RELEASE NOTES UPDATE RELEASE SIMONA0712 (december 2007)

Transcriptie

1 RELEASE NOTES UPDATE RELEASE SIMONA0712 (december 2007) RIJKSWATERSTAAT RIKZ

2 Inhoud Inhoud Inleiding Informatie voor gebruikers Grootschalige vernieuwing van het temperatuurmodel in WAQUA/TRIWAQ Aanpassing van de energieverliesterm van overlaten Uitschakeling van het swapping-mechanisme van SIMONA Uitbreiding van de examples-directory Meerdere kleine wijzigingen Informatie voor programmeurs Nieuw make-systeem voor Linux en Windows Uitbreiding van de documentatie voor programmeurs Compatibiliteit Compatibiliteit met vorige versie van de programmatuur Aankondiging m.b.t. verouderde functionaliteit Bekende problemen / restricties Algemene restricties Restricties voor het Linux-platform Restricties voor het Windows XP-platform Restricties voor het HP-platform Configuratie Platforms Producten Bestanden Versienummers... 10

3 1. Inleiding Deze Release notes horen bij de SIMONA update release Simona0712 die is gebaseerd op de moederversie van SIMONA van begin december In dit document worden in het kort de belangrijkste wijzigingen beschreven die sinds de vorige update-release (Simona0709) zijn doorgevoerd. Deze wijzigingen betreffen: Grootschalige vernieuwing van het temperatuurmodel in WAQUA/TRIWAQ; Aanpassing van de energieverliesterm van overlaten; Uitschakeling van het swapping-mechanisme van SIMONA; Uitbreiding van de examples-directory en van de documentatie voor programmeurs; Verschillende uitbreidingen en bug-fixes naar aanleiding van service-calls. 2. Informatie voor gebruikers In dit hoofdstuk worden de voor de gebruiker belangrijkste wijzigingen opgesomd. Allerlei kleine verbeteringen in de programmatuur zoals extra controles in de programma's, sommige verbeteringen in de documentatie worden niet apart vermeld. 2.1 Grootschalige vernieuwing van het temperatuurmodel in WAQUA/TRIWAQ In WAQUA was het mogelijk om temperatuur te laten berekenen, maar dit was niet volledig functioneel. Via meerdere aanpassingen is het temperatuurmodel flink verbeterd. Qua modellering van temperatuurseffecten worden er nu zowel in WAQUA als in TRIWAQ meerdere formuleringen ondersteund. Naast de heat-exchange formuleringen van Sweers en van Ludikhuizen is het heat-balance model van het POL (Lane&Gill) toegevoegd. Dit model is onder andere gebruikt in het NOMADS2-project, waarvoor het in een tijdelijke versie van TRIWAQ was ingebouwd. De aansturing van de temperatuurmodellen via de simulatie-invoerfile is verbeterd. Daarbij is ook de de opgave van meteo-invoer voor het temperatuurmodel (luchttemperatuur, vochtigheid, bewolking, zonne-instraling) gemakkelijker en krachtiger gemaakt. Voor alle meteo-grootheden kunnen tijdseries worden opgegeven. Er zijn voorbereidingen getroffen voor het gebruik van ruimtelijk varierende data, maar die data bleken niet goed te verkrijgen te zijn. Dat kan later worden uitgewerkt zodra er wel nieuwe meteo-gegevens beschikbaar komen. Verder is het mogelijk gemaakt om "powerstations" op te geven, waarmee koppelingen tussen inname- en lozingspunten kunnen worden gelegd. Dit is met name voor energiecentrales van belang, bijvoorbeeld wanneer de temperatuur van het water door de centrale met vijf graden wordt verhoogd. De temperatuur van het water dat wordt geloosd is dan niet vantevoren bekend en moest voorheen via trial-and-error worden uitgezocht. Dit kan nu elegant via powerstations worden opgelost, omdat de temperatuur, zoutheid en concentraties van opgeloste stoffen daarbij tussen de inname en lozing kunnen worden verhoogd en verlaagd. Powerstations worden ook in parallelle berekeningen volledig ondersteund. Tenslotte zijn er in de numerieke implementatie van het temperatuurmodel verbeteringen gemaakt en is de berekening van de warmteflux beter afgescheiden van het transportgedeelte van WAQUA/TRIWAQ. 3

4 2.2 Aanpassing van de energieverliesterm van overlaten In de overlaatroutines werd het energieverlies van een overlaat steeds omgerekend naar een bijdrage aan de bodemwrijvingsterm. Dit is (mede) zo gedaan omdat geheugenruimte vroeger duur was. Dat geldt tegenwoordig niet meer. Daarnaast had het verwerken in de wrijvingsterm verschillende nadelen. Daarom is de energieverliesterm voor overlaten nu in een apart array geïmplementeerd. Voordelen van de nieuwe implementatie zijn: de bodemwrijvingsterm en het energieverlies kunnen apart worden onderzocht; de koppeling richting morfologie, waarin de bodemwrijving een belangrijke rol speelt, wordt eenvoudiger; een probleem wordt verholpen m.b.t. opstuwing bij het overstromen van overlaten; de weerstandskracht t.g.v. overlaten zou loodrecht op de overlaat moeten weken, en dat is door de afhandeling via de bodemwrijving niet altijd het geval; de berekeningen voor overlaten worden eenvoudiger, waardoor ook toekomstige aanpassingen (bijv. impliciet rekenen) gemakkelijker kunnen worden geïmplementeerd. 2.3 Uitschakeling van het swapping-mechanisme van SIMONA SIMONA is ontstaan in een tijd waarin programmeeromgevingen nog lang niet zo krachtig waren als nu. Met name was het in Fortran77 niet mogelijk om op run-time, op basis van de dimensies van de simulatie, nieuwe arrays aan te maken. Daarnaast was geheugenruimte beperkt en werd er door het operating-systeem geen swapping uitgevoerd. Daarom wordt er in SIMONA een eigen memory management systeem en swapping mechanisme gebruikt. Ondertussen is er veel veranderd in mogelijkheden van moderne PC's. Daardoor is het swapping-mechanisme van SIMONA achterhaald. Tegenwoordig is het swappen in de meeste gevallen een vergissing van de gebruiker, en kan er gemakkelijk een grotere buffersize worden gebruikt. En als een berekening te groot wordt voor de computer dan kan er geheugen worden bijgeprikt of van parallel rekenen gebruik worden gemaakt. Als laatste uitweg kan het swapping mechanisme van Windows of van Linux worden gebruikt. Dat is overigens niet aan te raden omdat het de berekening net als het swapping mechanisme van SIMONA enorm vertraagt. Er is een aanpassing aan de SIMONA tools bibliotheek gemaakt waarmee het swappen uitgeschakeld wordt. Wanneer er meer geheugen nodig is dan er in de gebruikte buffer-array past dan wordt er een foutmelding gegeven en wordt het programma afgebroken. 2.4 Uitbreiding van de examples-directory De examples-directory is uitgebreid met extra voorbeelden voor het op weg komen in het gebruik van de SIMONA-programmatuur. De beschikbare voorbeeld-invoerfiles zijn compleet werkend gemaakt en er zijn steeds voorbeeld start-scripts toegevoegd. Daarnaast zijn er voorbeelden gemaakt voor de programma's Simpar en Slib3d, voor het gebruik van de DDHOR-functionaliteit van Waqua/Triwaq, voor het gebruik van de user-transport routine, en voor het gebruik van de Dirsys-programmatuur. De laatste twee voorbeeld-directories zijn wel wat complexer dan de rest omdat er nieuwe executables bij moeten worden gecompileerd. 2.5 Meerdere kleine wijzigingen In IPW is een correctie gemaakt voor het schrijven van keywords m.b.t. output-data voor een submodel. In Waqwnd zijn kleine correcties gemaakt met betrekking tot de tijdzone en de conversie naar stresses. 4

5 Voor de dynamische barriersturing is het maximum aantal stuurtabellen vergroot. In Obs2sds is een correctie gemaakt voor gebruik in combinatie met krom-op-de-bol coordinaten. In Visipart zijn uitbreidingen gemaakt voor het inlezen van WAQUA enclosures en areasfiles waarin diagonale lijnstukken worden gebruikt. Het opgeven van experiment-namen is gewijzigd. Voorheen moest de experimentnaam aan veel executables worden doorgegeven en gebruikten de perl-procedures het programma Sdsexp om de naam uit een SDS-file op te vragen. Vanaf nu wordt Sdsexp niet meer gebruikt, maar zoeken de executables zelf uit welk experiment er op de SDSfile beschikbaar is. In Coexec en Waqpro is een controle toegevoegd op de opgegeven tolerantie voor het matchen van roosters voor DDHOR-berekeningen. Het matchen wordt afgebroken wanneer deze tolerantie te groot is ten opzichte van de roosterafstanden van de gebruikte grids. In Waqpro is een fout in het conservatieve advectieschema verholpen die bij de uniformering van WAQUA en TRIWAQ is ontstaan. Het restarten van een parallelle berekening waarin Kalman-filtering werd gebruikt ging fout omdat bepaalde informatie van de subdomeinen verkeerd werd samengevoegd. Hiervoor is een aanpassing gemaakt aan de LDS beschrijvingsfile voor de collector Coppos. Het programma Waqbhd is verwijderd uit de SIMONA programmatuur. Dit programma werd gebruikt om tijdseries in een andere vorm op de SDS-file te zetten, met name voor performanceverbetering van Simview. Een praktijktest heeft uitgewezen dat die andere vorm voor Waqview niet nodig is. In Sirecovr is een kleine uitbreiding gemaakt voor het herstellen van SDS-files van parallelle runs. De Matlab-programmatuur van SIMONA is aangepast zodat ze kan worden gebruikt met Matlab versie 7.5. Mogelijkerwijs werkt de programmatuur ook met Matlab versie 6.5, maar dit is niet gegarandeerd. 3. Informatie voor programmeurs In de afgelopen periode zijn er slechts beperkte aanpassingen gemaakt aan de procedures en werkwijzen voor het beheer en onderhoud van de programmatuur. Deze zijn van belang voor alle SIMONA programmeurs. 3.1 Nieuw make-systeem voor Linux en Windows Het compileren van alle onderdelen van SIMONA gebeurde voorheen verschillend onder Linux en onder Windows. Onder Linux werd een uitgebreide Makefile gebruikt, en werden allerlei hulpbestanden (foutmeldingen, referentiearrays, documentatie) door deze Makefile op de goede plek geïnstalleerd. Onder Windows werden projectbestanden gebruikt die alleen het compileren van de executables verzorgden. Deze situatie gaf problemen omdat enerzijds Linux en extra handmatige kopieerslagen nodig waren voor het installeren voor het Windows-platform, en anderzijds omdat de projectbestanden niet consequent werden bijgewerkt. 5

6 Bij de vorige release is er een nieuw make-systeem geïntroduceerd. Hierin worden alle acties die voorheen door de Makefile geregeld werden door perl-scripts gedaan. Deze scripts werken zowel onder Linux als onder Windows, zodat er voor beide platformen gemakkelijk een nieuwe versie kan worden gegenereerd. In de afgelopen periode is er een groot aantal kleine correcties en uitbreidingen gemaakt aan het nieuwe systeem. Bijvoorbeeld is de hoeveelheid uitvoer verminderd en worden er nu ook automatisch projectfiles ten behoeve van Microsoft Visual Studio gegenereerd. Verder is het gebruikt van het nieuwe make-systeem aan het rapport over de beheeromgeving en werkwijzen toegevoegd. 3.2 Uitbreiding van de documentatie voor programmeurs Voor programmeurs zijn er uitbreidingen gemaakt aan de documentatie om wegwijs te raken in het systeem. Er is een snelstartgids gemaakt voor het leren programmeren aan SIMONA (Simona rapport ), en daarin wordt ook uitgebreid aandacht besteed aan de functie en opzet van de SIMONA tools bibliotheek. Verder is er een handleiding gemaakt voor het programmeren van perl-procedures voor het starten van applicaties (Simona rapport ). Tenslotte is het werkwijzendocument voor SIMONA programmeurs (Simona rapport ) uitgebreid met informatie over het nieuwe make-systeem 4. Compatibiliteit 4.1 Compatibiliteit met vorige versie van de programmatuur In deze paragraaf besteden we aandacht aan een aantal specifieke punten die van belang zijn bij de overstap van de vorige naar de huidige versie van de programmatuur. Zijn alle oude functionaliteiten nog beschikbaar? Nee. De oude mechanismen voor temperatuurmodellering zijn verwijderd uit de programmatuur. Verder kunnen overlaten alleen op de nieuwe manier berekend worden. Moet je aanpassingen doen aan je modelinvoer om deze versie (met oude functionaliteit) te kunnen gebruiken? Nee, tenzij het oude temperatuurmodel wordt gebruikt. Moet je aanpassingen doen aan je modelinvoer om nieuwe functionaliteit te kunnen gebruiken? Ja, voor het temperatuurmodel moeten nieuwe keywords worden toegevoegd. Moet je nieuwe filters aanmaken om deze versie (met oude functionaliteit) te kunnen gebruiken (evt. per Kalman-methode verschillend)? Nee Moet je nieuwe filters aanmaken om de nieuwe functionaliteit van de nieuwe release te kunnen gebruiken (evt. per Kalman-methode verschillend)? Ja, als het temperatuurmodel gebruikt wordt dan wordt er een extra grootheid getransporteerd en daarvoor moet het Kalman-filter worden aangepast. 6

7 Is de nieuwe functionaliteit voor alle onderdelen beschikbaar? Ja Zijn er nieuwe Keywords? Ja, voor het nieuwe temperatuurmodel: - MESH - POWERSTATIONS en sub-keywords - GENERAL - METEO_DATA en sub-keywords - TRANSPORT - FORCINGS - POWERSTATIONS en sub-keywords - HEATMODEL en sub-keywords (HEATEXCHANGE, HEATBALANCE) Zijn er wijzigingen in de bestaande Keywords? Verwijderd: - TRANSPORT - TEMPERATURE: sub-keywords TEMPMODEL, CLOUDFRACT, e.d. - TRANSPORT - POWERSTATIONS en sub-keywords - TRANSPORT - FORCINGS - TEMPERATURE en sub-keywords (FLUXRAD, DRYBULB, ed.) Zijn de wijzigingen doorgevoerd in alle voor- en nabewerkingsprogramma's? De keywords voor temperatuurmodellering zijn nog niet toegevoegd in IPW. Zijn er wijzigingen in de meldingen door het systeem? Nee Zijn de resultaten veranderd? Ja. De aanpassingen met betrekking tot overlaten leveren beperkte verschillen (meestal tot enkele mm) op in modellen met overlaten. De inhoud van arrays czu en weirde is anders geworden. De eerste bevat niet langer het energieverlies van overlaten, de tweede geeft nu het verlies van energiehoogte in meters weer. De Chezy-correctie met betrekking tot dichtheidsverschillen wordt nu ook in overlaatpunten toegepast. Is er uitvoer (zowel messagefile als SDS-file) geschrapt? Ja. De experimentnaam wordt niet meer afgedrukt in de headers. 4.2 Aankondiging m.b.t. verouderde functionaliteit Om het complete SIMONA-systeem beheersbaar te houden moet er van tijd tot tijd verouderde functionaliteit uit het systeem worden geschrapt. De volgende functies zijn hiervoor genomineerd: Programma Waqpan Het programma Waqpan wordt al geruime tijd niet meer ondersteund en ook niet bijgewerkt ten aanzien van aanpassingen elders in het systeem. In plaats daarvan kunnen Sidonia en Getdata worden gebruikt. Bij een gebruikerstest is gebleken dat niet alle functionaliteit van Waqpan reeds door Getdata wordt gedekt. Daarvoor wordt een uitbreiding van Getdata gemaakt. Daarna wordt opnieuw bekeken of Getdata als 7

8 alternatief voor Waqpan volstaat. Als dat zo is dan zal Waqpan worden verwijderd uit het systeem. Programma's Cmpbnd en Adobs Het programma Cmpbnd is opgevolgd door het generieker programma Cmpser, het programma Adobs is opgevolgd door het krachtigere Obs2sds. Zodra de Nautboom-3 (operationeel voorspelsysteem voor hydro-meteo centra) volledig operationeel is zullen de programma's Cmpbnd en Adobs worden verwijderd uit het systeem. 5. Bekende problemen / restricties In deze paragraaf bespreken we de beperkingen en bekende problemen van de huidige release. Eerst geven we de restricties die voor alle platformen gelden, daarna de restricties per platform. 5.1 Algemene restricties - Bij gebruik van afwijkende buffersizes in DDHOR-berekeningen moet de bufsize in de DDHOR configuratiefile op dezelfde regel worden gespecificeerd als de executable. 5.2 Restricties voor het Linux-platform - IPW wordt niet ondersteund op LINUX. 5.3 Restricties voor het Windows XP-platform - Interactieve programma's zoals rsds.pl en sidsview.pl sluiten niet helemaal netjes af. Er moet nog een extra keer op <enter> worden gedrukt nadat het programma eigenlijk beëindigd had moeten worden. - Het redirecten van invoer naar sidsview.pl (< invoerfile) werkt niet goed - Uitvoer 'sluizen' onder WINDOWS. Op het WINDOWS-platform is het mogelijk om de perl-scripts direct aan te roepen als zij in het zoekpad staan, dus zonder expliciet het commando 'perl' te gebruiken. Hierbij werkt het 'sluizen' van de uitvoer van het script naar een ander programma niet goed. Dit is een bekende beperking van perl voor WINDOWS. - Optie back werkt niet Op het Windows XP platform kunnen rekenprocessen niet met optie '-back yes' in de achtergrond worden opgestart. Als men de volledige aanroep van een script weet kan deze in zijn geheel in de achtergrond worden opgestart via 'start waqpro.pl -runid <runid>...'. Het woordje "start" doet hier iets vergelijkbaars als "&" op Unix/Linux - Het gebruik van slashes in GETDATA Perl gebruikt de backslash ('\') als een bijzonder ('escape'-) teken. Indien een padnaam wordt opgegeven als bestandsnaam moeten de backslashes daarom dubbel getypt worden. Als alternatief kunnen voorwaartse slashes gebruikt worden zoals dit onder UNIX gebeurt. - Parallel rekenen in WAQAD 8

9 De optie -nproc van parallel WAQAD (tegelijkertijd op aparte computers berekenen van meerdere "finite differences") werkt niet op het Windows platform en wordt genegeerd. - Het GRIB formaat voor Waqwnd wordt niet ondersteund op het Windows platform. 5.4 Restricties voor het HP-platform - Voor de update (december) worden de HP-binaire bestanden alleen op verzoek geleverd. - IPW wordt niet ondersteund op HP. - In WAQVIEW kan geen gebruik worden gemaakt van de devices jpg, wmf, bmp en png. - Parallel rekenen en domein decompositie worden niet ondersteund op HP. 6. Configuratie 6.1 Platforms Door SIMONA B&O worden drie platforms ondersteund: HP9000/700 onder HP-UX 11.xx LINUX PC onder WINDOWS 2000 en WINDOWS XP Precieze vereisten aan de configuratie worden beschreven in de "Installatie-gids SIMONA". 6.2 Producten De standaard SIMONA levering bestaat uit de volgende onderdelen: SIMONA productieversie (binaire uitlevering voor Linux, Windows), inclusief documentatie in pdf en de IPW productieversie; SIDONIA productieversie (installer voor Linux en Windows), SIMONA installer voor Linux en Windows; geschikte versies van bepaalde externe systemen; Release notes (huidig document) 6.3 Bestanden Hieronder volgt een opsomming en uitleg van de belangrijkste bestanden uit de SIMONAomgeving. Met $SIMONADIR wordt de productie-directory van SIMONA op het lokale systeem bedoeld. - $SIMONADIR/README - bestand met informatie over de release - $SIMONADIR/INSTALL.simona - bestand met informatie over de installatie van de release - $SIMONADIR/INSTALL.par-xp - Aanvullende instructies voor het gebruik van parallel 9

10 rekenen op het WINDOWS XP platform - $SIMONADIR/etc - configuratiebestanden: referentie-arrays, foutmeldingenbestand e.d. - $SIMONADIR/etc/linux/Settings.inc - instellingenbestand voor het LINUX -platform. Hierin moet met name de lokatie van MPICH2 worden ingesteld - $SIMONADIR/etc/win32/Settings.inc - instellingenbestand voor het WINDOWS -platform. Hierin moet met name de lokatie van MPICH2 en de drive-mapping worden ingesteld - $SIMONADIR/bin - directory met executeerbare programma's, met name perl run-procedures - $SIMONADIR/doc/index.html - Html-pagina voor toegang tot de documentatie (in pdfformaat). 7. Versienummers Na de update release Simona0712 gelden de volgende versienummers (zoals te vinden in de message-files, die bij de verschillende programma's behoren): ADCUM ADGLGR ADO2MD ADOBS ADPRKA ADPRO ADRPAR ADRSAV AGETWL CALIBRIV CLRSDS CMPBND CMPSER CNVOBS COEXEC COPPOS COPPRE DIFTOSDS DIRTST GETDATA GETSER HDFSDS IPW KALMAN MODNST OBS2SDS RSDS SDS2MAT SDSDIF SDSHDF SDSTOINC SICORRUPT SIDSVIEW SIERWR SIMPAR SIRECOVR SIREFT SLIB3D

11 WAQCLV WAQPAN WAQPRE WAQPRO WAQVIEW WAQWND