Improved AVX-512 vectorization code path

The original version of the AVX-512 vectorization (DEAL_II_VECTORIZATION_LEVEL = 3) was not properly tested. When I did some tests with gcc, it turned out that I had to fix a few issues. Now it compiles fine and the generated assembler code looks good, but there is no hardware out to test it yet.
I also improved some code comments.

Merge pull request #201 from bangerth/doc-update-5

Update an error message.

Update a comment.

Merge pull request #200 from bangerth/doc-updates-4

Update documentation.

More updates.

Update documentation.

The text describing the Solver base class must easily be 15 years old.
I can see 3 Germans writing it, accent, language problems, and all.

Merge pull request #199 from bangerth/doc-update-3

Minor doc update for the new manifold_id field.

Minor doc update.

We had forgotten to update the documentation for the new manifold_id field.
Also a few other touches of TLC.

Merge pull request #198 from tjhei/gla_broken_ghost_vec

PETSc and Trilinos vectors with ghost entries can now be reset to zero using = 0.0

Allow v=0.0 for ghosted PETSc and Trilinos vectors

Allow v=0.0 for ghosted PETSc and Trilinos vectors

add failing test for ghosted vectors

Merge pull request #196 from bangerth/step-52-updates

Step 52 updates

Give it a once over.

No functional changes, just updates to documentation and style.

Also remove output files.

Minor documentation updates.

Merge pull request #194 from tjhei/remove_face_it_assert

Remove Assert in CellAccessor::face()

Remove Assert in CellAccessor::face()

The Assert checked that DoFs are distributed before allowing the use of
::face(), which is overly restrictive.

Also see https://groups.google.com/d/topic/dealii/G3Xp-Uv72_M/discussion

Merge pull request #191 from tjhei/renumber_dofs_asserts

Check in DoFHandler::renumber_dofs() that DoFs are distributed

Check in DoFHandler::renumber_dofs() that DoFs are distributed

- This adds several Asserts to check that DoFs are distributed
before calling renumber_dofs() for active or level DoFs.
- Note that we now also require that you call distribute_dofs()
before distribute_mg_dofs().
- Updated documentation.

Merge pull request #193 from bangerth/omit-explicit-instantiations

Remove explicit instantiations.

Remove explicit instantiations.

Since these functions were moved to the header file, we no longer
need to explicitly instantiate them since every .cc file that uses
them will generate an instantiation where necessary.

Merge pull request #192 from vijaysm/vijaysm/tria_objects_release_fix

Making next_free_pair_object and next_free_single_object as inline functions

Making the next_free_pair_object and next_free_single_object as inline functions.
Also contains a patch from Wolfgang with changes to the instantiation file.

Background: In release mode, GNU-4.8.x (OSX) seem to optimize away the calls when
specializing the template functions and then symbol definitions seem to be different
between debug and optimized modes. This causes undefined linkage for release mode.

References:
[1] https://groups.google.com/forum/#!topic/dealii/c2qjAsuJ7Mc
[2] https://code.google.com/p/dealii/issues/detail?id=137
[3] https://groups.google.com/forum/#!msg/dealii/6RXRR-iac0Y/Tjzwg1rFRMQJ

Merge pull request #190 from tjhei/fix_typo

fix typo in comment

fix typo in comment

Merge pull request #187 from agrayver/petsc_mat_alloc

Preallocation of PETScWrappers::MPI::SparseMatrix with off-diagonal block nonzeros.

Merge branch 'petsc_mat_alloc' of https://github.com/agrayver/dealii into petsc_mat_alloc

Enable PETScWrappers::MPI::SparseMatrix interface to account for off-diagonal elements during preallocation.

Merge pull request #188 from andre-massing/massing/fix-mumps-detection-on-ubuntu-14.04

Added additional names for scalapack and blacs related libs on ubuntu 14...

Indent files properly.

Added additional names for scalapack and blacs related libs on ubuntu 14.04

Enable PETScWrappers::MPI::SparseMatrix interface to account for off-diagonal elements during preallocation.

Merge pull request #185 from tamiko/fix_cxx_test

Fix cxx test

CMake: Bugfix: Also sanitize (cpp) macros in enable_if_links

CMake: Remove test DEAL_II_HAVE_CXX11_ICCBOOSTSIGNALSBUG_OK

We cannot sanely test for this regression prior to boost setup. And after
boost setup it is incredibly ugly to do so because DEAL_II_WITH_STDCXX11 is
already processed.

Merge pull request #153 from bangerth/query-dof-associations

Allow querying whether a DoF is located on a vertex, line, etc.

Allow querying whether a DoF is located on a vertex, line, etc.

Merge pull request #184 from tamiko/fix_cxx_test

CMake: Only use internal boost header (if available) for regression check

CMake: Only use internal boost header (if available) for regression check

Fix a regression where a test for an icc regression in
check_01_cxx_features.cmake incorrectly used a generic <boost/signals2/...>
include. Such an include file doesn't have to be available at this early
point in the configuration run. User internal boost headers (if available)
instead - otherwise just test nothing.

Merge pull request #177 from bangerth/document-ghosted-vectors

Provide better documentation on ghosted vectors.

Provide better documentation on ghosted vectors.

This includes a discussion of what ghosted vectors are and what their
semantics are.

Merge pull request #183 from bangerth/harden-mpi-reductions

Harden mpi reductions

Add a bunch of missing tests for Utilities::MPI::max.

MPI_Allreduce is apparently unable to accept input and output arguments at the same location.

Fix this by determining when &input=&output and in that case pass MPI_IN_PLACE.

Merge pull request #181 from bangerth/add-fusion-to-boost

Add fusion to boost

Merge pull request #182 from kronbichler/master

Circumvent a bug in Trilinos 11.10

Circumvent a bug in Trilinos 11.10

If we avoid calling GlobalAssemble when copying from an Epetra_FECrsMatrix that uses a
non-local matrix (enabled for Trilinos 11.9 and greater), we do not run into some bad
code in Trilinos causing a segfault. At this point of the code, it is enough if we only
call FillComplete because there should be no communication after all.

Add a test to avoid this problem from happening again in the future.

Add BOOST.fusion as apparently we need that in boost/math/special_functions/erf.hpp.

Merge pull request #180 from bangerth/comment-on-spurious-eigenvalues

Comment on spurious eigenvalues

Add a changelog entry.

Extend discussion about spurious eigenvalues.

Rename a couple of variables and extend discussion.

Reindent and fix the issues discussed in the original pull request.

comment on spurious eigenvalues in Step-36

Merge pull request #179 from tamiko/cmake_bugfixes

This is a series of small bugfixes for clang and icc configuration:

Add a configure time check for a bug in icc

icc-14*, icc-15* does not play nicely with enabled -std=c++11 and
boost::signals2, disable C++11 support in this case.

[1] https://software.intel.com/en-us/forums/topic/515966

CMake: Bugfix: Correctly detect unsupported flags in case of clang

The clang compiler frontend is very conservative in not issuing an error
for unsupported compile flags but that are valid for gcc. Therefore, also
supply "-Werror" for the clang compiler in all 'ENABLE_IF_SUPPORTED' tests.

CMake: Bugfix: Replace all "-" by "_" for some internal variable name

ENABLE_IF_SUPPORTED incorrectly exported invalid (cpp) macro definitions
containing a dash "-". Fix this by replacing all dashes with underscores
"_".

Merge pull request #175 from bangerth/fix-q-vs-dgq

Allow Q(p) and DGQ(r) elements to touch each other in hp::DoFHandlers.

Allow Q(p) and DGQ(r) elements to touch each other in hp::DoFHandlers.

The thing is that the FE_DGQ is discontinuous anyway, so there can't be any constraints to begin with.

Merge pull request #174 from kronbichler/master

Fix bug in TrilinosVector::sadd with MPI

Merge pull request #176 from bangerth/shuffle-glossary

Shuffle glossary: the ManifoldId entry was in the wrong place.

Merge pull request #178 from bangerth/shuffle-changelog

Move an entry to the correct place. A couple of minor updates.

Fix bug in TrilinosVector::sadd with MPI

As pointed out by Praveen C on the mailing list, sadd() of the Trilinos vector did
not work properly when combining ghosted with non-ghosted vectors. The test supposed
to check this used two vectors with the same entries, which did not detect that the
wrong vector was scaled.

Move an entry to the correct place. A couple of minor updates.

Shuffle glossary: the ManifoldId entry was in the wrong place.

Merge pull request #173 from bangerth/fix-step-32

Fix step 32

Improve documentation of TimerOutput.

Fix an oversight in initializing the timer in step-40.

Fix an oversight in initializing the timer in step-32.

Merge pull request #172 from bangerth/doc-fixes-9

Augment documentation motivated by Martin's post on the mailing list.

Augment documentation motivated by Martin's post on the mailing list.

Merge pull request #171 from tamiko/workaround_for_ibm

Workaround for IBM compiler in data_out_base.cc

Workaround for IBM compiler in data_out_base.cc

This is a workaround for the IBM XL compiler as suggested by Kevin
Drzycimski on the mailing list.

Merge pull request #160 from bangerth/doc-fixes-7

Update documentation in a couple of places.

Merge pull request #170 from bangerth/fix-formula

Patch suggested by Xinzeng Feng <xf39@cornell.edu>: Fix a mistake in a code example.

Patch suggested by Xinzeng Feng <xf39@cornell.edu>: Fix a mistake in a code example.

Merge pull request #169 from kronbichler/master

Remove stray Id tag from svn from all headers

Remove stray Id tag from svn from all headers

Merge pull request #168 from kronbichler/master

Fix TrilinosWrappers::SparseMatrix::add(factor, other_matrix).

Convert two more places where we use <code>...</code>.

Fix TrilinosWrappers::SparseMatrix::add(factor, other_matrix).

Merge pull request #154 from luca-heltai/mappingq_manifold

Made MappingQ aware of Manifold

Reindent all short comments to standard length.

Remove uses of <tt>...</tt> in a number of places in favor of more
appropriate markups.

Update documentation in a couple of places.

Merge pull request #164 from bangerth/doc-fixes-8

Updates to the documentation of the quadrature formulas.

Made MappingQ compatible with Manifold.

Adjust based on Guido's feedback.

Merge pull request #165 from dakshinai/test_schur_matrix

Add tests for class SchurMatrix

Test lac/SchurMatrix; Indented

Test lac/SchurMatrix

Updates to various places of the documentation.

Merge pull request #162 from bangerth/remove-unnecessary-include

Remove unnecessary include

Remove unnecessary #include.

Merge pull request #161 from bangerth/private-protected-cleanup

Move declarations in DoFHandler from protected to private.
DoFHandler still had some of its member variables and functions in a protected
section from back when we still had MGDoFHandler derive from it in a meaningful
way. This is now no longer necessary, so remove the protected section and instead
sort things in some sort of natural way into the private section.

Move declarations in DoFHandler from protected to private.

DoFHandler still had some of its member variables and functions in a protected
section from back when we still had MGDoFHandler derive from it in a meaningful
way. This is now no longer necessary, so remove the protected section and instead
sort things in some sort of natural way into the private section.

Merge pull request #156 from bangerth/clarify-docs

Clarify documentation and verify what I say by adding tests. This documents has_active_dofs() in parallel.