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trunk/esys2/finley/src/finleyC/Assemble_PDE.c revision 149 by jgs, Thu Sep 1 03:31:39 2005 UTC temp/finley/src/Assemble_LumpedSystem.c revision 1387 by trankine, Fri Jan 11 07:45:26 2008 UTC
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 /* $Id$ */  
   
 /**************************************************************/  
   
 /*    assembles the system of numEq PDEs into the stiffness matrix S and right hand side F */  
   
 /*     -div(A*grad u)-div(B*u)+C*grad u + D*u= -div X + Y */  
1    
2  /*      -(A_{k,i,m,j} u_m,j)_i-(B_{k,i,m} u_m)_i+C_{k,m,j} u_m,j-D_{k,m} u_m = -(X_{k,i})_i + Y_k */  /* $Id$ */
   
 /*    u has numComp components. */  
   
 /*    Shape of the coefficients: */  
   
 /*      A = numEqu x numDim x numComp x numDim */  
 /*      B = numDim x numEqu x numComp  */  
 /*      C = numEqu x numDim x numComp  */  
 /*      D = numEqu x numComp  */  
 /*      X = numEqu x numDim   */  
 /*      Y = numEqu */  
3    
4  /*    The coefficients A,B,C,D,X and Y have to be defined on the integartion points or not present (=NULL). */  /*******************************************************
5     *
6     *           Copyright 2003-2007 by ACceSS MNRF
7     *       Copyright 2007 by University of Queensland
8     *
9     *                http://esscc.uq.edu.au
10     *        Primary Business: Queensland, Australia
11     *  Licensed under the Open Software License version 3.0
12     *     http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php
13     *
14     *******************************************************/
15    
16  /*    S and F have to be initialized before the routine is called. S or F can be NULL. In this case the left or */  /**************************************************************/
 /*    the right hand side of the PDE is not processed.  */  
17    
18  /*    The routine does not consider any boundary conditions. */  /*    assembles the mass matrix in lumped form                */
19    
20  /**************************************************************/  /*    The coefficient D has to be defined on the integration points or not present. */
21    
22  /*   Copyrights by ACcESS Australia, 2003,2004 */  /*    lumpedMat has to be initialized before the routine is called. */
 /*   author: gross@access.edu.au */  
 /*   Version: $Id$ */  
23    
24  /**************************************************************/  /**************************************************************/
25    
 #include "escript/Data/DataC.h"  
 #include "Finley.h"  
26  #include "Assemble.h"  #include "Assemble.h"
 #include "NodeFile.h"  
 #include "ElementFile.h"  
27  #include "Util.h"  #include "Util.h"
28  #ifdef _OPENMP  #ifdef _OPENMP
29  #include <omp.h>  #include <omp.h>
30  #endif  #endif
31    
32    
33    /* Disabled until the tests pass */
34    /* #define NEW_LUMPING */ /* */
35    
36  /**************************************************************/  /**************************************************************/
37    
38  void Finley_Assemble_PDE(Finley_NodeFile* nodes,Finley_ElementFile* elements,Finley_SystemMatrix* S, escriptDataC* F,  void Finley_Assemble_LumpedSystem(Finley_NodeFile* nodes,Finley_ElementFile* elements, escriptDataC* lumpedMat, escriptDataC* D)
39               escriptDataC* A, escriptDataC* B, escriptDataC* C, escriptDataC* D, escriptDataC* X, escriptDataC* Y ) {  {
40    
41    double *EM_S=NULL,*EM_F=NULL,*V=NULL,*dVdv=NULL,*dSdV=NULL,*Vol=NULL,*dvdV=NULL;    bool_t reducedIntegrationOrder=FALSE, expandedD;
42    double time0;    char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
   dim_t dimensions[ESCRIPT_MAX_DATA_RANK],e,q;  
43    Assemble_Parameters p;    Assemble_Parameters p;
44    index_t *index_row=NULL,*index_col=NULL,color;    double time0;
45      dim_t dimensions[ESCRIPT_MAX_DATA_RANK], k, e, len_EM_lumpedMat, q, s;
46    if (nodes==NULL || elements==NULL) return;    type_t funcspace;
47    if (S==NULL && isEmpty(F)) return;    index_t color,*row_index=NULL;
48      double *S=NULL, *EM_lumpedMat=NULL, *Vol=NULL, *D_p=NULL, *lumpedMat_p=NULL;
49    /* set all parameters in p*/    register double rtmp, m_t, diagS;
50    Assemble_getAssembleParameters(nodes,elements,S,F,&p);    size_t len_EM_lumpedMat_size;
   if (Finley_ErrorCode!=NO_ERROR) return;  
   
   /*  this function assumes NS=NN */  
   if (p.NN!=p.NS) {  
     Finley_ErrorCode=SYSTEM_ERROR;  
     sprintf(Finley_ErrorMsg,"for Finley_Assemble_PDE numNodes and numShapes have to be identical.");  
     return;  
   }  
   if (p.numDim!=p.numElementDim) {  
     Finley_ErrorCode=SYSTEM_ERROR;  
     sprintf(Finley_ErrorMsg,"Finley_Assemble_PDE accepts volume elements only.");  
     return;  
   }  
   /*  get a functionspace */  
   type_t funcspace=UNKNOWN;  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,A);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,B);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,C);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,D);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,X);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,Y);  
   if (funcspace==UNKNOWN) return; /* all  data are empty */  
51    
52    /* check if all function spaces are the same */    Finley_resetError();
53    
54    if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,A) ) {    if (nodes==NULL || elements==NULL) return;
55          Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;    if (isEmpty(lumpedMat) || isEmpty(D)) return;
56          sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient A");    if (isEmpty(lumpedMat) && !isEmpty(D)) {
57    }          Finley_setError(TYPE_ERROR,"Assemble_LumpedSystem: coefficients are non-zero but no lumped matrix is given.");
58    if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,B) ) {          return;
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient B");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,C) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient C");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,D) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient D");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,X) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient X");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,Y) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient Y");  
59    }    }
60      funcspace=getFunctionSpaceType(D);
61    /* check if all function spaces are the same */    /* check if all function spaces are the same */
62      if (funcspace==FINLEY_ELEMENTS) {
63    if (! numSamplesEqual(A,p.numQuad,elements->numElements) ) {         reducedIntegrationOrder=FALSE;
64          Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;    } else if (funcspace==FINLEY_FACE_ELEMENTS)  {
65          sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient A don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);         reducedIntegrationOrder=FALSE;
66      } else if (funcspace==FINLEY_REDUCED_ELEMENTS) {
67           reducedIntegrationOrder=TRUE;
68      } else if (funcspace==FINLEY_REDUCED_FACE_ELEMENTS)  {
69           reducedIntegrationOrder=TRUE;
70      } else {
71           Finley_setError(TYPE_ERROR,"Assemble_LumpedSystem: assemblage failed because of illegal function space.");
72    }    }
73      if (! Finley_noError()) return;
74    
75    if (! numSamplesEqual(B,p.numQuad,elements->numElements) ) {    /* set all parameters in p*/
76          Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;    Assemble_getAssembleParameters(nodes,elements,NULL,lumpedMat, reducedIntegrationOrder, &p);
77          sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient B don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);    if (! Finley_noError()) return;
   }  
78    
79    if (! numSamplesEqual(C,p.numQuad,elements->numElements) ) {    /* check if all function spaces are the same */
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient C don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
   }  
80    
81    if (! numSamplesEqual(D,p.numQuad,elements->numElements) ) {    if (! numSamplesEqual(D,p.numQuad,elements->numElements) ) {
82          Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;          sprintf(error_msg,"Assemble_LumpedSystem: sample points of coefficient D don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);
83          sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient D don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);          Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(X,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient X don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(Y,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient Y don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
84    }    }
85    
86    /*  check the dimensions: */    /*  check the dimensions: */
87        
88    if (p.numEqu==1 && p.numComp==1) {    if (p.numEqu==1) {
     if (!isEmpty(A)) {  
       dimensions[0]=p.numDim;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(A,2,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient A: illegal shape, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(B)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(B,1,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient B: illegal shape (%d,)",dimensions[0]);  
        }  
     }  
     if (!isEmpty(C)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(C,1,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient C, expected shape (%d,)",dimensions[0]);  
        }  
     }  
89      if (!isEmpty(D)) {      if (!isEmpty(D)) {
90         if (!isDataPointShapeEqual(D,0,dimensions)) {         if (!isDataPointShapeEqual(D,0,dimensions)) {
91            Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;            Finley_setError(TYPE_ERROR,"Assemble_LumpedSystem: coefficient D, rank 0 expected.");
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient D, rank 0 expected.");  
        }  
     }  
     if (!isEmpty(X)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(X,1,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient X, expected shape (%d,",dimensions[0]);  
92         }         }
93    
94      }      }
     if (!isEmpty(Y)) {  
        if (!isDataPointShapeEqual(Y,0,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient Y, rank 0 expected.");  
        }  
     }  
95    } else {    } else {
     if (!isEmpty(A)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       dimensions[2]=p.numComp;  
       dimensions[3]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(A,4,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient A, expected shape (%d,%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2],dimensions[3]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(B)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       dimensions[2]=p.numComp;  
       if (!isDataPointShapeEqual(B,3,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient B, expected shape (%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(C)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numComp;  
       dimensions[2]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(C,3,dimensions)) {  
            Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient C, expected shape (%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2]);  
       }  
     }  
96      if (!isEmpty(D)) {      if (!isEmpty(D)) {
97        dimensions[0]=p.numEqu;        dimensions[0]=p.numEqu;
98        dimensions[1]=p.numComp;        if (!isDataPointShapeEqual(D,1,dimensions)) {
99        if (!isDataPointShapeEqual(D,2,dimensions)) {            sprintf(error_msg,"Assemble_LumpedSystem: coefficient D, expected shape (%d,)",dimensions[0]);
100            Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;            Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient D, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(X)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(X,2,dimensions)) {  
            Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient X, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(Y)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       if (!isDataPointShapeEqual(Y,1,dimensions)) {  
            Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient Y, expected shape (%d,)",dimensions[0]);  
101        }        }
102      }      }
103    }    }
104    
105    if (Finley_ErrorCode==NO_ERROR) {    if (Finley_noError()) {
106       time0=Finley_timer();      lumpedMat_p=getSampleData(lumpedMat,0);
107       #pragma omp parallel private(index_col,index_row,EM_S,EM_F,V,dVdv,dSdV,Vol,dvdV,color,q) \      len_EM_lumpedMat=p.row_NN*p.numEqu;
108              firstprivate(elements,nodes,S,F,A,B,C,D,X,Y)      len_EM_lumpedMat_size=len_EM_lumpedMat*sizeof(double);
109       {      expandedD=isExpanded(D);
110           EM_S=EM_F=V=dVdv=dSdV=Vol=dvdV=NULL;      S=p.row_jac->ReferenceElement->S;
111           index_row=index_col=NULL;  
112        #pragma omp parallel private(color, EM_lumpedMat, row_index, Vol, D_p, s, q, k, rtmp, m_t, diagS)
113           /* allocate work arrays: */      {
114           EM_lumpedMat=THREAD_MEMALLOC(len_EM_lumpedMat,double);
115           EM_S=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.NN_row*p.NN_col*p.numEqu*p.numComp,double);         row_index=THREAD_MEMALLOC(p.row_NN,index_t);
116           EM_F=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.NN_row*p.numEqu,double);         if ( !Finley_checkPtr(EM_lumpedMat) && !Finley_checkPtr(row_index) ) {
117           V=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.NN*p.numDim,double);            if (p.numEqu == 1) {
118           dVdv=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.numDim*p.numDim*p.numQuad,double);               if (expandedD) {
119           dvdV=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.numDim*p.numDim*p.numQuad,double);                   for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {
120           dSdV=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.NS_row*p.numQuad*p.numDim,double);                      /*  open loop over all elements: */
121           Vol=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.numQuad,double);                      #pragma omp for private(e) schedule(static)
122           index_col=(index_t*) THREAD_MEMALLOC(p.NN_col,index_t);                      for(e=0;e<elements->numElements;e++){
123           index_row=(index_t*) THREAD_MEMALLOC(p.NN_row,index_t);                         if (elements->Color[e]==color) {
124                              Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX2(0,e,p.numQuad)]);
125           if (! (Finley_checkPtr(EM_S) || Finley_checkPtr(EM_F) || Finley_checkPtr(V) || Finley_checkPtr(index_col) ||                            memset(EM_lumpedMat,0,len_EM_lumpedMat_size);
126                  Finley_checkPtr(index_row) || Finley_checkPtr(dVdv) || Finley_checkPtr(dSdV) || Finley_checkPtr(Vol) ))  {                            D_p=getSampleData(D,e);
127                              #ifdef NEW_LUMPING /* HRZ lumping */
128             /*  open loop over all colors: */                            /*
129             for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {                             *           Number of PDEs: 1
130                /*  open loop over all elements: */                             *  D_p varies over element: True
131                #pragma omp for private(e) schedule(static)                             */
132                for(e=0;e<elements->numElements;e++){                            m_t=0; /* mass of the element: m_t */
133                  if (elements->Color[e]==color) {                            for (q=0;q<p.numQuad;q++) {
134                    for (q=0;q<p.NN_row;q++) index_row[q]=p.label_row[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[q],e,p.NN)]];                                m_t+=Vol[q]*D_p[q];
135                    /* gather V-coordinates of nodes into V: */                            }                          
136            Finley_Util_Gather_double(p.NN,&(elements->Nodes[INDEX2(0,e,p.NN)]),p.numDim,nodes->Coordinates,V);                            diagS=0; /* diagonal sum: S */
137                    /*  calculate dVdv(i,j,q)=V(i,k)*DSDv(k,j,q) */                            for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
138            Finley_Util_SmallMatMult(p.numDim,p.numDim*p.numQuad,dVdv,p.NS,V,p.referenceElement->dSdv);                                rtmp=0;
139                    /*  dvdV=invert(dVdv) inplace */                                for (q=0;q<p.numQuad;q++) {
140            Finley_Util_InvertSmallMat(p.numQuad,p.numDim,dVdv,dvdV,Vol);                                    rtmp+=Vol[q]*D_p[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)];
141                    /*  calculate dSdV=DSDv*DvDV */                                }
142            Finley_Util_SmallMatSetMult(p.numQuad,p.NS_row,p.numDim,dSdV,p.numDim,p.referenceElement_row->dSdv,dvdV);                                EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]+=rtmp;
143                    /*  scale volume: */                                diagS+=EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)];
144            for (q=0;q<p.numQuad;q++) Vol[q]=ABS(Vol[q]*p.referenceElement->QuadWeights[q]);                            }
145                                  /* rescale diagonals by m_t/diagS to ensure consistent mass over element */
146                     /*   integration for the stiffness matrix: */                            for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
147                     /*   in order to optimze the number of operations the case of constants coefficience needs a bit more work */                                EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]*=m_t/diagS;
148                     /*   to make use of some symmetry. */                            }
149                              #else /* row-sum lumping */
150                       if (S!=NULL) {                            for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
151                         for (q=0;q<p.NN_row*p.NN_col*p.numEqu*p.numComp;q++) EM_S[q]=0;                                rtmp=0;
152                         if (p.numEqu==1 && p.numComp==1) {                                for (q=0;q<p.numQuad;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*D_p[q];
153                         Finley_Assemble_PDEMatrix_Single2(p.NS_row,p.numDim,p.numQuad,                                EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]+=rtmp;
154                                                                       p.referenceElement_row->S,dSdV,Vol,p.NN_row,EM_S,                            }
155                                                                       getSampleData(A,e),isExpanded(A),                            #endif
156                                                                       getSampleData(B,e),isExpanded(B),                            for (q=0;q<p.row_NN;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[q],e,p.NN)]];
157                                                                       getSampleData(C,e),isExpanded(C),                            Finley_Util_AddScatter(p.row_NN,row_index,p.numEqu,EM_lumpedMat,lumpedMat_p, p.row_DOF_UpperBound);
158                                                                       getSampleData(D,e),isExpanded(D));                         } /* end color check */
159                         } else {                      } /* end element loop */
160                         Finley_Assemble_PDEMatrix_System2(p.NS_row,p.numDim,p.numQuad,p.numEqu,p.numComp,                    } /* end color loop */
161                                                                       p.referenceElement_row->S,dSdV,Vol,p.NN_row,EM_S,               } else  {
162                                                                       getSampleData(A,e),isExpanded(A),                   for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {
163                                                                       getSampleData(B,e),isExpanded(B),                   /*  open loop over all elements: */
164                                                                       getSampleData(C,e),isExpanded(C),                   #pragma omp for private(e) schedule(static)
165                                                                       getSampleData(D,e),isExpanded(D));                   for(e=0;e<elements->numElements;e++){
166                         }                      if (elements->Color[e]==color) {
167                         for (q=0;q<p.NN_col;q++) index_col[q]=p.label_col[elements->Nodes[INDEX2(p.col_node[q],e,p.NN)]];                            Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX2(0,e,p.numQuad)]);
168                         Finley_SystemMatrix_add(S,p.NN_row,index_row,p.numEqu,p.NN_col,index_col,p.numComp,EM_S);                            memset(EM_lumpedMat,0,len_EM_lumpedMat_size);
169                       }                            D_p=getSampleData(D,e);
170                       if (!isEmpty(F)) {                            #ifdef NEW_LUMPING /* HRZ lumping */
171                         for (q=0;q<p.NN_row*p.numEqu;q++) EM_F[q]=0;                            /*
172                         if (p.numEqu==1) {                             *           Number of PDEs: 1
173                         Finley_Assemble_RHSMatrix_Single(p.NS_row,p.numDim,p.numQuad,                             *  D_p varies over element: False
174                                                                   p.referenceElement_row->S,dSdV,Vol,p.NN_row,EM_F,                             */
175                                                                   getSampleData(X,e),isExpanded(X),                            m_t=0; /* mass of the element: m_t */
176                                                                   getSampleData(Y,e),isExpanded(Y));                            for (q=0;q<p.numQuad;q++) {
177                         } else {                                m_t+=Vol[q]*D_p[0];
178                         Finley_Assemble_RHSMatrix_System(p.NS_row,p.numDim,p.numQuad,                            }                          
179                                                                   p.numEqu,p.referenceElement_row->S,dSdV,Vol,p.NN_row,EM_F,                            diagS=0; /* diagonal sum: S */
180                                                                   getSampleData(X,e),isExpanded(X),                            for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
181                                                                   getSampleData(Y,e),isExpanded(Y));                                rtmp=0;
182                         }                                for (q=0;q<p.numQuad;q++) {
183                         /* add  */                                    rtmp+=Vol[q]*D_p[0]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)];
184                         Finley_Util_AddScatter(p.NN_row,index_row,p.numEqu,EM_F,getSampleData(F,0));                                }
185                      }                                EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]+=rtmp;
186                  }                                diagS+=EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)];
187                }                            }
188              }                            /* rescale diagonals by m_t/diagS to ensure consistent mass over element */
189           }                            for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
190           /* clean up */                                EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]*=m_t/diagS;
191           THREAD_MEMFREE(EM_S);                            }
192           THREAD_MEMFREE(EM_F);                            #else /* row-sum lumping */
193           THREAD_MEMFREE(V);                            for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
194           THREAD_MEMFREE(dVdv);                                rtmp=0;
195           THREAD_MEMFREE(dvdV);                                for (q=0;q<p.numQuad;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)];
196           THREAD_MEMFREE(dSdV);                                EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]+=rtmp*D_p[0];
197           THREAD_MEMFREE(Vol);                            }
198           THREAD_MEMFREE(index_col);                            #endif
199           THREAD_MEMFREE(index_row);                            for (q=0;q<p.row_NN;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[q],e,p.NN)]];
200       }                            Finley_Util_AddScatter(p.row_NN,row_index,p.numEqu,EM_lumpedMat,lumpedMat_p, p.row_DOF_UpperBound);
201       #ifdef Finley_TRACE                        } /* end color check */
202       printf("timing: assemblage PDE: %.4e sec\n",Finley_timer()-time0);                      } /* end element loop */
203       #endif                   } /* end color loop */
204    }               }
205              } else {
206                 if (expandedD) {
207                     for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {
208                        /*  open loop over all elements: */
209                        #pragma omp for private(e) schedule(static)
210                        for(e=0;e<elements->numElements;e++){
211                           if (elements->Color[e]==color) {
212                              Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX2(0,e,p.numQuad)]);
213                              memset(EM_lumpedMat,0,len_EM_lumpedMat_size);
214                              D_p=getSampleData(D,e);
215                              #ifdef NEW_LUMPING /* HRZ lumping */
216                              /*
217                               *           Number of PDEs: Multiple
218                               *  D_p varies over element: True
219                               */
220                              for (k=0;k<p.numEqu;k++) {
221                                  m_t=0; /* mass of the element: m_t */
222                                  for (q=0;q<p.numQuad;q++) {
223                                      m_t+=Vol[q]*D_p[INDEX2(k,q,p.numEqu)];
224                                  }                          
225                                  diagS=0; /* diagonal sum: S */
226                                  for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
227                                      rtmp=0;
228                                      for (q=0;q<p.numQuad;q++) {
229                                          rtmp+=Vol[q]*D_p[INDEX2(k,q,p.numEqu)]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)];
230                                      }
231                                      EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]+=rtmp;
232                                      diagS+=EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)];
233                                  }
234                                  /* rescale diagonals by m_t/diagS to ensure consistent mass over element */
235                                  for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
236                                      EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]*=m_t/diagS;
237                                  }
238                              }
239                              #else /* row-sum lumping */
240                              for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
241                                  for (k=0;k<p.numEqu;k++) {
242                                      rtmp=0.;
243                                      for (q=0;q<p.numQuad;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*D_p[INDEX2(k,q,p.numEqu)];
244                                      EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]+=rtmp;
245                                  }
246                              }
247                              #endif
248                              for (q=0;q<p.row_NN;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[q],e,p.NN)]];
249                              Finley_Util_AddScatter(p.row_NN,row_index,p.numEqu,EM_lumpedMat,lumpedMat_p, p.row_DOF_UpperBound);
250                           } /* end color check */
251                        } /* end element loop */
252                    } /* end color loop */
253                 } else {
254                     /*  open loop over all elements: */
255                     for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {
256                        #pragma omp for private(e) schedule(static)
257                        for(e=0;e<elements->numElements;e++){
258                           if (elements->Color[e]==color) {
259                              Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX2(0,e,p.numQuad)]);
260                              memset(EM_lumpedMat,0,len_EM_lumpedMat_size);
261                              D_p=getSampleData(D,e);
262                              #ifdef NEW_LUMPING /* HRZ lumping */
263                              /*
264                               *           Number of PDEs: Multiple
265                               *  D_p varies over element: False
266                               */
267                              for (k=0;k<p.numEqu;k++) {
268                                  m_t=0; /* mass of the element: m_t */
269                                  for (q=0;q<p.numQuad;q++) {
270                                      m_t+=Vol[q]*D_p[k];
271                                  }                          
272                                  diagS=0; /* diagonal sum: S */
273                                  for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
274                                      rtmp=0;
275                                      for (q=0;q<p.numQuad;q++) {
276                                          rtmp+=Vol[q]*D_p[k]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)];
277                                      }
278                                      EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]+=rtmp;
279                                      diagS+=EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)];
280                                  }
281                                  /* rescale diagonals by m_t/diagS to ensure consistent mass over element */
282                                  for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
283                                      EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]*=m_t/diagS;
284                                  }
285                              }
286                              #else /* row-sum lumping */
287                              for (s=0;s<p.row_NS;s++) {
288                                  rtmp=0;
289                                  for (q=0;q<p.numQuad;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_NS)];
290                                  for (k=0;k<p.numEqu;k++) EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]+=rtmp*D_p[k];
291                              }
292                              #endif
293                              for (q=0;q<p.row_NN;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[q],e,p.NN)]];
294                              Finley_Util_AddScatter(p.row_NN,row_index,p.numEqu,EM_lumpedMat,lumpedMat_p, p.row_DOF_UpperBound);
295                           } /* end color check */
296                        } /* end element loop */
297                    } /* end color loop */
298                 }
299              }
300           } /* end of pointer check */
301           THREAD_MEMFREE(EM_lumpedMat);
302           THREAD_MEMFREE(row_index);
303        } /* end parallel region */
304      }
305      #ifdef Finley_TRACE
306      printf("timing: assemblage lumped PDE: %.4e sec\n",Finley_timer()-time0);
307      #endif
308  }  }
 /*  
  * $Log$  
  * Revision 1.7  2005/09/01 03:31:35  jgs  
  * Merge of development branch dev-02 back to main trunk on 2005-09-01  
  *  
  * Revision 1.6  2005/08/12 01:45:42  jgs  
  * erge of development branch dev-02 back to main trunk on 2005-08-12  
  *  
  * Revision 1.5.2.2  2005/08/24 02:02:18  gross  
  * timing output switched off. solver output can be swiched through getSolution(verbose=True) now.  
  *  
  * Revision 1.5.2.1  2005/08/03 08:54:27  gross  
  * contact element assemblage was called with wrong element table pointer  
  *  
  * Revision 1.5  2005/07/08 04:07:46  jgs  
  * Merge of development branch back to main trunk on 2005-07-08  
  *  
  * Revision 1.4  2004/12/15 07:08:32  jgs  
  * *** empty log message ***  
  * Revision 1.1.1.1.2.2  2005/06/29 02:34:47  gross  
  * some changes towards 64 integers in finley  
  *  
  * Revision 1.1.1.1.2.1  2004/11/24 01:37:12  gross  
  * some changes dealing with the integer overflow in memory allocation. Finley solves 4M unknowns now  
  *  
  *  
  *  
  */  

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