Qu'est-ce que Arcane ?

Table des matières

• Installation
• API Publique
• Utilisation dans un code de calcul

Arcane est un environnement de développement pour les codes de calculs numériques parallèles. Il prend en charge les aspects architecturaux d'un code de calcul comme les structures de données pour le maillage, le parallélisme mais aussi des aspects plus liés à l'environnement comme la configuration du jeu de données.

Arcane peut s'utiliser de deux manières:

• le mode code de calcul. Il s'agit du mode classique dans lequel Arcane gère l'ensemble des éléments d'un code de calcul. Ce mode est décrit dans le chapître Utilisation dans un code de calcul. Dans ce mode Arcane gère automatiquement l'initialisation du calcul, la boucle en temps, les dépouillements et les protections/reprises.
• le mode autonome. Dans ce mode Arcane s'utilise sous la forme d'une simple bibliothèque offrant des fonctionnalités pour le parallélisme, la gestion des maillages ou la gestion des accélérateurs. Ce mode est décrit dans le chapître Lancement direct d'une exécution

Installation

La procédure d'installation est décrite ici

API Publique

L'API publique d'Arcane contient les répertoires d'en-tête suivants:

arcane/utils
arcane/core/*
arcane/geometry
arcane/accelerator/core
arcane/accelerator
arcane/launcher
arcane/materials
arcane/hdf5
arcane/cartesianmesh

Arcane utilise les composantes suivantes de Arccore. Elle n'ont normalement pas besoin d'être incluses directement par l'utilisateur:

arccore/base
arccore/collections
arccore/concurrency
arccore/message_passing
arccore/serialize
arccore/trace

Les autres répertoires sont considérés comme internes à Arcane et ne doivent pas être utilisés.

Utilisation dans un code de calcul

Un code de calcul, quel qu'il soit, peut être vu comme un système prenant certaines valeurs en entrée et fournissant des valeurs en sortie en effectuant des opérations. Comme il est impossible de pouvoir traiter tous les types de codes de calcul, Arcane se restreint aux codes de calcul ayant les propriétés suivantes :

• le déroulement de l'exécution peut être décrit comme une répétition d'une suite d'opérations, chaque exécution de la suite d'opération étant appelé une itération ;
• Le domaine de calcul est discrétisé dans l'espace en un ensemble d'éléments, le maillage. Ce maillage peut être 1D, 2D ou 3D. Un maillage est constitué d'au plus quatre types d'éléments : les noeuds, les arêtes, les faces et les mailles. Les valeurs manipulées par le code reposent sur un de ces types d'éléments.

Chacun des termes décrit précédemment possède une terminologie propre à Arcane :

• une opération du code est appelée un point d'entrée.
• La description de la suite d'opération s'appelle la boucle en temps
• les valeurs manipulées sont appelées des variables. Par exemple, la température, la pression sont des variables.

En général, un code de calcul peut être décomposé en plusieurs parties distinctes. Par exemple, le calcul numérique proprement dit et la partie effectuant des sorties pour le dépouillement. De même, un code peut utiliser plusieurs physiques : hydrodynamique, thermique, ... Pour assurer la modularité d'un code, Arcane fournit ce qu'on appelle un module qui regroupe l'ensemble des points d'entrée et variables correspondant à une partie donnée du code.

Enfin, les modules ont souvent besoin de capitaliser certaines fonctionnalités. Par exemple, un module thermique et un module hydrodynamique peuvent vouloir utiliser le même schéma numérique. Pour assurer la capitalisation du code, Arcane fournit ce qu'on appelle un service

Les 4 notions décrites précédemment (point d'entrée, variable, module et service) sont les notions de base de Arcane. Elles sont décrites plus en détail dans le document Types fondamentaux. Néanmoins, avant de voir plus en détail le fonctionnement de ces trois objets, il faut connaître les notions de base présentées dans les chapitres de ce document.

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Débuter avec Arcane Structures et types de base