/[escript]/trunk/paso/src/Solver_AMG.c
ViewVC logotype

Diff of /trunk/paso/src/Solver_AMG.c

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

revision 1930 by phornby, Thu Oct 23 09:09:31 2008 UTC revision 1931 by artak, Mon Oct 27 01:31:28 2008 UTC
# Line 25  Line 25 
25  #include "Paso.h"  #include "Paso.h"
26  #include "Solver.h"  #include "Solver.h"
27  #include "PasoUtil.h"  #include "PasoUtil.h"
28    #include "UMFPACK.h"
29  #include "Pattern_coupling.h"  #include "Pattern_coupling.h"
30    
31  /**************************************************************/  /**************************************************************/
# Line 79  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 80  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
80    dim_t i,k,j,j0;    dim_t i,k,j,j0;
81    Paso_SparseMatrix * schur=NULL;    Paso_SparseMatrix * schur=NULL;
82    Paso_SparseMatrix * schur_withFillIn=NULL;    Paso_SparseMatrix * schur_withFillIn=NULL;
   Paso_Pattern* mult=NULL;  
83    double time0,time1,time2,S;    double time0,time1,time2,S;
84        
85    /* identify independend set of rows/columns */    /* identify independend set of rows/columns */
# Line 107  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 107  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
107       time0=Paso_timer();       time0=Paso_timer();
108       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
109       for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;       for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;
110       /*Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,0.25);*/       Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,0.25);
111       Paso_Pattern_coup(A_p,mis_marker);       /*Paso_Pattern_coup(A_p,mis_marker,0.05);*/
112       time2=Paso_timer()-time0;       time2=Paso_timer()-time0;
113       if (Paso_noError()) {       if (Paso_noError()) {
114          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
# Line 143  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 143  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
143                   out->inv_A_FF[i]+=A_p->val[iPtr];                   out->inv_A_FF[i]+=A_p->val[iPtr];
144                  }                  }
145                }                }
146                  
 /*              fprintf(stderr,"\n MATRIX START\n");  
               j=0;  
               for (i = 0; i < n; ++i) {  
                 for (iPtr=A_p->pattern->ptr[i];iPtr<A_p->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {  
                  fprintf(stderr,"A[%d,%d]=%.2f ",i,A_p->pattern->index[iPtr],A_p->val[iPtr]);  
                 }  
                 if (mis_marker[i]) {  
                  fprintf(stderr,"ROW SUM %.2f\n ",out->inv_A_FF[j]);  
                  j++;  
                 }  
                 else {  
                   fprintf(stderr,"\n ");  
                 }  
               }  
               fprintf(stderr,"\n MATRIX END\n");  
 */                
147                #pragma omp for private(i, where_p,iPtr,index) schedule(static)                #pragma omp for private(i, where_p,iPtr,index) schedule(static)
148                for (i = 0; i < out->n_F; i++) {                for (i = 0; i < out->n_F; i++) {
149                  /* find main diagonal */                  /* find main diagonal */
# Line 179  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 163  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
163                        if (ABS(A_p->val[iPtr])>0.) {                        if (ABS(A_p->val[iPtr])>0.) {
164                              if(ABS(S)>0.)                              if(ABS(S)>0.)
165                                 out->inv_A_FF[i]=1./S;                                 out->inv_A_FF[i]=1./S;
166                        } else {  /*                            else
167                                {
168                                   fprintf(stderr,"ROWSUM OF ROW %d is 0\n",out->rows_in_F[i]);
169                                   S=0;
170                                   for (iPtr=A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i]];iPtr<A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i] + 1]; ++iPtr) {
171                                   if(A_p->val[iPtr]!=0) {
172                                    fprintf(stderr,"A_p[%d,%d]=%f ",out->rows_in_F[i],A_p->pattern->index[iPtr],A_p->val[iPtr]);
173                                    S+=A_p->val[iPtr];
174                                   }
175                                  }
176                                  fprintf(stderr,"\n SUMMMMMMM %f\n",S);
177                                }
178    */                      } else {
179                              Paso_setError(ZERO_DIVISION_ERROR, "Paso_Solver_getAMG: Break-down in AMG decomposition: non-regular main diagonal block.");                              Paso_setError(ZERO_DIVISION_ERROR, "Paso_Solver_getAMG: Break-down in AMG decomposition: non-regular main diagonal block.");
180                        }                        }
181                  }                  }
# Line 189  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 185  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
185             if( Paso_noError()) {             if( Paso_noError()) {
186                /* if there are no nodes in the coarse level there is no more work to do */                /* if there are no nodes in the coarse level there is no more work to do */
187                out->n_C=n-out->n_F;                out->n_C=n-out->n_F;
                /*if (out->n_C>11) {*/  
                /*fprintf(stderr,"SPARSITY in level %d \n", level);*/  
188                 if (level>0) {                 if (level>0) {
189                     out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);                     out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);
190                     out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);                     out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);
# Line 224  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 218  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
218                                                            
219                              /*find the pattern of the schur complement with fill in*/                              /*find the pattern of the schur complement with fill in*/
220                              schur_withFillIn=Paso_SparseMatrix_alloc(A_p->type,Paso_Pattern_binop(PATTERN_FORMAT_DEFAULT, schur->pattern, Paso_Pattern_multiply(PATTERN_FORMAT_DEFAULT,out->A_CF->pattern,out->A_FC->pattern)),1,1);                              schur_withFillIn=Paso_SparseMatrix_alloc(A_p->type,Paso_Pattern_binop(PATTERN_FORMAT_DEFAULT, schur->pattern, Paso_Pattern_multiply(PATTERN_FORMAT_DEFAULT,out->A_CF->pattern,out->A_FC->pattern)),1,1);
221  /*                            fprintf(stderr,"\nSHURE MATRIX START\n");  
                               
                             for (i = 0; i < schur->numRows; ++i) {  
                               for (iPtr=schur->pattern->ptr[i];iPtr<schur->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {  
                                fprintf(stderr,"A[%d,%d]=%.2f ",i,schur->pattern->index[iPtr],schur->val[iPtr]);  
                               }  
                               fprintf(stderr,"\n");  
                            }  
                             fprintf(stderr,"MATRIX END\n");  
   
                             fprintf(stderr,"\nA_CF MATRIX START\n");  
                             for (i = 0; i < out->n_C; ++i) {  
                               for (iPtr=out->A_CF->pattern->ptr[i];iPtr<out->A_CF->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {  
                                fprintf(stderr,"A_CF[%d,%d]=%.2f ",i,out->A_CF->pattern->index[iPtr],out->A_CF->val[iPtr]);  
                               }  
                               fprintf(stderr,"\n");  
                            }  
                             fprintf(stderr,"MATRIX END\n");  
   
                             fprintf(stderr,"\nA_FC MATRIX START\n");  
                             for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {  
                               for (iPtr=out->A_FC->pattern->ptr[i];iPtr<out->A_FC->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {  
                                fprintf(stderr,"A_FC[%d,%d]=%.2f ",i,out->A_FC->pattern->index[iPtr],out->A_FC->val[iPtr]);  
                               }  
                               fprintf(stderr,"\n");  
                            }  
                             fprintf(stderr,"MATRIX END\n");  
                                             
                            mult=Paso_Pattern_multiply(PATTERN_FORMAT_DEFAULT,out->A_CF->pattern,out->A_FC->pattern);  
                             fprintf(stderr,"\nPATTERN MATRIX START\n");  
                             for (i = 0; i < mult->numOutput; ++i) {  
                               for (iPtr=mult->ptr[i];iPtr<mult->ptr[i + 1]; ++iPtr) {  
                                fprintf(stderr," P[%d,%d]=X ",i,mult->index[iPtr]);  
                               }  
                               fprintf(stderr,"\n");  
                            }  
                             fprintf(stderr,"MATRIX END\n");  
 */      
222                              /* copy values over*/                              /* copy values over*/
223                              #pragma omp for private(i,iPtr,iPtr_s,j,j0) schedule(static)                              #pragma omp for private(i,iPtr,iPtr_s,j,j0) schedule(static)
224                              for (i = 0; i < schur_withFillIn->numRows; ++i) {                              for (i = 0; i < schur_withFillIn->numRows; ++i) {
# Line 278  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 235  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
235                                }                                }
236                              }                              }
237                             time0=Paso_timer()-time0;                             time0=Paso_timer()-time0;
238                              
239                              if (Paso_noError()) {                              if (Paso_noError()) {
240                                  time1=Paso_timer();                                  time1=Paso_timer();
241                                  /* update A_CC block to get Schur complement and then apply AMG to it */                                  /* update A_CC block to get Schur complement and then apply AMG to it */
242                                  Paso_Solver_updateIncompleteSchurComplement(schur_withFillIn,out->A_CF,out->inv_A_FF,out->A_FF_pivot,out->A_FC);                                  Paso_Solver_updateIncompleteSchurComplement(schur_withFillIn,out->A_CF,out->inv_A_FF,out->A_FF_pivot,out->A_FC);
   
 /*  
                                  fprintf(stderr,"\n SHURE WITH FILL IN MATRIX START\n");  
                                 for (i = 0; i < schur_withFillIn->numRows; ++i) {  
                                   for (iPtr=schur_withFillIn->pattern->ptr[i];iPtr<schur_withFillIn->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {  
                                    fprintf(stderr,"A[%d,%d]=%.2f ",i,schur_withFillIn->pattern->index[iPtr],schur_withFillIn->val[iPtr]);  
                                   }  
                                   fprintf(stderr,"\n");  
                                  }  
                                 fprintf(stderr,"MATRIX END\n");  
 */                                  
243                                  time1=Paso_timer()-time1;                                  time1=Paso_timer()-time1;
244                                  out->AMG_of_Schur=Paso_Solver_getAMG(schur_withFillIn,verbose,level-1);                                  out->AMG_of_Schur=Paso_Solver_getAMG(schur_withFillIn,verbose,level-1);
245                                                                    
246                                  Paso_SparseMatrix_free(schur);                                  /*Paso_SparseMatrix_free(schur);*/
247                                  /* Paso_SparseMatrix_free(schur_withFillIn);*/                                  /* Paso_SparseMatrix_free(schur_withFillIn);*/
248                              }                              }
249                              /* allocate work arrays for AMG application */                              /* allocate work arrays for AMG application */
# Line 377  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 324  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
324  */  */
325    
326  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {
327       dim_t i,k;       dim_t i,k,oldsweeps;
328       dim_t n_block=amg->n_block;       dim_t n_block=amg->n_block;
329       double *r=MEMALLOC(amg->n,double);       double *r=MEMALLOC(amg->n,double);
330       Paso_Solver_GS* GS=NULL;       Paso_Solver_GS* GS=NULL;
331         double *bold=MEMALLOC(amg->n*amg->n_block,double);
332         double *bnew=MEMALLOC(amg->n*amg->n_block,double);
333            
334       if (amg->level==0) {       if (amg->level==0) {
335          /* x=invA_FF*b  */          Paso_UMFPACK1(amg->A,x,b,1);
         /*Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(n_block,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,x,b);*/  
         GS=Paso_Solver_getGS(amg->A,-1);  
         Paso_Solver_solveGS(GS,x,b);  
         Paso_Solver_GS_free(GS);  
336       } else {       } else {
337    
338          /* presmoothing */          /* presmoothing */
339           GS=Paso_Solver_getGS(amg->A,-1);           GS=Paso_Solver_getGS(amg->A,-1);
340           Paso_Solver_solveGS(GS,x,b);           Paso_Solver_solveGS(GS,x,b);
341                     oldsweeps=GS->sweeps;
342             if (GS->sweeps>1) {
343              
344               #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
345               for (i=0;i<GS->n*GS->n_block;++i) bold[i]=b[i];
346              
347               while(GS->sweeps>1) {
348                   #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
349                   for (i=0;i<GS->n*GS->n_block;++i) bnew[i]=bold[i]+b[i];
350                    /* Compute the residual b=b-Ax*/
351                   Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(DBLE(-1), amg->A, x, DBLE(1), bnew);
352                   /* Go round again*/
353                   Paso_Solver_solveGS(GS,x,bnew);
354                   #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
355                   for (i=0;i<GS->n*GS->n_block;++i) bold[i]=bnew[i];
356                   GS->sweeps=GS->sweeps-1;
357               }
358               }
359               GS->sweeps=oldsweeps;
360            /* end of presmoothing */
361    
362           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
363           for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];           for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
364                    
365           /*r=b-Ax*/           /*r=b-Ax*/
366           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
367         /****************/          
368          /* b->[b_F,b_C]     */          /* b->[b_F,b_C]     */
369          if (n_block==1) {          if (n_block==1) {
370             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
# Line 449  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AM Line 414  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AM
414                   }                   }
415             }             }
416          }          }
         /* all done */  
      /*post smoothing*/  
      Paso_Solver_solveGS1(GS,x,b);  
417    
418         /*postsmoothing*/
419         Paso_Solver_solveGS1(GS,x,b);
420         if (GS->sweeps>1) {
421               #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
422               for (i=0;i<GS->n*GS->n_block;++i) bold[i]=b[i];
423              
424               while(GS->sweeps>1) {
425                   #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
426                   for (i=0;i<GS->n*GS->n_block;++i) bnew[i]=bold[i]+b[i];
427                    /* Compute the residual b=b-Ax*/
428                   Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(DBLE(-1), amg->A, x, DBLE(1), bnew);
429                   /* Go round again*/
430                   Paso_Solver_solveGS(GS,x,bnew);
431                   #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
432                   for (i=0;i<GS->n*GS->n_block;++i) bold[i]=bnew[i];
433                   GS->sweeps=GS->sweeps-1;
434               }
435               }
436         /*end of postsmoothing*/
437        
438       Paso_Solver_GS_free(GS);       Paso_Solver_GS_free(GS);
439       }       }
440       MEMFREE(r);       MEMFREE(r);
441       return;       MEMFREE(bold);
442         MEMFREE(bnew);
443        return;
444  }  }
445    
446  /*  /*

Legend:
Removed from v.1930  
changed lines
  Added in v.1931

  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.26