dist, isign, my_flags, nt_all)
    2096                 :             : 
    2097                 :             :  ! Now perform the 3D FFT via FFTW.
    2098                 :             :  call dfftw_execute_dft(my_plan, fin, fout)
    2099                 :             : 
    2100                 :             :  call fftw3_destroy_plan(my_plan)
    2101                 :             : 
    2102                 :             :  ! -1, FFTW returns not normalized FTs
    2103                 :             :  if (isign == ABI_FFTW_FORWARD) then
    2104                 :             :   call ZDSCAL(ldx*ldy*ldz*ndat, one/(nx*ny*nz), fout, 1)
    2105                 :             :  end if
    2106                 :             : 
    2107                 :             : #else
    2108                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    2109                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign/))
    2110                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    2111                 :             :    ABI_UNUSED(fftw_flags)
    2112                 :             :  end if
    2113                 :             :  ABI_UNUSED(fin(1))
    2114                 :             :  ABI_UNUSED(fout(1))
    2115                 :             : #endif
    2116                 :             : 
    2117                 :           0 : end subroutine fftw3_many_dft_op
    2118                 :             : !!***
    2119                 :             : 
    2120                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2121                 :             : 
    2122                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_many_dft_ip
    2123                 :             : !! NAME
    2124                 :             : !!  fftw3_many_dft_ip
    2125                 :             : !!
    2126                 :             : !! FUNCTION
    2127                 :             : !! Driver routine for many in-place 3D complex-to-complex FFTs of lengths nx, ny, nz.
    2128                 :             : !!
    2129                 :             : !! INPUTS
    2130                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    2131                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimension of the finout array (to avoid cache conflicts).
    2132                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    2133                 :             : !! isign=sign of Fourier transform exponent: current convention uses
    2134                 :             : !!   +1 for transforming from G to r,
    2135                 :             : !!   -1 for transforming from r to G.
    2136                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    2137                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    2138                 :             : !!
    2139                 :             : !! OUTPUT
    2140                 :             : !! finout(2,ldx*ldy*ldz*ndat)=
    2141                 :             : !!   In input: The complex array to be transformed.
    2142                 :             : !!   In output: The FFT results.
    2143                 :             : !!
    2144                 :             : !! SOURCE
    2145                 :             : 
    2146                 :           0 : subroutine fftw3_many_dft_ip(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign,finout,fftw_flags)
    2147                 :             : 
    2148                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2149                 :             : !scalars
    2150                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign
    2151                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    2152                 :             : !arrays
    2153                 :             :  real(dp),intent(inout) :: finout(2*ldx*ldy*ldz*ndat)
    2154                 :             : 
    2155                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2156                 :             : !Local variables-------------------------------
    2157                 :             : !scalars
    2158                 :             :  integer,parameter :: rank3=3,nt_all=-1
    2159                 :             :  integer :: my_flags,dist,stride
    2160                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: my_plan
    2161                 :             : !arrays
    2162                 :             :  integer :: embed(rank3),n(rank3)
    2163                 :             : ! *************************************************************************
    2164                 :             : 
    2165                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    2166                 :             : 
    2167                 :             :  stride = 1
    2168                 :             :  dist   = ldx*ldy*ldz
    2169                 :             :  embed  = [ldx, ldy, ldz]
    2170                 :             :  n      = [nx, ny, nz]
    2171                 :             : 
    2172                 :             :  my_plan = fftw3_plan_many_dft(rank3, n, ndat, finout, embed, stride, dist, finout, embed, stride, dist, isign, my_flags, nt_all)
    2173                 :             : 
    2174                 :             :  ! Now perform the 3D FFT via FFTW.
    2175                 :             :  call dfftw_execute_dft(my_plan, finout, finout)
    2176                 :             :  call fftw3_destroy_plan(my_plan)
    2177                 :             : 
    2178                 :             :  ! -1, FFTW returns not normalized FTs
    2179                 :             :  if (isign == ABI_FFTW_FORWARD) then
    2180                 :             :   call ZDSCAL(ldx*ldy*ldz*ndat, one/(nx*ny*nz), finout, 1)
    2181                 :             :  end if
    2182                 :             : 
    2183                 :             : #else
    2184                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    2185                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign/))
    2186                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    2187                 :             :    ABI_UNUSED(fftw_flags)
    2188                 :             :  end if
    2189                 :             :  ABI_UNUSED(finout(1))
    2190                 :             : #endif
    2191                 :             : 
    2192                 :           0 : end subroutine fftw3_many_dft_ip
    2193                 :             : !!***
    2194                 :             : 
    2195                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2196                 :             : 
    2197                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_cleanup
    2198                 :             : !! NAME
    2199                 :             : !!  fftw3_cleanup
    2200                 :             : !!
    2201                 :             : !! FUNCTION
    2202                 :             : !!  Reset FFTW to the pristine state it was in when you started your program,
    2203                 :             : !!  All existing plans become undefined.
    2204                 :             : !!
    2205                 :             : !! NOTES
    2206                 :             : !!  FFTW planner saves some other persistent data, such as the accumulated wisdom and a list of
    2207                 :             : !!  algorithms available in the current configuration. If you want to deallocate all of that and reset
    2208                 :             : !!  FFTW to the pristine state it was in when you started your program, you can call fftw3_cleanup();
    2209                 :             : !!  After calling fftw3_cleanup, all existing plans become undefined, and you should not attempt to
    2210                 :             : !!  execute them nor to destroy them. You can however create and execute/destroy new plans, in which case
    2211                 :             : !!  FFTW starts accumulating wisdom information again.
    2212                 :             : !!  fftw3_cleanup does not deallocate your plans, however. To prevent memory leaks, you must still call
    2213                 :             : !!  fftw_destroy_plan before executing fftw3_cleanup
    2214                 :             : !!
    2215                 :             : !! SOURCE
    2216                 :             : 
    2217                 :           0 : subroutine fftw3_cleanup()
    2218                 :             : 
    2219                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    2220                 :             :  call fftw_mpi_cleanup()
    2221                 :             : #endif
    2222                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_THREADS
    2223                 :             :  if (THREADS_INITED==1) then
    2224                 :             :    call dfftw_cleanup_threads()
    2225                 :             :    THREADS_INITED = 0
    2226                 :             :  end if
    2227                 :             : #elif defined HAVE_FFTW3
    2228                 :             :  call dfftw_cleanup()
    2229                 :             : #else
    2230                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    2231                 :             : #endif
    2232                 :             : 
    2233                 :           0 : end subroutine fftw3_cleanup
    2234                 :             : !!***
    2235                 :             : 
    2236                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2237                 :             : 
    2238                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_destroy_plan
    2239                 :             : !! NAME
    2240                 :             : !!  fftw3_destroy_plan
    2241                 :             : !!
    2242                 :             : !! FUNCTION
    2243                 :             : !!  Release the memory allocate for the plan.
    2244                 :             : !!
    2245                 :             : !! INPUTS
    2246                 :             : !!
    2247                 :             : !! SOURCE
    2248                 :             : 
    2249                 :             : subroutine fftw3_destroy_plan(plan)
    2250                 :             : 
    2251                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2252                 :             : !scalars
    2253                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN),intent(in) :: plan
    2254                 :             : ! *************************************************************************
    2255                 :             : 
    2256                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2257                 :             : !$OMP CRITICAL (OMPC_fftw3_destroy_plan)
    2258                 :             :  call dfftw_destroy_plan(plan)
    2259                 :             : !$OMP END CRITICAL (OMPC_fftw3_destroy_plan)
    2260                 :             : 
    2261                 :             : #else
    2262                 :             :  if (.FALSE.) write(std_out,*)plan
    2263                 :             : #endif
    2264                 :             : 
    2265                 :             : end subroutine fftw3_destroy_plan
    2266                 :             : !!***
    2267                 :             : 
    2268                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2269                 :             : 
    2270                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_init_threads
    2271                 :             : !! NAME
    2272                 :             : !!  fftw3_init_threads
    2273                 :             : !!
    2274                 :             : !! FUNCTION
    2275                 :             : !!  This function performs the one-time initialization required to use FFTW3 threads.
    2276                 :             : !!  It does nothing if HAVE_FFT_FFTW3_THREADS is not defined.
    2277                 :             : !!
    2278                 :             : !! INPUTS
    2279                 :             : !!
    2280                 :             : !! SIDE EFFECTS
    2281                 :             : !!  The one-time initialization required to use FFTW3 threads is performed when the routine
    2282                 :             : !!  is called for the first time.
    2283                 :             : !!
    2284                 :             : !! SOURCE
    2285                 :             : 
    2286                 :           0 : subroutine fftw3_init_threads()
    2287                 :             : 
    2288                 :             : !Local variables ------------------------------
    2289                 :             : !scalars
    2290                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_THREADS
    2291                 :             :  integer :: iret
    2292                 :             : #endif
    2293                 :             : ! *************************************************************************
    2294                 :             : 
    2295                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_THREADS
    2296                 :             :  if (THREADS_INITED==0) then
    2297                 :             :    !call wrtout(std_out,"Calling dfftw_init_threads()")
    2298                 :             :    call dfftw_init_threads(iret)
    2299                 :             : 
    2300                 :             :    if (iret==0) then
    2301                 :             :      ABI_WARNING(" dfftw_init_threads returned 0; threaded FFTW3 is not being used!")
    2302                 :             :    else
    2303                 :             :      THREADS_INITED=1
    2304                 :             :    end if
    2305                 :             :    call fftw3_set_nthreads()
    2306                 :             :  end if
    2307                 :             : 
    2308                 :             : #ifndef HAVE_OPENMP
    2309                 :             :   ABI_WARNING("Using FFTW3 with threads but HAVE_OPENMP is not defined!")
    2310                 :             : #endif
    2311                 :             : #endif
    2312                 :             : 
    2313                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    2314                 :             :   !call wrtout(std_out,"Calling fftw_mpi_init()")
    2315                 :             :   call fftw_mpi_init()
    2316                 :             : #endif
    2317                 :             : 
    2318                 :           0 : end subroutine fftw3_init_threads
    2319                 :             : !!***
    2320                 :             : 
    2321                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2322                 :             : 
    2323                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_set_nthreads
    2324                 :             : !! NAME
    2325                 :             : !!  fftw3_set_nthreads
    2326                 :             : !!
    2327                 :             : !! FUNCTION
    2328                 :             : !!  This function sets the number of threads you want FFTW3 to use (or actually, the maximum number).
    2329                 :             : !!  It also performs any one-time initialization required to use FFTW3 threads.
    2330                 :             : !!  All plans subsequently created with any planner routine will use nthreads threads.
    2331                 :             : !!  If you pass an nthreads argument of 1 (the default), threads are disabled for subsequent plans.
    2332                 :             : !!  It does nothing if HAVE_FFT_FFTW3_THREADS is not defined.
    2333                 :             : !!
    2334                 :             : !! INPUTS
    2335                 :             : !!  [nthreads]=The number of threads you want FFTW3 to use.  Default xomp_get_max_threads()
    2336                 :             : !!
    2337                 :             : !! SOURCE
    2338                 :             : 
    2339                 :           0 : subroutine fftw3_set_nthreads(nthreads)
    2340                 :             : 
    2341                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2342                 :             :  integer,optional,intent(in) :: nthreads
    2343                 :             : 
    2344                 :             : !Local variables ------------------------------
    2345                 :             : !scalars
    2346                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_THREADS
    2347                 :             :  integer :: istat,nt
    2348                 :             :  integer,parameter :: enough=1
    2349                 :             :  integer,save :: nwarns=0
    2350                 :             : #endif
    2351                 :             : ! *************************************************************************
    2352                 :             : 
    2353                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_THREADS
    2354                 :             :  if (THREADS_INITED==0) then
    2355                 :             :    ABI_WARNING("Threads are not initialized")
    2356                 :             :  end if
    2357                 :             : 
    2358                 :             :  if (PRESENT(nthreads)) then
    2359                 :             :    if (nthreads<=0) then
    2360                 :             :      nt = xomp_get_max_threads()
    2361                 :             :    else
    2362                 :             :      nt = nthreads
    2363                 :             :    end if
    2364                 :             :  else
    2365                 :             :    nt = xomp_get_max_threads()
    2366                 :             :  end if
    2367                 :             : 
    2368                 :             :  call dfftw_plan_with_nthreads(nt)
    2369                 :             : 
    2370                 :             : #ifndef HAVE_OPENMP
    2371                 :             :   if (nwarns <= enough) then
    2372                 :             :     nwarns = nwarns + 1
    2373                 :             :     ABI_WARNING("Using FFTW3 with threads but HAVE_OPENMP is not defined!")
    2374                 :             :   end if
    2375                 :             : #endif
    2376                 :             : 
    2377                 :             : #else
    2378                 :             :  if (PRESENT(nthreads)) then
    2379                 :             :    ABI_UNUSED(nthreads)
    2380                 :             :  end if
    2381                 :             : #endif
    2382                 :             : 
    2383                 :           0 : end subroutine fftw3_set_nthreads
    2384                 :             : !!***
    2385                 :             : 
    2386                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2387                 :             : 
    2388                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftpad_dp
    2389                 :             : !! NAME
    2390                 :             : !!  fftw3_fftpad_dp
    2391                 :             : !!
    2392                 :             : !! FUNCTION
    2393                 :             : !!  This routine transforms wavefunctions using 3D zero-padded FFTs with FFTW3.
    2394                 :             : !!  The 3D ffts are computed only on lines and planes which have non zero elements.
    2395                 :             : !!  These lines and planes are defined by the two vectors do_fft_x(ldy*nz) and do_fft_y(nz)
    2396                 :             : !!  FFT transform is in-place.
    2397                 :             : !!
    2398                 :             : !! INPUTS
    2399                 :             : !!   nx,ny,nz=Logical dimensions of the FFT mesh.
    2400                 :             : !!   ldx,ldy,ldz=Physical dimension of the f array (to avoid cache conflicts).
    2401                 :             : !!   ndat=Number of FFT transforms.
    2402                 :             : !!   mgfft=MAX(nx,ny,nz), only used to dimension gbound
    2403                 :             : !!   isign=The sign of the transform.
    2404                 :             : !!   gbound(2*mgfft+8,2)= The boundaries of the basis sphere of G vectors at a given k-point.
    2405                 :             : !!     See sphereboundary for more info.
    2406                 :             : !!
    2407                 :             : !! SIDE EFFECTS
    2408                 :             : !!   ff(2*ldx*ldy*ldz*ndat)=
    2409                 :             : !!     input: The array with the data to be transformed.
    2410                 :             : !!     output: The results of the FFT.
    2411                 :             : !!
    2412                 :             : !! SOURCE
    2413                 :             : 
    2414                 :           0 : subroutine fftw3_fftpad_dp(ff, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, mgfft, isign, gbound, iscale)
    2415                 :             : 
    2416                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2417                 :             : !scalars
    2418                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,isign
    2419                 :             : !arrays
    2420                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2)
    2421                 :             :  real(dp),intent(inout) :: ff(2*ldx*ldy*ldz*ndat)
    2422                 :             :  integer,optional,intent(in) :: iscale
    2423                 :             : 
    2424                 :             : !Local variables-------------------------------
    2425                 :             : !scalars
    2426                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2427                 :             :  integer,parameter :: dst=2
    2428                 :             :  integer :: iscale__
    2429                 :             :  real(dp) :: fact
    2430                 :             : ! *************************************************************************
    2431                 :             : 
    2432                 :             :  iscale__ = merge(1, 0, isign == -1); if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    2433                 :             : 
    2434                 :             : #include "fftw3_fftpad.finc"
    2435                 :             : 
    2436                 :             : #else
    2437                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    2438                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,mgfft,isign/))
    2439                 :             :  ABI_UNUSED(gbound(1,1))
    2440                 :             :  ABI_UNUSED(ff(1))
    2441                 :             : #endif
    2442                 :             : 
    2443                 :           0 : end subroutine fftw3_fftpad_dp
    2444                 :             : !!***
    2445                 :             : 
    2446                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2447                 :             : 
    2448                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_fftpad_dpc
    2449                 :             : !! NAME
    2450                 :             : !!  fftw3_fftpad_dpc
    2451                 :             : !!
    2452                 :             : !! FUNCTION
    2453                 :             : !!  This routine transforms wavefunctions using 3D zero-padded FFTs with FFTW3.
    2454                 :             : !!  The 3D ffts are computed only on lines and planes which have non zero elements.
    2455                 :             : !!  These lines and planes are defined by the two vectors do_fft_x(ldy*nz) and do_fft_y(nz)
    2456                 :             : !!  FFT transform is in-place. Target: complex arrays.
    2457                 :             : !!
    2458                 :             : !! INPUTS
    2459                 :             : !!   nx,ny,nz=Logical dimensions of the FFT mesh.
    2460                 :             : !!   ldx,ldy,ldz=Physical dimension of the f array (to avoid cache conflicts).
    2461                 :             : !!   ndat=Number of FFT transforms.
    2462                 :             : !!   mgfft=MAX(nx,ny,nz), only used to dimension gbound.
    2463                 :             : !!   isign=The sign of the transform.
    2464                 :             : !!   gbound(2*mgfft+8,2)= The boundaries of the basis sphere of G vectors at a given k-point.
    2465                 :             : !!     See sphereboundary for more info.
    2466                 :             : !!
    2467                 :             : !! SIDE EFFECTS
    2468                 :             : !!  ff(ldx*ldy*ldz*ndat)=
    2469                 :             : !!    input: The array with the data to be transformed.
    2470                 :             : !!    output: The results of the FFT.
    2471                 :             : !!
    2472                 :             : !! SOURCE
    2473                 :             : 
    2474                 :           0 : subroutine fftw3_fftpad_dpc(ff, nx, ny, nz, ldx, ldy, ldz, ndat, mgfft, isign, gbound, iscale)
    2475                 :             : 
    2476                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2477                 :             : !scalars
    2478                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,isign
    2479                 :             :  integer,optional,intent(in) :: iscale
    2480                 :             : !arrays
    2481                 :             :  integer,intent(in) :: gbound(2*mgfft+8,2)
    2482                 :             :  complex(dp),intent(inout) :: ff(ldx*ldy*ldz*ndat)
    2483                 :             : 
    2484                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2485                 :             : !Local variables-------------------------------
    2486                 :             :  integer,parameter :: dst=1
    2487                 :             :  integer :: iscale__
    2488                 :             :  real(dp) :: fact
    2489                 :             : ! *************************************************************************
    2490                 :             : 
    2491                 :             :  iscale__ = merge(1, 0, isign == -1); if (present(iscale)) iscale__ = iscale
    2492                 :             : 
    2493                 :             : #include "fftw3_fftpad.finc"
    2494                 :             : 
    2495                 :             : #else
    2496                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    2497                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,mgfft,isign/))
    2498                 :             :  ABI_UNUSED(gbound(1,1))
    2499                 :             :  ABI_UNUSED(ff(1))
    2500                 :             : #endif
    2501                 :             : 
    2502                 :           0 : end subroutine fftw3_fftpad_dpc
    2503                 :             : !!***
    2504                 :             : 
    2505                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2506                 :             : 
    2507                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2508                 :             : 
    2509                 :             : !!****f* m_fftw3/dplan_many_dft_1D
    2510                 :             : !! NAME
    2511                 :             : !!
    2512                 :             : !! FUNCTION
    2513                 :             : !!
    2514                 :             : !! INPUTS
    2515                 :             : !!
    2516                 :             : !! SIDE EFFECTS
    2517                 :             : !!
    2518                 :             : !! SOURCE
    2519                 :             : 
    2520                 :             : function dplan_many_dft_1D(rank,n,howmany,fin,inembed,istride,idist,fout,onembed,ostride,odist,sign,flags,nthreads) result(plan)
    2521                 :             : 
    2522                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2523                 :             : !scalars
    2524                 :             :  integer,intent(in) :: rank,howmany,istride,ostride, sign,flags,idist,odist,nthreads
    2525                 :             :  integer,intent(in) :: n(rank),inembed(rank),onembed(rank)
    2526                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: plan
    2527                 :             : !arrays
    2528                 :             :  real(dp) :: fin(*),fout(*)
    2529                 :             : 
    2530                 :             : !Local variables-------------------------------
    2531                 :             :  character(len=500) :: msg,frmt
    2532                 :             : ! *************************************************************************
    2533                 :             : 
    2534                 :             :  !$OMP CRITICAL (OMPC_dfftw_plan_many_dft_1D)
    2535                 :             :  call fftw3_set_nthreads(nthreads)
    2536                 :             : 
    2537                 :             :  call dfftw_plan_many_dft(plan, rank, n, howmany, &
    2538                 :             :    fin, inembed, istride, idist, fout, onembed, ostride, odist, sign, flags)
    2539                 :             :  !$OMP END CRITICAL (OMPC_dfftw_plan_many_dft_1D)
    2540                 :             : 
    2541                 :             :  if (plan==NULL_PLAN) then
    2542                 :             :    call wrtout(std_out, "dfftw_plan_many_dft returned NULL_PLAN!")
    2543                 :             :    write(frmt,*)"(a,",rank,"(1x,i0),3(a,i0),a,2(a,",rank,"(1x,i0),2(a,i0),a))"
    2544                 :             :    write(msg,frmt)&
    2545                 :             :     " n= ",n," howmany= ",howmany," sign= ",sign," flags= ",flags,ch10,&
    2546                 :             :     " inembed= ",inembed," istride= ",istride," idist=",idist,ch10,    &
    2547                 :             :     " onembed= ",onembed," ostride= ",ostride," odist=",idist,ch10
    2548                 :             :    call wrtout(std_out, msg)
    2549                 :             :    ABI_ERROR("Check FFTW library and/or abinit code")
    2550                 :             :  end if
    2551                 :             : 
    2552                 :             : end function dplan_many_dft_1D
    2553                 :             : !!***
    2554                 :             : 
    2555                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2556                 :             : 
    2557                 :             : !!****f* m_fftw3/dplan_many_dft_2D
    2558                 :             : !! NAME
    2559                 :             : !!
    2560                 :             : !! FUNCTION
    2561                 :             : !!
    2562                 :             : !! INPUTS
    2563                 :             : !!
    2564                 :             : !! SOURCE
    2565                 :             : 
    2566                 :             : function dplan_many_dft_2D(rank,n,howmany,fin,inembed,istride,idist,fout,onembed,ostride,odist,sign,flags,nthreads) result(plan)
    2567                 :             : 
    2568                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2569                 :             : !scalars
    2570                 :             :  integer,intent(in) :: rank,howmany,istride,ostride, sign,flags,idist,odist,nthreads
    2571                 :             :  integer,intent(in) :: n(rank),inembed(rank),onembed(rank)
    2572                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: plan
    2573                 :             : !arrays
    2574                 :             :  real(dp) :: fin(2,*),fout(2,*)
    2575                 :             : 
    2576                 :             : !Local variables-------------------------------
    2577                 :             :  character(len=500) :: msg,frmt
    2578                 :             : ! *************************************************************************
    2579                 :             : 
    2580                 :             :  !$OMP CRITICAL (OMPC_dfftw_plan_many_dft_2D)
    2581                 :             :  call fftw3_set_nthreads(nthreads)
    2582                 :             : 
    2583                 :             :  call dfftw_plan_many_dft(plan, rank, n, howmany, &
    2584                 :             :    fin, inembed, istride, idist, fout, onembed, ostride, odist, sign, flags)
    2585                 :             :  !$OMP END CRITICAL (OMPC_dfftw_plan_many_dft_2D)
    2586                 :             : 
    2587                 :             :  if (plan==NULL_PLAN) then
    2588                 :             :    call wrtout(std_out, "dfftw_plan_many_dft returned NULL_PLAN!")
    2589                 :             :    write(frmt,*)"(a,",rank,"(1x,i0),3(a,i0),a,2(a,",rank,"(1x,i0),2(a,i0),a))"
    2590                 :             :    write(msg,frmt)&
    2591                 :             :      " n= ",n," howmany= ",howmany," sign= ",sign," flags= ",flags,ch10,&
    2592                 :             :      " inembed= ",inembed," istride= ",istride," idist=",idist,ch10,    &
    2593                 :             :      " onembed= ",onembed," ostride= ",ostride," odist=",idist,ch10
    2594                 :             :    call wrtout(std_out, msg)
    2595                 :             :    ABI_ERROR("Check FFTW library and/or abinit code")
    2596                 :             :  end if
    2597                 :             : 
    2598                 :             : end function dplan_many_dft_2D
    2599                 :             : !!***
    2600                 :             : 
    2601                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2602                 :             : 
    2603                 :             : !!****f* m_fftw3/cplan_many_dft
    2604                 :             : !! NAME
    2605                 :             : !!
    2606                 :             : !! FUNCTION
    2607                 :             : !!
    2608                 :             : !! INPUTS
    2609                 :             : !!
    2610                 :             : !! SIDE EFFECTS
    2611                 :             : !!
    2612                 :             : !! SOURCE
    2613                 :             : !! FIXME  technically it should be intent(inout) since FFTW3 can destroy the input for particular flags.
    2614                 :             : 
    2615                 :             : function cplan_many_dft(rank,n,howmany,fin,inembed,istride,idist,fout,onembed,ostride,odist,sign,flags,nthreads) result(plan)
    2616                 :             : 
    2617                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2618                 :             : !scalars
    2619                 :             :  integer,intent(in) :: rank,howmany,istride,ostride, sign,flags,idist,odist,nthreads
    2620                 :             :  integer,intent(in) :: n(rank),inembed(rank),onembed(rank)
    2621                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: plan
    2622                 :             : !arrays
    2623                 :             :  complex(sp) :: fin(*),fout(*)
    2624                 :             : 
    2625                 :             : !Local variables-------------------------------
    2626                 :             :  character(len=500) :: msg,frmt
    2627                 :             : ! *************************************************************************
    2628                 :             : 
    2629                 :             :  !$OMP CRITICAL (OMPC_cplan_many_dft)
    2630                 :             :  call fftw3_set_nthreads(nthreads)
    2631                 :             : 
    2632                 :             :  call sfftw_plan_many_dft(plan, rank, n, howmany, &
    2633                 :             :    fin, inembed, istride, idist, fout, onembed, ostride, odist, sign, flags)
    2634                 :             :  !$OMP END CRITICAL (OMPC_cplan_many_dft)
    2635                 :             : 
    2636                 :             :  if (plan==NULL_PLAN) then ! handle the error
    2637                 :             :    call wrtout(std_out, "sfftw_plan_many_dft returned NULL_PLAN (complex version)")
    2638                 :             :    write(frmt,*)"(a,",rank,"(1x,i0),3(a,i0),a,2(a,",rank,"(1x,i0),2(a,i0),a))"
    2639                 :             :    write(msg,frmt)&
    2640                 :             :      " n = ",n," howmany = ",howmany," sign = ",sign," flags = ",flags,ch10,&
    2641                 :             :      " inembed = ",inembed," istride = ",istride," idist =",idist,ch10,     &
    2642                 :             :      " onembed = ",onembed," ostride = ",ostride," odist =",idist,ch10
    2643                 :             :    call wrtout(std_out, msg)
    2644                 :             :    ABI_ERROR("Check FFTW library and/or abinit code")
    2645                 :             :  end if
    2646                 :             : 
    2647                 :             : end function cplan_many_dft
    2648                 :             : !!***
    2649                 :             : 
    2650                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2651                 :             : 
    2652                 :             : !!****f* m_fftw3/zplan_many_dft
    2653                 :             : !! NAME
    2654                 :             : !!
    2655                 :             : !! FUNCTION
    2656                 :             : !!
    2657                 :             : !! INPUTS
    2658                 :             : !!
    2659                 :             : !! SIDE EFFECTS
    2660                 :             : !!
    2661                 :             : !! SOURCE
    2662                 :             : !! FIXME  technically it should be intent(inout) since FFTW3 can destroy the input for particular flags.
    2663                 :             : 
    2664                 :             : function zplan_many_dft(rank,n,howmany,fin,inembed,istride,idist,fout,onembed,ostride,odist,sign,flags,nthreads) result(plan)
    2665                 :             : 
    2666                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2667                 :             : !scalars
    2668                 :             :  integer,intent(in) :: rank,howmany,istride,ostride, sign,flags,idist,odist,nthreads
    2669                 :             :  integer,intent(in) :: n(rank),inembed(rank),onembed(rank)
    2670                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: plan
    2671                 :             : !arrays
    2672                 :             :  complex(dp) :: fin(*),fout(*)
    2673                 :             : 
    2674                 :             : !Local variables-------------------------------
    2675                 :             :  character(len=500) :: msg,frmt
    2676                 :             : ! *************************************************************************
    2677                 :             : 
    2678                 :             :  !$OMP CRITICAL (OMPC_zplan_many_dft)
    2679                 :             :  call fftw3_set_nthreads(nthreads)
    2680                 :             : 
    2681                 :             :  call dfftw_plan_many_dft(plan, rank, n, howmany, &
    2682                 :             :    fin, inembed, istride, idist, fout, onembed, ostride, odist, sign, flags)
    2683                 :             :  !$OMP END CRITICAL (OMPC_zplan_many_dft)
    2684                 :             : 
    2685                 :             :  if (plan==NULL_PLAN) then ! handle the error
    2686                 :             :    call wrtout(std_out, "dfftw_plan_many_dft returned NULL_PLAN (complex version)")
    2687                 :             :    write(frmt,*)"(a,",rank,"(1x,i0),3(a,i0),a,2(a,",rank,"(1x,i0),2(a,i0),a))"
    2688                 :             :    write(msg,frmt)&
    2689                 :             :      " n = ",n," howmany = ",howmany," sign = ",sign," flags = ",flags,ch10,&
    2690                 :             :      " inembed = ",inembed," istride = ",istride," idist =",idist,ch10,     &
    2691                 :             :      " onembed = ",onembed," ostride = ",ostride," odist =",idist,ch10
    2692                 :             :    call wrtout(std_out, msg)
    2693                 :             :    ABI_ERROR("Check FFTW library and/or abinit code")
    2694                 :             :  end if
    2695                 :             : 
    2696                 :             : end function zplan_many_dft
    2697                 :             : !!***
    2698                 :             : 
    2699                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2700                 :             : 
    2701                 :             : !!****f* m_fftw3/dplan_many_dft_r2c
    2702                 :             : !! NAME
    2703                 :             : !!
    2704                 :             : !! FUNCTION
    2705                 :             : !!
    2706                 :             : !! INPUTS
    2707                 :             : !!
    2708                 :             : !! SIDE EFFECTS
    2709                 :             : !!
    2710                 :             : !! SOURCE
    2711                 :             : !! FIXME  technically it should be intent(inout) since FFTW3 can destroy the input
    2712                 :             : !! for particular flags.
    2713                 :             : 
    2714                 :             : function dplan_many_dft_r2c(rank,n,howmany,fin,inembed,istride,idist,fout,onembed,ostride,odist,flags,nthreads) result(plan)
    2715                 :             : 
    2716                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2717                 :             : !scalars
    2718                 :             :  integer,intent(in) :: rank,howmany,istride,ostride,flags,idist,odist,nthreads
    2719                 :             :  integer,intent(in) :: n(rank),inembed(rank),onembed(rank)
    2720                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: plan
    2721                 :             : !arrays
    2722                 :             :  real(dp) :: fin(*),fout(*)
    2723                 :             : 
    2724                 :             : !Local variables-------------------------------
    2725                 :             :  character(len=500) :: msg,frmt
    2726                 :             : ! *************************************************************************
    2727                 :             : 
    2728                 :             :  !$OMP CRITICAL (OMPC_dplan_many_dft_r2c)
    2729                 :             :  call fftw3_set_nthreads(nthreads)
    2730                 :             : 
    2731                 :             :  call dfftw_plan_many_dft_r2c(plan, rank, n, howmany, &
    2732                 :             :    fin, inembed, istride, idist, fout, onembed, ostride, odist, flags)
    2733                 :             :  !$OMP END CRITICAL (OMPC_dplan_many_dft_r2c)
    2734                 :             : 
    2735                 :             :  if (plan==NULL_PLAN) then ! handle the error.
    2736                 :             :    call wrtout(std_out, "dfftw_plan_many_dft_r2c returned NULL_PLAN")
    2737                 :             :    write(frmt,*)"(a,",rank,"(1x,i0),2(a,i0),a,2(a,",rank,"(1x,i0),2(a,i0),a))"
    2738                 :             :    write(msg,frmt)&
    2739                 :             :     " n = ",n," howmany = ",howmany," flags = ",flags,ch10,&
    2740                 :             :     " inembed = ",inembed," istride = ",istride," idist = ",idist,ch10,&
    2741                 :             :     " onembed = ",onembed," ostride = ",ostride," odist = ",idist,ch10
    2742                 :             :    call wrtout(std_out, msg)
    2743                 :             :    ABI_ERROR("Check FFTW library and/or abinit code")
    2744                 :             :  end if
    2745                 :             : 
    2746                 :             : end function dplan_many_dft_r2c
    2747                 :             : !!***
    2748                 :             : 
    2749                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2750                 :             : 
    2751                 :             : !!****f* m_fftw3/dplan_many_dft_c2r
    2752                 :             : !! NAME
    2753                 :             : !!
    2754                 :             : !! FUNCTION
    2755                 :             : !!
    2756                 :             : !! INPUTS
    2757                 :             : !!
    2758                 :             : !! SIDE EFFECTS
    2759                 :             : !!
    2760                 :             : !! SOURCE
    2761                 :             : 
    2762                 :             : function dplan_many_dft_c2r(rank,n,howmany,fin,inembed,istride,idist,fout,onembed,ostride,odist,flags, nthreads) result(plan)
    2763                 :             : 
    2764                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2765                 :             : !scalars
    2766                 :             :  integer,intent(in) :: rank,howmany,istride,ostride,flags,idist,odist,nthreads
    2767                 :             :  integer,intent(in) :: n(rank),inembed(rank),onembed(rank)
    2768                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: plan
    2769                 :             : !arrays
    2770                 :             :  real(dp) :: fin(*),fout(*)
    2771                 :             : 
    2772                 :             : !Local variables-------------------------------
    2773                 :             :  character(len=500) :: msg,frmt
    2774                 :             : ! *************************************************************************
    2775                 :             : 
    2776                 :             :  !$OMP CRITICAL (OMPC_dplan_many_dft_c2r)
    2777                 :             :  call fftw3_set_nthreads(nthreads)
    2778                 :             : 
    2779                 :             :  call dfftw_plan_many_dft_c2r(plan, rank, n, howmany, &
    2780                 :             :   fin, inembed, istride, idist, fout, onembed, ostride, odist, flags)
    2781                 :             :  !$OMP END CRITICAL (OMPC_dplan_many_dft_c2r)
    2782                 :             : 
    2783                 :             :  if (plan==NULL_PLAN) then ! handle the error.
    2784                 :             :    call wrtout(std_out, "dfftw_plan_many_dft_c2r returned NULL_PLAN")
    2785                 :             :    write(frmt,*)"(a,",rank,"(1x,i0),2(a,i0),a,2(a,",rank,"(1x,i0),2(a,i0),a))"
    2786                 :             :    write(msg,frmt)&
    2787                 :             :     " n = ",n," howmany = ",howmany," flags = ",flags,ch10,&
    2788                 :             :     " inembed = ",inembed," istride = ",istride," idist = ",idist,ch10,&
    2789                 :             :     " onembed = ",onembed," ostride = ",ostride," odist = ",idist,ch10
    2790                 :             :    call wrtout(std_out, msg)
    2791                 :             :    ABI_ERROR("Check FFTW library and/or abinit code")
    2792                 :             :  end if
    2793                 :             : 
    2794                 :             : end function dplan_many_dft_c2r
    2795                 :             : !!***
    2796                 :             : 
    2797                 :             : #endif
    2798                 :             : 
    2799                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2800                 :             : 
    2801                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_execute_dft_dp
    2802                 :             : !! NAME
    2803                 :             : !! fftw3_execute_dft_dp
    2804                 :             : !!
    2805                 :             : !! FUNCTION
    2806                 :             : !!
    2807                 :             : !! INPUTS
    2808                 :             : !!
    2809                 :             : !! OUTPUT
    2810                 :             : !!
    2811                 :             : !! NOTES
    2812                 :             : !!  This interface is used to perform complex to complex FFT with real arrays
    2813                 :             : !!  containing the real and imaginary part. I have to admit that this interface
    2814                 :             : !!  is a bit ambiguous since FFTW3 provides routines for real-to-real transforms.
    2815                 :             : !!
    2816                 :             : !! SOURCE
    2817                 :             : 
    2818                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2819                 :             : 
    2820                 :             : subroutine fftw3_execute_dft_dp(plan, in, out)
    2821                 :             : 
    2822                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2823                 :             : !scalars
    2824                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN),intent(in) :: plan
    2825                 :             :  real(C_DOUBLE),intent(inout) :: in(*)
    2826                 :             :  real(C_DOUBLE),intent(out) :: out(*)
    2827                 :             : ! *************************************************************************
    2828                 :             : 
    2829                 :             :  call dfftw_execute_dft(plan, in, out)
    2830                 :             : 
    2831                 :             : end subroutine fftw3_execute_dft_dp
    2832                 :             : !!***
    2833                 :             : 
    2834                 :             : #endif
    2835                 :             : 
    2836                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2837                 :             : 
    2838                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_execute_dft_spc
    2839                 :             : !! NAME
    2840                 :             : !! fftw3_execute_dft_spc
    2841                 :             : !!
    2842                 :             : !! SOURCE
    2843                 :             : 
    2844                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2845                 :             : 
    2846                 :             : subroutine fftw3_execute_dft_spc(plan, in, out)
    2847                 :             : 
    2848                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2849                 :             : !scalars
    2850                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN),intent(in) :: plan
    2851                 :             :  complex(C_FLOAT_COMPLEX),intent(inout) :: in(*)
    2852                 :             :  complex(C_FLOAT_COMPLEX),intent(out) :: out(*)
    2853                 :             : ! *************************************************************************
    2854                 :             : 
    2855                 :             :  call sfftw_execute_dft(plan, in, out)
    2856                 :             : 
    2857                 :             : end subroutine fftw3_execute_dft_spc
    2858                 :             : !!***
    2859                 :             : 
    2860                 :             : #endif
    2861                 :             : 
    2862                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2863                 :             : 
    2864                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_execute_dft_dpc
    2865                 :             : !! NAME
    2866                 :             : !! fftw3_execute_dft_dpc
    2867                 :             : !!
    2868                 :             : !! SOURCE
    2869                 :             : 
    2870                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2871                 :             : 
    2872                 :             : subroutine fftw3_execute_dft_dpc(plan, in, out)
    2873                 :             : 
    2874                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2875                 :             : !scalars
    2876                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN),intent(in) :: plan
    2877                 :             :  complex(C_DOUBLE_COMPLEX),intent(inout) :: in(*)
    2878                 :             :  complex(C_DOUBLE_COMPLEX),intent(out) :: out(*)
    2879                 :             : ! *************************************************************************
    2880                 :             : 
    2881                 :             :  call dfftw_execute_dft(plan, in, out)
    2882                 :             : 
    2883                 :             : end subroutine fftw3_execute_dft_dpc
    2884                 :             : !!***
    2885                 :             : 
    2886                 :             : #endif
    2887                 :             : 
    2888                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2889                 :             : 
    2890                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_alloc_real1d_dp
    2891                 :             : !! NAME
    2892                 :             : !! fftw3_alloc_real1d_dp
    2893                 :             : !!
    2894                 :             : !! FUNCTION
    2895                 :             : !!
    2896                 :             : !! SOURCE
    2897                 :             : 
    2898                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2899                 :             : 
    2900                 :             : subroutine fftw3_alloc_real1d_dp(size,cptr,fptr)
    2901                 :             : 
    2902                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2903                 :             : !scalars
    2904                 :             :  integer,intent(in) :: size
    2905                 :             :  real(dp),contiguous, pointer :: fptr(:)
    2906                 :             :  type(C_PTR),intent(out) :: cptr
    2907                 :             : ! *************************************************************************
    2908                 :             : 
    2909                 :             :  cptr = fftw_malloc( INT(size*C_DOUBLE, KIND=C_SIZE_T))
    2910                 :             :  if (.not. C_ASSOCIATED(cptr)) then
    2911                 :             :    ABI_ERROR("fftw_malloc returned NULL!")
    2912                 :             :  end if
    2913                 :             : 
    2914                 :             :  call c_f_pointer(cptr, fptr, [size])
    2915                 :             : 
    2916                 :             : end subroutine fftw3_alloc_real1d_dp
    2917                 :             : !!***
    2918                 :             : 
    2919                 :             : #endif
    2920                 :             : 
    2921                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2922                 :             : 
    2923                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_alloc_real2d_dp
    2924                 :             : !! NAME
    2925                 :             : !! fftw3_alloc_real2d_dp
    2926                 :             : !!
    2927                 :             : !! SOURCE
    2928                 :             : 
    2929                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2930                 :             : 
    2931                 :             : subroutine fftw3_alloc_real2d_dp(shape,cptr,fptr)
    2932                 :             : 
    2933                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2934                 :             : !scalars
    2935                 :             :  integer,intent(in) :: shape(2)
    2936                 :             :  real(dp),contiguous, pointer :: fptr(:,:)
    2937                 :             :  type(C_PTR),intent(out) :: cptr
    2938                 :             : ! *************************************************************************
    2939                 :             : 
    2940                 :             :  cptr = fftw_malloc( INT(product(shape)*C_DOUBLE, KIND=C_SIZE_T))
    2941                 :             :  if (.not. C_ASSOCIATED(cptr)) then
    2942                 :             :    ABI_ERROR("fftw_malloc returned NULL!")
    2943                 :             :  end if
    2944                 :             : 
    2945                 :             :  call c_f_pointer(cptr, fptr, shape)
    2946                 :             : 
    2947                 :             : end subroutine fftw3_alloc_real2d_dp
    2948                 :             : !!***
    2949                 :             : 
    2950                 :             : #endif
    2951                 :             : 
    2952                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2953                 :             : 
    2954                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_alloc_complex1d_spc
    2955                 :             : !! NAME
    2956                 :             : !! fftw3_alloc_complex1d_spc
    2957                 :             : !!
    2958                 :             : !! SOURCE
    2959                 :             : 
    2960                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2961                 :             : 
    2962                 :             : subroutine fftw3_alloc_complex1d_spc(size,cptr,fptr)
    2963                 :             : 
    2964                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2965                 :             : !scalars
    2966                 :             :  integer,intent(in) :: size
    2967                 :             :  complex(sp),contiguous, pointer :: fptr(:)
    2968                 :             :  type(C_PTR),intent(out) :: cptr
    2969                 :             : ! *************************************************************************
    2970                 :             : 
    2971                 :             :  cptr = fftw_malloc( INT(2*size*C_FLOAT, KIND=C_SIZE_T))
    2972                 :             :  if (.not. C_ASSOCIATED(cptr)) then
    2973                 :             :    ABI_ERROR("fftw_malloc returned NULL!")
    2974                 :             :  end if
    2975                 :             : 
    2976                 :             :  call c_f_pointer(cptr, fptr, [size])
    2977                 :             : 
    2978                 :             : end subroutine fftw3_alloc_complex1d_spc
    2979                 :             : !!***
    2980                 :             : 
    2981                 :             : #endif
    2982                 :             : 
    2983                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    2984                 :             : 
    2985                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_alloc_complex1d_dpc
    2986                 :             : !! NAME
    2987                 :             : !! fftw3_alloc_complex1d_dpc
    2988                 :             : !!
    2989                 :             : !! SOURCE
    2990                 :             : 
    2991                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    2992                 :             : 
    2993                 :             : subroutine fftw3_alloc_complex1d_dpc(size,cptr,fptr)
    2994                 :             : 
    2995                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2996                 :             : !scalars
    2997                 :             :  integer,intent(in) :: size
    2998                 :             :  complex(dp),contiguous, pointer :: fptr(:)
    2999                 :             :  type(C_PTR),intent(out) :: cptr
    3000                 :             : ! *************************************************************************
    3001                 :             : 
    3002                 :             :  cptr = fftw_malloc( INT(2*size*C_DOUBLE, KIND=C_SIZE_T))
    3003                 :             :  if (.not. C_ASSOCIATED(cptr)) then
    3004                 :             :    ABI_ERROR("fftw_malloc returned NULL!")
    3005                 :             :  end if
    3006                 :             : 
    3007                 :             :  call c_f_pointer(cptr, fptr, [size])
    3008                 :             : 
    3009                 :             : end subroutine fftw3_alloc_complex1d_dpc
    3010                 :             : !!***
    3011                 :             : 
    3012                 :             : #endif
    3013                 :             : 
    3014                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3015                 :             : 
    3016                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_spawn_threads_here
    3017                 :             : !! NAME
    3018                 :             : !! fftw3_spawn_threads_here
    3019                 :             : !!
    3020                 :             : !! FUNCTION
    3021                 :             : !!  Helper function that returns true if FFT calls should be OMP
    3022                 :             : !!  parallelized in the client code.
    3023                 :             : !!
    3024                 :             : !! INPUTS
    3025                 :             : !!  ndat=Number of FFT transforms to do
    3026                 :             : !!  nthreads = Number of threads available
    3027                 :             : !!
    3028                 :             : !! SOURCE
    3029                 :             : 
    3030                 :           0 : function fftw3_spawn_threads_here(ndat,nthreads) result(ans)
    3031                 :             : 
    3032                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3033                 :             : !scalars
    3034                 :             :  integer,intent(in) :: ndat,nthreads
    3035                 :             :  logical :: ans
    3036                 :             : ! *************************************************************************
    3037                 :             : 
    3038                 :           0 :  ans = .FALSE.
    3039                 :             : #ifdef HAVE_OPENMP
    3040                 :             :  ans = (nthreads > 1 .and. MOD(ndat,nthreads) == 0 .and. .not. USE_LIB_THREADS)
    3041                 :             : #else
    3042                 :             :  ABI_UNUSED((/ndat,nthreads/))
    3043                 :             : #endif
    3044                 :             : 
    3045                 :           0 : end function fftw3_spawn_threads_here
    3046                 :             : !!***
    3047                 :             : 
    3048                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3049                 :             : 
    3050                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_use_lib_threads
    3051                 :             : !! NAME
    3052                 :             : !! fftw3_use_lib_threads
    3053                 :             : !!
    3054                 :             : !! FUNCTION
    3055                 :             : !!
    3056                 :             : !! INPUTS
    3057                 :             : !!
    3058                 :             : !! SOURCE
    3059                 :             : 
    3060                 :          19 : subroutine fftw3_use_lib_threads(logvar)
    3061                 :             : 
    3062                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3063                 :             :  logical,intent(in) :: logvar
    3064                 :             : ! *************************************************************************
    3065                 :             : 
    3066                 :          19 :  USE_LIB_THREADS = logvar
    3067                 :             : 
    3068                 :          19 : end subroutine fftw3_use_lib_threads
    3069                 :             : !!***
    3070                 :             : 
    3071                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3072                 :             : 
    3073                 :             : !!****f* m_fftw3/fftwmpi_get_work_array
    3074                 :             : !! NAME
    3075                 :             : !!  fftwmpi_get_work_array
    3076                 :             : !!
    3077                 :             : !! FUNCTION
    3078                 :             : !! Driver routine for allocate fftw work array for 3D complex-to-complex FFTs of lengths nx, ny, nz.
    3079                 :             : !!
    3080                 :             : !! INPUTS
    3081                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    3082                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    3083                 :             : !! comm_fft=MPI communicator.
    3084                 :             : !!
    3085                 :             : !! OUTPUT
    3086                 :             : !! cdata_f,cdata_r: C pointers to use for fourier andreal data
    3087                 :             : !! n0,n0_tr : local size on the shared dimension (nz or ny if transposed mode is used)
    3088                 :             : !! offset,offset_tr : offset per process in continuous tabx
    3089                 :             : !!
    3090                 :             : !! SOURCE
    3091                 :             : 
    3092                 :             : subroutine fftwmpi_get_work_array(cdata_f,cdata_r,rank,nx,ny,nz,ndat,comm_fft,n0,offset,n0_tr,offset_tr)
    3093                 :             : 
    3094                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3095                 :             : !scalars
    3096                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ndat,rank,comm_fft
    3097                 :             :  integer(C_INTPTR_T), intent(out) :: n0, offset, n0_tr, offset_tr
    3098                 :             :  type(C_PTR), intent(out) :: cdata_f,cdata_r
    3099                 :             : 
    3100                 :             : !Local variables-------------------------------
    3101                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    3102                 :             : !scalars
    3103                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: alloc_local
    3104                 :             : !arrays
    3105                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: fft_sizes(4)
    3106                 :             : ! *************************************************************************
    3107                 :             : 
    3108                 :             :  ! Dimensions are inverted here (C interface).
    3109                 :             :  fft_sizes(1)=nz
    3110                 :             :  fft_sizes(2)=ny
    3111                 :             :  fft_sizes(3)=nx
    3112                 :             :  fft_sizes(4)=ndat
    3113                 :             : 
    3114                 :             :  alloc_local = fftw_mpi_local_size_many_transposed(rank,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3115                 :             : &      FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, comm_fft, &
    3116                 :             : &      n0,offset, &
    3117                 :             : &      n0_tr,offset_tr)
    3118                 :             : 
    3119                 :             :  cdata_f = fftw_alloc_complex(alloc_local)
    3120                 :             :  cdata_r = fftw_alloc_complex(alloc_local)
    3121                 :             : 
    3122                 :             : #else
    3123                 :             :   ABI_ERROR("FFTW3_MPI support not activated")
    3124                 :             :   ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ndat,rank,comm_fft/))
    3125                 :             :   cdata_f = C_NULL_PTR; cdata_r = C_NULL_PTR
    3126                 :             :   n0 = 0; offset = 0; n0_tr = 0; offset_tr = 0
    3127                 :             : #endif
    3128                 :             : 
    3129                 :             : end subroutine fftwmpi_get_work_array
    3130                 :             : !!***
    3131                 :             : 
    3132                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3133                 :             : 
    3134                 :             : !!****f* m_fftw3/fftwmpi_free_work_array
    3135                 :             : !! NAME
    3136                 :             : !!  fftwmpi_free_work_array
    3137                 :             : !!
    3138                 :             : !! FUNCTION
    3139                 :             : !!  routine for freeing fftw work array
    3140                 :             : !!
    3141                 :             : !! INPUTS
    3142                 :             : !!
    3143                 :             : !! OUTPUT
    3144                 :             : !! cdata_f,cdata_r: C pointers to free for fourier andreal data
    3145                 :             : !!
    3146                 :             : !! SOURCE
    3147                 :             : 
    3148                 :             : subroutine fftwmpi_free_work_array(cdata_f,cdata_r)
    3149                 :             : 
    3150                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3151                 :             : !scalars
    3152                 :             :  type(C_PTR), intent(inout) :: cdata_f,cdata_r
    3153                 :             : ! *************************************************************************
    3154                 :             : 
    3155                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    3156                 :             :  call fftw_free(cdata_r)
    3157                 :             :  call fftw_free(cdata_f)
    3158                 :             : #else
    3159                 :             :  ABI_ERROR("FFTW3_MPI support not activated")
    3160                 :             :  if(.false.) then
    3161                 :             :    cdata_r = C_NULL_PTR; cdata_f = C_NULL_PTR
    3162                 :             :  end if
    3163                 :             : #endif
    3164                 :             : 
    3165                 :             : end subroutine fftwmpi_free_work_array
    3166                 :             : !!***
    3167                 :             : 
    3168                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3169                 :             : 
    3170                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3mpi_many_dft_ip
    3171                 :             : !! NAME
    3172                 :             : !!  fftw3mpi_many_dft_ip
    3173                 :             : !!
    3174                 :             : !! FUNCTION
    3175                 :             : !! Driver routine for many out-of-place 3D complex-to-complex FFTs of lengths nx, ny, nz.
    3176                 :             : !!
    3177                 :             : !! INPUTS
    3178                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    3179                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimension of the fin and fout arrays (to avoid cache conflicts).
    3180                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    3181                 :             : !! fin(2*ldx*ldy*ldz*ndat)=The complex array to be transformed.
    3182                 :             : !! isign=sign of Fourier transform exponent: current convention uses
    3183                 :             : !!   +1 for transforming from G to r,
    3184                 :             : !!   -1 for transforming from r to G.
    3185                 :             : !! comm_fft=MPI communicator for the FFT
    3186                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    3187                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    3188                 :             : !!
    3189                 :             : !! TODO
    3190                 :             : !!  Remove me
    3191                 :             : !!
    3192                 :             : !! OUTPUT
    3193                 :             : !! fout(2,ldx*ldy*ldz*ndat)=The Fourier transform of fin.
    3194                 :             : !!
    3195                 :             : !! SOURCE
    3196                 :             : 
    3197                 :             : subroutine fftw3mpi_many_dft_ip(nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign,fin,fout,comm_fft,fftw_flags)
    3198                 :             : 
    3199                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3200                 :             : !scalars
    3201                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign,comm_fft
    3202                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    3203                 :             : !arrays
    3204                 :             :  real(dp),intent(in) :: fin(2,ldx,ldy,ldz*ndat)
    3205                 :             :  real(dp),intent(out) :: fout(2,ldx,ldy,ldz*ndat)
    3206                 :             : 
    3207                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    3208                 :             : !Local variables-------------------------------
    3209                 :             : !scalars
    3210                 :             :  integer,parameter :: rank3=3
    3211                 :             :  integer :: my_flags
    3212                 :             :  real(dp):: factor_fft
    3213                 :             : !arrays
    3214                 :             :  type(C_PTR) :: plan, cdata
    3215                 :             :  complex(C_DOUBLE_COMPLEX), contiguous, pointer :: data(:,:,:)
    3216                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: i, j, k, alloc_local, local_n0, local_0_start,fft_sizes(4)
    3217                 :             : !*************************************************************************
    3218                 :             : 
    3219                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    3220                 :             : 
    3221                 :             :  ! get local data size and allocate (note dimension reversal)
    3222                 :             :  fft_sizes = [nz,ny,nx,ndat]
    3223                 :             : 
    3224                 :             :  alloc_local = fftw_mpi_local_size_many( &
    3225                 :             :       rank3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4),&
    3226                 :             :       FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, comm_fft, &
    3227                 :             :       local_n0,local_0_start)
    3228                 :             : 
    3229                 :             :  ! Allocate cdata, build the plane and copy data: fin --> data
    3230                 :             :  cdata = fftw_alloc_complex(alloc_local)
    3231                 :             :  call c_f_pointer(cdata, data, [fft_sizes(3),fft_sizes(2), local_n0])
    3232                 :             : 
    3233                 :             :  plan = fftw_mpi_plan_many_dft(rank3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3234                 :             :                                FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, &
    3235                 :             :                                data,data,comm_fft,isign,my_flags)
    3236                 :             : 
    3237                 :             :  do k=1, local_n0*ndat
    3238                 :             :     do j=1, ny
    3239                 :             :        do i=1, nx
    3240                 :             :           data(i,j,k) = CMPLX( fin(1,i,j,k),fin(2,i,j,k),C_DOUBLE_COMPLEX)
    3241                 :             :        end do
    3242                 :             :     end do
    3243                 :             :  end do
    3244                 :             : 
    3245                 :             :  ! Compute transform.
    3246                 :             :  call fftw_mpi_execute_dft(plan, data, data)
    3247                 :             : 
    3248                 :             :  if(isign==ABI_FFTW_FORWARD) then
    3249                 :             :     ! Scale results.
    3250                 :             :     factor_fft = one / (nx*ny*nz)
    3251                 :             :     do k=1, local_n0*ndat
    3252                 :             :        do j=1, ny
    3253                 :             :           do i=1, nx
    3254                 :             :              fout(1,i,j,k) =  real(data(i,j,k)) * factor_fft
    3255                 :             :              fout(2,i,j,k) = aimag(data(i,j,k)) * factor_fft
    3256                 :             :           end do
    3257                 :             :        end do
    3258                 :             :     end do
    3259                 :             :  end if
    3260                 :             : 
    3261                 :             :  call fftw_destroy_plan(plan)
    3262                 :             :  call fftw_free(cdata)
    3263                 :             : 
    3264                 :             : #else
    3265                 :             :  ABI_ERROR("FFTW3_MPI support not activated")
    3266                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,isign/))
    3267                 :             :  ABI_UNUSED(comm_fft)
    3268                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    3269                 :             :     ABI_UNUSED(fftw_flags)
    3270                 :             :  end if
    3271                 :             :  ABI_UNUSED(fin(1,1,1,1))
    3272                 :             :  ABI_UNUSED(fout(1,1,1,1))
    3273                 :             : #endif
    3274                 :             : 
    3275                 :             : end subroutine fftw3mpi_many_dft_ip
    3276                 :             : !!***
    3277                 :             : 
    3278                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3279                 :             : 
    3280                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3mpi_many_dft_tr
    3281                 :             : !! NAME
    3282                 :             : !!  fftw3mpi_many_dft_tr
    3283                 :             : !!
    3284                 :             : !! FUNCTION
    3285                 :             : !! Driver routine for many out-of-place 3D complex-to-complex FFTs of lengths nx, ny, nz.
    3286                 :             : !!
    3287                 :             : !! INPUTS
    3288                 :             : !! nx,ny,nz=Number of points along the three directions.
    3289                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Physical dimension of the fin and fout arrays (to avoid cache conflicts).
    3290                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    3291                 :             : !! fin(2*ldx*ldy*ldz*ndat)=The complex array to be transformed.
    3292                 :             : !! isign=sign of Fourier transform exponent: current convention uses
    3293                 :             : !!   +1 for transforming from G to r,
    3294                 :             : !!   -1 for transforming from r to G.
    3295                 :             : !! comm_fft=MPI communicator for the FFT.
    3296                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    3297                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    3298                 :             : !!
    3299                 :             : !! TODO
    3300                 :             : !!  Remove me
    3301                 :             : !!
    3302                 :             : !! OUTPUT
    3303                 :             : !! fout(2,ldx*ldy*ldz*ndat)=The Fourier transform of fin.
    3304                 :             : !!
    3305                 :             : !! SOURCE
    3306                 :             : 
    3307                 :             : subroutine fftw3mpi_many_dft_tr(nx,ny,nz,ndat,isign,fin,fout,comm_fft,fftw_flags)
    3308                 :             : 
    3309                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3310                 :             : !scalars
    3311                 :             :  integer,intent(in) :: nx,ny,nz,ndat,isign,comm_fft
    3312                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    3313                 :             : !arrays
    3314                 :             :  complex(C_DOUBLE_COMPLEX),contiguous, pointer  :: fin(:,:,:)
    3315                 :             :  complex(C_DOUBLE_COMPLEX),contiguous, pointer :: fout(:,:,:)
    3316                 :             : 
    3317                 :             : !Local variables-------------------------------
    3318                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    3319                 :             : !scalars
    3320                 :             :  integer :: my_flags
    3321                 :             :  !FFTWMPI stuff
    3322                 :             :  type(C_PTR) :: plan
    3323                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: fft_sizes(4)
    3324                 :             : !*************************************************************************
    3325                 :             : 
    3326                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    3327                 :             :  my_flags = ior(my_flags,FFTW_DESTROY_INPUT)
    3328                 :             : 
    3329                 :             :  fft_sizes(1)=nz
    3330                 :             :  fft_sizes(2)=ny
    3331                 :             :  fft_sizes(3)=nx
    3332                 :             :  fft_sizes(4)=ndat
    3333                 :             : 
    3334                 :             :  plan = fftw_mpi_plan_many_dft(3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3335                 :             : &                              FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, &
    3336                 :             : &                              fin,fout,comm_fft,isign,my_flags)
    3337                 :             : 
    3338                 :             : !Compute transform (as many times as desired)
    3339                 :             :  call fftw_mpi_execute_dft(plan, fin, fout)
    3340                 :             :  call fftw_destroy_plan(plan)
    3341                 :             : 
    3342                 :             : #else
    3343                 :             :  ABI_ERROR("FFTW3_MPI support not activated")
    3344                 :             :  ABI_UNUSED((/nx,ny,nz,ndat,isign,comm_fft/))
    3345                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    3346                 :             :     ABI_UNUSED(fftw_flags)
    3347                 :             :  end if
    3348                 :             :  ABI_UNUSED(fin(1,1,1))
    3349                 :             :  ABI_UNUSED(fout(1,1,1))
    3350                 :             : #endif
    3351                 :             : 
    3352                 :             : end subroutine fftw3mpi_many_dft_tr
    3353                 :             : !!***
    3354                 :             : 
    3355                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3356                 :             : 
    3357                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpifourdp_c2r
    3358                 :             : !! NAME
    3359                 :             : !!  fftw3_mpifourdp_c2r
    3360                 :             : !!
    3361                 :             : !! FUNCTION
    3362                 :             : !! Driver routine for transposed out-of-place 3D complex-to-real FFT of lengths nx, ny, nz.
    3363                 :             : !!
    3364                 :             : !! INPUTS
    3365                 :             : !! nx,ny,nz=Number of point along the three directions.
    3366                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    3367                 :             : !! fofg(2,nx*ny*nz*ndat)=The complex array to be transformed.
    3368                 :             : !! comm_fft=MPI communicator.
    3369                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    3370                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    3371                 :             : !!
    3372                 :             : !! OUTPUT
    3373                 :             : !! fofr(2,nx*ny*nz*ndat)=The backwards real FFT of ff.
    3374                 :             : !!
    3375                 :             : !! NOTES
    3376                 :             : !! LOCAL DATA IN FOURIER SPACE : TRANSPOSED ORDER
    3377                 :             : !! real space     --> dim = [  nx  | ny | nz/np_fft]
    3378                 :             : !! fourier  space --> dim = [ nx/2 | nz | ny/np_ff ]
    3379                 :             : !!
    3380                 :             : !! SOURCE
    3381                 :             : 
    3382                 :             : subroutine fftw3_mpifourdp_c2r(nfft,ngfft,ndat,&
    3383                 :             :   fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,fofg,fofr,comm_fft,fftw_flags)
    3384                 :             : 
    3385                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3386                 :             : !scalars
    3387                 :             :  integer,intent(in) :: nfft,ndat,comm_fft
    3388                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    3389                 :             : !arrays
    3390                 :             :  integer,intent(in) :: ngfft(18)
    3391                 :             :  integer,intent(in) :: fftn2_distrib(ngfft(2)),ffti2_local(ngfft(2))
    3392                 :             :  integer,intent(in) :: fftn3_distrib(ngfft(3)),ffti3_local(ngfft(3))
    3393                 :             :  real(dp),intent(in) :: fofg(2,nfft*ndat)
    3394                 :             :  real(dp),intent(out) :: fofr(nfft*ndat)
    3395                 :             : 
    3396                 :             : !Local variables-------------------------------
    3397                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    3398                 :             : !scalars
    3399                 :             :  integer,parameter :: rank3=3
    3400                 :             :  integer :: nx,ny,nz,nproc_fft
    3401                 :             :  type(C_PTR) :: plan_bw, cdata_cplx,cdata_real
    3402                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: i,j,jdat,k,alloc_local,fft_sizes(4),demi_nx,base,idat,kdat
    3403                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: local_n0, local_0_start, local_n1, local_1_start
    3404                 :             : !arrays
    3405                 :             :  complex(C_DOUBLE_COMPLEX), contiguous, pointer :: data_cplx(:,:,:)
    3406                 :             :  real(C_DOUBLE), contiguous, pointer :: data_real(:,:,:)
    3407                 :             : ! *************************************************************************
    3408                 :             : 
    3409                 :             :  !ABI_CHECK(ndat==1, "ndat > 1 not implemented yet")
    3410                 :             : 
    3411                 :             :  nx=ngfft(1); ny=ngfft(2); nz=ngfft(3)
    3412                 :             :  nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft)
    3413                 :             : 
    3414                 :             :  demi_nx = nx/2 + 1
    3415                 :             :  fft_sizes(1)=nz
    3416                 :             :  fft_sizes(2)=ny
    3417                 :             :  fft_sizes(3)=demi_nx
    3418                 :             :  fft_sizes(4)=ndat
    3419                 :             : 
    3420                 :             :  alloc_local = fftw_mpi_local_size_many_transposed(&
    3421                 :             :       rank3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3422                 :             :       FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, comm_fft, &
    3423                 :             :       local_n0,local_0_start, &
    3424                 :             :       local_n1,local_1_start)
    3425                 :             : 
    3426                 :             :  cdata_cplx = fftw_alloc_complex(alloc_local)
    3427                 :             :  cdata_real = fftw_alloc_real(alloc_local*2)
    3428                 :             : 
    3429                 :             : ! OLD BY FDHAM
    3430                 :             :  ! dimensions are  (x/2,z,y) in Fourier's Space
    3431                 :             :  call c_f_pointer(cdata_cplx, data_cplx, [demi_nx  ,fft_sizes(1),local_n1])
    3432                 :             :  ! dimensions in real space : (nx,ny,nz/nproc)
    3433                 :             :  call c_f_pointer(cdata_real, data_real, [2*demi_nx,fft_sizes(2),local_n0])
    3434                 :             : 
    3435                 :             :  ! dimensions are  (x/2,z,y) in Fourier's Space
    3436                 :             :  !call c_f_pointer(cdata_cplx, data_cplx, [demi_nx  ,fft_sizes(1),local_n0])
    3437                 :             : 
    3438                 :             :  !! dimensions in real space : (nx,ny,nz/nproc)
    3439                 :             :  !call c_f_pointer(cdata_real, data_real, [2*demi_nx,fft_sizes(2),local_n1])
    3440                 :             : 
    3441                 :             :  fft_sizes(3)=nx
    3442                 :             :  plan_bw =  fftw_mpi_plan_many_dft_c2r(&
    3443                 :             :       rank3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3444                 :             :       FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, &
    3445                 :             :       data_cplx, data_real , &
    3446                 :             :       comm_fft,ior(ABI_FFTW_ESTIMATE,ABI_FFTW_MPI_TRANSPOSED_IN))
    3447                 :             : 
    3448                 :             :  do idat=1,ndat
    3449                 :             :    do k=1, nz
    3450                 :             :      do j=1, ny / nproc_fft
    3451                 :             :        jdat = j + (idat-1) * ny / nproc_fft
    3452                 :             :        base = nx*((j-1) + (ny/nproc_fft)*(k-1)) + (idat-1) * nfft
    3453                 :             :        do i=1, demi_nx
    3454                 :             :          data_cplx(i,k,jdat) = CMPLX(fofg(1, i + base), fofg(2, i + base), kind=C_DOUBLE_COMPLEX)
    3455                 :             :        end do
    3456                 :             :      end do
    3457                 :             :    end do
    3458                 :             :  end do
    3459                 :             : 
    3460                 :             :  ! compute transform (as many times as desired)
    3461                 :             :  call fftw_mpi_execute_dft_c2r(plan_bw, data_cplx, data_real)
    3462                 :             : 
    3463                 :             :  do idat=1,ndat
    3464                 :             :    do k=1,local_n0
    3465                 :             :      kdat = k + (idat - 1) * local_n0
    3466                 :             :      do j=1,ny
    3467                 :             :        base = nx*((j-1) + ny*(k-1)) + (idat - 1) * nfft
    3468                 :             :        do i=1,nx
    3469                 :             :          fofr(i+base) = data_real(i,j,kdat)
    3470                 :             :        end do
    3471                 :             :      end do
    3472                 :             :    end do
    3473                 :             :  end do
    3474                 :             : 
    3475                 :             :  call fftw_destroy_plan(plan_bw)
    3476                 :             :  call fftw_free(cdata_cplx)
    3477                 :             :  call fftw_free(cdata_real)
    3478                 :             : 
    3479                 :             : #else
    3480                 :             :  ABI_ERROR("FFTW3_MPI support not activated")
    3481                 :             :  ABI_UNUSED((/nfft,ngfft(1),ndat,comm_fft/))
    3482                 :             :  ABI_UNUSED((/fftn2_distrib(1),ffti2_local(1)/))
    3483                 :             :  ABI_UNUSED((/fftn3_distrib(1),ffti3_local(1)/))
    3484                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    3485                 :             :     ABI_UNUSED(fftw_flags)
    3486                 :             :  end if
    3487                 :             :  ABI_UNUSED(fofg(1,1))
    3488                 :             :  ABI_UNUSED(fofr(1))
    3489                 :             : #endif
    3490                 :             : 
    3491                 :             : end subroutine fftw3_mpifourdp_c2r
    3492                 :             : !!***
    3493                 :             : 
    3494                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3495                 :             : 
    3496                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpifourdp_r2c
    3497                 :             : !! NAME
    3498                 :             : !!  fftw3_mpifourdp_r2c
    3499                 :             : !!
    3500                 :             : !! FUNCTION
    3501                 :             : !! Driver routine for out-of-place 3D real-to-complex FFT of lengths nx, ny, nz.
    3502                 :             : !!
    3503                 :             : !! INPUTS
    3504                 :             : !! fofr(nx*ny*nz*ndat)=The real array to be transformed.
    3505                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    3506                 :             : !! comm_fft=MPI communicator for the FFT.
    3507                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    3508                 :             : !!   Defaults to ABI_FFTW_ESTIMATE.
    3509                 :             : !!
    3510                 :             : !! OUTPUT
    3511                 :             : !! fofg(2,nx*ny*nz*ndat)=The forward FFT of ff.
    3512                 :             : !!
    3513                 :             : !! NOTES
    3514                 :             : !! LOCAL DATA FOR FOURIER TRANSFORMS : TRANSPOSED ORDER AND DISTRIBUTED
    3515                 :             : !! real space     --> dim = [  nx  | ny | nz/np_fft ]
    3516                 :             : !! fourier  space --> dim = [  nx | nz | ny/np_fft ]
    3517                 :             : !! we can't take in account the symmetric of the real case because after
    3518                 :             : !! fft have been computed, the symmetric data needed are dispatched over
    3519                 :             : !! other process in parallel
    3520                 :             : !!
    3521                 :             : !! SOURCE
    3522                 :             : 
    3523                 :             : subroutine fftw3_mpifourdp_r2c(nfft,ngfft,ndat,&
    3524                 :             :   fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,fofg,fofr,comm_fft,fftw_flags)
    3525                 :             : 
    3526                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3527                 :             : !scalars
    3528                 :             :  integer,intent(in) :: nfft,ndat,comm_fft
    3529                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    3530                 :             : !arrays
    3531                 :             :  integer,intent(in) :: ngfft(18)
    3532                 :             :  integer,intent(in) :: fftn2_distrib(ngfft(2)),ffti2_local(ngfft(2))
    3533                 :             :  integer,intent(in) :: fftn3_distrib(ngfft(3)),ffti3_local(ngfft(3))
    3534                 :             :  real(dp),intent(in) :: fofr(nfft*ndat)
    3535                 :             :  real(dp),intent(out) :: fofg(2,nfft*ndat)
    3536                 :             : 
    3537                 :             : !Local variables-------------------------------
    3538                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    3539                 :             :  !scalars
    3540                 :             :  integer,parameter :: rank3=3
    3541                 :             :  integer :: my_flags,nproc_fft,nx,ny,nz
    3542                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: i,j,k,base,alloc_local,i1,i2,i3,igf,idat,kdat,i2dat,padatf
    3543                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: local_n0,local_0_start,local_n1,local_1_start
    3544                 :             :  real(dp) :: factor_fft
    3545                 :             :  type(C_PTR) :: plan_fw,cdata_cplx,cdata_real
    3546                 :             : !arrays
    3547                 :             :  complex(C_DOUBLE_COMPLEX), contiguous, pointer :: data_cplx(:,:,:),data_real(:,:,:)
    3548                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: fft_sizes(4)
    3549                 :             : ! *************************************************************************
    3550                 :             : 
    3551                 :             :  nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft)
    3552                 :             : 
    3553                 :             :  nx=ngfft(1); ny=ngfft(2); nz=ngfft(3)
    3554                 :             : 
    3555                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    3556                 :             : 
    3557                 :             :  fft_sizes(1)=nz
    3558                 :             :  fft_sizes(2)=ny
    3559                 :             :  fft_sizes(3)=nx
    3560                 :             :  fft_sizes(4)=ndat
    3561                 :             : 
    3562                 :             :  ! Get parallel sizes
    3563                 :             :  alloc_local = fftw_mpi_local_size_many_transposed(&
    3564                 :             :       rank3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3565                 :             :       FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, comm_fft, &
    3566                 :             :       local_n0,local_0_start, &
    3567                 :             :       local_n1,local_1_start)
    3568                 :             : 
    3569                 :             :  ! Allocate data and reference it
    3570                 :             : 
    3571                 :             :  ! local data in real space     --> dim = [nx | ny | nz/nproc_fft]
    3572                 :             :  cdata_real = fftw_alloc_complex(alloc_local)
    3573                 :             :  call c_f_pointer(cdata_real, data_real, [fft_sizes(3),fft_sizes(2),local_n0])
    3574                 :             : 
    3575                 :             :  ! local data in Fourier space --> dim = [nx | nz | ny/nproc_fft]
    3576                 :             :  cdata_cplx = fftw_alloc_complex(alloc_local)
    3577                 :             :  call c_f_pointer(cdata_cplx, data_cplx, [fft_sizes(3),fft_sizes(1),local_n1])
    3578                 :             : 
    3579                 :             :  ! TODO: Use true real to complex API!
    3580                 :             :  ! Create Plan C2C (nx,ny,nz)
    3581                 :             :  plan_fw =  fftw_mpi_plan_many_dft(&
    3582                 :             :       rank3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3583                 :             :       FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, &
    3584                 :             :       data_real, data_cplx , &
    3585                 :             :       comm_fft,ABI_FFTW_FORWARD,ior(ABI_FFTW_ESTIMATE,ABI_FFTW_MPI_TRANSPOSED_OUT))
    3586                 :             : 
    3587                 :             :  ! Copy input data in correct format
    3588                 :             :  do idat=1,ndat
    3589                 :             :    do k=1,local_n0
    3590                 :             :      kdat = k + (idat-1) * local_n0
    3591                 :             :      do j=1, ny
    3592                 :             :        base = nx*((j-1) + ny*(k-1)) + (idat-1) * nfft
    3593                 :             :        do i=1, nx
    3594                 :             :          data_real(i,j,kdat) = CMPLX(fofr(i+base),zero, kind=C_DOUBLE_COMPLEX)
    3595                 :             :        end do
    3596                 :             :      end do
    3597                 :             :    end do
    3598                 :             :  end do
    3599                 :             : 
    3600                 :             :  ! Compute transform
    3601                 :             :  call fftw_mpi_execute_dft(plan_fw, data_real, data_cplx)
    3602                 :             : 
    3603                 :             :  factor_fft = one / (nx*ny*nz)
    3604                 :             : 
    3605                 :             :  do idat=1,ndat
    3606                 :             :     padatf=(idat-1)*nfft
    3607                 :             :     do i3=1,nz
    3608                 :             :        do i2=1,ny/nproc_fft ! equivalent a local_n1
    3609                 :             :           i2dat = i2 + (idat-1) * ny/nproc_fft
    3610                 :             :           do i1=1,nx
    3611                 :             :              igf = i1 + nx*( (i2-1) + (i3-1)*ny/nproc_fft  ) + padatf
    3612                 :             :              fofg(1,igf) = real(data_cplx(i1,i3,i2dat)) * factor_fft
    3613                 :             :              fofg(2,igf) =aimag(data_cplx(i1,i3,i2dat)) * factor_fft
    3614                 :             :           end do
    3615                 :             :        end do
    3616                 :             :     end do
    3617                 :             :  end do
    3618                 :             : 
    3619                 :             :  call fftw_destroy_plan(plan_fw)
    3620                 :             :  call fftw_free(cdata_cplx)
    3621                 :             :  call fftw_free(cdata_real)
    3622                 :             : 
    3623                 :             : #else
    3624                 :             :  ABI_ERROR("FFTW3_MPI support not activated")
    3625                 :             :  ABI_UNUSED((/nfft,ngfft(1),ndat,comm_fft/))
    3626                 :             :  ABI_UNUSED((/fftn2_distrib(1),ffti2_local(1)/))
    3627                 :             :  ABI_UNUSED((/fftn3_distrib(1),ffti3_local(1)/))
    3628                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    3629                 :             :     ABI_UNUSED(fftw_flags)
    3630                 :             :  end if
    3631                 :             :  ABI_UNUSED(fofg(1,1))
    3632                 :             :  ABI_UNUSED(fofr(1))
    3633                 :             : #endif
    3634                 :             : 
    3635                 :             : end subroutine fftw3_mpifourdp_r2c
    3636                 :             : !!***
    3637                 :             : 
    3638                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3639                 :             : 
    3640                 :             : !!****f* m_fftw3/old_fftw3_mpifourdp
    3641                 :             : !! NAME
    3642                 :             : !!  old_fftw3_mpifourdp
    3643                 :             : !!
    3644                 :             : !! FUNCTION
    3645                 :             : !!
    3646                 :             : !! INPUTS
    3647                 :             : !! cplex=1 if fofr is real, 2 if fofr is complex
    3648                 :             : !! nfft=(effective) number of FFT grid points (for this processor)
    3649                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    3650                 :             : !! isign= +1 : fofg(G) => fofr(R);
    3651                 :             : !!        -1 : fofr(R) => fofg(G)
    3652                 :             : !! fftn2_distrib(n2)=  rank of the processor which own fft planes in 2nd dimension for fourdp
    3653                 :             : !! ffti2_local(n2) = local i2 indices in fourdp
    3654                 :             : !! fftn3_distrib(n3) = rank of the processor which own fft planes in 3rd dimension for fourdp
    3655                 :             : !! ffti3_local(n3) = local i3 indices in fourdp
    3656                 :             : !! comm_fft=MPI communicator for the FFT
    3657                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    3658                 :             : !!
    3659                 :             : !! SIDE EFFECTS
    3660                 :             : !! Input/Output
    3661                 :             : !! fofg(2,nfft*ndat)=f(G), complex.
    3662                 :             : !! fofr(cplex*nfft*ndat)=input function f(r) (real or complex)
    3663                 :             : !!
    3664                 :             : !! SOURCE
    3665                 :             : 
    3666                 :             : subroutine old_fftw3_mpifourdp(cplex,nfft,ngfft,ndat,isign,&
    3667                 :             :   fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,fofg,fofr,comm_fft,fftw_flags)
    3668                 :             : 
    3669                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3670                 :             : !scalars
    3671                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,nfft,ndat,isign,comm_fft
    3672                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    3673                 :             : !arrays
    3674                 :             :  integer,intent(in) :: ngfft(18)
    3675                 :             :  integer,intent(in) :: fftn2_distrib(ngfft(2)),ffti2_local(ngfft(2))
    3676                 :             :  integer,intent(in) :: fftn3_distrib(ngfft(3)),ffti3_local(ngfft(3))
    3677                 :             :  real(dp),intent(inout) :: fofg(2,nfft*ndat),fofr(cplex*nfft*ndat)
    3678                 :             : 
    3679                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    3680                 :             : !Local variables-------------------------------
    3681                 :             : !scalars
    3682                 :             :  integer :: nx,ny,nz,my_flags
    3683                 :             : ! *************************************************************************
    3684                 :             : 
    3685                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    3686                 :             : 
    3687                 :             :  nx=ngfft(1); ny=ngfft(2); nz=ngfft(3)
    3688                 :             :  !me_fft=ngfft(11); nproc_fft=ngfft(10)
    3689                 :             : 
    3690                 :             :  select case (cplex)
    3691                 :             : 
    3692                 :             :  case (1)
    3693                 :             : 
    3694                 :             :    ! Complex to Complex.
    3695                 :             :    ! This one is ok when ndat > 1
    3696                 :             :    !call fftw3_mpifourdp_c2c(cplex,nfft,ngfft,ndat,isign,&
    3697                 :             :    !& fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,fofg,fofr,comm_fft,fftw_flags=my_flags)
    3698                 :             :    !return
    3699                 :             : 
    3700                 :             :    ! r2c or c2r case.
    3701                 :             :    ! FIXME this one is buggy when ndat > 1
    3702                 :             :    select case (isign)
    3703                 :             :    case (ABI_FFTW_FORWARD)
    3704                 :             :      ! +1; R --> G
    3705                 :             :     call fftw3_mpifourdp_r2c(nfft,ngfft,ndat,fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,&
    3706                 :             : &     fofg,fofr,comm_fft,fftw_flags=my_flags)
    3707                 :             : 
    3708                 :             :    case (ABI_FFTW_BACKWARD)
    3709                 :             :      ! -1; G --> R
    3710                 :             :     call fftw3_mpifourdp_c2r(nfft,ngfft,ndat,fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,&
    3711                 :             :      fofg,fofr,comm_fft,fftw_flags=my_flags)
    3712                 :             : 
    3713                 :             :    case default
    3714                 :             :      ABI_BUG("Wrong isign")
    3715                 :             :    end select
    3716                 :             : 
    3717                 :             :  case (2)
    3718                 :             :    ! Complex to Complex.
    3719                 :             :    call fftw3_mpifourdp_c2c(cplex,nfft,ngfft,ndat,isign,&
    3720                 :             :     fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,fofg,fofr,comm_fft,fftw_flags=my_flags)
    3721                 :             : 
    3722                 :             :  case default
    3723                 :             :    ABI_BUG(" Wrong value for cplex")
    3724                 :             :  end select
    3725                 :             : 
    3726                 :             : #else
    3727                 :             :  ABI_ERROR("FFTW3_MPI support not activated")
    3728                 :             :  ABI_UNUSED((/cplex,nfft,ngfft(1),ndat,isign,comm_fft/))
    3729                 :             :  ABI_UNUSED((/fftn2_distrib(1),ffti2_local(1)/))
    3730                 :             :  ABI_UNUSED((/fftn3_distrib(1),ffti3_local(1)/))
    3731                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    3732                 :             :     ABI_UNUSED(fftw_flags)
    3733                 :             :  end if
    3734                 :             :  ABI_UNUSED(fofg(1,1))
    3735                 :             :  ABI_UNUSED(fofr(1))
    3736                 :             : #endif
    3737                 :             : 
    3738                 :             : end subroutine old_fftw3_mpifourdp
    3739                 :             : !!***
    3740                 :             : 
    3741                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3742                 :             : 
    3743                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpifourdp_c2c
    3744                 :             : !! NAME
    3745                 :             : !! fftw3_mpifourdp_c2c
    3746                 :             : !!
    3747                 :             : !! FUNCTION
    3748                 :             : !! Driver routine for many out-of-place 3D complex-to-complex FFTs of lengths n1, n2, n3.
    3749                 :             : !!
    3750                 :             : !! INPUTS
    3751                 :             : !! cplex=1 if fofr is real, 2 if fofr is complex
    3752                 :             : !! nfft=(effective) number of FFT grid points (for this processor)
    3753                 :             : !! ndat=Number of FFTs to be done.
    3754                 :             : !! isign=sign of Fourier transform exponent: current convention uses
    3755                 :             : !!   +1 for transforming from G to r,
    3756                 :             : !!   -1 for transforming from r to G.
    3757                 :             : !! fftn2_distrib(n2)=  rank of the processor which own fft planes in 2nd dimension for fourdp
    3758                 :             : !! ffti2_local(n2) = local i2 indices in fourdp
    3759                 :             : !! fftn3_distrib(n3) = rank of the processor which own fft planes in 3rd dimension for fourdp
    3760                 :             : !! ffti3_local(n3) = local i3 indices in fourdp
    3761                 :             : !! comm_fft=MPI communicator for the FFT
    3762                 :             : !! [fftw_flags]=Flags used to create the plan. They can be combined with the "+" operator.
    3763                 :             : !! fin(2*ldx*ldy*ldz*ndat)=The complex array to be transformed.
    3764                 :             : !!
    3765                 :             : !! TODO
    3766                 :             : !!   Add c2r and r2c version.
    3767                 :             : !!
    3768                 :             : !! SIDE EFFECTS
    3769                 :             : !! Input/Output
    3770                 :             : !! fofg(2,nfft*ndat)=f(G), complex.
    3771                 :             : !! fofr(cplex*nfft*ndat)=input function f(r) (real or complex)
    3772                 :             : !!
    3773                 :             : !! SOURCE
    3774                 :             : 
    3775                 :             : subroutine fftw3_mpifourdp_c2c(cplex,nfft,ngfft,ndat,isign,&
    3776                 :             :    fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,fofg,fofr,comm_fft,fftw_flags)
    3777                 :             : 
    3778                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3779                 :             : !scalars
    3780                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,isign,nfft,ndat,comm_fft
    3781                 :             :  integer,optional,intent(in) :: fftw_flags
    3782                 :             : !arrays
    3783                 :             :  integer,intent(in) :: ngfft(18)
    3784                 :             :  integer,intent(in) :: fftn2_distrib(ngfft(2)),ffti2_local(ngfft(2))
    3785                 :             :  integer,intent(in) :: fftn3_distrib(ngfft(3)),ffti3_local(ngfft(3))
    3786                 :             :  real(dp),intent(inout) :: fofg(2,nfft*ndat),fofr(cplex*nfft*ndat)
    3787                 :             : 
    3788                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3_MPI
    3789                 :             : !Local variables-------------------------------
    3790                 :             : !scalars
    3791                 :             :  integer,parameter :: rank3=3
    3792                 :             :  integer :: n1,n2,n3,n4,n5,n6,nd2proc,nd3proc,my_flags,me_fft,nproc_fft
    3793                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: alloc_local,local_n0,local_0_start,local_n1,local_1_start
    3794                 :             :  type(C_PTR) :: plan,cptr_cdata
    3795                 :             : !arrays
    3796                 :             :  integer(C_INTPTR_T) :: fft_sizes(4)
    3797                 :             :  complex(C_DOUBLE_COMPLEX), contiguous, pointer :: f03_cdata(:)
    3798                 :             : !*************************************************************************
    3799                 :             : 
    3800                 :             :  my_flags=ABI_FFTW_ESTIMATE; if (PRESENT(fftw_flags)) my_flags= fftw_flags
    3801                 :             : 
    3802                 :             :  n1=ngfft(1); n2=ngfft(2); n3=ngfft(3)
    3803                 :             :  ! No augmentation as FFTW3 does not support it
    3804                 :             :  n4=n1; n5=n2; n6=n3
    3805                 :             :  me_fft=ngfft(11); nproc_fft=ngfft(10)
    3806                 :             : 
    3807                 :             :  nd2proc=((n2-1)/nproc_fft) +1
    3808                 :             :  nd3proc=((n6-1)/nproc_fft) +1
    3809                 :             : 
    3810                 :             :  ! Get local data size and allocate (note dimension reversal, we call the C interface directly!)
    3811                 :             :  fft_sizes = [n3,n2,n1,ndat]
    3812                 :             : 
    3813                 :             :  ! Use TRANSPOSED_OUT
    3814                 :             :  my_flags = ior(ABI_FFTW_ESTIMATE, ABI_FFTW_MPI_TRANSPOSED_OUT)
    3815                 :             : 
    3816                 :             :  if (isign == ABI_FFTW_BACKWARD) then
    3817                 :             :    ! G --> R, Exchange n2 and n3
    3818                 :             :    fft_sizes = [n2,n3,n1,ndat]
    3819                 :             :    !my_flags = ior(ABI_FFTW_ESTIMATE, ABI_FFTW_MPI_TRANSPOSED_IN)
    3820                 :             :  end if
    3821                 :             : 
    3822                 :             :  alloc_local = fftw_mpi_local_size_many_transposed(&
    3823                 :             :       rank3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3824                 :             :       FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, comm_fft, &
    3825                 :             :       local_n0,local_0_start, &
    3826                 :             :       local_n1,local_1_start)
    3827                 :             : 
    3828                 :             :  ! C to F
    3829                 :             :  !local_0_start = local_0_start + 1
    3830                 :             :  !local_1_start = local_1_start + 1
    3831                 :             :  !write(std_out,*)"local_n0,local_0_start,alloc_local",local_n0,local_0_start,alloc_local
    3832                 :             :  !write(std_out,*)"local_n1,local_1_start,alloc_local",local_n1,local_1_start,alloc_local
    3833                 :             : 
    3834                 :             :  ! Allocate cptr_cdata, associate to F pointer and build the plane.
    3835                 :             :  cptr_cdata = fftw_alloc_complex(alloc_local)
    3836                 :             : 
    3837                 :             :  call c_f_pointer(cptr_cdata, f03_cdata, [alloc_local])
    3838                 :             : 
    3839                 :             :  plan = fftw_mpi_plan_many_dft(rank3,fft_sizes(1:3),fft_sizes(4), &
    3840                 :             :                               FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK,FFTW_MPI_DEFAULT_BLOCK, &
    3841                 :             :                               f03_cdata,f03_cdata,comm_fft,isign,my_flags)
    3842                 :             : 
    3843                 :             :  select case (isign)
    3844                 :             :  case (ABI_FFTW_BACKWARD)
    3845                 :             :      ! G --> R
    3846                 :             :      ABI_CHECK(local_n0 == nd2proc, "local_n0 != nd2proc")
    3847                 :             : 
    3848                 :             :      call mpifft_fg2dbox_dpc(nfft,ndat,fofg,n1,n2,n3,n4,nd2proc,n6,fftn2_distrib,ffti2_local,me_fft,f03_cdata)
    3849                 :             : 
    3850                 :             :      ! Compute transform.
    3851                 :             :      call fftw_mpi_execute_dft(plan, f03_cdata, f03_cdata)
    3852                 :             : 
    3853                 :             :      call mpifft_dbox2fr_dpc(n1,n2,n3,n4,n5,nd3proc,ndat,fftn3_distrib,ffti3_local,me_fft,f03_cdata,cplex,nfft,fofr)
    3854                 :             : 
    3855                 :             :  case (ABI_FFTW_FORWARD)
    3856                 :             :      ! R --> G
    3857                 :             :      ABI_CHECK(local_n0 == nd3proc, "local_n0 != nd3proc")
    3858                 :             : 
    3859                 :             :      call mpifft_fr2dbox_dpc(cplex,nfft,ndat,fofr,n1,n2,n3,n4,n5,nd3proc,fftn3_distrib,ffti3_local,me_fft,f03_cdata)
    3860                 :             : 
    3861                 :             :      ! Compute transform.
    3862                 :             :      call fftw_mpi_execute_dft(plan, f03_cdata, f03_cdata)
    3863                 :             : 
    3864                 :             :      ! Scale results.
    3865                 :             :      call mpifft_dbox2fg_dpc(n1,n2,n3,n4,nd2proc,n6,ndat,fftn2_distrib,ffti2_local,me_fft,f03_cdata,nfft,fofg)
    3866                 :             : 
    3867                 :             :  case default
    3868                 :             :    ABI_ERROR("Wrong sign")
    3869                 :             :  end select
    3870                 :             : 
    3871                 :             :  call fftw_destroy_plan(plan)
    3872                 :             :  call fftw_free(cptr_cdata)
    3873                 :             : 
    3874                 :             : #else
    3875                 :             :  ABI_ERROR("FFTW3_MPI support not activated")
    3876                 :             :  ABI_UNUSED((/cplex,nfft,ngfft(1),ndat,isign,comm_fft/))
    3877                 :             :  ABI_UNUSED((/fftn2_distrib(1),ffti2_local(1)/))
    3878                 :             :  ABI_UNUSED((/fftn3_distrib(1),ffti3_local(1)/))
    3879                 :             :  if (PRESENT(fftw_flags)) then
    3880                 :             :     ABI_UNUSED(fftw_flags)
    3881                 :             :  end if
    3882                 :             :  ABI_UNUSED(fofg(1,1))
    3883                 :             :  ABI_UNUSED(fofr(1))
    3884                 :             : #endif
    3885                 :             : 
    3886                 :             : end subroutine fftw3_mpifourdp_c2c
    3887                 :             : !!***
    3888                 :             : 
    3889                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    3890                 :             : 
    3891                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpiback_wf
    3892                 :             : !! NAME
    3893                 :             : !!  fftw3_mpiback_wf
    3894                 :             : !!
    3895                 :             : !! FUNCTION
    3896                 :             : !!   Does multiple 3-dim backward FFTs from Fourier into real space
    3897                 :             : !!   Adopt standard convention that isign=1 for backward transform
    3898                 :             : !!
    3899                 :             : !!   CALCULATES THE DISCRETE FOURIER TRANSFORM ZF(I1,I2,I3)=
    3900                 :             : !!
    3901                 :             : !!   S_(j1,j2,j3) EXP(isign*i*2*pi*(j1*i1/n1+j2*i2/n2+j3*i3/n3)) ZF(j1,j3,j2)
    3902                 :             : !!
    3903                 :             : !!   in parallel using MPI/OpenMP.
    3904                 :             : !!
    3905                 :             : !! INPUTS:
    3906                 :             : !!    cplexwf=1 if wavefunction is real, 2 if complex
    3907                 :             : !!    ndat=Number of wavefunctions to transform.
    3908                 :             : !!    n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    3909                 :             : !!              most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    3910                 :             : !!              The detailed table with allowed transform lengths can be found in subroutine CTRIG
    3911                 :             : !!    nd1,nd2,nd3: Leading Dimension of ZR
    3912                 :             : !!    nd3proc=((nd3-1)/nproc_fft)+1 maximal number of big box 3rd dim slices for one proc
    3913                 :             : !!    max1 is positive or zero; m1 >=max1+1
    3914                 :             : !!      i1= 1... max1+1 corresponds to positive and zero wavevectors 0 ... max1
    3915                 :             : !!      then, if m1 > max1+1, one has min1=max1-m1+1 and
    3916                 :             : !!      i1= max1+2 ... m1 corresponds to negative wavevectors min1 ... -1
    3917                 :             : !!    max2 and max3 have a similar definition of range
    3918                 :             : !!    m1,m2,m3=Size of the box enclosing the G-sphere.
    3919                 :             : !!    md1,md2,md3: Dimension of ZF given on the **small** FFT box.
    3920                 :             : !!    md2proc=((md2-1)/nproc_fft)+1 maximal number of small box 2nd dim slices for one proc
    3921                 :             : !!    nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    3922                 :             : !!    comm_fft=MPI communicator for the FFT.
    3923                 :             : !!    ZF: input array (note the switch of i2 and i3)
    3924                 :             : !!          real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    3925                 :             : !!          imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    3926                 :             : !!
    3927                 :             : !! OUTPUTS
    3928                 :             : !!    ZR: output array
    3929                 :             : !!          ZR(1,i1,i2,i3,idat)=real(R(i1,i2,i3,idat))
    3930                 :             : !!          ZR(2,i1,i2,i3,idat)=imag(R(i1,i2,i3,idat))
    3931                 :             : !!        i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3 , idat=1,ndat
    3932                 :             : !!
    3933                 :             : !! NOTES
    3934                 :             : !!   The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2/2,n3/2)
    3935                 :             : !!
    3936                 :             : !!   It is very important to find the optimal
    3937                 :             : !!   value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    3938                 :             : !!   has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    3939                 :             : !!   half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    3940                 :             : !!   The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    3941                 :             : !!   experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    3942                 :             : !!   and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    3943                 :             : !!   slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    3944                 :             : !!   to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    3945                 :             : !!   can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    3946                 :             : !!
    3947                 :             : !! SOURCE
    3948                 :             : 
    3949                 :           0 : subroutine fftw3_mpiback_wf(cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc,&
    3950                 :           0 :                             max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,zf,zr,comm_fft)
    3951                 :             : 
    3952                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3953                 :             :  integer,intent(in) :: cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc
    3954                 :             :  integer,intent(in) :: max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft
    3955                 :             :  real(dp),intent(in) :: zf(2,md1,md3,md2proc,ndat)
    3956                 :             :  real(dp),intent(out) :: zr(2,nd1,nd2,nd3proc,ndat)
    3957                 :             : 
    3958                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    3959                 :             : !Local variables-------------------------------
    3960                 :             :  integer,parameter :: nt1=1
    3961                 :             :  integer :: j,i1,i2,idat,ierr,includelast
    3962                 :             :  integer :: ioption,j2,j3,j2st,jp2st,jeff,lzt,m1zt,ma,mb,n1dfft,nnd3
    3963                 :             :  integer :: lot1,lot2,lot3
    3964                 :             :  integer :: m2eff,ncache,n1eff,n1half,nproc_fft,me_fft,nthreads
    3965                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan1_lot,bw_plan1_rest
    3966                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan2_lot,bw_plan2_rest
    3967                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan3_lot,bw_plan3_rest
    3968                 :             :  !type(C_PTR) :: zw_cptr,zt_cptr
    3969                 :             :  character(len=500) :: msg
    3970                 :             : !arrays
    3971                 :             :  real(dp),allocatable :: zmpi1(:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:)  ! work arrays for MPI
    3972                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    3973                 :             :  !real(dp),contiguous, pointer :: zw(:,:),zt(:,:,:)
    3974                 :             : ! FFT work arrays
    3975                 :             :  real(dp) :: tsec(2)
    3976                 :             : ! *************************************************************************
    3977                 :             : 
    3978                 :             :  !call wrtout(std_out,"mpiback standard ALLTOALL + FFTW3")
    3979                 :             : 
    3980                 :             :  ! FIXME must provide a default value but which one?
    3981                 :             :  ! ioption = 0
    3982                 :             :  ioption = 1
    3983                 :             :  !if (paral_kgb==1) ioption=1
    3984                 :             : 
    3985                 :             :  nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft); me_fft = xmpi_comm_rank(comm_fft)
    3986                 :             : 
    3987                 :             :  ! Find cache size that gives optimal performance on machine
    3988                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    3989                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3))<1) then
    3990                 :             :    write(msg,"(5a)") &
    3991                 :             :     'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10, &
    3992                 :             :     'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    3993                 :             :     'reduce the performance for shorter transform lengths'
    3994                 :             :     ABI_ERROR(msg)
    3995                 :             :  end if
    3996                 :             : 
    3997                 :             :  ! Effective m1 and m2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    3998                 :             :  n1eff=n1; m2eff=m2; m1zt=n1
    3999                 :             :  if (cplexwf==1) then
    4000                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; m2eff=m2/2+1; m1zt=2*(n1/2+1)
    4001                 :             :  end if
    4002                 :             : 
    4003                 :             :  lzt=m2eff
    4004                 :             :  if (mod(m2eff,2)==0) lzt=lzt+1
    4005                 :             :  if (mod(m2eff,4)==0) lzt=lzt+1
    4006                 :             : 
    4007                 :             :  ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    4008                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    4009                 :             : 
    4010                 :             :  ! Allocate cache work array and work arrays for MPI transpositions.
    4011                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    4012                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,m1zt))
    4013                 :             : 
    4014                 :             :  !call fftw3_alloc_real([2,ncache/2],zw_cptr,zw)
    4015                 :             :  !call fftw3_alloc_real([2,lzt,m1zt],zt_cptr,zt)
    4016                 :             : 
    4017                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,md1,md2proc,nnd3))
    4018                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    4019                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,md1,md2proc,nnd3))
    4020                 :             :  end if
    4021                 :             : 
    4022                 :             : !DEBUG
    4023                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),': fftw3_mpiback_wf,zf n1,n2,n3',n1,n2,n3
    4024                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),': nd1,nd2,nd3proc',nd1,nd2,nd3proc
    4025                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),': m1,m2,m3',m1,m2,m3
    4026                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),': max1,max2,max3',max1,max2,max3
    4027                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),': md1,md2proc,md3',md1,md2proc,md3
    4028                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),'n1eff,m2eff,m1zt',n1eff,m2eff,m1zt
    4029                 :             : !ENDDEBUG
    4030                 :             : 
    4031                 :             :  ! Create plans.
    4032                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    4033                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    4034                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    4035                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    4036                 :             : 
    4037                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    4038                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    4039                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    4040                 :             : 
    4041                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    4042                 :             :  !nthreads = 1
    4043                 :             : 
    4044                 :             :  bw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    4045                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    4046                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4047                 :             : 
    4048                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) then
    4049                 :             :    bw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1, lot3), &
    4050                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1,                                    &
    4051                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4052                 :             :  end if
    4053                 :             : 
    4054                 :             :  bw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    4055                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1,                         &
    4056                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4057                 :             : 
    4058                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) then
    4059                 :             :    bw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2eff, lot1), &
    4060                 :             :       zw, [ncache/2],  lot1, 1,                                      &
    4061                 :             :       zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4062                 :             :  end if
    4063                 :             : 
    4064                 :             :  bw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    4065                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                          &
    4066                 :             :     zr, [nd1,nd2,nd3proc,ndat], nd1, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4067                 :             : 
    4068                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    4069                 :             :    bw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    4070                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1,                                      &
    4071                 :             :       zr, [nd1,nd2,nd3proc,ndat], nd1, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4072                 :             :  end if
    4073                 :             : 
    4074                 :             :  do idat=1,ndat
    4075                 :             :     ! transform along z axis
    4076                 :             :     ! input: G1,G3,G2,(Gp2)
    4077                 :             : 
    4078                 :             :     ! Loop over the y planes treated by this node and transform n1ddft G_z lines.
    4079                 :             :     do j2=1,md2proc
    4080                 :             :       ! if (me_fft*md2proc+j2<=m2eff) then !a faire plus tard
    4081                 :             :       do i1=1,m1,lot3
    4082                 :             :         ma=i1
    4083                 :             :         mb=min(i1+(lot3-1),m1)
    4084                 :             :         n1dfft=mb-ma+1
    4085                 :             : 
    4086                 :             :         ! zero-pad n1dfft G_z lines
    4087                 :             :         ! input:  G1,G3,G2,(Gp2)
    4088                 :             :         ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    4089                 :             :         call fill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3,m3,n3,zf(1,i1,1,j2,idat),zw)
    4090                 :             : 
    4091                 :             :         ! Transform along z.
    4092                 :             :         if (n1dfft == lot3) then
    4093                 :             :           call dfftw_execute_dft(bw_plan3_lot, zw, zw)
    4094                 :             :         else
    4095                 :             :           call dfftw_execute_dft(bw_plan3_rest, zw, zw)
    4096                 :             :         end if
    4097                 :             : 
    4098                 :             :         ! Local rotation.
    4099                 :             :         ! input:  G1,R3,G2,(Gp2)
    4100                 :             :         ! output: G1,G2,R3,(Gp2)
    4101                 :             :         call scramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zw,zmpi2)
    4102                 :             :       end do
    4103                 :             :     end do ! j2
    4104                 :             : 
    4105                 :             :     ! Interprocessor data transposition
    4106                 :             :     ! input:  G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    4107                 :             :     ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    4108                 :             :     if (nproc_fft>1) then
    4109                 :             :       call timab(543,1,tsec)
    4110                 :             :       call xmpi_alltoall(zmpi2,2*md1*md2proc*nd3proc, &
    4111                 :             :                         zmpi1,2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,ierr)
    4112                 :             :       call timab(543,2,tsec)
    4113                 :             :     end if
    4114                 :             : 
    4115                 :             :     ! Loop over the z treated by this node.
    4116                 :             :     do j3=1,nd3proc
    4117                 :             :       if (me_fft*nd3proc+j3 <= n3) then
    4118                 :             :         Jp2st=1; J2st=1
    4119                 :             : 
    4120                 :             :         ! Loop over G_y in the small box.
    4121                 :             :         do j=1,m2eff,lot1
    4122                 :             :           ma=j
    4123                 :             :           mb=min(j+(lot1-1),m2eff)
    4124                 :             :           n1dfft=mb-ma+1
    4125                 :             : 
    4126                 :             :           ! Zero-pad input.
    4127                 :             :           ! input:  G1,G2,R3,JG2,(Rp3)
    4128                 :             :           ! output: G2,G1,R3,JG2,(Rp3)
    4129                 :             :           if (nproc_fft==1) then
    4130                 :             :             call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    4131                 :             :              md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi2,zw,max2,m2,n2)
    4132                 :             :           else
    4133                 :             :             call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    4134                 :             :              md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi1,zw,max2,m2,n2)
    4135                 :             :           end if
    4136                 :             : 
    4137                 :             :           ! Transform along x
    4138                 :             :           ! input:  G2,G1,R3,(Rp3)
    4139                 :             :           ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    4140                 :             :           if (n1dfft == lot1) then
    4141                 :             :             call dfftw_execute_dft(bw_plan1_lot, zw, zt(1,j,1))
    4142                 :             :           else
    4143                 :             :             call dfftw_execute_dft(bw_plan1_rest, zw, zt(1,j,1))
    4144                 :             :           end if
    4145                 :             : 
    4146                 :             :         end do ! j
    4147                 :             : 
    4148                 :             :         ! Transform along y axis (take into account c2c or c2r case).
    4149                 :             :         ! Must loop over the full box.
    4150                 :             :         do j=1,n1eff,lot2
    4151                 :             :           ma=j
    4152                 :             :           mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    4153                 :             :           n1dfft=mb-ma+1
    4154                 :             :           includelast=1
    4155                 :             : 
    4156                 :             :           if (cplexwf==1) then
    4157                 :             :             jeff=2*j-1
    4158                 :             :             if (mb==n1eff .and. n1eff*2/=n1) includelast=0
    4159                 :             :           end if
    4160                 :             : 
    4161                 :             :           ! Zero-pad the input.
    4162                 :             :           ! input:  G2,R1,R3,(Rp3)
    4163                 :             :           ! output: R1,G2,R3,(Rp3)
    4164                 :             :           if (cplexwf==2) then
    4165                 :             :             call switch_cent(n1dfft,max2,m2,n2,lot2,n1,lzt,zt(1,1,j),zw)
    4166                 :             :           else
    4167                 :             :             call switchreal_cent(includelast,n1dfft,max2,n2,lot2,m1zt,lzt,zt(1,1,jeff),zw)
    4168                 :             :           end if
    4169                 :             : 
    4170                 :             :           ! input:  R1,G2,R3,(Rp3)
    4171                 :             :           ! output: R1,R2,R3,(Rp3)
    4172                 :             :           if (n1dfft == lot2) then
    4173                 :             :             call dfftw_execute_dft(bw_plan2_lot, zw, zr(1,j,1,j3,idat))
    4174                 :             :           else
    4175                 :             :             call dfftw_execute_dft(bw_plan2_rest, zw, zr(1,j,1,j3,idat))
    4176                 :             :           end if
    4177                 :             : 
    4178                 :             :         end do
    4179                 :             : 
    4180                 :             :         ! Treat real wavefunctions.
    4181                 :             :         if (cplexwf==1) then
    4182                 :             :           n1half=n1/2
    4183                 :             :           ! If odd
    4184                 :             :           if (n1half*2/=n1) then
    4185                 :             :             do i2=1,n2
    4186                 :             :               zr(1,n1,i2,j3,idat)=zr(1,n1eff,i2,j3,idat)
    4187                 :             :               zr(2,n1,i2,j3,idat)=zero
    4188                 :             :             end do
    4189                 :             :           end if
    4190                 :             :           do i2=1,n2
    4191                 :             :             do i1=n1half,1,-1
    4192                 :             :               zr(1,2*i1-1,i2,j3,idat)=zr(1,i1,i2,j3,idat)
    4193                 :             :               zr(1,2*i1  ,i2,j3,idat)=zr(2,i1,i2,j3,idat)
    4194                 :             :               zr(2,2*i1-1,i2,j3,idat)=zero
    4195                 :             :               zr(2,2*i1  ,i2,j3,idat)=zero
    4196                 :             :             end do
    4197                 :             :           end do
    4198                 :             :         end if
    4199                 :             : 
    4200                 :             :       end if
    4201                 :             :    end do ! j3
    4202                 :             :  end do ! idat
    4203                 :             : 
    4204                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_lot)
    4205                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_rest)
    4206                 :             : 
    4207                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_lot)
    4208                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_rest)
    4209                 :             : 
    4210                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_lot)
    4211                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_rest)
    4212                 :             : 
    4213                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    4214                 :             :  ABI_FREE(zw)
    4215                 :             :  ABI_FREE(zt)
    4216                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    4217                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    4218                 :             :  end if
    4219                 :             : 
    4220                 :             : #else
    4221                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    4222                 :             :  ABI_UNUSED((/cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc/))
    4223                 :             :  ABI_UNUSED((/ max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft/))
    4224                 :             :  ABI_UNUSED((/zf(1,1,1,1,1),zr(1,1,1,1,1)/))
    4225                 :             : #endif
    4226                 :             : 
    4227                 :           0 : end subroutine fftw3_mpiback_wf
    4228                 :             : !!***
    4229                 :             : 
    4230                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    4231                 :             : 
    4232                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpiforw_wf
    4233                 :             : !! NAME
    4234                 :             : !!  fftw3_mpiforw_wf
    4235                 :             : !!
    4236                 :             : !! FUNCTION
    4237                 :             : !!   Does multiple 3-dim backward FFTs from real into Fourier space
    4238                 :             : !!   Adopt standard convention that isign=-1 for forward transform
    4239                 :             : !!   CALCULATES THE DISCRETE FOURIERTRANSFORM
    4240                 :             : !!
    4241                 :             : !!   ZF(I1,I3,I2)=S_(j1,j2,j3) EXP(isign*i*2*pi*(j1*i1/n1+j2*i2/n2+j3*i3/n3)) ZR(j1,j2,j3)
    4242                 :             : !!
    4243                 :             : !!   in parallel using MPI/OpenMP.
    4244                 :             : !!
    4245                 :             : !! INPUT:
    4246                 :             : !!   ZR: input array
    4247                 :             : !!        ZR(1,i1,i2,i3,idat)=real(R(i1,i2,i3,idat))
    4248                 :             : !!        ZR(2,i1,i2,i3,idat)=imag(R(i1,i2,i3,idat))
    4249                 :             : !!        i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3 , idat=1,ndat
    4250                 :             : !!   NOTE that ZR is changed by the routine
    4251                 :             : !!
    4252                 :             : !!   n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    4253                 :             : !!             most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    4254                 :             : !!             The detailed table with allowed transform lengths can
    4255                 :             : !!             be found in subroutine CTRIG
    4256                 :             : !!   nd1,nd2,nd3: Dimension of ZR
    4257                 :             : !!   nd3proc=((nd3-1)/nproc_fft)+1  maximal number of big box 3rd dim slices for one proc
    4258                 :             : !!
    4259                 :             : !! OUTPUT:
    4260                 :             : !!   ZF: output array (note the switch of i2 and i3)
    4261                 :             : !!        real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    4262                 :             : !!        imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    4263                 :             : !!   max1 is positive or zero ; m1 >=max1+1
    4264                 :             : !!     i1= 1... max1+1 corresponds to positive and zero wavevectors 0 ... max1
    4265                 :             : !!     then, if m1 > max1+1, one has min1=max1-m1+1 and
    4266                 :             : !!     i1= max1+2 ... m1 corresponds to negative wavevectors min1 ... -1
    4267                 :             : !!     i2 and i3 have a similar definition of range
    4268                 :             : !!   idat=1,ndat
    4269                 :             : !!   md1,md2,md3: Dimension of ZF
    4270                 :             : !!   md2proc=((md2-1)/nproc_fft)+1  maximal number of small box 2nd dim slices for one proc
    4271                 :             : !!   nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    4272                 :             : !!   me_fft: [0:nproc-1] rank of the processor in the FFT communicator.
    4273                 :             : !!   comm_fft=MPI communicator for parallel FFT.
    4274                 :             : !!
    4275                 :             : !! NOTES
    4276                 :             : !!  The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2/2,n3/2)
    4277                 :             : !!
    4278                 :             : !!  It is very important to find the optimal
    4279                 :             : !!  value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    4280                 :             : !!  has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    4281                 :             : !!   half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    4282                 :             : !!  The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    4283                 :             : !!  experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    4284                 :             : !!  and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    4285                 :             : !!  slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    4286                 :             : !!  to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    4287                 :             : !!  can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    4288                 :             : !!
    4289                 :             : !! SOURCE
    4290                 :             : 
    4291                 :           0 : subroutine fftw3_mpiforw_wf(cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc,&
    4292                 :           0 : &        max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,zr,zf,comm_fft)
    4293                 :             : 
    4294                 :             : !Arguments ------------------------------------
    4295                 :             : !scalars
    4296                 :             :  integer,intent(in) :: cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc
    4297                 :             :  integer,intent(in) :: max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft
    4298                 :             : !arrays
    4299                 :             :  real(dp),intent(inout) :: zr(2,nd1,nd2,nd3proc,ndat)
    4300                 :             :  real(dp),intent(out) :: zf(2,md1,md3,md2proc,ndat)
    4301                 :             : 
    4302                 :             : !Local variables-------------------------------
    4303                 :             : !scalars
    4304                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    4305                 :             :  integer :: j,i1,i2,i3,idat,ierr,nproc_fft,me_fft,nthreads
    4306                 :             :  integer :: ioption,j2,j3,j2st,jp2st,lot1,lot2,lot3,lzt,m1zt,ma,mb,n1dfft,nnd3
    4307                 :             :  integer :: m2eff,ncache,n1eff,n1half,i1inv,i2inv,i3inv
    4308                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan1_lot,fw_plan1_rest
    4309                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan2_lot,fw_plan2_rest
    4310                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan3_lot,fw_plan3_rest
    4311                 :             :  character(len=500) :: msg
    4312                 :             : !arrays
    4313                 :             :  real(dp), allocatable :: zmpi1(:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:) ! work arrays for MPI
    4314                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    4315                 :             : ! FFT work arrays
    4316                 :             :  real(dp) :: tsec(2)
    4317                 :             : ! *************************************************************************
    4318                 :             : 
    4319                 :             :  ! FIXME must provide a default value but which one?
    4320                 :             :  !ioption = 0
    4321                 :             :  ioption = 1
    4322                 :             :  !if (paral_kgb==1) ioption=1
    4323                 :             : 
    4324                 :             :  nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft); me_fft = xmpi_comm_rank(comm_fft)
    4325                 :             : 
    4326                 :             :  ! find cache size that gives optimal performance on machine
    4327                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    4328                 :             :  !ncache=2*max(n1,n2,n3,16*1024)
    4329                 :             : 
    4330                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3))<1) then
    4331                 :             :    write(msg,'(5a)') &
    4332                 :             :     'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10, &
    4333                 :             :     'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    4334                 :             :     'reduce the performance for shorter transform lengths'
    4335                 :             :    ABI_ERROR(msg)
    4336                 :             :  end if
    4337                 :             : 
    4338                 :             :  ! Effective m1 and m2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    4339                 :             :  n1eff=n1; m2eff=m2; m1zt=n1
    4340                 :             :  if (cplexwf==1) then
    4341                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; m2eff=m2/2+1; m1zt=2*(n1/2+1)
    4342                 :             :  end if
    4343                 :             : 
    4344                 :             :  lzt=m2eff
    4345                 :             :  if (mod(m2eff,2)==0) lzt=lzt+1
    4346                 :             :  if (mod(m2eff,4)==0) lzt=lzt+1
    4347                 :             : 
    4348                 :             :  ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    4349                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    4350                 :             : 
    4351                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    4352                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,m1zt))
    4353                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,md1,md2proc,nnd3))
    4354                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    4355                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,md1,md2proc,nnd3))
    4356                 :             :  end if
    4357                 :             : 
    4358                 :             : !DEBUG
    4359                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),'fftw3_mpiforw_wf, enter, i1,i2,i3,zr,n1,n2,n3',n1,n2,n3
    4360                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),'nd1,nd2,nd3proc',nd1,nd2,nd3proc
    4361                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),'m1,m2,m3',m1,m2,m3
    4362                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),'max1,max2,max3',max1,max2,max3
    4363                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),'md1,md2proc,md3',md1,md2proc,md3
    4364                 :             : ! write(std_out,'(2a,3i4)' )itoa(me_fft),'n1eff,m2eff,m1zt',n1eff,m2eff,m1zt
    4365                 :             : !ENDDEBUG
    4366                 :             : 
    4367                 :             :  ! Create plans.
    4368                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    4369                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    4370                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    4371                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    4372                 :             : 
    4373                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    4374                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    4375                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    4376                 :             : 
    4377                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    4378                 :             :  !nthreads = 1
    4379                 :             : 
    4380                 :             :  fw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    4381                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    4382                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE,nthreads)
    4383                 :             : 
    4384                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) then
    4385                 :             :    fw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1, lot3), &
    4386                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                                      &
    4387                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4388                 :             :  end if
    4389                 :             : 
    4390                 :             :  fw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    4391                 :             :     zt, [lzt, m1zt],   lzt,  1,                       &
    4392                 :             :     zw, [ncache/2], lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4393                 :             : 
    4394                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) then
    4395                 :             :    fw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2eff, lot1), &
    4396                 :             :     zt, [lzt, m1zt],   lzt, 1,                                       &
    4397                 :             :     zw, [ncache/2], lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4398                 :             :  end if
    4399                 :             : 
    4400                 :             :  fw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    4401                 :             :     zr, [nd1,nd2,nd3proc,ndat], nd1, 1,               &
    4402                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4403                 :             : 
    4404                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    4405                 :             :    fw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    4406                 :             :     zr, [nd1,nd2,nd3proc,ndat], nd1, 1,                             &
    4407                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4408                 :             :  end if
    4409                 :             : 
    4410                 :             :  do idat=1,ndat
    4411                 :             :    ! Loop over the z-planes treated by this node
    4412                 :             :    do j3=1,nd3proc
    4413                 :             : 
    4414                 :             :      if (me_fft*nd3proc+j3 <= n3) then
    4415                 :             :        Jp2st=1
    4416                 :             :        J2st=1
    4417                 :             : 
    4418                 :             :        ! Treat real wavefunctions.
    4419                 :             :        if (cplexwf==1) then
    4420                 :             :          n1half=n1/2
    4421                 :             :          do i2=1,n2
    4422                 :             :            do i1=1,n1half
    4423                 :             :              zr(1,i1,i2,j3,idat)=zr(1,2*i1-1,i2,j3,idat)
    4424                 :             :              zr(2,i1,i2,j3,idat)=zr(1,2*i1  ,i2,j3,idat)
    4425                 :             :            end do
    4426                 :             :          end do
    4427                 :             :          ! If odd
    4428                 :             :          if(n1half*2/=n1)then
    4429                 :             :            do i2=1,n2
    4430                 :             :              zr(1,n1eff,i2,j3,idat)=zr(1,n1,i2,j3,idat)
    4431                 :             :              zr(2,n1eff,i2,j3,idat)=zero
    4432                 :             :            end do
    4433                 :             :          end if
    4434                 :             :        end if
    4435                 :             : 
    4436                 :             :        ! transform along y axis
    4437                 :             :        ! input: R1,R2,R3,(Rp3)
    4438                 :             :        ! input: R1,G2,R3,(Rp3)
    4439                 :             :        do j=1,n1eff,lot2
    4440                 :             :          ma=j
    4441                 :             :          mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    4442                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    4443                 :             : 
    4444                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    4445                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_lot,  zr(1,j,1,j3,idat), zw)
    4446                 :             :          else
    4447                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_rest, zr(1,j,1,j3,idat), zw)
    4448                 :             :          end if
    4449                 :             : 
    4450                 :             :          ! input:  R1,G2,R3,(Rp3)
    4451                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    4452                 :             :          if (cplexwf==2) then
    4453                 :             :            call unswitch_cent(n1dfft,max2,m2,n2,lot2,n1,lzt,zw,zt(1,1,j))
    4454                 :             :          else
    4455                 :             :            call unswitchreal_cent(n1dfft,max2,n2,lot2,n1,lzt,zw,zt(1,1,2*j-1))
    4456                 :             :          end if
    4457                 :             :        end do
    4458                 :             : 
    4459                 :             :        ! transform along x axis
    4460                 :             :        ! input: G2,R1,R3,(Rp3)
    4461                 :             :        do j=1,m2eff,lot1
    4462                 :             :          ma=j
    4463                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),m2eff)
    4464                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    4465                 :             : 
    4466                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    4467                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_lot,  zt(1,j,1), zw)
    4468                 :             :          else
    4469                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_rest, zt(1,j,1), zw)
    4470                 :             :          end if
    4471                 :             :          ! output: G2,G1,R3,(Rp3)
    4472                 :             : 
    4473                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,Gp2,(Rp3)
    4474                 :             :          ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    4475                 :             :          if (nproc_fft==1) then
    4476                 :             :            call unmpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    4477                 :             :             md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zw,zmpi2)
    4478                 :             :          else
    4479                 :             :            call unmpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    4480                 :             :             md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zw,zmpi1)
    4481                 :             :          end if
    4482                 :             :        end do
    4483                 :             : 
    4484                 :             :       end if
    4485                 :             :     end do ! j3
    4486                 :             : 
    4487                 :             :     ! Interprocessor data transposition
    4488                 :             :     ! input:  G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    4489                 :             :     ! output: G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    4490                 :             :     if (nproc_fft>1) then
    4491                 :             :       call timab(544,1,tsec)
    4492                 :             :       call xmpi_alltoall(zmpi1,2*md1*md2proc*nd3proc, &
    4493                 :             :                         zmpi2,2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,ierr)
    4494                 :             :       call timab(544,2,tsec)
    4495                 :             :     end if
    4496                 :             : 
    4497                 :             :     ! transform along z axis
    4498                 :             :     ! input: G1,G2,R3,(Gp2)
    4499                 :             : 
    4500                 :             :     do j2=1,md2proc
    4501                 :             :       if (me_fft*md2proc+j2 <= m2eff) then
    4502                 :             :         ! write(std_out,*)' forwf_wf : before unscramble, j2,md2proc,me_fft,m2=',j2,md2proc,me_fft,m2
    4503                 :             :         do i1=1,m1,lot3
    4504                 :             :           ma=i1
    4505                 :             :           mb=min(i1+(lot3-1),m1)
    4506                 :             :           n1dfft=mb-ma+1
    4507                 :             : 
    4508                 :             :           ! input:  G1,G2,R3,(Gp2)
    4509                 :             :           ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    4510                 :             :           call unscramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zmpi2,zw)
    4511                 :             : 
    4512                 :             :           if (n1dfft == lot3) then
    4513                 :             :             call dfftw_execute_dft(fw_plan3_lot, zw, zw)
    4514                 :             :           else
    4515                 :             :             call dfftw_execute_dft(fw_plan3_rest, zw, zw)
    4516                 :             :           end if
    4517                 :             : 
    4518                 :             :           call unfill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3,m3,n3,zw,zf(1,i1,1,j2,idat))
    4519                 :             :           ! output: G1,G3,G2,(Gp2)
    4520                 :             :         end do
    4521                 :             :       end if
    4522                 :             :     end do
    4523                 :             : 
    4524                 :             :     if (cplexwf==1) then
    4525                 :             :       ! Complete missing values with complex conjugate
    4526                 :             :       ! Inverse of ix is located at nx+2-ix , except for ix=1, for which it is 1.
    4527                 :             :       do i3=1,m3
    4528                 :             :         i3inv=m3+2-i3
    4529                 :             :         if(i3==1)i3inv=1
    4530                 :             : 
    4531                 :             :         if (m2eff>1) then
    4532                 :             :           do i2=2,m2eff
    4533                 :             :             i2inv=m2+2-i2
    4534                 :             :             zf(1,1,i3inv,i2inv,idat)= zf(1,1,i3,i2,idat)
    4535                 :             :             zf(2,1,i3inv,i2inv,idat)=-zf(2,1,i3,i2,idat)
    4536                 :             :             do i1=2,m1
    4537                 :             :               i1inv=m1+2-i1
    4538                 :             :               zf(1,i1inv,i3inv,i2inv,idat)= zf(1,i1,i3,i2,idat)
    4539                 :             :               zf(2,i1inv,i3inv,i2inv,idat)=-zf(2,i1,i3,i2,idat)
    4540                 :             :             end do
    4541                 :             :           end do
    4542                 :             :         end if
    4543                 :             :       end do
    4544                 :             :     end if
    4545                 :             : 
    4546                 :             :  end do ! idat
    4547                 :             : 
    4548                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_lot)
    4549                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_rest)
    4550                 :             : 
    4551                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_lot)
    4552                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_rest)
    4553                 :             : 
    4554                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_lot)
    4555                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_rest)
    4556                 :             : 
    4557                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    4558                 :             :  ABI_FREE(zw)
    4559                 :             :  ABI_FREE(zt)
    4560                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    4561                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    4562                 :             :  end if
    4563                 :             : 
    4564                 :             : #else
    4565                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    4566                 :             :  ABI_UNUSED((/cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc/))
    4567                 :             :  ABI_UNUSED((/max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft/))
    4568                 :             :  ABI_UNUSED((/zf(1,1,1,1,1),zr(1,1,1,1,1)/))
    4569                 :             : #endif
    4570                 :             : 
    4571                 :           0 : end subroutine fftw3_mpiforw_wf
    4572                 :             : !!***
    4573                 :             : 
    4574                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    4575                 :             : 
    4576                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpiback
    4577                 :             : !! NAME
    4578                 :             : !!  fftw3_mpiback
    4579                 :             : !!
    4580                 :             : !! FUNCTION
    4581                 :             : !!   CALCULATES THE DISCRETE FOURIER TRANSFORM  in parallel using MPI/OpenMP
    4582                 :             : !!
    4583                 :             : !!   ZR(I1,I2,I3)= \sum_(j1,j2,j3) EXP(isign*i*2*pi*(j1*i1/n1+j2*i2/n2+j3*i3/n3)) ZF(j1,j3,j2)
    4584                 :             : !!
    4585                 :             : !! Adopt standard convention that isign=1 for backward transform
    4586                 :             : !!
    4587                 :             : !! INPUTS:
    4588                 :             : !!    option= 1 if call from fourwf, 2 if call from other routine
    4589                 :             : !!    cplex=1 for real --> complex, 2 for complex --> complex
    4590                 :             : !!    ZF: input array in G-space (note the switch of i2 and i3)
    4591                 :             : !!
    4592                 :             : !!         real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    4593                 :             : !!         imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    4594                 :             : !!
    4595                 :             : !!         i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3 , idat=1,ndat
    4596                 :             : !! OUTPUTS:
    4597                 :             : !!    ZR: output array in R space.
    4598                 :             : !!
    4599                 :             : !!         ZR(1,i1,i2,i3,idat)=real(R(i1,i2,i3,idat))
    4600                 :             : !!         ZR(2,i1,i2,i3,idat)=imag(R(i1,i2,i3,idat))
    4601                 :             : !!
    4602                 :             : !!         i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3 , idat=1,ndat
    4603                 :             : !!
    4604                 :             : !!    nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    4605                 :             : !!    me_fft: [0:nproc_fft-1] number of processor as returned by MPI_COMM_RANK
    4606                 :             : !!    n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    4607                 :             : !!              most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    4608                 :             : !!              The detailed table with allowed transform lengths can
    4609                 :             : !!              be found in subroutine CTRIG
    4610                 :             : !!    nd1,nd2,nd3: Dimension of ZF and ZR
    4611                 :             : !!    nd2proc=((nd2-1)/nproc_fft)+1 maximal number of 2nd dim slices
    4612                 :             : !!    nd3proc=((nd3-1)/nproc_fft)+1 maximal number of 3rd dim slices
    4613                 :             : !!
    4614                 :             : !! NOTES:
    4615                 :             : !!   The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2,n3)
    4616                 :             : !!   It is very important to find the optimal
    4617                 :             : !!   value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    4618                 :             : !!   has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    4619                 :             : !!    half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    4620                 :             : !!   The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    4621                 :             : !!   experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    4622                 :             : !!   and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    4623                 :             : !!   slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    4624                 :             : !!   to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    4625                 :             : !!   can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    4626                 :             : !!
    4627                 :             : !! SOURCE
    4628                 :             : 
    4629                 :           0 : subroutine fftw3_mpiback(cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd1eff,nd2proc,nd3proc,option,zf,zr,comm_fft)
    4630                 :             : 
    4631                 :             : !Arguments ------------------------------------
    4632                 :             : ! real space input
    4633                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd1eff,nd2proc,nd3proc,option,comm_fft
    4634                 :             :  real(dp),intent(in) :: zf(2,nd1,nd3,nd2proc,ndat)
    4635                 :             :  real(dp),intent(out) :: zr(2,nd1eff,nd2,nd3proc,ndat)
    4636                 :             : 
    4637                 :             : !Local variables-------------------------------
    4638                 :             : !scalaras
    4639                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    4640                 :             :  integer :: j,i1,idat,ierr,includelast,j2,j2st,j3,jeff,jp2st,lzt,nthreads
    4641                 :             :  integer :: ma,mb,n1dfft,n1eff,n2eff,n1zt,ncache,nnd3,nproc_fft,me_fft,lot1,lot2,lot3
    4642                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan1_lot,bw_plan1_rest
    4643                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan2_lot,bw_plan2_rest
    4644                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan3_lot,bw_plan3_rest
    4645                 :             :  character(len=500) :: msg
    4646                 :             : !arrays
    4647                 :             :  real(dp), allocatable :: zmpi1(:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:) ! work arrays for MPI
    4648                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    4649                 :             : ! *************************************************************************
    4650                 :             : 
    4651                 :             :  nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft); me_fft = xmpi_comm_rank(comm_fft)
    4652                 :             : 
    4653                 :             :  ! find cache size that gives optimal performance on machine
    4654                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    4655                 :             : 
    4656                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3))<1) then
    4657                 :             :    write(msg,'(5a)') &
    4658                 :             :     'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10, &
    4659                 :             :     'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    4660                 :             :     'reduce the performance for shorter transform lengths'
    4661                 :             :    ABI_ERROR(msg)
    4662                 :             :  end if
    4663                 :             : 
    4664                 :             : ! check input
    4665                 :             :  if (nd1<n1 .or. nd2<n2 .or. nd3<n3) then
    4666                 :             :    ABI_ERROR("nd1<n1 .or. nd2<n2 .or. nd3<n3")
    4667                 :             :  end if
    4668                 :             : 
    4669                 :             :  ! Effective n1 and n2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    4670                 :             :  n1eff=n1; n2eff=n2; n1zt=n1
    4671                 :             :  if (cplex==1) then
    4672                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; n2eff=n2/2+1 ; n1zt=2*(n1/2+1)
    4673                 :             :  end if
    4674                 :             : 
    4675                 :             :  lzt=n2eff
    4676                 :             :  if (mod(n2eff,2) == 0) lzt=lzt+1
    4677                 :             :  if (mod(n2eff,4) == 0) lzt=lzt+1
    4678                 :             : 
    4679                 :             : ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    4680                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    4681                 :             : 
    4682                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    4683                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,n1zt))
    4684                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,n1,nd2proc,nnd3))
    4685                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    4686                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,n1,nd2proc,nnd3))
    4687                 :             :  end if
    4688                 :             : 
    4689                 :             : !DEBUG
    4690                 :             : ! write(std_out,'(a,3i4)' )'back,zf n1,n2,n3',n1,n2,n3
    4691                 :             : ! write(std_out,'(a,3i4)' )'nd1,nd2,nd3proc',nd1,nd2,nd3proc
    4692                 :             : ! write(std_out,'(a,3i4)' )'m1,m2,m3',m1,m2,m3
    4693                 :             : ! write(std_out,'(a,3i4)' )'max1,max2,max3',max1,max2,max3
    4694                 :             : ! write(std_out,'(a,3i4)' )'md1,md2proc,md3',md1,md2proc,md3
    4695                 :             : ! write(std_out,'(a,3i4)' )'n1eff,m2eff,m1zt',n1eff,m2eff,m1zt
    4696                 :             : !ENDDEBUG
    4697                 :             : 
    4698                 :             :  ! Create plans.
    4699                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    4700                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    4701                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    4702                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    4703                 :             : 
    4704                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    4705                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    4706                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    4707                 :             : 
    4708                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    4709                 :             :  !nthreads = 1
    4710                 :             : 
    4711                 :             :  bw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    4712                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    4713                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4714                 :             : 
    4715                 :             :  if (mod(n1, lot3) /= 0) then
    4716                 :             :    bw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(n1, lot3), &
    4717                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1,                                    &
    4718                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4719                 :             :  end if
    4720                 :             : 
    4721                 :             :  bw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    4722                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1,                         &
    4723                 :             :     zt, [lzt, n1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4724                 :             : 
    4725                 :             :  if (mod(n2eff, lot1) /= 0) then
    4726                 :             :    bw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(n2eff, lot1), &
    4727                 :             :       zw, [ncache/2], lot1, 1,                                       &
    4728                 :             :       zt, [lzt, n1zt],   lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4729                 :             :  end if
    4730                 :             : 
    4731                 :             :  bw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    4732                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                          &
    4733                 :             :     zr, [nd1eff,nd2,nd3proc,ndat], nd1eff, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4734                 :             : 
    4735                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    4736                 :             :    bw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    4737                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1,                                      &
    4738                 :             :       zr, [nd1eff,nd2,nd3proc,ndat], nd1eff, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4739                 :             :  end if
    4740                 :             : 
    4741                 :             :  do idat=1,ndat
    4742                 :             :    ! transform along z axis
    4743                 :             :    ! input: I1,I3,J2,(Jp2)
    4744                 :             : 
    4745                 :             :    do j2=1,nd2proc
    4746                 :             :      if (me_fft*nd2proc+j2 <= n2eff) then
    4747                 :             : 
    4748                 :             :        do i1=1,n1,lot3
    4749                 :             :          ma=i1
    4750                 :             :          mb=min(i1+(lot3-1),n1)
    4751                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    4752                 :             : 
    4753                 :             :          ! input:  G1,G3,G2,(Gp2)
    4754                 :             :          ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    4755                 :             :          call fill(nd1,nd3,lot3,n1dfft,n3,zf(1,i1,1,j2,idat),zw)
    4756                 :             : 
    4757                 :             :          if (n1dfft == lot3) then
    4758                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan3_lot, zw, zw)
    4759                 :             :          else
    4760                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan3_rest, zw, zw)
    4761                 :             :          end if
    4762                 :             : 
    4763                 :             :          ! input:  G1,R3,G2,(Gp2)
    4764                 :             :          ! output: G1,G2,R3,(Gp2)
    4765                 :             :          call scramble(i1,j2,lot3,n1dfft,n1,n3,nd2proc,nd3,zw,zmpi2)
    4766                 :             :        end do
    4767                 :             :      end if
    4768                 :             :    end do
    4769                 :             : 
    4770                 :             :    ! Interprocessor data transposition
    4771                 :             :    ! input:  G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    4772                 :             :    ! output: G1,G2,G3,Gp2,(Rp3)
    4773                 :             :    if (nproc_fft>1) then
    4774                 :             :      call xmpi_alltoall(zmpi2,2*n1*nd2proc*nd3proc, &
    4775                 :             :                        zmpi1,2*n1*nd2proc*nd3proc,comm_fft,ierr)
    4776                 :             :    end if
    4777                 :             : 
    4778                 :             :    do j3=1,nd3proc
    4779                 :             :      if (me_fft*nd3proc+j3 <= n3) then
    4780                 :             :        Jp2st=1; J2st=1
    4781                 :             : 
    4782                 :             :        ! transform along x axis
    4783                 :             :        do j=1,n2eff,lot1
    4784                 :             :          ma=j
    4785                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),n2eff)
    4786                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    4787                 :             : 
    4788                 :             :          ! input:  G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    4789                 :             :          ! output: G2,G1,R3,Jp2,(Rp3)
    4790                 :             :          if (nproc_fft == 1) then
    4791                 :             :            call mpiswitch(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,n1,nd2proc,nd3proc,nproc_fft,option,zmpi2,zw)
    4792                 :             :          else
    4793                 :             :            call mpiswitch(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,n1,nd2proc,nd3proc,nproc_fft,option,zmpi1,zw)
    4794                 :             :          end if
    4795                 :             : 
    4796                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,(Rp3)
    4797                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    4798                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    4799                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan1_lot, zw, zt(1,j,1))
    4800                 :             :          else
    4801                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan1_rest, zw, zt(1,j,1))
    4802                 :             :          end if
    4803                 :             : 
    4804                 :             :        end do
    4805                 :             : 
    4806                 :             :        ! transform along y axis
    4807                 :             :        do j=1,n1eff,lot2
    4808                 :             :          ma=j
    4809                 :             :          mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    4810                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    4811                 :             :          includelast=1
    4812                 :             :          if (cplex==1) then
    4813                 :             :           jeff=2*j-1
    4814                 :             :           includelast=1
    4815                 :             :           if (mb==n1eff .and. n1eff*2/=n1) includelast=0
    4816                 :             :          end if
    4817                 :             : 
    4818                 :             :          ! input:  G2,R1,R3,(Rp3)
    4819                 :             :          ! output: R1,G2,R3,(Rp3)
    4820                 :             :          if (cplex==2) then
    4821                 :             :            call switch(n1dfft,n2,lot2,n1,lzt,zt(1,1,j),zw)
    4822                 :             :          else
    4823                 :             :            call switchreal(includelast,n1dfft,n2,n2eff,lot2,n1zt,lzt,zt(1,1,jeff),zw)
    4824                 :             :          end if
    4825                 :             : 
    4826                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    4827                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan2_lot, zw, zr(1,j,1,j3,idat))
    4828                 :             :          else
    4829                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan2_rest, zw, zr(1,j,1,j3,idat))
    4830                 :             :          end if
    4831                 :             :        end do
    4832                 :             :        ! output: R1,R2,R3,(Rp3)
    4833                 :             : 
    4834                 :             :      end if
    4835                 :             :    end do
    4836                 :             :  end do ! idat
    4837                 :             : 
    4838                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_lot)
    4839                 :             :  if (mod(n1, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_rest)
    4840                 :             : 
    4841                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_lot)
    4842                 :             :  if (mod(n2eff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_rest)
    4843                 :             : 
    4844                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_lot)
    4845                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_rest)
    4846                 :             : 
    4847                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    4848                 :             :  ABI_FREE(zw)
    4849                 :             :  ABI_FREE(zt)
    4850                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    4851                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    4852                 :             :  end if
    4853                 :             : 
    4854                 :             : #else
    4855                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    4856                 :             :  ABI_UNUSED((/cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd1eff,nd2proc,nd3proc,option,comm_fft/))
    4857                 :             :  ABI_UNUSED((/zf(1,1,1,1,1),zr(1,1,1,1,1)/))
    4858                 :             : #endif
    4859                 :             : 
    4860                 :           0 : end subroutine fftw3_mpiback
    4861                 :             : !!***
    4862                 :             : 
    4863                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    4864                 :             : 
    4865                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpiforw
    4866                 :             : !! NAME
    4867                 :             : !!  fftw3_mpiforw
    4868                 :             : !!
    4869                 :             : !! FUNCTION
    4870                 :             : !!   Adopt standard convention that isign=-1 for forward transform
    4871                 :             : !!   CALCULATES THE DISCRETE FOURIERTRANSFORM ZF(I1,I3,I2)=
    4872                 :             : !!   S_(j1,j2,j3) EXP(isign*i*2*pi*(j1*i1/n1+j2*i2/n2+j3*i3/n3)) ZR(j1,j2,j3)
    4873                 :             : !!   in parallel using MPI/OpenMP and BLAS library calls.
    4874                 :             : !!
    4875                 :             : !! INPUTS
    4876                 :             : !!    ZR: input array
    4877                 :             : !!         ZR(1,i1,i2,i3,idat)=real(R(i1,i2,i3,idat))
    4878                 :             : !!         ZR(2,i1,i2,i3,idat)=imag(R(i1,i2,i3,idat))
    4879                 :             : !!         i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3 , idat=1,ndat
    4880                 :             : !! OUTPUTS
    4881                 :             : !!    ZF: output array (note the switch of i2 and i3)
    4882                 :             : !!         real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    4883                 :             : !!         imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    4884                 :             : !!         i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3 , idat=1,ndat
    4885                 :             : !!    nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    4886                 :             : !!    me_fft: [0:nproc_fft-1] number of processor as returned by MPI_COMM_RANK
    4887                 :             : !!     n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    4888                 :             : !!               most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    4889                 :             : !!              The detailed table with allowed transform lengths can
    4890                 :             : !!              be found in subroutine CTRIG
    4891                 :             : !!     nd1,nd2,nd3: Dimension of ZR and ZF
    4892                 :             : !!    nd2proc=((nd2-1)/nproc_fft)+1 maximal number of 2nd dim slices
    4893                 :             : !!    nd3proc=((nd3-1)/nproc_fft)+1 maximal number of 3rd dim slices
    4894                 :             : !!
    4895                 :             : !! NOTES
    4896                 :             : !!  SHOULD describe nd1eff
    4897                 :             : !!  SHOULD put cplex and nd1eff in OMP declarations
    4898                 :             : !!  SHOULD describe the change of value of nd2prod
    4899                 :             : !!
    4900                 :             : !!  The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2,n3)
    4901                 :             : !!
    4902                 :             : !!  It is very important to find the optimal
    4903                 :             : !!  value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    4904                 :             : !!  has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    4905                 :             : !!   half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    4906                 :             : !!  The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    4907                 :             : !!  experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    4908                 :             : !!  and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    4909                 :             : !!  slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    4910                 :             : !!  to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    4911                 :             : !!  can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    4912                 :             : !!
    4913                 :             : !! SOURCE
    4914                 :             : 
    4915                 :           0 : subroutine fftw3_mpiforw(cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd1eff,nd2proc,nd3proc,option,zr,zf,comm_fft)
    4916                 :             : 
    4917                 :             : !Arguments ------------------------------------
    4918                 :             : !scalars
    4919                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,comm_fft
    4920                 :             :  integer,intent(in) :: ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd1eff,nd2proc,nd3proc,option
    4921                 :             : !arrays
    4922                 :             :  real(dp),intent(in) :: zr(2,nd1eff,nd2,nd3proc,ndat)
    4923                 :             :  real(dp),intent(out) :: zf(2,nd1,nd3,nd2proc,ndat)
    4924                 :             : 
    4925                 :             : !Local variables-------------------------------
    4926                 :             : !scalars
    4927                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    4928                 :             :  integer :: j,i1,idat,ierr,j2,j2st,j3,jp2st,lzt,nthreads
    4929                 :             :  integer :: ma,mb,n1dfft,n1eff,n2eff,n1zt,ncache,nnd3,nproc_fft,me_fft,lot1,lot2,lot3
    4930                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan1_lot,fw_plan1_rest
    4931                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan2_lot,fw_plan2_rest
    4932                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan3_lot,fw_plan3_rest
    4933                 :             :  character(len=500) :: msg
    4934                 :             : !arrays
    4935                 :             :  real(dp), allocatable :: zmpi1(:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:) ! work arrays for MPI
    4936                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    4937                 :             : ! *************************************************************************
    4938                 :             : 
    4939                 :             :  nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft); me_fft = xmpi_comm_rank(comm_fft)
    4940                 :             : 
    4941                 :             :  ! find cache size that gives optimal performance on machine
    4942                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    4943                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3))<1) then
    4944                 :             :    write(msg,'(5a)')&
    4945                 :             :      'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10, &
    4946                 :             :      'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    4947                 :             :      'reduce the performance for shorter transform lengths'
    4948                 :             :    ABI_ERROR(msg)
    4949                 :             :  end if
    4950                 :             : 
    4951                 :             :  ! check input
    4952                 :             :  if (nd1<n1 .or. nd2<n2 .or. nd3<n3) then
    4953                 :             :    ABI_ERROR("forw: assertion error nd1<n1 .or. nd2<n2 .or. nd3<n3")
    4954                 :             :  end if
    4955                 :             : 
    4956                 :             : !Effective n1 and n2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    4957                 :             :  n1eff=n1; n2eff=n2; n1zt=n1
    4958                 :             :  if (cplex==1) then
    4959                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; n2eff=n2/2+1; n1zt=2*(n1/2+1)
    4960                 :             :  end if
    4961                 :             : 
    4962                 :             :  lzt=n2eff
    4963                 :             :  if (mod(n2eff,2) == 0) lzt=lzt+1
    4964                 :             :  if (mod(n2eff,4) == 0) lzt=lzt+1
    4965                 :             : 
    4966                 :             :  ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    4967                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    4968                 :             : 
    4969                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    4970                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,n1zt))
    4971                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,n1,nd2proc,nnd3))
    4972                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    4973                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,n1,nd2proc,nnd3))
    4974                 :             :  end if
    4975                 :             : 
    4976                 :             :  ! Create plans.
    4977                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    4978                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    4979                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    4980                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    4981                 :             : 
    4982                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    4983                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    4984                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    4985                 :             : 
    4986                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    4987                 :             :  !nthreads = 1
    4988                 :             : 
    4989                 :             :  fw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    4990                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    4991                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4992                 :             : 
    4993                 :             :  if (mod(n1, lot3) /= 0) then
    4994                 :             :    fw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(n1, lot3), &
    4995                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                                      &
    4996                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    4997                 :             :  end if
    4998                 :             : 
    4999                 :             :  fw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    5000                 :             :     zt, [lzt, n1zt],   lzt,  1,                       &
    5001                 :             :     zw, [ncache/2], lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5002                 :             : 
    5003                 :             :  if (mod(n2eff, lot1) /= 0) then
    5004                 :             :    fw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(n2eff, lot1), &
    5005                 :             :     zt, [lzt, n1zt],   lzt, 1,                                       &
    5006                 :             :     zw, [ncache/2], lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5007                 :             :  end if
    5008                 :             : 
    5009                 :             :  fw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    5010                 :             :     zr, [nd1eff,nd2,nd3proc,ndat], nd1eff, 1,         &
    5011                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5012                 :             : 
    5013                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    5014                 :             :    fw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    5015                 :             :     zr, [nd1eff,nd2,nd3proc,ndat], nd1eff, 1,                       &
    5016                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5017                 :             :  end if
    5018                 :             : 
    5019                 :             :  do idat=1,ndat
    5020                 :             : 
    5021                 :             :    do j3=1,nd3proc
    5022                 :             :      if (me_fft*(nd3proc)+j3 <= n3) then
    5023                 :             :        Jp2st=1; J2st=1
    5024                 :             : 
    5025                 :             :        ! transform along y axis
    5026                 :             :        ! input: R1,R2,R3,(Rp3)
    5027                 :             :        do j=1,n1eff,lot2
    5028                 :             :          ma=j
    5029                 :             :          mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    5030                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5031                 :             : 
    5032                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    5033                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_lot,  zr(1,j,1,j3,idat), zw)
    5034                 :             :          else
    5035                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_rest, zr(1,j,1,j3,idat), zw)
    5036                 :             :          end if
    5037                 :             : 
    5038                 :             :          !  input: R1,G2,R3,(Rp3)
    5039                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    5040                 :             :          if (cplex==2) then
    5041                 :             :            call unswitch(n1dfft,n2,lot2,n1zt,lzt,zw,zt(1,1,j))
    5042                 :             :          else
    5043                 :             :            call unswitchreal(n1dfft,n2,n2eff,lot2,n1zt,lzt,zw,zt(1,1,2*j-1))
    5044                 :             :          end if
    5045                 :             :        end do
    5046                 :             : 
    5047                 :             :        ! transform along x axis
    5048                 :             :        ! input: G2,R1,R3,(Rp3)
    5049                 :             :        do j=1,n2eff,lot1
    5050                 :             :          ma=j
    5051                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),n2eff)
    5052                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5053                 :             : 
    5054                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    5055                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_lot,  zt(1,j,1), zw)
    5056                 :             :          else
    5057                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_rest, zt(1,j,1), zw)
    5058                 :             :          end if
    5059                 :             : 
    5060                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,Gp2,(Rp3)
    5061                 :             :          ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    5062                 :             :          ! write(std_out,*) 'J2st,Jp2st',J2st,Jp2st
    5063                 :             :          if (nproc_fft == 1) then
    5064                 :             :            call unmpiswitch(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,n1,nd2proc,nd3proc,nproc_fft,option,zw,zmpi2)
    5065                 :             :          else
    5066                 :             :            call unmpiswitch(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,n1,nd2proc,nd3proc,nproc_fft,option,zw,zmpi1)
    5067                 :             :          end if
    5068                 :             :        end do
    5069                 :             : 
    5070                 :             :      end if
    5071                 :             :    end do ! j3
    5072                 :             : 
    5073                 :             :    ! Interprocessor data transposition
    5074                 :             :    ! input:  G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    5075                 :             :    ! output: G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    5076                 :             :    if (nproc_fft>1) then
    5077                 :             :      call xmpi_alltoall(zmpi1,2*n1*nd2proc*nd3proc, &
    5078                 :             :                         zmpi2,2*n1*nd2proc*nd3proc,comm_fft,ierr)
    5079                 :             :    end if
    5080                 :             : 
    5081                 :             :    ! transform along z axis
    5082                 :             :    ! input: G1,G2,R3,(Gp2)
    5083                 :             : 
    5084                 :             :    do j2=1,nd2proc
    5085                 :             :      if (me_fft*(nd2proc)+j2 <= n2eff) then
    5086                 :             :        do i1=1,n1,lot3
    5087                 :             :          ma=i1
    5088                 :             :          mb=min(i1+(lot3-1),n1)
    5089                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5090                 :             : 
    5091                 :             :          ! input:  G1,G2,R3,(Gp2)
    5092                 :             :          ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    5093                 :             :          call unscramble(i1,j2,lot3,n1dfft,n1,n3,nd2proc,nd3,zmpi2,zw)
    5094                 :             : 
    5095                 :             :          if (n1dfft == lot3) then
    5096                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan3_lot, zw, zw)
    5097                 :             :          else
    5098                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan3_rest, zw, zw)
    5099                 :             :          end if
    5100                 :             : 
    5101                 :             :          call unfill(nd1,nd3,lot3,n1dfft,n3,zw,zf(1,i1,1,j2,idat))
    5102                 :             :          ! output: G1,G3,G2,(Gp2)
    5103                 :             :        end do
    5104                 :             :      end if
    5105                 :             :    end do
    5106                 :             : 
    5107                 :             :  end do ! idat
    5108                 :             : 
    5109                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_lot)
    5110                 :             :  if (mod(n1, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_rest)
    5111                 :             : 
    5112                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_lot)
    5113                 :             :  if (mod(n2eff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_rest)
    5114                 :             : 
    5115                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_lot)
    5116                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_rest)
    5117                 :             : 
    5118                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    5119                 :             :  ABI_FREE(zw)
    5120                 :             :  ABI_FREE(zt)
    5121                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    5122                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    5123                 :             :  end if
    5124                 :             : 
    5125                 :             : #else
    5126                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    5127                 :             :  ABI_UNUSED((/cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd1eff,nd2proc,nd3proc,option,comm_fft/))
    5128                 :             :  ABI_UNUSED((/zf(1,1,1,1,1),zr(1,1,1,1,1)/))
    5129                 :             : #endif
    5130                 :             : 
    5131                 :           0 : end subroutine fftw3_mpiforw
    5132                 :             : !!***
    5133                 :             : 
    5134                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    5135                 :             : 
    5136                 :             : !!****f* m_m_fftw3/fftw3_mpifourdp
    5137                 :             : !! NAME
    5138                 :             : !! fftw3_mpifourdp
    5139                 :             : !!
    5140                 :             : !! FUNCTION
    5141                 :             : !! Conduct Fourier transform of REAL or COMPLEX function f(r)=fofr defined on
    5142                 :             : !! fft grid in real space, to create complex f(G)=fofg defined on full fft grid
    5143                 :             : !! in reciprocal space, in full storage mode, or the reverse operation.
    5144                 :             : !! For the reverse operation, the final data is divided by nfftot.
    5145                 :             : !! REAL case when cplex=1, COMPLEX case when cplex=2
    5146                 :             : !! Usually used for density and potentials.
    5147                 :             : !!
    5148                 :             : !! INPUTS
    5149                 :             : !! cplex=1 if fofr is real, 2 if fofr is complex
    5150                 :             : !! nfft=(effective) number of FFT grid points (for this processor)
    5151                 :             : !! ngfft(18)=contain all needed information about 3D FFT, see ~abinit/doc/variables/vargs.htm#ngfft
    5152                 :             : !! ndat=Number of FFT transforms
    5153                 :             : !! isign=sign of Fourier transform exponent: current convention uses
    5154                 :             : !!    +1 for transforming from G to r
    5155                 :             : !!    -1 for transforming from r to G.
    5156                 :             : !! fftn2_distrib(2),ffti2_local(2)
    5157                 :             : !! fftn3_distrib(3),ffti3_local(3)
    5158                 :             : !! comm_fft=MPI communicator
    5159                 :             : !!
    5160                 :             : !! SIDE EFFECTS
    5161                 :             : !! Input/Output
    5162                 :             : !! fofg(2,nfft)=f(G), complex.
    5163                 :             : !! fofr(cplex*nfft)=input function f(r) (real or complex)
    5164                 :             : !!
    5165                 :             : !! SOURCE
    5166                 :             : 
    5167                 :           0 : subroutine fftw3_mpifourdp(cplex,nfft,ngfft,ndat,isign,&
    5168                 :           0 :                            fftn2_distrib,ffti2_local,fftn3_distrib,ffti3_local,fofg,fofr,comm_fft)
    5169                 :             : 
    5170                 :             : !Arguments ------------------------------------
    5171                 :             : !scalars
    5172                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,isign,nfft,ndat,comm_fft
    5173                 :             : !arrays
    5174                 :             :  integer,intent(in) :: ngfft(18)
    5175                 :             :  integer,intent(in) :: fftn2_distrib(ngfft(2)),ffti2_local(ngfft(2))
    5176                 :             :  integer,intent(in) :: fftn3_distrib(ngfft(3)),ffti3_local(ngfft(3))
    5177                 :             :  real(dp),intent(inout) :: fofg(2,nfft*ndat),fofr(cplex*nfft*ndat)
    5178                 :             : 
    5179                 :             : !Local variables-------------------------------
    5180                 :             : !scalars
    5181                 :             :  integer :: n1,n2,n3,n4,n5,n6,nd2proc,nd3proc,nproc_fft,me_fft
    5182                 :             : !arrays
    5183                 :           0 :  real(dp),allocatable :: workf(:,:,:,:,:),workr(:,:,:,:,:)
    5184                 :             : ! *************************************************************************
    5185                 :             : 
    5186                 :             :  ! Note the only c2c is supported in parallel.
    5187                 :           0 :  n1=ngfft(1); n2=ngfft(2); n3=ngfft(3)
    5188                 :           0 :  n4=ngfft(4); n5=ngfft(5); n6=ngfft(6)
    5189                 :           0 :  me_fft=ngfft(11); nproc_fft=ngfft(10)
    5190                 :             : 
    5191                 :           0 :  nd2proc=((n2-1)/nproc_fft) +1
    5192                 :           0 :  nd3proc=((n6-1)/nproc_fft) +1
    5193   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(workr,(2,n4,n5,nd3proc,ndat))
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
             #  #  #  #  
                      # ]
    5194   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(workf,(2,n4,n6,nd2proc,ndat))
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
             #  #  #  #  
                      # ]
    5195                 :             : 
    5196                 :             :  ! Complex to Complex
    5197                 :             :  ! TODO: Complex to Real
    5198                 :           0 :  select case (isign)
    5199                 :             :  case (1)
    5200                 :             :    ! G --> R
    5201                 :           0 :    call mpifft_fg2dbox(nfft,ndat,fofg,n1,n2,n3,n4,nd2proc,n6,fftn2_distrib,ffti2_local,me_fft,workf)
    5202                 :             : 
    5203                 :           0 :    call fftw3_mpiback(2,ndat,n1,n2,n3,n4,n5,n6,n4,nd2proc,nd3proc,2,workf,workr,comm_fft)
    5204                 :             : 
    5205                 :           0 :    call mpifft_dbox2fr(n1,n2,n3,n4,n5,nd3proc,ndat,fftn3_distrib,ffti3_local,me_fft,workr,cplex,nfft,fofr)
    5206                 :             : 
    5207                 :             :  case (-1)
    5208                 :             :    ! R --> G
    5209                 :           0 :    call mpifft_fr2dbox(cplex,nfft,ndat,fofr,n1,n2,n3,n4,n5,nd3proc,fftn3_distrib,ffti3_local,me_fft,workr)
    5210                 :             : 
    5211                 :           0 :    call fftw3_mpiforw(2,ndat,n1,n2,n3,n4,n5,n6,n4,nd2proc,nd3proc,2,workr,workf,comm_fft)
    5212                 :             : 
    5213                 :             :    ! Transfer FFT output to the original fft box.
    5214                 :           0 :    call mpifft_dbox2fg(n1,n2,n3,n4,nd2proc,n6,ndat,fftn2_distrib,ffti2_local,me_fft,workf,nfft,fofg)
    5215                 :             : 
    5216                 :             :  case default
    5217      [ #  #  # ]:           0 :    ABI_BUG("Wrong isign")
    5218                 :             :  end select
    5219                 :             : 
    5220         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(workr)
    5221         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(workf)
    5222                 :             : 
    5223                 :           0 : end subroutine fftw3_mpifourdp
    5224                 :             : !!***
    5225                 :             : 
    5226                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    5227                 :             : 
    5228                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_applypot
    5229                 :             : !! NAME
    5230                 :             : !!  fftw3_applypot
    5231                 :             : !!
    5232                 :             : !! FUNCTION
    5233                 :             : !! Applies the local real space potential to multiple wavefunctions in Fourier space
    5234                 :             : !!
    5235                 :             : !! INPUTS
    5236                 :             : !!   ZF: Wavefunction (input/output) (note the switch of i2 and i3)
    5237                 :             : !!        real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    5238                 :             : !!        imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    5239                 :             : !!   max1 is positive or zero ; m1 >=max1+1
    5240                 :             : !!   i1= 1... max1+1 corresponds to positive and zero wavevectors 0 ... max1
    5241                 :             : !!   then, if m1 > max1+1, one has min1=max1-m1+1 and
    5242                 :             : !!   i1= max1+2 ... m1 corresponds to negative wavevectors min1 ... -1
    5243                 :             : !!   i2 and i3 have a similar definition of range
    5244                 :             : !!   idat=1,ndat
    5245                 :             : !!   md1,md2,md3: Dimension of ZF (input as well as output), distributed on different procs
    5246                 :             : !!   md2proc=((md2-1)/nproc_fft)+1  maximal number of small box 2nd dim slices for one proc
    5247                 :             : !!
    5248                 :             : !!   POT: Potential
    5249                 :             : !!        POT(cplex*i1,i2,i3)
    5250                 :             : !!        cplex=1 or 2 ,  i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3
    5251                 :             : !!   nd1,nd2,nd3: dimension of pot
    5252                 :             : !!   comm_fft: MPI communicator
    5253                 :             : !!   nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    5254                 :             : !!   me_fft: [0:nproc_fft-1] number of processor as returned by MPI_COMM_RANK
    5255                 :             : !!    n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    5256                 :             : !!              most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    5257                 :             : !!             The detailed table with allowed transform lengths can
    5258                 :             : !!             be found in subroutine CTRIG
    5259                 :             : !!
    5260                 :             : !! NOTES:
    5261                 :             : !!   PERFORMANCE CONSIDERATIONS:
    5262                 :             : !!   The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2/2,n3/2)
    5263                 :             : !!
    5264                 :             : !!   It is very important to find the optimal
    5265                 :             : !!   value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    5266                 :             : !!   has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    5267                 :             : !!    half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    5268                 :             : !!   The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    5269                 :             : !!   experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    5270                 :             : !!   and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    5271                 :             : !!   slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    5272                 :             : !!   to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    5273                 :             : !!   can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    5274                 :             : !!
    5275                 :             : !! SOURCE
    5276                 :             : 
    5277                 :             : 
    5278                 :           0 : subroutine fftw3_applypot(cplexwf,cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd3proc,&
    5279                 :             : &  max1i,max2i,max3i,m1i,m2i,m3i,md1,md2proc,md3,&
    5280                 :           0 : &  max1o,max2o,max3o,m1o,m2o,m3o,comm_fft,nproc_fft,me_fft,pot,zf)
    5281                 :             : 
    5282                 :             : !Arguments ------------------------------------
    5283                 :             :  integer,intent(in) :: cplexwf,cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd3proc
    5284                 :             :  integer,intent(in) :: max1i,max2i,max3i,m1i,m2i,m3i,md1,md2proc,md3
    5285                 :             :  integer,intent(in) :: max1o,max2o,max3o,m1o,m2o,m3o,comm_fft,nproc_fft,me_fft
    5286                 :             :  real(dp),intent(in) :: pot(cplex*nd1,nd2,nd3)
    5287                 :             :  real(dp),intent(inout) :: zf(2,md1,md3,md2proc,ndat)
    5288                 :             : 
    5289                 :             : !Local variables-------------------------------
    5290                 :             : !scalars
    5291                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    5292                 :             :  integer,parameter :: unused0=0
    5293                 :             :  integer :: j,i1,i2,i3,idat,ierr,j3glob,nthreads
    5294                 :             :  integer :: ioption,j2,j3,lzt,m1zt,ma,mb,n1dfft,nnd3,lot1,lot2,lot3
    5295                 :             :  integer :: m2eff,ncache,n1eff,i1inv,i2inv,i3inv,jeff,includelast,j2stb
    5296                 :             :  integer :: jx,j2stf,Jp2stb,Jp2stf,m2ieff,m2oeff
    5297                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan1_lot,bw_plan1_rest
    5298                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan2_lot,bw_plan2_rest
    5299                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan3_lot,bw_plan3_rest
    5300                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan1_lot,fw_plan1_rest
    5301                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan2_lot,fw_plan2_rest
    5302                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan3_lot,fw_plan3_rest
    5303                 :             :  character(len=500) :: msg
    5304                 :             : !arrays
    5305                 :             :  real(dp) :: tsec(2)
    5306                 :             :  real(dp), allocatable :: zmpi1(:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:) ! work arrays for MPI
    5307                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    5308                 :             : ! FFT work arrays
    5309                 :             : ! *************************************************************************
    5310                 :             : 
    5311                 :             :  !ioption=0 ! This was in the old version.
    5312                 :             :  ioption=1 ! This one is needed to be compatible with paral_kgb
    5313                 :             : 
    5314                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    5315                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3)) < 1) then
    5316                 :             :    write(msg,"(5a)") &
    5317                 :             :     'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10,&
    5318                 :             :     'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    5319                 :             :     'reduce the performance for shorter transform lengths'
    5320                 :             :    ABI_ERROR(msg)
    5321                 :             :  end if
    5322                 :             : 
    5323                 :             :  !call wrtout(std_out,"applypot standard ALLTOALL + FFTW3")
    5324                 :             : 
    5325                 :             :  ! Effective m1 and m2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    5326                 :             :  n1eff=n1; m2ieff=m2i; m2oeff=m2o; m1zt=n1
    5327                 :             :  if (cplexwf==1) then
    5328                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; m2ieff=m2i/2+1; m2oeff=m2o/2+1; m1zt=2*(n1/2+1)
    5329                 :             :  end if
    5330                 :             : 
    5331                 :             :  m2eff=max(m2ieff,m2oeff)
    5332                 :             :  lzt=m2eff
    5333                 :             :  if (mod(m2eff,2) == 0) lzt=lzt+1
    5334                 :             :  if (mod(m2eff,4) == 0) lzt=lzt+1
    5335                 :             : 
    5336                 :             :  ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    5337                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    5338                 :             : 
    5339                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    5340                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,m1zt))
    5341                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,md1,md2proc,nnd3))
    5342                 :             :  if (nproc_fft > 1)  then
    5343                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,md1,md2proc,nnd3))
    5344                 :             :  end if
    5345                 :             : 
    5346                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    5347                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    5348                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    5349                 :             : 
    5350                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    5351                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    5352                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    5353                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    5354                 :             : 
    5355                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    5356                 :             :  !nthreads = 1
    5357                 :             : 
    5358                 :             :  ! Create plans for G --> R (see back_wf)
    5359                 :             :  bw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    5360                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    5361                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5362                 :             : 
    5363                 :             :  if (mod(m1i, lot3) /= 0) then
    5364                 :             :    bw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1i, lot3),&
    5365                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1,                                    &
    5366                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5367                 :             :  end if
    5368                 :             : 
    5369                 :             :  bw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    5370                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1,                         &
    5371                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5372                 :             : 
    5373                 :             :  if (mod(m2ieff, lot1) /= 0) then
    5374                 :             :    bw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2ieff, lot1), &
    5375                 :             :       zw, [ncache/2],  lot1, 1,                                       &
    5376                 :             :       zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5377                 :             :  end if
    5378                 :             : 
    5379                 :             :  !TODO this won't work if iclexwf==1
    5380                 :             :  ! Recheck this
    5381                 :             :  bw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    5382                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                          &
    5383                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5384                 :             : 
    5385                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    5386                 :             :    bw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    5387                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1,                                      &
    5388                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5389                 :             :  end if
    5390                 :             : 
    5391                 :             :  ! Create plans for G --> R (see forw_wf)
    5392                 :             :  fw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    5393                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    5394                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5395                 :             : 
    5396                 :             :  if (mod(m1o, lot3) /= 0) then
    5397                 :             :    fw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1o, lot3),&
    5398                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                                      &
    5399                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5400                 :             :  end if
    5401                 :             : 
    5402                 :             :  fw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1,&
    5403                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt,  1,                        &
    5404                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5405                 :             : 
    5406                 :             :  if (mod(m2oeff, lot1) /= 0) then
    5407                 :             :    fw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2oeff, lot1),&
    5408                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt,  1,                                        &
    5409                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5410                 :             :  end if
    5411                 :             : 
    5412                 :             :  fw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2,&
    5413                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                         &
    5414                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5415                 :             : 
    5416                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    5417                 :             :    fw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2),&
    5418                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                                       &
    5419                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5420                 :             :  end if
    5421                 :             : 
    5422                 :             :  do idat=1,ndat
    5423                 :             :    !
    5424                 :             :    ! transform along z axis
    5425                 :             :    ! input: G1,G3,G2,(Gp2)
    5426                 :             :    do j2=1,md2proc
    5427                 :             :      if (me_fft*md2proc+j2 <= m2ieff) then
    5428                 :             :        do i1=1,m1i,lot3
    5429                 :             :          ma=i1
    5430                 :             :          mb=min(i1+(lot3-1),m1i)
    5431                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5432                 :             : 
    5433                 :             :          ! zero-pad n1dfft G_z lines
    5434                 :             :          ! input: G1,G3,G2,(Gp2)
    5435                 :             :          call fill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3i,m3i,n3,zf(1,i1,1,j2,idat),zw)
    5436                 :             : 
    5437                 :             :          if (n1dfft == lot3) then
    5438                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan3_lot, zw, zw)
    5439                 :             :          else
    5440                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan3_rest, zw, zw)
    5441                 :             :          end if
    5442                 :             : 
    5443                 :             :          ! Local rotation.
    5444                 :             :          ! input:  G1,R3,G2,(Gp2)
    5445                 :             :          ! output: G1,G2,R3,(Gp2)
    5446                 :             :          call scramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zw,zmpi2)
    5447                 :             :        end do
    5448                 :             :      end if
    5449                 :             :    end do
    5450                 :             : 
    5451                 :             :    ! Interprocessor data transposition
    5452                 :             :    ! input:  G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    5453                 :             :    ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    5454                 :             :    if (nproc_fft > 1) then
    5455                 :             :      call timab(543,1,tsec)
    5456                 :             :      call xmpi_alltoall(zmpi2,2*md1*md2proc*nd3proc,&
    5457                 :             :                         zmpi1,2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,ierr)
    5458                 :             :      call timab(543,2,tsec)
    5459                 :             :    end if
    5460                 :             : 
    5461                 :             :    do j3=1,nd3proc
    5462                 :             :      j3glob = j3 + me_fft*nd3proc
    5463                 :             :      if (me_fft*nd3proc+j3 <= n3) then
    5464                 :             :        Jp2stb=1; J2stb=1
    5465                 :             :        Jp2stf=1; J2stf=1
    5466                 :             : 
    5467                 :             :        ! transform along x axis
    5468                 :             :        do j=1,m2ieff,lot1
    5469                 :             :          ma=j
    5470                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),m2ieff)
    5471                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5472                 :             : 
    5473                 :             :          ! Zero-pad input.
    5474                 :             :          ! input:  G1,G2,R3,G2,(Rp3)
    5475                 :             :          ! output: G2,G1,R3,G2,(Rp3)
    5476                 :             :          if (nproc_fft == 1) then
    5477                 :             :            call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2stb,J2stb,lot1,max1i,md1,m1i,n1,&
    5478                 :             :             md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi2,zw, unused0, unused0, unused0)
    5479                 :             :          else
    5480                 :             :            call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2stb,J2stb,lot1,max1i,md1,m1i,n1,&
    5481                 :             :             md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi1,zw, unused0, unused0, unused0)
    5482                 :             :          end if
    5483                 :             : 
    5484                 :             :          ! Transform along x
    5485                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,(Rp3)
    5486                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    5487                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    5488                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan1_lot, zw, zt(1,j,1))
    5489                 :             :          else
    5490                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan1_rest, zw, zt(1,j,1))
    5491                 :             :          end if
    5492                 :             :        end do
    5493                 :             : 
    5494                 :             :        ! Transform along y axis (take into account c2c or c2r case).
    5495                 :             :        ! Must loop over the full box.
    5496                 :             :        !TODO this won't work
    5497                 :             :        if (cplexwf==1) then
    5498                 :             :          if(mod(lot2,2).ne.0) lot2=lot2-1 ! needed to introduce jeff
    5499                 :             :        end if
    5500                 :             : 
    5501                 :             :        do j=1,n1eff,lot2
    5502                 :             :          ma=j
    5503                 :             :          mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    5504                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5505                 :             :          jeff=j
    5506                 :             :          includelast=1
    5507                 :             : 
    5508                 :             :          if (cplexwf==1) then
    5509                 :             :            jeff=2*j-1
    5510                 :             :            includelast=1
    5511                 :             :            if (mb==n1eff .and. n1eff*2/=n1) includelast=0
    5512                 :             :          end if
    5513                 :             : 
    5514                 :             :          ! Zero-pad the input.
    5515                 :             :          !  input: G2,R1,R3,(Rp3)
    5516                 :             :          ! output: R1,G2,R3,(Rp3)
    5517                 :             :          if (cplexwf==2) then
    5518                 :             :            call switch_cent(n1dfft,max2i,m2i,n2,lot2,n1,lzt,zt(1,1,jeff),zw)
    5519                 :             :          else
    5520                 :             :            call switchreal_cent(includelast,n1dfft,max2i,n2,lot2,m1zt,lzt,zt(1,1,jeff),zw)
    5521                 :             :          end if
    5522                 :             : 
    5523                 :             :          ! input:  R1,G2,R3,(Rp3)
    5524                 :             :          ! output: R1,R2,R3,(Rp3)
    5525                 :             :          ! Be careful here
    5526                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    5527                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan2_lot, zw, zw)
    5528                 :             :          else
    5529                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan2_rest, zw, zw)
    5530                 :             :          end if
    5531                 :             : 
    5532                 :             :          ! Multiply with potential in real space
    5533                 :             :          jx=cplex*(jeff-1)+1
    5534                 :             :          call multpot(cplexwf,cplex,includelast,nd1,nd2,n2,lot2,n1dfft,pot(jx,1,j3glob),zw)
    5535                 :             : 
    5536                 :             :          ! TRANSFORM BACK IN FOURIER SPACE
    5537                 :             :          ! transform along y axis
    5538                 :             :          ! input: R1,R2,R3,(Rp3)
    5539                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    5540                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_lot,  zw, zw)
    5541                 :             :          else
    5542                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_rest, zw, zw)
    5543                 :             :          end if
    5544                 :             : 
    5545                 :             :          ! input: R1,G2,R3,(Rp3)
    5546                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    5547                 :             :          if (cplexwf==2) then
    5548                 :             :            call unswitch_cent(n1dfft,max2o,m2o,n2,lot2,n1,lzt,zw,zt(1,1,jeff))
    5549                 :             :          else
    5550                 :             :            call unswitchreal_cent(n1dfft,max2o,n2,lot2,n1,lzt,zw,zt(1,1,jeff))
    5551                 :             :          end if
    5552                 :             :        end do ! j
    5553                 :             : 
    5554                 :             :        ! transform along x axis
    5555                 :             :        ! input:  R2,R1,R3,(Rp3)
    5556                 :             :        ! output: R2,G1,R3,(Rp3)
    5557                 :             :        do j=1,m2oeff,lot1
    5558                 :             :          ma=j
    5559                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),m2oeff)
    5560                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5561                 :             : 
    5562                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    5563                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_lot,  zt(1,j,1), zw)
    5564                 :             :          else
    5565                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_rest, zt(1,j,1), zw)
    5566                 :             :          end if
    5567                 :             : 
    5568                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,Gp2,(Rp3)
    5569                 :             :          ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    5570                 :             :          if (nproc_fft == 1) then
    5571                 :             :            call unmpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2stf,J2stf,lot1,max1o,md1,m1o,n1,&
    5572                 :             :             md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zw,zmpi2)
    5573                 :             :          else
    5574                 :             :            call unmpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2stf,J2stf,lot1,max1o,md1,m1o,n1,&
    5575                 :             :             md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zw,zmpi1)
    5576                 :             :          end if
    5577                 :             :        end do ! j
    5578                 :             :      end if
    5579                 :             :    end do
    5580                 :             : 
    5581                 :             :    ! Interprocessor data transposition
    5582                 :             :    ! input:  G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    5583                 :             :    ! output: G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    5584                 :             :    if (nproc_fft > 1) then
    5585                 :             :      call timab(544,1,tsec)
    5586                 :             :      call xmpi_alltoall(zmpi1,2*md1*md2proc*nd3proc, &
    5587                 :             :                         zmpi2,2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,ierr)
    5588                 :             :      call timab(544,2,tsec)
    5589                 :             :    end if
    5590                 :             : 
    5591                 :             :    ! transform along z axis
    5592                 :             :    ! input: G1,G2,R3,(Gp2)
    5593                 :             :    !lot=ncache/(4*n3)
    5594                 :             :    do j2=1,md2proc
    5595                 :             :      if (me_fft*md2proc+j2 <= m2oeff) then
    5596                 :             :        do i1=1,m1o,lot3
    5597                 :             :          ma=i1
    5598                 :             :          mb=min(i1+(lot3-1),m1o)
    5599                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5600                 :             : 
    5601                 :             :          ! input:  G1,G2,R3,(Gp2)
    5602                 :             :          ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    5603                 :             :          call unscramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zmpi2,zw)
    5604                 :             : 
    5605                 :             :           if (n1dfft == lot3) then
    5606                 :             :             call dfftw_execute_dft(fw_plan3_lot, zw, zw)
    5607                 :             :           else
    5608                 :             :             call dfftw_execute_dft(fw_plan3_rest, zw, zw)
    5609                 :             :           end if
    5610                 :             : 
    5611                 :             :          call unfill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3o,m3o,n3,zw,zf(1,i1,1,j2,idat))
    5612                 :             :          ! output: G1,G3,G2,(Gp2)
    5613                 :             :        end do
    5614                 :             :      end if
    5615                 :             :    end do
    5616                 :             : 
    5617                 :             :    ! Complete missing values with complex conjugate
    5618                 :             :    ! Inverse of ix is located at nx+2-ix , except for ix=1, for which it is 1.
    5619                 :             :    if (cplexwf==1) then
    5620                 :             :      do i3=1,m3o
    5621                 :             :        i3inv=m3o+2-i3
    5622                 :             :        if (i3==1) i3inv=1
    5623                 :             :        if (m2oeff>1)then
    5624                 :             :          do i2=2,m2oeff
    5625                 :             :            i2inv=m2o+2-i2
    5626                 :             :            zf(1,1,i3inv,i2inv,idat)= zf(1,1,i3,i2,idat)
    5627                 :             :            zf(2,1,i3inv,i2inv,idat)=-zf(2,1,i3,i2,idat)
    5628                 :             :            do i1=2,m1o
    5629                 :             :              i1inv=m1o+2-i1
    5630                 :             :              zf(1,i1inv,i3inv,i2inv,idat)= zf(1,i1,i3,i2,idat)
    5631                 :             :              zf(2,i1inv,i3inv,i2inv,idat)=-zf(2,i1,i3,i2,idat)
    5632                 :             :            end do
    5633                 :             :          end do
    5634                 :             :        end if
    5635                 :             :      end do
    5636                 :             :    end if
    5637                 :             : 
    5638                 :             :  end do ! idat
    5639                 :             : 
    5640                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_lot)
    5641                 :             :  if (mod(m1i, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_rest)
    5642                 :             : 
    5643                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_lot)
    5644                 :             :  if (mod(m2ieff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_rest)
    5645                 :             : 
    5646                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_lot)
    5647                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_rest)
    5648                 :             : 
    5649                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_lot)
    5650                 :             :  if (mod(m1o, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_rest)
    5651                 :             : 
    5652                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_lot)
    5653                 :             :  if (mod(m2oeff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_rest)
    5654                 :             : 
    5655                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_lot)
    5656                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_rest)
    5657                 :             : 
    5658                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    5659                 :             :  ABI_FREE(zw)
    5660                 :             :  ABI_FREE(zt)
    5661                 :             :  if (nproc_fft > 1)  then
    5662                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    5663                 :             :  end if
    5664                 :             : 
    5665                 :             : #else
    5666                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    5667                 :             :  ABI_UNUSED((/cplexwf,cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd3proc/))
    5668                 :             :  ABI_UNUSED((/max1i,max2i,max3i,m1i,m2i,m3i,md1,md2proc,md3/))
    5669                 :             :  ABI_UNUSED((/max1o,max2o,max3o,m1o,m2o,m3o,comm_fft,nproc_fft,me_fft/))
    5670                 :             :  ABI_UNUSED((/pot(1,1,1),zf(1,1,1,1,1)/))
    5671                 :             : #endif
    5672                 :             : 
    5673                 :           0 : end subroutine fftw3_applypot
    5674                 :             : !!***
    5675                 :             : 
    5676                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    5677                 :             : 
    5678                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_accrho
    5679                 :             : !! NAME
    5680                 :             : !! fftw3_accrho
    5681                 :             : !!
    5682                 :             : !! FUNCTION
    5683                 :             : !! Accumulates the real space density rho from the ndat wavefunctions zf
    5684                 :             : !! by transforming zf into real space and adding all the amplitudes squared
    5685                 :             : !!
    5686                 :             : !! INPUTS:
    5687                 :             : !!   ZF: input array (note the switch of i2 and i3)
    5688                 :             : !!         real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    5689                 :             : !!         imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    5690                 :             : !!   max1 is positive or zero ; m1 >=max1+1
    5691                 :             : !!   i1= 1... max1+1 corresponds to positive and zero wavevectors 0 ... max1
    5692                 :             : !!   then, if m1 > max1+1, one has min1=max1-m1+1 and
    5693                 :             : !!   i1= max1+2 ... m1 corresponds to negative wavevectors min1 ... -1
    5694                 :             : !!   i2 and i3 have a similar definition of range
    5695                 :             : !!   idat=1,ndat
    5696                 :             : !!   md1,md2,md3: Dimension of ZF
    5697                 :             : !!   md2proc=((md2-1)/nproc_fft)+1 ! maximal number of small box 2nd dim slices for one proc
    5698                 :             : !!   weight(ndat)= weight for the density accumulation
    5699                 :             : !!
    5700                 :             : !! OUTPUTS:
    5701                 :             : !!    RHOoutput(i1,i2,i3) = RHOinput(i1,i2,i3) + sum on idat of (FFT(ZF))**2 *weight
    5702                 :             : !!        i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3
    5703                 :             : !!   comm_fft: MPI communicator
    5704                 :             : !!   nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    5705                 :             : !!   me_fft: [0:nproc_fft-1] number of processor as returned by MPI_COMM_RANK
    5706                 :             : !!    n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    5707                 :             : !!              most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    5708                 :             : !!             The detailed table with allowed transform lengths can
    5709                 :             : !!             be found in subroutine CTRIG
    5710                 :             : !!    nd1,nd2,nd3: Dimension of RHO
    5711                 :             : !!   nd3proc=((nd3-1)/nproc_fft)+1 ! maximal number of big box 3rd dim slices for one proc
    5712                 :             : !!
    5713                 :             : !! NOTES:
    5714                 :             : !!   PERFORMANCE CONSIDERATIONS:
    5715                 :             : !!   The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2/2,n3/2)
    5716                 :             : !!
    5717                 :             : !!   It is very important to find the optimal
    5718                 :             : !!   value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    5719                 :             : !!   has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    5720                 :             : !!    half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    5721                 :             : !!   The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    5722                 :             : !!   experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    5723                 :             : !!   and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    5724                 :             : !!   slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    5725                 :             : !!   to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    5726                 :             : !!   can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    5727                 :             : !!
    5728                 :             : !! SOURCE
    5729                 :             : 
    5730                 :           0 : subroutine fftw3_accrho(cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd3proc,&
    5731                 :           0 : &  max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft,nproc_fft,me_fft,zf,rho,weight_r,weight_i)
    5732                 :             : 
    5733                 :             : !Arguments ------------------------------------
    5734                 :             :  integer,intent(in) :: cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd3proc
    5735                 :             :  integer,intent(in) :: max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft,nproc_fft,me_fft
    5736                 :             :  real(dp),intent(in) :: zf(2,md1,md3,md2proc,ndat)
    5737                 :             :  real(dp),intent(in) :: weight_r(ndat) , weight_i(ndat)
    5738                 :             :  real(dp),intent(inout) :: rho(nd1,nd2,nd3)
    5739                 :             : 
    5740                 :             : !Local variables-------------------------------
    5741                 :             : !scalars
    5742                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    5743                 :             :  integer,parameter :: unused0=0
    5744                 :             :  integer :: j,i1,idat,ierr,j3glob
    5745                 :             :  integer :: ioption,j2,j3,j2st,jp2st,lzt,m1zt,ma,mb,n1dfft,nnd3
    5746                 :             :  integer :: m2eff,ncache,n1eff,jeff,includelast,lot1,lot2,lot3,nthreads
    5747                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan1_lot,bw_plan1_rest
    5748                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan2_lot,bw_plan2_rest
    5749                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan3_lot,bw_plan3_rest
    5750                 :             :  character(len=500) :: msg
    5751                 :             : !arrays
    5752                 :             :  real(dp), allocatable :: zmpi1(:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:) ! work arrays for MPI
    5753                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    5754                 :             :  real(dp) :: tsec(2)
    5755                 :             : ! *************************************************************************
    5756                 :             : 
    5757                 :             :  !ioption=0 ! This was in the old version.
    5758                 :             :  ioption=1 ! This one is needed to be compatible with paral_kgb
    5759                 :             : 
    5760                 :             :  !nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft); me_fft = xmpi_comm_rank(comm_fft)
    5761                 :             : 
    5762                 :             : ! find cache size that gives optimal performance on machine
    5763                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    5764                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3)) < 1) then
    5765                 :             :     write(msg,"(5a)") &
    5766                 :             :      'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10,&
    5767                 :             :      'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    5768                 :             :      'reduce the performance for shorter transform lengths'
    5769                 :             :     ABI_ERROR(msg)
    5770                 :             :  end if
    5771                 :             : 
    5772                 :             : !Effective m1 and m2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    5773                 :             :  n1eff=n1; m2eff=m2 ; m1zt=n1
    5774                 :             :  if (cplexwf==1) then
    5775                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; m2eff=m2/2+1; m1zt=2*(n1/2+1)
    5776                 :             :  end if
    5777                 :             : 
    5778                 :             :  lzt=m2eff
    5779                 :             :  if (mod(m2eff,2) == 0) lzt=lzt+1
    5780                 :             :  if (mod(m2eff,4) == 0) lzt=lzt+1
    5781                 :             : 
    5782                 :             :  ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    5783                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    5784                 :             : 
    5785                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    5786                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,m1zt))
    5787                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,md1,md2proc,nnd3))
    5788                 :             :  if (nproc_fft > 1)  then
    5789                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,md1,md2proc,nnd3))
    5790                 :             :  end if
    5791                 :             : 
    5792                 :             :  ! Create plans.
    5793                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    5794                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    5795                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    5796                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    5797                 :             : 
    5798                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    5799                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    5800                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    5801                 :             : 
    5802                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    5803                 :             :  !nthreads = 1
    5804                 :             : 
    5805                 :             :  bw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    5806                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    5807                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5808                 :             : 
    5809                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) then
    5810                 :             :    bw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1, lot3), &
    5811                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1,                                    &
    5812                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5813                 :             :  end if
    5814                 :             : 
    5815                 :             :  bw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    5816                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1,                         &
    5817                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5818                 :             : 
    5819                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) then
    5820                 :             :    bw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2eff, lot1), &
    5821                 :             :       zw, [ncache/2],  lot1, 1,                                      &
    5822                 :             :       zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5823                 :             :  end if
    5824                 :             : 
    5825                 :             :  ! FIXME THis won't work if ixplexwf == 1
    5826                 :             :  bw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    5827                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                          &
    5828                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5829                 :             : 
    5830                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    5831                 :             :    bw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    5832                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1,                                      &
    5833                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    5834                 :             :  end if
    5835                 :             : 
    5836                 :             :  do idat=1,ndat
    5837                 :             :    ! transform along z axis
    5838                 :             :    ! input: I1,I3,J2,(Jp2)
    5839                 :             :    !lot=ncache/(4*n3)
    5840                 :             : 
    5841                 :             :    ! Loop over the y planes treated by this node and transform n1ddft G_z lines.
    5842                 :             :    do j2=1,md2proc
    5843                 :             :      if (me_fft*md2proc+j2 <= m2eff) then ! MG REMOVED TO BE CONSISTENT WITH BACK_WF
    5844                 :             :        do i1=1,m1,lot3
    5845                 :             :          ma=i1
    5846                 :             :          mb=min(i1+(lot3-1),m1)
    5847                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5848                 :             : 
    5849                 :             :          ! zero-pad n1dfft G_z lines
    5850                 :             :          !  input: G1,G3,G2,(Gp2)
    5851                 :             :          ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    5852                 :             :          call fill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3,m3,n3,zf(1,i1,1,j2,idat),zw)
    5853                 :             : 
    5854                 :             :          ! Transform along z.
    5855                 :             :          if (n1dfft == lot3) then
    5856                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan3_lot, zw, zw)
    5857                 :             :          else
    5858                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan3_rest, zw, zw)
    5859                 :             :          end if
    5860                 :             : 
    5861                 :             :          ! Local rotation.
    5862                 :             :          ! input:  G1,R3,G2,(Gp2)
    5863                 :             :          ! output: G1,G2,R3,(Gp2)
    5864                 :             :          call scramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zw,zmpi2)
    5865                 :             :        end do
    5866                 :             :      end if
    5867                 :             :    end do
    5868                 :             : 
    5869                 :             :    ! Interprocessor data transposition
    5870                 :             :    ! input:  G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    5871                 :             :    ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    5872                 :             :    if (nproc_fft > 1) then
    5873                 :             :      call timab(543,1,tsec)
    5874                 :             :      call xmpi_alltoall(zmpi2,2*md1*md2proc*nd3proc, &
    5875                 :             :                         zmpi1,2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,ierr)
    5876                 :             :      call timab(543,2,tsec)
    5877                 :             :    end if
    5878                 :             : 
    5879                 :             :    ! Loop over the z treated by this node.
    5880                 :             :    do j3=1,nd3proc
    5881                 :             :      j3glob = j3 + me_fft*nd3proc
    5882                 :             : 
    5883                 :             :      if (me_fft*nd3proc+j3 <= n3) then
    5884                 :             :        Jp2st=1; J2st=1
    5885                 :             : 
    5886                 :             :        ! Loop over G_y in the small box.
    5887                 :             :        do j=1,m2eff,lot1
    5888                 :             :          ma=j
    5889                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),m2eff)
    5890                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5891                 :             : 
    5892                 :             :          ! Zero-pad input.
    5893                 :             :          ! input:  G1,G2,R3,JG2,(Rp3)
    5894                 :             :          ! output: G2,G1,R3,JG2,(Rp3)
    5895                 :             :          if (nproc_fft == 1) then
    5896                 :             :           call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    5897                 :             :            md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi2,zw,unused0, unused0,unused0)
    5898                 :             :          else
    5899                 :             :           call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    5900                 :             :            md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi1,zw, unused0,unused0,unused0)
    5901                 :             :          end if
    5902                 :             : 
    5903                 :             :          ! Transform along x
    5904                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,(Rp3)
    5905                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    5906                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    5907                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan1_lot, zw, zt(1,j,1))
    5908                 :             :          else
    5909                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan1_rest, zw, zt(1,j,1))
    5910                 :             :          end if
    5911                 :             : 
    5912                 :             :        end do
    5913                 :             : 
    5914                 :             :        ! Transform along y axis (take into account c2c or c2r case).
    5915                 :             :        ! Must loop over the full box.
    5916                 :             :        !lot=ncache/(4*n2)
    5917                 :             :        ! FIXME THis won't work
    5918                 :             :        if (cplexwf==1) then
    5919                 :             :          if (mod(lot2,2) /=0) lot2=lot2-1 ! needed to introduce jeff
    5920                 :             :        end if
    5921                 :             : 
    5922                 :             :        do j=1,n1eff,lot2
    5923                 :             :          ma=j
    5924                 :             :          mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    5925                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    5926                 :             :          jeff=j
    5927                 :             :          includelast=1
    5928                 :             : 
    5929                 :             :          if (cplexwf==1) then
    5930                 :             :            jeff=2*j-1
    5931                 :             :            includelast=1
    5932                 :             :            if (mb==n1eff .and. n1eff*2/=n1) includelast=0
    5933                 :             :          end if
    5934                 :             : 
    5935                 :             :          ! Zero-pad the input.
    5936                 :             :          ! input:  G2,R1,R3,(Rp3)
    5937                 :             :          ! output: R1,G2,R3,(Rp3)
    5938                 :             :          if (cplexwf==2) then
    5939                 :             :            call switch_cent(n1dfft,max2,m2,n2,lot2,n1,lzt,zt(1,1,j),zw)
    5940                 :             :          else
    5941                 :             :            call switchreal_cent(includelast,n1dfft,max2,n2,lot2,m1zt,lzt,zt(1,1,jeff),zw)
    5942                 :             :          end if
    5943                 :             : 
    5944                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    5945                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan2_lot, zw, zw)
    5946                 :             :          else
    5947                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan2_rest, zw, zw)
    5948                 :             :          end if
    5949                 :             : 
    5950                 :             :          ! Accumulate
    5951                 :             :          call addrho(cplexwf,includelast,nd1,nd2,n2,lot2,n1dfft,&
    5952                 :             : &          zw,rho(jeff,1,j3glob),weight_r(idat),weight_i(idat))
    5953                 :             :        end do
    5954                 :             :        ! output: i1,i2,j3,(jp3)
    5955                 :             : 
    5956                 :             :       end if
    5957                 :             :     end do ! j3
    5958                 :             :  end do ! idat
    5959                 :             : 
    5960                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_lot)
    5961                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_rest)
    5962                 :             : 
    5963                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_lot)
    5964                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_rest)
    5965                 :             : 
    5966                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_lot)
    5967                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_rest)
    5968                 :             : 
    5969                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    5970                 :             :  ABI_FREE(zw)
    5971                 :             :  ABI_FREE(zt)
    5972                 :             :  if (nproc_fft > 1)  then
    5973                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    5974                 :             :  end if
    5975                 :             : 
    5976                 :             : #else
    5977                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    5978                 :             :  ABI_UNUSED((/cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc/))
    5979                 :             :  ABI_UNUSED((/ max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft,nproc_fft,me_fft/))
    5980                 :             :  ABI_UNUSED((/zf(1,1,1,1,1),rho(1,1,1),weight_r(1),weight_i(1)/))
    5981                 :             : #endif
    5982                 :             : 
    5983                 :           0 : end subroutine fftw3_accrho
    5984                 :             : !!***
    5985                 :             : 
    5986                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    5987                 :             : 
    5988                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpiback_manywf
    5989                 :             : !! NAME
    5990                 :             : !!  fftw3_mpiback_manywf
    5991                 :             : !!
    5992                 :             : !! FUNCTION
    5993                 :             : !!   Does multiple 3-dim backward FFTs from Fourier into real space
    5994                 :             : !!   Adopt standard convention that isign=1 for backward transform
    5995                 :             : !!
    5996                 :             : !!   CALCULATES THE DISCRETE FOURIER TRANSFORM ZF(I1,I2,I3)=
    5997                 :             : !!
    5998                 :             : !!   S_(j1,j2,j3) EXP(isign*i*2*pi*(j1*i1/n1+j2*i2/n2+j3*i3/n3)) ZF(j1,j3,j2)
    5999                 :             : !!
    6000                 :             : !!   in parallel using MPI/OpenMP.
    6001                 :             : !!
    6002                 :             : !! INPUTS:
    6003                 :             : !!    cplexwf=1 if wavefunction is real, 2 if complex
    6004                 :             : !!    ndat=Number of wavefunctions to transform.
    6005                 :             : !!    n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    6006                 :             : !!              most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    6007                 :             : !!              The detailed table with allowed transform lengths can be found in subroutine CTRIG
    6008                 :             : !!    nd1,nd2,nd3: Leading Dimension of ZR
    6009                 :             : !!    nd3proc=((nd3-1)/nproc_fft)+1 maximal number of big box 3rd dim slices for one proc
    6010                 :             : !!    max1 is positive or zero; m1 >=max1+1
    6011                 :             : !!      i1= 1... max1+1 corresponds to positive and zero wavevectors 0 ... max1
    6012                 :             : !!      then, if m1 > max1+1, one has min1=max1-m1+1 and
    6013                 :             : !!      i1= max1+2 ... m1 corresponds to negative wavevectors min1 ... -1
    6014                 :             : !!    max2 and max3 have a similar definition of range
    6015                 :             : !!    m1,m2,m3=Size of the box enclosing the G-sphere.
    6016                 :             : !!    md1,md2,md3: Dimension of ZF given on the **small** FFT box.
    6017                 :             : !!    md2proc=((md2-1)/nproc_fft)+1 maximal number of small box 2nd dim slices for one proc
    6018                 :             : !!    nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    6019                 :             : !!    comm_fft=MPI communicator for the FFT.
    6020                 :             : !!    ZF: input array (note the switch of i2 and i3)
    6021                 :             : !!          real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    6022                 :             : !!          imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    6023                 :             : !!
    6024                 :             : !! OUTPUTS
    6025                 :             : !!    ZR: output array
    6026                 :             : !!          ZR(1,i1,i2,i3,idat)=real(R(i1,i2,i3,idat))
    6027                 :             : !!          ZR(2,i1,i2,i3,idat)=imag(R(i1,i2,i3,idat))
    6028                 :             : !!        i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3 , idat=1,ndat
    6029                 :             : !!
    6030                 :             : !! NOTES
    6031                 :             : !!   The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2/2,n3/2)
    6032                 :             : !!
    6033                 :             : !!   It is very important to find the optimal
    6034                 :             : !!   value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    6035                 :             : !!   has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    6036                 :             : !!   half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    6037                 :             : !!   The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    6038                 :             : !!   experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    6039                 :             : !!   and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    6040                 :             : !!   slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    6041                 :             : !!   to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    6042                 :             : !!   can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    6043                 :             : !!
    6044                 :             : !! SOURCE
    6045                 :             : 
    6046                 :           0 : subroutine fftw3_mpiback_manywf(cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc,&
    6047                 :           0 : &  max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,zf,zr,comm_fft)
    6048                 :             : 
    6049                 :             : !Arguments ------------------------------------
    6050                 :             :  integer,intent(in) :: cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc
    6051                 :             :  integer,intent(in) :: max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft
    6052                 :             :  real(dp),intent(in) :: zf(2,md1,md3,md2proc,ndat)
    6053                 :             :  real(dp),intent(out) :: zr(2,nd1,nd2,nd3proc,ndat)
    6054                 :             : 
    6055                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    6056                 :             : !Local variables-------------------------------
    6057                 :             :  integer,parameter :: nt1=1
    6058                 :             :  integer :: j,i1,i2,idat,ierr,includelast,nthreads
    6059                 :             :  integer :: ioption,j2,j3,j2st,jp2st,jeff,lzt,m1zt,ma,mb,n1dfft,nnd3
    6060                 :             :  integer :: lot1,lot2,lot3
    6061                 :             :  integer :: m2eff,ncache,n1eff,n1half,nproc_fft,me_fft
    6062                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan1_lot,bw_plan1_rest
    6063                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan2_lot,bw_plan2_rest
    6064                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan3_lot,bw_plan3_rest
    6065                 :             :  !type(C_PTR) :: zw_cptr,zt_cptr
    6066                 :             :  character(len=500) :: msg
    6067                 :             : !arrays
    6068                 :             :  integer :: requests(ndat)
    6069                 :             :  real(dp) ABI_ASYNC, allocatable :: zmpi1(:,:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:,:)  ! work arrays for MPI
    6070                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    6071                 :             :  !real(dp),contiguous, pointer :: zw(:,:),zt(:,:,:)
    6072                 :             : ! FFT work arrays
    6073                 :             :  real(dp) :: tsec(2)
    6074                 :             : ! *************************************************************************
    6075                 :             : 
    6076                 :             :  !call wrtout(std_out,"mpiback with non-blocking IALLTOALL + FFTW3")
    6077                 :             :  ! FIXME must provide a default value but which one?
    6078                 :             :  ! ioption = 0
    6079                 :             :  ioption = 1
    6080                 :             :  !if (paral_kgb==1) ioption=1
    6081                 :             : 
    6082                 :             :  nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft); me_fft = xmpi_comm_rank(comm_fft)
    6083                 :             : 
    6084                 :             :  ! Find cache size that gives optimal performance on machine
    6085                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    6086                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3))<1) then
    6087                 :             :    write(msg,"(5a)") &
    6088                 :             :     'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10, &
    6089                 :             :     'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    6090                 :             :     'reduce the performance for shorter transform lengths'
    6091                 :             :     ABI_ERROR(msg)
    6092                 :             :  end if
    6093                 :             : 
    6094                 :             :  ! Effective m1 and m2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    6095                 :             :  n1eff=n1; m2eff=m2; m1zt=n1
    6096                 :             :  if (cplexwf==1) then
    6097                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; m2eff=m2/2+1; m1zt=2*(n1/2+1)
    6098                 :             :  end if
    6099                 :             : 
    6100                 :             :  lzt=m2eff
    6101                 :             :  if (mod(m2eff,2)==0) lzt=lzt+1
    6102                 :             :  if (mod(m2eff,4)==0) lzt=lzt+1
    6103                 :             : 
    6104                 :             :  ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    6105                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    6106                 :             : 
    6107                 :             :  ! Allocate cache work array and work arrays for MPI transpositions.
    6108                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    6109                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,m1zt))
    6110                 :             : 
    6111                 :             :  !call fftw3_alloc_real([2,ncache/2],zw_cptr,zw)
    6112                 :             :  !call fftw3_alloc_real([2,lzt,m1zt],zt_cptr,zt)
    6113                 :             : 
    6114                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,md1,md2proc,nnd3,ndat))
    6115                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    6116                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,md1,md2proc,nnd3,ndat))
    6117                 :             :  end if
    6118                 :             : 
    6119                 :             :  ! Create plans.
    6120                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    6121                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    6122                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    6123                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    6124                 :             : 
    6125                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    6126                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    6127                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    6128                 :             : 
    6129                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    6130                 :             :  !nthreads = 1
    6131                 :             : 
    6132                 :             :  bw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    6133                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    6134                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6135                 :             : 
    6136                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) then
    6137                 :             :    bw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1, lot3), &
    6138                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1,                                    &
    6139                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6140                 :             :  end if
    6141                 :             : 
    6142                 :             :  bw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    6143                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1,                         &
    6144                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6145                 :             : 
    6146                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) then
    6147                 :             :    bw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2eff, lot1), &
    6148                 :             :       zw, [ncache/2],  lot1, 1,                                      &
    6149                 :             :       zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6150                 :             :  end if
    6151                 :             : 
    6152                 :             :  bw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    6153                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                          &
    6154                 :             :     zr, [nd1,nd2,nd3proc,ndat], nd1, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6155                 :             : 
    6156                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    6157                 :             :    bw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    6158                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1,                                      &
    6159                 :             :       zr, [nd1,nd2,nd3proc,ndat], nd1, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6160                 :             :  end if
    6161                 :             : 
    6162                 :             :  do idat=1,ndat
    6163                 :             :     ! transform along z axis
    6164                 :             :     ! input: G1,G3,G2,(Gp2)
    6165                 :             : 
    6166                 :             :     ! Loop over the y planes treated by this node and transform n1ddft G_z lines.
    6167                 :             :     do j2=1,md2proc
    6168                 :             :       ! if (me_fft*md2proc+j2<=m2eff) then !a faire plus tard
    6169                 :             :       do i1=1,m1,lot3
    6170                 :             :         ma=i1
    6171                 :             :         mb=min(i1+(lot3-1),m1)
    6172                 :             :         n1dfft=mb-ma+1
    6173                 :             : 
    6174                 :             :         ! zero-pad n1dfft G_z lines
    6175                 :             :         ! input:  G1,G3,G2,(Gp2)
    6176                 :             :         ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    6177                 :             :         call fill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3,m3,n3,zf(1,i1,1,j2,idat),zw)
    6178                 :             : 
    6179                 :             :         ! Transform along z.
    6180                 :             :         if (n1dfft == lot3) then
    6181                 :             :           call dfftw_execute_dft(bw_plan3_lot, zw, zw)
    6182                 :             :         else
    6183                 :             :           call dfftw_execute_dft(bw_plan3_rest, zw, zw)
    6184                 :             :         end if
    6185                 :             : 
    6186                 :             :         ! Local rotation.
    6187                 :             :         ! input:  G1,R3,G2,(Gp2)
    6188                 :             :         ! output: G1,G2,R3,(Gp2)
    6189                 :             :         call scramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zw,zmpi2(:,:,:,:,idat))
    6190                 :             :       end do
    6191                 :             :     end do ! j2
    6192                 :             : 
    6193                 :             :     ! Interprocessor data transposition
    6194                 :             :     ! input:  G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    6195                 :             :     ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    6196                 :             :     if (nproc_fft>1) then
    6197                 :             :       call timab(543,1,tsec)
    6198                 :             :       call xmpi_ialltoall(zmpi2(:,:,:,:,idat),2*md1*md2proc*nd3proc, &
    6199                 :             :                           zmpi1(:,:,:,:,idat),2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,requests(idat))
    6200                 :             :       call timab(543,2,tsec)
    6201                 :             :     end if
    6202                 :             :  end do
    6203                 :             : 
    6204                 :             :  do idat=1,ndat
    6205                 :             :     if (nproc_fft>1) call xmpi_wait(requests(idat),ierr)
    6206                 :             :     ! Loop over the z treated by this node.
    6207                 :             :     do j3=1,nd3proc
    6208                 :             :       if (me_fft*nd3proc+j3 <= n3) then
    6209                 :             :         Jp2st=1; J2st=1
    6210                 :             : 
    6211                 :             :         ! Loop over G_y in the small box.
    6212                 :             :         do j=1,m2eff,lot1
    6213                 :             :           ma=j
    6214                 :             :           mb=min(j+(lot1-1),m2eff)
    6215                 :             :           n1dfft=mb-ma+1
    6216                 :             : 
    6217                 :             :           ! Zero-pad input.
    6218                 :             :           ! input:  G1,G2,R3,JG2,(Rp3)
    6219                 :             :           ! output: G2,G1,R3,JG2,(Rp3)
    6220                 :             :           if (nproc_fft==1) then
    6221                 :             :             call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    6222                 :             :              md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi2(:,:,:,:,idat),zw,max2,m2,n2)
    6223                 :             :           else
    6224                 :             :             call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    6225                 :             :              md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi1(:,:,:,:,idat),zw,max2,m2,n2)
    6226                 :             :           end if
    6227                 :             : 
    6228                 :             :           ! Transform along x
    6229                 :             :           ! input:  G2,G1,R3,(Rp3)
    6230                 :             :           ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    6231                 :             :           if (n1dfft == lot1) then
    6232                 :             :             call dfftw_execute_dft(bw_plan1_lot, zw, zt(1,j,1))
    6233                 :             :           else
    6234                 :             :             call dfftw_execute_dft(bw_plan1_rest, zw, zt(1,j,1))
    6235                 :             :           end if
    6236                 :             : 
    6237                 :             :         end do ! j
    6238                 :             : 
    6239                 :             :         ! Transform along y axis (take into account c2c or c2r case).
    6240                 :             :         ! Must loop over the full box.
    6241                 :             :         do j=1,n1eff,lot2
    6242                 :             :           ma=j
    6243                 :             :           mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    6244                 :             :           n1dfft=mb-ma+1
    6245                 :             :           includelast=1
    6246                 :             : 
    6247                 :             :           if (cplexwf==1) then
    6248                 :             :             jeff=2*j-1
    6249                 :             :             if (mb==n1eff .and. n1eff*2/=n1) includelast=0
    6250                 :             :           end if
    6251                 :             : 
    6252                 :             :           ! Zero-pad the input.
    6253                 :             :           ! input:  G2,R1,R3,(Rp3)
    6254                 :             :           ! output: R1,G2,R3,(Rp3)
    6255                 :             :           if (cplexwf==2) then
    6256                 :             :             call switch_cent(n1dfft,max2,m2,n2,lot2,n1,lzt,zt(1,1,j),zw)
    6257                 :             :           else
    6258                 :             :             call switchreal_cent(includelast,n1dfft,max2,n2,lot2,m1zt,lzt,zt(1,1,jeff),zw)
    6259                 :             :           end if
    6260                 :             : 
    6261                 :             :           ! input:  R1,G2,R3,(Rp3)
    6262                 :             :           ! output: R1,R2,R3,(Rp3)
    6263                 :             :           if (n1dfft == lot2) then
    6264                 :             :             call dfftw_execute_dft(bw_plan2_lot, zw, zr(1,j,1,j3,idat))
    6265                 :             :           else
    6266                 :             :             call dfftw_execute_dft(bw_plan2_rest, zw, zr(1,j,1,j3,idat))
    6267                 :             :           end if
    6268                 :             : 
    6269                 :             :         end do
    6270                 :             : 
    6271                 :             :         ! Treat real wavefunctions.
    6272                 :             :         if (cplexwf==1) then
    6273                 :             :           n1half=n1/2
    6274                 :             :           ! If odd
    6275                 :             :           if (n1half*2/=n1) then
    6276                 :             :             do i2=1,n2
    6277                 :             :               zr(1,n1,i2,j3,idat)=zr(1,n1eff,i2,j3,idat)
    6278                 :             :               zr(2,n1,i2,j3,idat)=zero
    6279                 :             :             end do
    6280                 :             :           end if
    6281                 :             :           do i2=1,n2
    6282                 :             :             do i1=n1half,1,-1
    6283                 :             :               zr(1,2*i1-1,i2,j3,idat)=zr(1,i1,i2,j3,idat)
    6284                 :             :               zr(1,2*i1  ,i2,j3,idat)=zr(2,i1,i2,j3,idat)
    6285                 :             :               zr(2,2*i1-1,i2,j3,idat)=zero
    6286                 :             :               zr(2,2*i1  ,i2,j3,idat)=zero
    6287                 :             :             end do
    6288                 :             :           end do
    6289                 :             :         end if
    6290                 :             : 
    6291                 :             :       end if
    6292                 :             : 
    6293                 :             :    end do ! j3
    6294                 :             :  end do ! idat
    6295                 :             : 
    6296                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_lot)
    6297                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_rest)
    6298                 :             : 
    6299                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_lot)
    6300                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_rest)
    6301                 :             : 
    6302                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_lot)
    6303                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_rest)
    6304                 :             : 
    6305                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    6306                 :             :  ABI_FREE(zw)
    6307                 :             :  ABI_FREE(zt)
    6308                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    6309                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    6310                 :             :  end if
    6311                 :             : 
    6312                 :             : #else
    6313                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    6314                 :             :  ABI_UNUSED((/cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc/))
    6315                 :             :  ABI_UNUSED((/ max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft/))
    6316                 :             :  ABI_UNUSED((/zf(1,1,1,1,1),zr(1,1,1,1,1)/))
    6317                 :             : #endif
    6318                 :             : 
    6319                 :           0 : end subroutine fftw3_mpiback_manywf
    6320                 :             : !!***
    6321                 :             : 
    6322                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    6323                 :             : 
    6324                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_mpiforw_manywf
    6325                 :             : !! NAME
    6326                 :             : !!  fftw3_mpiforw_manywf
    6327                 :             : !!
    6328                 :             : !! FUNCTION
    6329                 :             : !!   Does multiple 3-dim backward FFTs from real into Fourier space
    6330                 :             : !!   Adopt standard convention that isign=-1 for forward transform
    6331                 :             : !!   CALCULATES THE DISCRETE FOURIERTRANSFORM
    6332                 :             : !!
    6333                 :             : !!   ZF(I1,I3,I2)=S_(j1,j2,j3) EXP(isign*i*2*pi*(j1*i1/n1+j2*i2/n2+j3*i3/n3)) ZR(j1,j2,j3)
    6334                 :             : !!
    6335                 :             : !!   in parallel using MPI/OpenMP.
    6336                 :             : !!
    6337                 :             : !! INPUT:
    6338                 :             : !!   ZR: input array
    6339                 :             : !!        ZR(1,i1,i2,i3,idat)=real(R(i1,i2,i3,idat))
    6340                 :             : !!        ZR(2,i1,i2,i3,idat)=imag(R(i1,i2,i3,idat))
    6341                 :             : !!        i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3 , idat=1,ndat
    6342                 :             : !!   NOTE that ZR is changed by the routine
    6343                 :             : !!
    6344                 :             : !!   n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    6345                 :             : !!             most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    6346                 :             : !!             The detailed table with allowed transform lengths can
    6347                 :             : !!             be found in subroutine CTRIG
    6348                 :             : !!   nd1,nd2,nd3: Dimension of ZR
    6349                 :             : !!   nd3proc=((nd3-1)/nproc_fft)+1  maximal number of big box 3rd dim slices for one proc
    6350                 :             : !!
    6351                 :             : !! OUTPUT:
    6352                 :             : !!   ZF: output array (note the switch of i2 and i3)
    6353                 :             : !!        real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    6354                 :             : !!        imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    6355                 :             : !!   max1 is positive or zero ; m1 >=max1+1
    6356                 :             : !!     i1= 1... max1+1 corresponds to positive and zero wavevectors 0 ... max1
    6357                 :             : !!     then, if m1 > max1+1, one has min1=max1-m1+1 and
    6358                 :             : !!     i1= max1+2 ... m1 corresponds to negative wavevectors min1 ... -1
    6359                 :             : !!     i2 and i3 have a similar definition of range
    6360                 :             : !!   idat=1,ndat
    6361                 :             : !!   md1,md2,md3: Dimension of ZF
    6362                 :             : !!   md2proc=((md2-1)/nproc_fft)+1  maximal number of small box 2nd dim slices for one proc
    6363                 :             : !!   nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    6364                 :             : !!   me_fft: [0:nproc-1] rank of the processor in the FFT communicator.
    6365                 :             : !!   comm_fft=MPI communicator for parallel FFT.
    6366                 :             : !!
    6367                 :             : !! NOTES
    6368                 :             : !!  The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2/2,n3/2)
    6369                 :             : !!
    6370                 :             : !!  It is very important to find the optimal
    6371                 :             : !!  value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    6372                 :             : !!  has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    6373                 :             : !!   half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    6374                 :             : !!  The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    6375                 :             : !!  experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    6376                 :             : !!  and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    6377                 :             : !!  slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    6378                 :             : !!  to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    6379                 :             : !!  can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    6380                 :             : !!
    6381                 :             : !! SOURCE
    6382                 :             : 
    6383                 :           0 : subroutine fftw3_mpiforw_manywf(cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc,&
    6384                 :           0 : &        max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,zr,zf,comm_fft)
    6385                 :             : 
    6386                 :             : !Arguments ------------------------------------
    6387                 :             : !scalars
    6388                 :             :  integer,intent(in) :: cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc
    6389                 :             :  integer,intent(in) :: max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft
    6390                 :             : !arrays
    6391                 :             :  real(dp),intent(inout) :: zr(2,nd1,nd2,nd3proc,ndat)
    6392                 :             :  real(dp),intent(out) :: zf(2,md1,md3,md2proc,ndat)
    6393                 :             : 
    6394                 :             : !Local variables-------------------------------
    6395                 :             : !scalars
    6396                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    6397                 :             :  integer :: j,i1,i2,i3,idat,ierr,nproc_fft,me_fft
    6398                 :             :  integer :: ioption,j2,j3,j2st,jp2st,lot1,lot2,lot3,lzt,m1zt,ma,mb,n1dfft,nnd3
    6399                 :             :  integer :: m2eff,ncache,n1eff,n1half,i1inv,i2inv,i3inv,nthreads
    6400                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan1_lot,fw_plan1_rest
    6401                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan2_lot,fw_plan2_rest
    6402                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan3_lot,fw_plan3_rest
    6403                 :             :  character(len=500) :: msg
    6404                 :             : !arrays
    6405                 :             :  integer :: requests(ndat)
    6406                 :             :  real(dp) ABI_ASYNC, allocatable :: zmpi1(:,:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:,:) ! work arrays for MPI
    6407                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    6408                 :             : ! FFT work arrays
    6409                 :             :  real(dp) :: tsec(2)
    6410                 :             : ! *************************************************************************
    6411                 :             : 
    6412                 :             :  ! FIXME must provide a default value but which one?
    6413                 :             :  !ioption = 0
    6414                 :             :  ioption = 1
    6415                 :             :  !if (paral_kgb==1) ioption=1
    6416                 :             : 
    6417                 :             :  nproc_fft = xmpi_comm_size(comm_fft); me_fft = xmpi_comm_rank(comm_fft)
    6418                 :             : 
    6419                 :             :  ! find cache size that gives optimal performance on machine
    6420                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    6421                 :             :  !ncache=2*max(n1,n2,n3,16*1024)
    6422                 :             : 
    6423                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3))<1) then
    6424                 :             :    write(msg,'(5a)') &
    6425                 :             :     'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10, &
    6426                 :             :     'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    6427                 :             :     'reduce the performance for shorter transform lengths'
    6428                 :             :    ABI_ERROR(msg)
    6429                 :             :  end if
    6430                 :             : 
    6431                 :             :  ! Effective m1 and m2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    6432                 :             :  n1eff=n1; m2eff=m2; m1zt=n1
    6433                 :             :  if (cplexwf==1) then
    6434                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; m2eff=m2/2+1; m1zt=2*(n1/2+1)
    6435                 :             :  end if
    6436                 :             : 
    6437                 :             :  lzt=m2eff
    6438                 :             :  if (mod(m2eff,2)==0) lzt=lzt+1
    6439                 :             :  if (mod(m2eff,4)==0) lzt=lzt+1
    6440                 :             : 
    6441                 :             :  ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    6442                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    6443                 :             : 
    6444                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    6445                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,m1zt))
    6446                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,md1,md2proc,nnd3,ndat))
    6447                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    6448                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,md1,md2proc,nnd3,ndat))
    6449                 :             :  end if
    6450                 :             : 
    6451                 :             :  ! Create plans.
    6452                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    6453                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    6454                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    6455                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    6456                 :             : 
    6457                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    6458                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    6459                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    6460                 :             : 
    6461                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    6462                 :             :  !nthreads = 1
    6463                 :             : 
    6464                 :             :  fw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    6465                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    6466                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6467                 :             : 
    6468                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) then
    6469                 :             :    fw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1, lot3), &
    6470                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                                      &
    6471                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6472                 :             :  end if
    6473                 :             : 
    6474                 :             :  fw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    6475                 :             :     zt, [lzt, m1zt],   lzt,  1,                       &
    6476                 :             :     zw, [ncache/2], lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6477                 :             : 
    6478                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) then
    6479                 :             :    fw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2eff, lot1), &
    6480                 :             :     zt, [lzt, m1zt],   lzt, 1,                                       &
    6481                 :             :     zw, [ncache/2], lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6482                 :             :  end if
    6483                 :             : 
    6484                 :             :  fw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    6485                 :             :     zr, [nd1,nd2,nd3proc,ndat], nd1, 1,               &
    6486                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6487                 :             : 
    6488                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    6489                 :             :    fw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    6490                 :             :     zr, [nd1,nd2,nd3proc,ndat], nd1, 1,                             &
    6491                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6492                 :             :  end if
    6493                 :             : 
    6494                 :             :  do idat=1,ndat
    6495                 :             :    ! Loop over the z-planes treated by this node
    6496                 :             :    do j3=1,nd3proc
    6497                 :             : 
    6498                 :             :      if (me_fft*nd3proc+j3 <= n3) then
    6499                 :             :        Jp2st=1
    6500                 :             :        J2st=1
    6501                 :             : 
    6502                 :             :        ! Treat real wavefunctions.
    6503                 :             :        if (cplexwf==1) then
    6504                 :             :          n1half=n1/2
    6505                 :             :          do i2=1,n2
    6506                 :             :            do i1=1,n1half
    6507                 :             :              zr(1,i1,i2,j3,idat)=zr(1,2*i1-1,i2,j3,idat)
    6508                 :             :              zr(2,i1,i2,j3,idat)=zr(1,2*i1  ,i2,j3,idat)
    6509                 :             :            end do
    6510                 :             :          end do
    6511                 :             :          ! If odd
    6512                 :             :          if(n1half*2/=n1)then
    6513                 :             :            do i2=1,n2
    6514                 :             :              zr(1,n1eff,i2,j3,idat)=zr(1,n1,i2,j3,idat)
    6515                 :             :              zr(2,n1eff,i2,j3,idat)=zero
    6516                 :             :            end do
    6517                 :             :          end if
    6518                 :             :        end if
    6519                 :             : 
    6520                 :             :        ! transform along y axis
    6521                 :             :        ! input: R1,R2,R3,(Rp3)
    6522                 :             :        ! input: R1,G2,R3,(Rp3)
    6523                 :             :        do j=1,n1eff,lot2
    6524                 :             :          ma=j
    6525                 :             :          mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    6526                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    6527                 :             : 
    6528                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    6529                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_lot,  zr(1,j,1,j3,idat), zw)
    6530                 :             :          else
    6531                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_rest, zr(1,j,1,j3,idat), zw)
    6532                 :             :          end if
    6533                 :             : 
    6534                 :             :          ! input:  R1,G2,R3,(Rp3)
    6535                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    6536                 :             :          if (cplexwf==2) then
    6537                 :             :            call unswitch_cent(n1dfft,max2,m2,n2,lot2,n1,lzt,zw,zt(1,1,j))
    6538                 :             :          else
    6539                 :             :            call unswitchreal_cent(n1dfft,max2,n2,lot2,n1,lzt,zw,zt(1,1,2*j-1))
    6540                 :             :          end if
    6541                 :             :        end do
    6542                 :             : 
    6543                 :             :        ! transform along x axis
    6544                 :             :        ! input: G2,R1,R3,(Rp3)
    6545                 :             :        do j=1,m2eff,lot1
    6546                 :             :          ma=j
    6547                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),m2eff)
    6548                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    6549                 :             : 
    6550                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    6551                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_lot,  zt(1,j,1), zw)
    6552                 :             :          else
    6553                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_rest, zt(1,j,1), zw)
    6554                 :             :          end if
    6555                 :             :          ! output: G2,G1,R3,(Rp3)
    6556                 :             : 
    6557                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,Gp2,(Rp3)
    6558                 :             :          ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    6559                 :             :          if (nproc_fft==1) then
    6560                 :             :            call unmpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    6561                 :             : &            md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zw,zmpi2(:,:,:,:,idat))
    6562                 :             :          else
    6563                 :             :            call unmpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2st,J2st,lot1,max1,md1,m1,n1,&
    6564                 :             : &            md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zw,zmpi1(:,:,:,:,idat))
    6565                 :             :          end if
    6566                 :             :        end do
    6567                 :             :      end if
    6568                 :             :    end do ! j3
    6569                 :             : 
    6570                 :             :    ! Interprocessor data transposition
    6571                 :             :    ! input:  G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    6572                 :             :    ! output: G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    6573                 :             :    if (nproc_fft>1) then
    6574                 :             :      call timab(544,1,tsec)
    6575                 :             :      call xmpi_ialltoall(zmpi1(:,:,:,:,idat),2*md1*md2proc*nd3proc, &
    6576                 :             :                          zmpi2(:,:,:,:,idat),2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,requests(idat))
    6577                 :             :      call timab(544,2,tsec)
    6578                 :             :    end if
    6579                 :             :  end do
    6580                 :             : 
    6581                 :             :  do idat=1,ndat
    6582                 :             :     if (nproc_fft>1) call xmpi_wait(requests(idat),ierr)
    6583                 :             :    ! transform along z axis
    6584                 :             :    ! input: G1,G2,R3,(Gp2)
    6585                 :             : 
    6586                 :             :    do j2=1,md2proc
    6587                 :             :      if (me_fft*md2proc+j2 <= m2eff) then
    6588                 :             :        ! write(std_out,*)' forwf_wf : before unscramble, j2,md2proc,me_fft,m2=',j2,md2proc,me_fft,m2
    6589                 :             :        do i1=1,m1,lot3
    6590                 :             :          ma=i1
    6591                 :             :          mb=min(i1+(lot3-1),m1)
    6592                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    6593                 :             : 
    6594                 :             :          ! input:  G1,G2,R3,(Gp2)
    6595                 :             :          ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    6596                 :             :          call unscramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zmpi2(:,:,:,:,idat),zw)
    6597                 :             : 
    6598                 :             :          if (n1dfft == lot3) then
    6599                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan3_lot, zw, zw)
    6600                 :             :          else
    6601                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan3_rest, zw, zw)
    6602                 :             :          end if
    6603                 :             : 
    6604                 :             :          call unfill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3,m3,n3,zw,zf(1,i1,1,j2,idat))
    6605                 :             :          ! output: G1,G3,G2,(Gp2)
    6606                 :             :        end do
    6607                 :             :      end if
    6608                 :             :    end do
    6609                 :             : 
    6610                 :             :    if (cplexwf==1) then
    6611                 :             :      ! Complete missing values with complex conjugate
    6612                 :             :      ! Inverse of ix is located at nx+2-ix , except for ix=1, for which it is 1.
    6613                 :             :      do i3=1,m3
    6614                 :             :        i3inv=m3+2-i3
    6615                 :             :        if(i3==1)i3inv=1
    6616                 :             : 
    6617                 :             :        if (m2eff>1) then
    6618                 :             :          do i2=2,m2eff
    6619                 :             :            i2inv=m2+2-i2
    6620                 :             :            zf(1,1,i3inv,i2inv,idat)= zf(1,1,i3,i2,idat)
    6621                 :             :            zf(2,1,i3inv,i2inv,idat)=-zf(2,1,i3,i2,idat)
    6622                 :             :            do i1=2,m1
    6623                 :             :              i1inv=m1+2-i1
    6624                 :             :              zf(1,i1inv,i3inv,i2inv,idat)= zf(1,i1,i3,i2,idat)
    6625                 :             :              zf(2,i1inv,i3inv,i2inv,idat)=-zf(2,i1,i3,i2,idat)
    6626                 :             :            end do
    6627                 :             :          end do
    6628                 :             :        end if
    6629                 :             :      end do
    6630                 :             :    end if
    6631                 :             : 
    6632                 :             :  end do ! idat
    6633                 :             : 
    6634                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_lot)
    6635                 :             :  if (mod(m1, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_rest)
    6636                 :             : 
    6637                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_lot)
    6638                 :             :  if (mod(m2eff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_rest)
    6639                 :             : 
    6640                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_lot)
    6641                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_rest)
    6642                 :             : 
    6643                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    6644                 :             :  ABI_FREE(zw)
    6645                 :             :  ABI_FREE(zt)
    6646                 :             :  if (nproc_fft>1)  then
    6647                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    6648                 :             :  end if
    6649                 :             : 
    6650                 :             : #else
    6651                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    6652                 :             :  ABI_UNUSED((/cplexwf,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3proc/))
    6653                 :             :  ABI_UNUSED((/max1,max2,max3,m1,m2,m3,md1,md2proc,md3,comm_fft/))
    6654                 :             :  ABI_UNUSED((/zf(1,1,1,1,1),zr(1,1,1,1,1)/))
    6655                 :             : #endif
    6656                 :             : 
    6657                 :           0 : end subroutine fftw3_mpiforw_manywf
    6658                 :             : !!***
    6659                 :             : 
    6660                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    6661                 :             : 
    6662                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_applypot_many
    6663                 :             : !! NAME
    6664                 :             : !!  fftw3_applypot_many
    6665                 :             : !!
    6666                 :             : !! FUNCTION
    6667                 :             : !! Applies the local real space potential to multiple wavefunctions in Fourier space
    6668                 :             : !!
    6669                 :             : !! INPUTS
    6670                 :             : !!   ZF: Wavefunction (input/output) (note the switch of i2 and i3)
    6671                 :             : !!        real(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(1,i1,i3,i2,idat)
    6672                 :             : !!        imag(F(i1,i3,i2,idat))=ZF(2,i1,i3,i2,idat)
    6673                 :             : !!   max1 is positive or zero ; m1 >=max1+1
    6674                 :             : !!   i1= 1... max1+1 corresponds to positive and zero wavevectors 0 ... max1
    6675                 :             : !!   then, if m1 > max1+1, one has min1=max1-m1+1 and
    6676                 :             : !!   i1= max1+2 ... m1 corresponds to negative wavevectors min1 ... -1
    6677                 :             : !!   i2 and i3 have a similar definition of range
    6678                 :             : !!   idat=1,ndat
    6679                 :             : !!   md1,md2,md3: Dimension of ZF (input as well as output), distributed on different procs
    6680                 :             : !!   md2proc=((md2-1)/nproc_fft)+1  maximal number of small box 2nd dim slices for one proc
    6681                 :             : !!
    6682                 :             : !!   POT: Potential
    6683                 :             : !!        POT(cplex*i1,i2,i3)
    6684                 :             : !!        cplex=1 or 2 ,  i1=1,n1 , i2=1,n2 , i3=1,n3
    6685                 :             : !!   nd1,nd2,nd3: dimension of pot
    6686                 :             : !!   comm_fft: MPI communicator
    6687                 :             : !!   nproc_fft: number of processors used as returned by MPI_COMM_SIZE
    6688                 :             : !!   me_fft: [0:nproc_fft-1] number of processor as returned by MPI_COMM_RANK
    6689                 :             : !!    n1,n2,n3: logical dimension of the transform. As transform lengths
    6690                 :             : !!              most products of the prime factors 2,3,5 are allowed.
    6691                 :             : !!             The detailed table with allowed transform lengths can
    6692                 :             : !!             be found in subroutine CTRIG
    6693                 :             : !!
    6694                 :             : !! NOTES:
    6695                 :             : !!   PERFORMANCE CONSIDERATIONS:
    6696                 :             : !!   The maximum number of processors that can reasonably be used is max(n2/2,n3/2)
    6697                 :             : !!
    6698                 :             : !!   It is very important to find the optimal
    6699                 :             : !!   value of NCACHE. NCACHE determines the size of the work array ZW, that
    6700                 :             : !!   has to fit into cache. It has therefore to be chosen to equal roughly
    6701                 :             : !!    half the size of the physical cache in units of real*8 numbers.
    6702                 :             : !!   The optimal value of ncache can easily be determined by numerical
    6703                 :             : !!   experimentation. A too large value of ncache leads to a dramatic
    6704                 :             : !!   and sudden decrease of performance, a too small value to a to a
    6705                 :             : !!   slow and less dramatic decrease of performance. If NCACHE is set
    6706                 :             : !!   to a value so small, that not even a single one dimensional transform
    6707                 :             : !!   can be done in the workarray zw, the program stops with an error message.
    6708                 :             : !!
    6709                 :             : !! SOURCE
    6710                 :             : 
    6711                 :             : 
    6712                 :           0 : subroutine fftw3_applypot_many(cplexwf,cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd3proc,&
    6713                 :             :                                 max1i,max2i,max3i,m1i,m2i,m3i,md1,md2proc,md3,&
    6714                 :           0 :                                 max1o,max2o,max3o,m1o,m2o,m3o,comm_fft,nproc_fft,me_fft,pot,zf)
    6715                 :             : 
    6716                 :             : !Arguments ------------------------------------
    6717                 :             :  integer,intent(in) :: cplexwf,cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd3proc
    6718                 :             :  integer,intent(in) :: max1i,max2i,max3i,m1i,m2i,m3i,md1,md2proc,md3
    6719                 :             :  integer,intent(in) :: max1o,max2o,max3o,m1o,m2o,m3o,comm_fft,nproc_fft,me_fft
    6720                 :             :  real(dp),intent(in) :: pot(cplex*nd1,nd2,nd3)
    6721                 :             :  real(dp),intent(inout) :: zf(2,md1,md3,md2proc,ndat)
    6722                 :             : 
    6723                 :             : !Local variables-------------------------------
    6724                 :             : !scalars
    6725                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    6726                 :             :  integer,parameter :: unused0=0
    6727                 :             :  integer :: j,i1,i2,i3,idat,ierr,j3glob,nthreads
    6728                 :             :  integer :: ioption,j2,j3,lzt,m1zt,ma,mb,n1dfft,nnd3,lot1,lot2,lot3
    6729                 :             :  integer :: m2eff,ncache,n1eff,i1inv,i2inv,i3inv,jeff,includelast,j2stb
    6730                 :             :  integer :: jx,j2stf,Jp2stb,Jp2stf,m2ieff,m2oeff
    6731                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan1_lot,bw_plan1_rest
    6732                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan2_lot,bw_plan2_rest
    6733                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan3_lot,bw_plan3_rest
    6734                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan1_lot,fw_plan1_rest
    6735                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan2_lot,fw_plan2_rest
    6736                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan3_lot,fw_plan3_rest
    6737                 :             :  character(len=500) :: msg
    6738                 :             : !arrays
    6739                 :             :  integer :: requests(ndat)
    6740                 :             :  real(dp) :: tsec(2)
    6741                 :             :  real(dp) ABI_ASYNC, allocatable :: zmpi1(:,:,:,:,:),zmpi2(:,:,:,:,:) ! work arrays for MPI
    6742                 :             :  real(dp),allocatable :: zw(:,:),zt(:,:,:) ! cache work array and array for transpositions
    6743                 :             : ! FFT work arrays
    6744                 :             : ! *************************************************************************
    6745                 :             : 
    6746                 :             :  !ioption=0 ! This was in the old version.
    6747                 :             :  ioption=1 ! This one is needed to be compatible with paral_kgb
    6748                 :             : 
    6749                 :             :  ncache=2*max(n1,n2,n3,1024)
    6750                 :             :  if (ncache/(2*max(n1,n2,n3)) < 1) then
    6751                 :             :    write(msg,"(5a)") &
    6752                 :             :     'ncache has to be enlarged to be able to hold at',ch10,&
    6753                 :             :     'least one 1-d FFT of each size even though this will',ch10,&
    6754                 :             :     'reduce the performance for shorter transform lengths'
    6755                 :             :    ABI_ERROR(msg)
    6756                 :             :  end if
    6757                 :             : 
    6758                 :             :  !call wrtout(std_out,"applypot with non-blocking IALLTOALL + FFTW3")
    6759                 :             :  !write(std_out,"(a,i0)")"in applypot_many with ndat: ",ndat
    6760                 :             : 
    6761                 :             :  ! Effective m1 and m2 (complex-to-complex or real-to-complex)
    6762                 :             :  n1eff=n1; m2ieff=m2i; m2oeff=m2o; m1zt=n1
    6763                 :             :  if (cplexwf==1) then
    6764                 :             :    n1eff=(n1+1)/2; m2ieff=m2i/2+1; m2oeff=m2o/2+1; m1zt=2*(n1/2+1)
    6765                 :             :  end if
    6766                 :             : 
    6767                 :             :  m2eff=max(m2ieff,m2oeff)
    6768                 :             :  lzt=m2eff
    6769                 :             :  if (mod(m2eff,2) == 0) lzt=lzt+1
    6770                 :             :  if (mod(m2eff,4) == 0) lzt=lzt+1
    6771                 :             : 
    6772                 :             :  ! maximal number of big box 3rd dim slices for all procs
    6773                 :             :  nnd3=nd3proc*nproc_fft
    6774                 :             : 
    6775                 :             :  ABI_MALLOC(zw,(2,ncache/2))
    6776                 :             :  ABI_MALLOC(zt,(2,lzt,m1zt))
    6777                 :             :  ABI_MALLOC(zmpi2,(2,md1,md2proc,nnd3,ndat))
    6778                 :             :  if (nproc_fft > 1)  then
    6779                 :             :    ABI_MALLOC(zmpi1,(2,md1,md2proc,nnd3,ndat))
    6780                 :             :  end if
    6781                 :             : 
    6782                 :             :  lot3=ncache/(2*n3)
    6783                 :             :  lot1=ncache/(2*n1)
    6784                 :             :  lot2=ncache/(2*n2)
    6785                 :             : 
    6786                 :             :  nthreads = xomp_get_num_threads(open_parallel=.TRUE.)
    6787                 :             :  !nthreads = 1
    6788                 :             : 
    6789                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    6790                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(rank, n, howmany,
    6791                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    6792                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    6793                 :             : 
    6794                 :             :  ! Create plans for G --> R (see back_wf)
    6795                 :             :  bw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    6796                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    6797                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6798                 :             : 
    6799                 :             :  if (mod(m1i, lot3) /= 0) then
    6800                 :             :    bw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1i, lot3),&
    6801                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1,                                    &
    6802                 :             :       zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6803                 :             :  end if
    6804                 :             : 
    6805                 :             :  bw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1, &
    6806                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1,                         &
    6807                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6808                 :             : 
    6809                 :             :  if (mod(m2ieff, lot1) /= 0) then
    6810                 :             :    bw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2ieff, lot1), &
    6811                 :             :       zw, [ncache/2],  lot1, 1,                                       &
    6812                 :             :       zt, [lzt, m1zt], lzt, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6813                 :             :  end if
    6814                 :             : 
    6815                 :             :  !TODO this won't work if iclexwf==1
    6816                 :             :  ! Recheck this
    6817                 :             :  bw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2, &
    6818                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                          &
    6819                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6820                 :             : 
    6821                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    6822                 :             :    bw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2), &
    6823                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1,                                      &
    6824                 :             :       zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6825                 :             :  end if
    6826                 :             : 
    6827                 :             :  ! Create plans for G --> R (see forw_wf)
    6828                 :             :  fw_plan3_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n3], lot3, &
    6829                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                          &
    6830                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6831                 :             : 
    6832                 :             :  if (mod(m1o, lot3) /= 0) then
    6833                 :             :    fw_plan3_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n3], mod(m1o, lot3),&
    6834                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1,                                      &
    6835                 :             :     zw, [ncache/2], lot3, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6836                 :             :  end if
    6837                 :             : 
    6838                 :             :  fw_plan1_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n1], lot1,&
    6839                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt,  1,                        &
    6840                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6841                 :             : 
    6842                 :             :  if (mod(m2oeff, lot1) /= 0) then
    6843                 :             :    fw_plan1_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n1], mod(m2oeff, lot1),&
    6844                 :             :     zt, [lzt, m1zt], lzt,  1,                                        &
    6845                 :             :     zw, [ncache/2],  lot1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6846                 :             :  end if
    6847                 :             : 
    6848                 :             :  fw_plan2_lot = dplan_many_dft_2D(1, [n2], lot2,&
    6849                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                         &
    6850                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6851                 :             : 
    6852                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) then
    6853                 :             :    fw_plan2_rest = dplan_many_dft_2D(1, [n2], mod(n1eff,lot2),&
    6854                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1,                                       &
    6855                 :             :     zw, [ncache/2], lot2, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    6856                 :             :  end if
    6857                 :             : 
    6858                 :             :  ! Here we take advantage of non-blocking IALLTOALL:
    6859                 :             :  ! Perform the first step of MPI-FFT for ndat wavefunctions.
    6860                 :             :  do idat=1,ndat
    6861                 :             :    !
    6862                 :             :    ! transform along z axis
    6863                 :             :    ! input: G1,G3,G2,(Gp2)
    6864                 :             :    do j2=1,md2proc
    6865                 :             :      if (me_fft*md2proc+j2 <= m2ieff) then
    6866                 :             :        do i1=1,m1i,lot3
    6867                 :             :          ma=i1
    6868                 :             :          mb=min(i1+(lot3-1),m1i)
    6869                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    6870                 :             : 
    6871                 :             :          ! zero-pad n1dfft G_z lines
    6872                 :             :          ! input: G1,G3,G2,(Gp2)
    6873                 :             :          call fill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3i,m3i,n3,zf(1,i1,1,j2,idat),zw)
    6874                 :             : 
    6875                 :             :          if (n1dfft == lot3) then
    6876                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan3_lot, zw, zw)
    6877                 :             :          else
    6878                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan3_rest, zw, zw)
    6879                 :             :          end if
    6880                 :             : 
    6881                 :             :          ! Local rotation.
    6882                 :             :          ! input:  G1,R3,G2,(Gp2)
    6883                 :             :          ! output: G1,G2,R3,(Gp2)
    6884                 :             :          call scramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zw,zmpi2(:,:,:,:,idat))
    6885                 :             :        end do
    6886                 :             :      end if
    6887                 :             :    end do
    6888                 :             : 
    6889                 :             :    ! Interprocessor data transposition
    6890                 :             :    ! input:  G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    6891                 :             :    ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    6892                 :             :    if (nproc_fft > 1) then
    6893                 :             :      call timab(543,1,tsec)
    6894                 :             :      call xmpi_ialltoall(zmpi2(:,:,:,:,idat),2*md1*md2proc*nd3proc,&
    6895                 :             :                          zmpi1(:,:,:,:,idat),2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,requests(idat))
    6896                 :             :      call timab(543,2,tsec)
    6897                 :             :    end if
    6898                 :             :  end do ! idat
    6899                 :             : 
    6900                 :             :  ! The second step of MPI-FFT
    6901                 :             :  do idat=1,ndat
    6902                 :             :     ! Make sure communication is completed.
    6903                 :             :     if (nproc_fft>1) call xmpi_wait(requests(idat),ierr)
    6904                 :             : 
    6905                 :             :    do j3=1,nd3proc
    6906                 :             :      j3glob = j3 + me_fft*nd3proc
    6907                 :             :      if (me_fft*nd3proc+j3 <= n3) then
    6908                 :             :        Jp2stb=1; J2stb=1
    6909                 :             :        Jp2stf=1; J2stf=1
    6910                 :             : 
    6911                 :             :        ! transform along x axis
    6912                 :             :        do j=1,m2ieff,lot1
    6913                 :             :          ma=j
    6914                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),m2ieff)
    6915                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    6916                 :             : 
    6917                 :             :          ! Zero-pad input.
    6918                 :             :          ! input:  G1,G2,R3,G2,(Rp3)
    6919                 :             :          ! output: G2,G1,R3,G2,(Rp3)
    6920                 :             :          if (nproc_fft == 1) then
    6921                 :             :            call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2stb,J2stb,lot1,max1i,md1,m1i,n1,&
    6922                 :             :            md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi2(:,:,:,:,idat),zw, unused0, unused0, unused0)
    6923                 :             :          else
    6924                 :             :            call mpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2stb,J2stb,lot1,max1i,md1,m1i,n1,&
    6925                 :             :            md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zmpi1(:,:,:,:,idat),zw, unused0, unused0, unused0)
    6926                 :             :          end if
    6927                 :             : 
    6928                 :             :          ! Transform along x
    6929                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,(Rp3)
    6930                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    6931                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    6932                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan1_lot, zw, zt(1,j,1))
    6933                 :             :          else
    6934                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan1_rest, zw, zt(1,j,1))
    6935                 :             :          end if
    6936                 :             :        end do
    6937                 :             : 
    6938                 :             :        ! Transform along y axis (take into account c2c or c2r case).
    6939                 :             :        ! Must loop over the full box.
    6940                 :             :        !TODO this won't work
    6941                 :             :        if (cplexwf==1) then
    6942                 :             :          if(mod(lot2,2).ne.0) lot2=lot2-1 ! needed to introduce jeff
    6943                 :             :        end if
    6944                 :             : 
    6945                 :             :        do j=1,n1eff,lot2
    6946                 :             :          ma=j
    6947                 :             :          mb=min(j+(lot2-1),n1eff)
    6948                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    6949                 :             :          jeff=j
    6950                 :             :          includelast=1
    6951                 :             : 
    6952                 :             :          if (cplexwf==1) then
    6953                 :             :            jeff=2*j-1
    6954                 :             :            includelast=1
    6955                 :             :            if (mb==n1eff .and. n1eff*2/=n1) includelast=0
    6956                 :             :          end if
    6957                 :             : 
    6958                 :             :          ! Zero-pad the input.
    6959                 :             :          !  input: G2,R1,R3,(Rp3)
    6960                 :             :          ! output: R1,G2,R3,(Rp3)
    6961                 :             :          if (cplexwf==2) then
    6962                 :             :            call switch_cent(n1dfft,max2i,m2i,n2,lot2,n1,lzt,zt(1,1,jeff),zw)
    6963                 :             :          else
    6964                 :             :            call switchreal_cent(includelast,n1dfft,max2i,n2,lot2,m1zt,lzt,zt(1,1,jeff),zw)
    6965                 :             :          end if
    6966                 :             : 
    6967                 :             :          ! input:  R1,G2,R3,(Rp3)
    6968                 :             :          ! output: R1,R2,R3,(Rp3)
    6969                 :             :          ! Be careful here
    6970                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    6971                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan2_lot, zw, zw)
    6972                 :             :          else
    6973                 :             :            call dfftw_execute_dft(bw_plan2_rest, zw, zw)
    6974                 :             :          end if
    6975                 :             : 
    6976                 :             :          ! Multiply with potential in real space
    6977                 :             :          jx=cplex*(jeff-1)+1
    6978                 :             :          call multpot(cplexwf,cplex,includelast,nd1,nd2,n2,lot2,n1dfft,pot(jx,1,j3glob),zw)
    6979                 :             : 
    6980                 :             :          ! TRANSFORM BACK IN FOURIER SPACE
    6981                 :             :          ! transform along y axis
    6982                 :             :          ! input: R1,R2,R3,(Rp3)
    6983                 :             :          if (n1dfft == lot2) then
    6984                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_lot,  zw, zw)
    6985                 :             :          else
    6986                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan2_rest, zw, zw)
    6987                 :             :          end if
    6988                 :             : 
    6989                 :             :          !  input: R1,G2,R3,(Rp3)
    6990                 :             :          ! output: G2,R1,R3,(Rp3)
    6991                 :             :          if (cplexwf==2) then
    6992                 :             :            call unswitch_cent(n1dfft,max2o,m2o,n2,lot2,n1,lzt,zw,zt(1,1,jeff))
    6993                 :             :          else
    6994                 :             :            call unswitchreal_cent(n1dfft,max2o,n2,lot2,n1,lzt,zw,zt(1,1,jeff))
    6995                 :             :          end if
    6996                 :             :        end do ! j
    6997                 :             : 
    6998                 :             :        ! transform along x axis
    6999                 :             :        ! input:  R2,R1,R3,(Rp3)
    7000                 :             :        ! output: R2,G1,R3,(Rp3)
    7001                 :             :        do j=1,m2oeff,lot1
    7002                 :             :          ma=j
    7003                 :             :          mb=min(j+(lot1-1),m2oeff)
    7004                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    7005                 :             : 
    7006                 :             :          if (n1dfft == lot1) then
    7007                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_lot,  zt(1,j,1), zw)
    7008                 :             :          else
    7009                 :             :            call dfftw_execute_dft(fw_plan1_rest, zt(1,j,1), zw)
    7010                 :             :          end if
    7011                 :             : 
    7012                 :             :          ! input:  G2,G1,R3,Gp2,(Rp3)
    7013                 :             :          ! output: G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    7014                 :             :          if (nproc_fft == 1) then
    7015                 :             :            call unmpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2stf,J2stf,lot1,max1o,md1,m1o,n1,&
    7016                 :             :             md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zw,zmpi2(:,:,:,:,idat))
    7017                 :             :          else
    7018                 :             :            call unmpiswitch_cent(j3,n1dfft,Jp2stf,J2stf,lot1,max1o,md1,m1o,n1,&
    7019                 :             :             md2proc,nd3proc,nproc_fft,ioption,zw,zmpi1(:,:,:,:,idat))
    7020                 :             :          end if
    7021                 :             :        end do ! j
    7022                 :             :      end if
    7023                 :             :    end do
    7024                 :             : 
    7025                 :             :    ! Interprocessor data transposition
    7026                 :             :    ! input:  G1,G2,R3,Gp2,(Rp3)
    7027                 :             :    ! output: G1,G2,R3,Rp3,(Gp2)
    7028                 :             :    if (nproc_fft > 1) then
    7029                 :             :      call timab(544,1,tsec)
    7030                 :             :      call xmpi_ialltoall(zmpi1(:,:,:,:,idat),2*md1*md2proc*nd3proc, &
    7031                 :             :                          zmpi2(:,:,:,:,idat),2*md1*md2proc*nd3proc,comm_fft,requests(idat))
    7032                 :             :      call timab(544,2,tsec)
    7033                 :             :    end if
    7034                 :             :  end do
    7035                 :             : 
    7036                 :             :  do idat=1,ndat
    7037                 :             :    if (nproc_fft>1) call xmpi_wait(requests(idat),ierr)
    7038                 :             :    ! transform along z axis
    7039                 :             :    ! input: G1,G2,R3,(Gp2)
    7040                 :             :    !lot=ncache/(4*n3)
    7041                 :             :    do j2=1,md2proc
    7042                 :             :      if (me_fft*md2proc+j2 <= m2oeff) then
    7043                 :             :        do i1=1,m1o,lot3
    7044                 :             :          ma=i1
    7045                 :             :          mb=min(i1+(lot3-1),m1o)
    7046                 :             :          n1dfft=mb-ma+1
    7047                 :             : 
    7048                 :             :          ! input:  G1,G2,R3,(Gp2)
    7049                 :             :          ! output: G1,R3,G2,(Gp2)
    7050                 :             :          call unscramble(i1,j2,lot3,n1dfft,md1,n3,md2proc,nnd3,zmpi2(:,:,:,:,idat),zw)
    7051                 :             : 
    7052                 :             :           if (n1dfft == lot3) then
    7053                 :             :             call dfftw_execute_dft(fw_plan3_lot, zw, zw)
    7054                 :             :           else
    7055                 :             :             call dfftw_execute_dft(fw_plan3_rest, zw, zw)
    7056                 :             :           end if
    7057                 :             : 
    7058                 :             :          call unfill_cent(md1,md3,lot3,n1dfft,max3o,m3o,n3,zw,zf(1,i1,1,j2,idat))
    7059                 :             :          ! output: G1,G3,G2,(Gp2)
    7060                 :             :        end do
    7061                 :             :      end if
    7062                 :             :    end do
    7063                 :             : 
    7064                 :             :    ! Complete missing values with complex conjugate
    7065                 :             :    ! Inverse of ix is located at nx+2-ix , except for ix=1, for which it is 1.
    7066                 :             :    if (cplexwf==1) then
    7067                 :             :      do i3=1,m3o
    7068                 :             :        i3inv=m3o+2-i3
    7069                 :             :        if (i3==1) i3inv=1
    7070                 :             :        if (m2oeff>1)then
    7071                 :             :          do i2=2,m2oeff
    7072                 :             :            i2inv=m2o+2-i2
    7073                 :             :            zf(1,1,i3inv,i2inv,idat)= zf(1,1,i3,i2,idat)
    7074                 :             :            zf(2,1,i3inv,i2inv,idat)=-zf(2,1,i3,i2,idat)
    7075                 :             :            do i1=2,m1o
    7076                 :             :              i1inv=m1o+2-i1
    7077                 :             :              zf(1,i1inv,i3inv,i2inv,idat)= zf(1,i1,i3,i2,idat)
    7078                 :             :              zf(2,i1inv,i3inv,i2inv,idat)=-zf(2,i1,i3,i2,idat)
    7079                 :             :            end do
    7080                 :             :          end do
    7081                 :             :        end if
    7082                 :             :      end do
    7083                 :             :    end if
    7084                 :             : 
    7085                 :             :  end do ! idat
    7086                 :             : 
    7087                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_lot)
    7088                 :             :  if (mod(m1i, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan3_rest)
    7089                 :             : 
    7090                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_lot)
    7091                 :             :  if (mod(m2ieff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan1_rest)
    7092                 :             : 
    7093                 :             :  call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_lot)
    7094                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(bw_plan2_rest)
    7095                 :             : 
    7096                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_lot)
    7097                 :             :  if (mod(m1o, lot3) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan3_rest)
    7098                 :             : 
    7099                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_lot)
    7100                 :             :  if (mod(m2oeff, lot1) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan1_rest)
    7101                 :             : 
    7102                 :             :  call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_lot)
    7103                 :             :  if (mod(n1eff, lot2) /= 0) call dfftw_destroy_plan(fw_plan2_rest)
    7104                 :             : 
    7105                 :             :  ABI_FREE(zmpi2)
    7106                 :             :  ABI_FREE(zw)
    7107                 :             :  ABI_FREE(zt)
    7108                 :             :  if (nproc_fft > 1)  then
    7109                 :             :    ABI_FREE(zmpi1)
    7110                 :             :  end if
    7111                 :             : 
    7112                 :             : #else
    7113                 :           0 :  ABI_ERROR("FFTW3 support not activated")
    7114                 :             :  ABI_UNUSED((/cplexwf,cplex,ndat,n1,n2,n3,nd1,nd2,nd3,nd3proc/))
    7115                 :             :  ABI_UNUSED((/max1i,max2i,max3i,m1i,m2i,m3i,md1,md2proc,md3/))
    7116                 :             :  ABI_UNUSED((/max1o,max2o,max3o,m1o,m2o,m3o,comm_fft,nproc_fft,me_fft/))
    7117                 :             :  ABI_UNUSED((/pot(1,1,1),zf(1,1,1,1,1)/))
    7118                 :             : #endif
    7119                 :             : 
    7120                 :           0 : end subroutine fftw3_applypot_many
    7121                 :             : !!***
    7122                 :             : 
    7123                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    7124                 :             : 
    7125                 :             : !!****f* m_fftw3/fftw3_poisson
    7126                 :             : !! NAME
    7127                 :             : !! fftw3_poisson
    7128                 :             : !!
    7129                 :             : !! FUNCTION
    7130                 :             : !!  Solve the Poisson equation in G-space given the density, n(r),
    7131                 :             : !!  in real space of the FFT box.
    7132                 :             : !!
    7133                 :             : !! INPUTS
    7134                 :             : !! cplex=1 if fofr is real, 2 if fofr is complex
    7135                 :             : !! nx,ny,nz=Number of FFT points along the three directions.
    7136                 :             : !! ldx,ldy,ldz=Leading dimension of the array nr and vg.
    7137                 :             : !! ndat = Number of densities
    7138                 :             : !! vg(nx*ny*nz)=Potential in reciprocal space.
    7139                 :             : !!
    7140                 :             : !! SIDE EFFECTS
    7141                 :             : !! nr(cplex*ldx*ldy*ldz*ndat)
    7142                 :             : !!    input: n(r) (real or complex)
    7143                 :             : !!    output: the hartree potential in real space
    7144                 :             : !!
    7145                 :             : !! NOTES
    7146                 :             : !!   vg is given on the FFT mesh instead of the augmented mesh [ldx,ldy,ldz]
    7147                 :             : !!   in order to simplify the interface with the other routines operating of vg
    7148                 :             : !!
    7149                 :             : !! SOURCE
    7150                 :             : 
    7151                 :           0 : subroutine fftw3_poisson(cplex,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat,vg,nr)
    7152                 :             : 
    7153                 :             : !Arguments ------------------------------------
    7154                 :             : !scalars
    7155                 :             :  integer,intent(in) :: cplex,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat
    7156                 :             : !arrays
    7157                 :             :  real(dp),intent(inout) :: nr(cplex*ldx*ldy*ldz*ndat)
    7158                 :             :  real(dp),intent(in) :: vg(nx*ny*nz)
    7159                 :             : 
    7160                 :             : #ifdef HAVE_FFTW3
    7161                 :             : !Local variables-------------------------------
    7162                 :             : !scalars
    7163                 :             :  integer,parameter :: rank1=1,rank2=2
    7164                 :             :  integer :: ii,jj,kk,sidx,ig,ir,vgbase,ypad
    7165                 :             :  integer, parameter :: nthreads=1
    7166                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: bw_plan_xy,bw_plan3
    7167                 :             :  integer(KIND_FFTW_PLAN) :: fw_plan_xy,fw_plan3
    7168                 :             :  real(dp) :: fft_fact,vg_fftfact
    7169                 :             : ! *************************************************************************
    7170                 :             : 
    7171                 :             :  !write(std_out,*)"in poisson"
    7172                 :             :  ABI_CHECK(cplex==2,"cplex!=2 not coded")
    7173                 :             :  ABI_CHECK(ndat==1,"ndat!=1 not coded")
    7174                 :             : 
    7175                 :             :  fft_fact = one/(nx*ny*nz)
    7176                 :             : 
    7177                 :             :  ! The prototype for sfftw_plan_many_dft is:
    7178                 :             :  ! sfftw_plan_many_dft(n, howmany,
    7179                 :             :  !   fin,  iembed, istride, idist,
    7180                 :             :  !   fout, oembed, ostride, odist, isign, my_flags)
    7181                 :             : 
    7182                 :             :  ! 1) ldx*ldy transforms along Rz.
    7183                 :             :  fw_plan3 = fftw3_plan_many_dft(rank1, (/nz/), ldx*ldy, & ! We have to visit the entire augmented x-y plane!
    7184                 :             :    nr, (/ldx, ldy, ldz/), ldx*ldy, 1,                  &
    7185                 :             :    nr, (/ldx, ldy, ldz/), ldx*ldy, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    7186                 :             : 
    7187                 :             :  call fftw3_execute_dft(fw_plan3, nr, nr) ! Now we have nr(x,y,Gz)
    7188                 :             :  call fftw3_destroy_plan(fw_plan3)
    7189                 :             : 
    7190                 :             :  ! R --> G Transforms in x-y plane
    7191                 :             :  fw_plan_xy = fftw3_plan_many_dft(rank2, [nx,ny], 1, &
    7192                 :             :      nr, (/ldx, ldy, ldz/), 1, 1,                   &
    7193                 :             :      nr, (/ldx, ldy, ldz/), 1, 1, ABI_FFTW_FORWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    7194                 :             : 
    7195                 :             :  ! G --> R Transforms in x-y plane
    7196                 :             :  bw_plan_xy = fftw3_plan_many_dft(rank2, [nx, ny], 1, &
    7197                 :             :      nr, (/ldx, ldy, ldz/), 1, 1,                    &
    7198                 :             :      nr, (/ldx, ldy, ldz/), 1, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    7199                 :             : 
    7200                 :             :  ! Loop on z-planes.
    7201                 :             :  do kk=1,nz
    7202                 :             :    sidx = 1 + cplex*(kk-1)*ldx*ldy  !+ cplex*(dat-1) * ldx*ldy*ldz
    7203                 :             : 
    7204                 :             :    call fftw3_execute_dft(fw_plan_xy, nr(sidx:), nr(sidx:))
    7205                 :             : 
    7206                 :             :    ! At this point we have nr(Gx,Gy,Gz) on the current plane.
    7207                 :             :    ! Multiply by vc(Gx,Gy,Gz) and then back transform immediately to get vc(x,y,Gz)
    7208                 :             :    ! Note that nr is complex whereas vg is real.
    7209                 :             :    ! Besides, FFTW returns not normalized FTs if sign=-1 so we have to scale by fft_fact
    7210                 :             :    vgbase = (kk-1)*nx*ny !;vgbase = (kk-1)*ldx*ldy
    7211                 :             : 
    7212                 :             :    ig = 0
    7213                 :             :    do jj=1,ny
    7214                 :             :      ypad = cplex*(jj-1)*ldx + sidx
    7215                 :             :      do ii=1,nx
    7216                 :             :        ig = ig + 1
    7217                 :             :        vg_fftfact = vg(vgbase+ig) * fft_fact
    7218                 :             : 
    7219                 :             :        ir = cplex*(ii-1) + ypad
    7220                 :             :        nr(ir:ir+1) = nr(ir:ir+1) * vg_fftfact
    7221                 :             :      end do
    7222                 :             :    end do
    7223                 :             : 
    7224                 :             :    call fftw3_execute_dft(bw_plan_xy, nr(sidx:), nr(sidx:))
    7225                 :             :  end do
    7226                 :             : 
    7227                 :             :  ! Free plans
    7228                 :             :  call fftw3_destroy_plan(fw_plan_xy)
    7229                 :             :  call fftw3_destroy_plan(bw_plan_xy)
    7230                 :             : 
    7231                 :             :  ! Final transforms of vc(x,y,Gz) along Gz to get vc(x,y,z)
    7232                 :             :  bw_plan3 = fftw3_plan_many_dft(rank1, (/nz/), ldx*ldy, & ! We have to visit the entire augmented x-y plane!
    7233                 :             :    nr, (/ldx, ldy, ldz/), ldx*ldy, 1,                  &
    7234                 :             :    nr, (/ldx, ldy, ldz/), ldx*ldy, 1, ABI_FFTW_BACKWARD, ABI_FFTW_ESTIMATE, nthreads)
    7235                 :             : 
    7236                 :             :  call fftw3_execute_dft(bw_plan3, nr, nr)
    7237                 :             :  call fftw3_destroy_plan(bw_plan3)
    7238                 :             : 
    7239                 :             : #else
    7240                 :             :  ABI_UNUSED((/cplex,nx,ny,nz,ldx,ldy,ldz,ndat/))
    7241                 :             :  ABI_UNUSED((/nr(1),vg(1)/))
    7242                 :             : #endif
    7243                 :             : 
    7244                 :           0 : end subroutine fftw3_poisson
    7245                 :             : !!**
    7246                 :             : 
    7247                 :             : !----------------------------------------------------------------------
    7248                 :             : 
    7249                 :             : END MODULE m_fftw3
    7250                 :             : !!***
        

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