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revision 1890 by artak, Fri Oct 17 00:14:22 2008 UTC revision 2524 by artak, Wed Jul 8 00:39:26 2009 UTC
# Line 14  Line 14 
14    
15  /**************************************************************/  /**************************************************************/
16    
17  /* Paso: AMG preconditioner with reordering                 */  /* Paso: AMG preconditioner                                  */
18    
19  /**************************************************************/  /**************************************************************/
20    
# Line 24  Line 24 
24    
25  #include "Paso.h"  #include "Paso.h"
26  #include "Solver.h"  #include "Solver.h"
27    #include "Options.h"
28  #include "PasoUtil.h"  #include "PasoUtil.h"
29    #include "UMFPACK.h"
30    #include "MKL.h"
31    #include "SystemMatrix.h"
32    #include "Pattern_coupling.h"
33    
34  /**************************************************************/  /**************************************************************/
35    
# Line 33  Line 38 
38  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AMG * in) {  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AMG * in) {
39       if (in!=NULL) {       if (in!=NULL) {
40          Paso_Solver_AMG_free(in->AMG_of_Schur);          Paso_Solver_AMG_free(in->AMG_of_Schur);
41            Paso_Solver_Jacobi_free(in->GS);
42          MEMFREE(in->inv_A_FF);          MEMFREE(in->inv_A_FF);
43          MEMFREE(in->A_FF_pivot);          MEMFREE(in->A_FF_pivot);
44          Paso_SparseMatrix_free(in->A_FC);          Paso_SparseMatrix_free(in->A_FC);
# Line 68  to Line 74  to
74     then AMG is applied to S again until S becomes empty     then AMG is applied to S again until S becomes empty
75    
76  */  */
77  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso_SparseMatrix *A_p,bool_t verbose,dim_t level) {  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso_SparseMatrix *A_p,dim_t level,Paso_Options* options) {
78    Paso_Solver_AMG* out=NULL;    Paso_Solver_AMG* out=NULL;
79      bool_t verbose=options->verbose;
80    dim_t n=A_p->numRows;    dim_t n=A_p->numRows;
81    dim_t n_block=A_p->row_block_size;    dim_t n_block=A_p->row_block_size;
82    index_t* mis_marker=NULL;      index_t* mis_marker=NULL;  
83    index_t* counter=NULL;    index_t* counter=NULL;
   double *rs=NULL;    
84    index_t iPtr,*index, *where_p, iPtr_s;    index_t iPtr,*index, *where_p, iPtr_s;
85    dim_t i,k,j,j0;    dim_t i,k,j;
86    Paso_SparseMatrix * schur=NULL;    Paso_SparseMatrix * schur=NULL;
87    Paso_SparseMatrix * schur_withFillIn=NULL;    Paso_SparseMatrix * schur_withFillIn=NULL;
88    schur_withFillIn=MEMALLOC(1,Paso_SparseMatrix);    double S=0;
89        
90      /*Make sure we have block sizes 1*/
91      A_p->pattern->input_block_size=A_p->col_block_size;
92      A_p->pattern->output_block_size=A_p->row_block_size;
93      A_p->pattern->block_size=A_p->block_size;
94        
   double A11,A12,A13,A21,A22,A23,A31,A32,A33,D,time0,time1,time2;  
     
   
95    /* identify independend set of rows/columns */    /* identify independend set of rows/columns */
96    mis_marker=TMPMEMALLOC(n,index_t);    mis_marker=TMPMEMALLOC(n,index_t);
97    counter=TMPMEMALLOC(n,index_t);    counter=TMPMEMALLOC(n,index_t);
   rs=TMPMEMALLOC(n,double);  
98    out=MEMALLOC(1,Paso_Solver_AMG);    out=MEMALLOC(1,Paso_Solver_AMG);
99    out->AMG_of_Schur=NULL;    out->AMG_of_Schur=NULL;
100    out->inv_A_FF=NULL;    out->inv_A_FF=NULL;
# Line 103  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 109  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
109    out->b_F=NULL;    out->b_F=NULL;
110    out->x_C=NULL;    out->x_C=NULL;
111    out->b_C=NULL;    out->b_C=NULL;
112      out->GS=NULL;
113    out->A=Paso_SparseMatrix_getReference(A_p);    out->A=Paso_SparseMatrix_getReference(A_p);
114      /*out->GS=Paso_Solver_getGS(A_p,verbose);*/
115      out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);
116    out->level=level;    out->level=level;
117        
118   /* fprintf(stderr,"START OF MATRIX \n\n");    if (level==0 || n<=options->min_coarse_matrix_size)
119    for (i = 0; i < A_p->numRows; ++i) {      out->coarsest_level=TRUE;
120       for (iPtr=A_p->pattern->ptr[i];iPtr<A_p->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {    else
121         j=A_p->pattern->index[iPtr];      out->coarsest_level=FALSE;
122         fprintf(stderr,"A[%d,%d]=%.2f ",i,j,A_p->val[iPtr]);  
123       }    if ( !(Paso_checkPtr(mis_marker) || Paso_checkPtr(out) || Paso_checkPtr(counter) || level==0 || n<=options->min_coarse_matrix_size) ) {
      fprintf(stderr,"\n");  
    }  
    fprintf(stderr,"END OF MATRIX \n\n");  
  */  
   if ( !(Paso_checkPtr(mis_marker) || Paso_checkPtr(out) || Paso_checkPtr(counter) ) ) {  
124       /* identify independend set of rows/columns */       /* identify independend set of rows/columns */
      time0=Paso_timer();  
125       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
126       for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;       for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;
127       Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,0.25);      
128       /*       if (options->coarsening_method == PASO_YAIR_SHAPIRA_COARSENING) {
129       for (i=0;i<n;++i) fprintf(stderr," i=%d mis[i]=%d \n",i,mis_marker[i]);        Paso_Pattern_coup(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
130       */       }
131       time2=Paso_timer()-time0;       else if (options->coarsening_method == PASO_RUGE_STUEBEN_COARSENING) {
132       if (Paso_noError()) {        Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
133         }
134         else if (options->coarsening_method == PASO_AGGREGATION_COARSENING) {
135          Paso_Pattern_Aggregiation(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
136         }
137         else {
138          /*Default coarseneing*/
139          Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
140         }
141    
142        if (Paso_noError()) {
143          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
144          for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];          for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];
145          out->n=n;          out->n=n;
# Line 137  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 150  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
150          out->inv_A_FF=MEMALLOC(n_block*n_block*out->n_F,double);          out->inv_A_FF=MEMALLOC(n_block*n_block*out->n_F,double);
151          out->A_FF_pivot=NULL; /* later use for block size>3 */          out->A_FF_pivot=NULL; /* later use for block size>3 */
152          if (! (Paso_checkPtr(out->mask_F) || Paso_checkPtr(out->inv_A_FF) || Paso_checkPtr(out->rows_in_F) ) ) {          if (! (Paso_checkPtr(out->mask_F) || Paso_checkPtr(out->inv_A_FF) || Paso_checkPtr(out->rows_in_F) ) ) {
            #pragma omp parallel  
            {  
153                /* creates an index for F from mask */                /* creates an index for F from mask */
154                #pragma omp for private(i) schedule(static)                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
155                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) out->rows_in_F[i]=-1;                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) out->rows_in_F[i]=-1;
156                #pragma omp for private(i) schedule(static)                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
157                for (i = 0; i < n; ++i) {                for (i = 0; i < n; ++i) {
158                   if  (mis_marker[i]) {                   if  (mis_marker[i]) {
159                          out->rows_in_F[counter[i]]=i;                          out->rows_in_F[counter[i]]=i;
# Line 151  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 162  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
162                          out->mask_F[i]=-1;                          out->mask_F[i]=-1;
163                   }                   }
164                }                }
165                /* Compute row-sum for getting rs(A_FF)*/                
166                #pragma omp for private(i,iPtr) schedule(static)                /* Compute row-sum for getting rs(A_FF)^-1*/
167                  #pragma omp parallel for private(i,iPtr,j,S) schedule(static)
168                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {
169                  rs[i]=0;                  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) {                  for (iPtr=A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i]];iPtr<A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i] + 1]; ++iPtr) {
171                   rs[i]+=A_p->val[iPtr];                   j=A_p->pattern->index[iPtr];
172                     if (mis_marker[j])
173                         S+=A_p->val[iPtr];
174                  }                  }
175                    out->inv_A_FF[i]=1./S;
176                }                }
               
               #pragma omp for private(i, where_p,iPtr,A11,A12,A13,A21,A22,A23,A31,A32,A33,D,index) schedule(static)  
               for (i = 0; i < out->n_F; i++) {  
                 /* find main diagonal */  
                 iPtr=A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i]];  
                 index=&(A_p->pattern->index[iPtr]);  
                 where_p=(index_t*)bsearch(&out->rows_in_F[i],  
                                         index,  
                                         A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i] + 1]-A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i]],  
                                         sizeof(index_t),  
                                         Paso_comparIndex);  
                 if (where_p==NULL) {  
                     Paso_setError(VALUE_ERROR, "Paso_Solver_getAMG: main diagonal element missing.");  
                 } else {  
                     iPtr+=(index_t)(where_p-index);  
                     /* get inverse of A_FF block: */  
                       if (ABS(rs[i])>0.) {  
                             out->inv_A_FF[i]=1./rs[i];  
                       } else {  
                         out->inv_A_FF[i]=0;  
                       }  
                       
                      /* } else {  
                             Paso_setError(ZERO_DIVISION_ERROR, "Paso_Solver_getAMG: Break-down in AMG decomposition: non-regular main diagonal block.");  
                       }*/  
                 }  
               }  
            } /* end parallel region */  
177    
178             if( Paso_noError()) {             if( Paso_noError()) {
179                /* 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 */
180                out->n_C=n-out->n_F;                out->n_C=n-out->n_F;
181                 /*if (out->n_C>11) {*/                
182                 if (level>0) {                 /*if (out->n_F>500) {*/
183                     out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);                     out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);
184                     out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);                     out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);
185                     if (! (Paso_checkPtr(out->mask_C) || Paso_checkPtr(out->rows_in_C) ) ) {                     if (! (Paso_checkPtr(out->mask_C) || Paso_checkPtr(out->rows_in_C) ) ) {
# Line 200  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 187  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
187                         #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                         #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
188                         for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=! mis_marker[i];                         for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=! mis_marker[i];
189                         Paso_Util_cumsum(n,counter);                         Paso_Util_cumsum(n,counter);
190                         #pragma omp parallel                            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
                        {  
                           #pragma omp for private(i) schedule(static)  
191                            for (i = 0; i < out->n_C; ++i) out->rows_in_C[i]=-1;                            for (i = 0; i < out->n_C; ++i) out->rows_in_C[i]=-1;
192                            #pragma omp for private(i) schedule(static)                            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
193                            for (i = 0; i < n; ++i) {                            for (i = 0; i < n; ++i) {
194                               if  (! mis_marker[i]) {                               if  (! mis_marker[i]) {
195                                  out->rows_in_C[counter[i]]=i;                                  out->rows_in_C[counter[i]]=i;
# Line 213  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 198  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
198                                  out->mask_C[i]=-1;                                  out->mask_C[i]=-1;
199                               }                               }
200                            }                            }
                       } /* end parallel region */  
201                        /* get A_CF block: */                        /* get A_CF block: */
202                        out->A_CF=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_F,out->rows_in_C,out->mask_F);                        out->A_CF=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_F,out->rows_in_C,out->mask_F);
203                        if (Paso_noError()) {                        if (Paso_noError()) {
# Line 222  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 206  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
206                           /* get A_CC block: */                           /* get A_CC block: */
207                           if (Paso_noError()) {                           if (Paso_noError()) {
208                              schur=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_C,out->rows_in_C,out->mask_C);                              schur=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_C,out->rows_in_C,out->mask_C);
                               
209                              /*find the pattern of the schur complement with fill in*/                              /*find the pattern of the schur complement with fill in*/
210        
211                              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);
                               
212                              /* copy values over*/                              /* copy values over*/
213                              #pragma omp for private(i,iPtr,iPtr_s,j,j0) schedule(static)                              #pragma omp parallel for private(i,iPtr,j,iPtr_s,index,where_p) schedule(static)
214                              for (i = 0; i < schur_withFillIn->numRows; ++i) {                              for (i = 0; i < schur_withFillIn->numRows; ++i) {
215                                for (iPtr=schur_withFillIn->pattern->ptr[i];iPtr<schur_withFillIn->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {                                for (iPtr=schur_withFillIn->pattern->ptr[i];iPtr<schur_withFillIn->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {
216                                  j=schur_withFillIn->pattern->index[iPtr];                                  j=schur_withFillIn->pattern->index[iPtr];
217                                    iPtr_s=schur->pattern->ptr[i];
218                                  schur_withFillIn->val[iPtr]=0.;                                  schur_withFillIn->val[iPtr]=0.;
219                                  for (iPtr_s=schur->pattern->ptr[i];iPtr_s<schur->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr_s){                                  index=&(schur->pattern->index[iPtr_s]);
220                                      j0=schur->pattern->index[iPtr_s];                                  where_p=(index_t*)bsearch(&j,
221                                      if (j==j0) {                                          index,
222                                        schur_withFillIn->val[iPtr]=schur->val[iPtr_s];                                          schur->pattern->ptr[i + 1]-schur->pattern->ptr[i],
223                                        break;                                          sizeof(index_t),
224                                      }                                          Paso_comparIndex);
225                                    if (where_p!=NULL) {
226                                        schur_withFillIn->val[iPtr]=schur->val[iPtr_s+(index_t)(where_p-index)];
227                                  }                                  }
228                                }                                }
229                              }                              }                                
                               
                           /*  for (i = 0; i < schur_withFillIn->numRows; ++i) {  
                               for (iPtr=schur_withFillIn->pattern->ptr[i];iPtr<schur_withFillIn->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {  
                                 j=schur_withFillIn->pattern->index[iPtr];  
                                 fprintf(stderr,"A_CC[%d,%d]=%.2f ",i,j,schur_withFillIn->val[iPtr]);  
                               }  
                               fprintf(stderr,"\n");  
                             }*/  
                             time0=Paso_timer()-time0;  
230                              if (Paso_noError()) {                              if (Paso_noError()) {
                                 time1=Paso_timer();  
                                 /* update A_CC block to get Schur complement and then apply AMG to it */  
231                                  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);
232                                  time1=Paso_timer()-time1;                                  out->AMG_of_Schur=Paso_Solver_getAMG(schur_withFillIn,level-1,options);
                                 out->AMG_of_Schur=Paso_Solver_getAMG(schur_withFillIn,verbose,level-1);  
                                   
233                                  Paso_SparseMatrix_free(schur);                                  Paso_SparseMatrix_free(schur);
                                 /* Paso_SparseMatrix_free(schur_withFillIn);*/  
234                              }                              }
235                              /* allocate work arrays for AMG application */                              /* allocate work arrays for AMG application */
236                              if (Paso_noError()) {                              if (Paso_noError()) {
# Line 268  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 240  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
240                                out->b_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);                                out->b_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);
241    
242                                if (! (Paso_checkPtr(out->x_F) || Paso_checkPtr(out->b_F) || Paso_checkPtr(out->x_C) || Paso_checkPtr(out->b_C) ) ) {                                if (! (Paso_checkPtr(out->x_F) || Paso_checkPtr(out->b_F) || Paso_checkPtr(out->x_C) || Paso_checkPtr(out->b_C) ) ) {
243                                    #pragma omp parallel                                      #pragma omp parallel for private(i,k) schedule(static)
                                   {  
                                     #pragma omp for private(i,k) schedule(static)  
244                                      for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {                                      for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {
245                                            for (k=0; k<n_block;++k) {                                            for (k=0; k<n_block;++k) {
246                                               out->x_F[i*n_block+k]=0.;                                               out->x_F[i*n_block+k]=0.;
247                                               out->b_F[i*n_block+k]=0.;                                               out->b_F[i*n_block+k]=0.;
248                                            }                                            }
249                                      }                                      }
250                                      #pragma omp for private(i,k) schedule(static)                                      #pragma omp parallel for private(i,k) schedule(static)
251                                      for (i = 0; i < out->n_C; ++i) {                                      for (i = 0; i < out->n_C; ++i) {
252                                          for (k=0; k<n_block;++k) {                                          for (k=0; k<n_block;++k) {
253                                            out->x_C[i*n_block+k]=0.;                                            out->x_C[i*n_block+k]=0.;
254                                            out->b_C[i*n_block+k]=0.;                                            out->b_C[i*n_block+k]=0.;
255                                          }                                          }
256                                      }                                      }
                                   } /* end parallel region */  
257                                }                                }
258                              }                              }
259                           }                           }
260                       }                       }
261                   }                   }
262                }                
263             }             }
264          }          }
265       }       }
266    }    }
267    TMPMEMFREE(mis_marker);    TMPMEMFREE(mis_marker);
268    TMPMEMFREE(counter);    TMPMEMFREE(counter);
   TMPMEMFREE(rs);  
269    if (Paso_noError()) {    if (Paso_noError()) {
270        if (verbose) {        if (verbose && level>0 && !out->coarsest_level) {
271           printf("AMG: %d unknowns eliminated. %d left.\n",out->n_F,n-out->n_F);           printf("AMG: %d unknowns eliminated. %d left.\n",out->n_F,out->n_C);
          if (out->n_C>0) {  
             printf("timing: AMG: MIS/reordering/elemination : %e/%e/%e\n",time2,time0,time1);  
          } else {  
             printf("timing: AMG: MIS: %e\n",time2);  
          }  
272       }       }
273       return out;       return out;
274    } else  {    } else  {
# Line 320  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 283  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
283    
284       in fact it solves       in fact it solves
285    
286    [      I         0  ]  [ A_FF 0 ] [ I    invA_FF*A_FF ]  [ x_F ]  = [b_F]    [      I         0  ]  [ A_FF 0 ] [ I    invA_FF*A_FC ]  [ x_F ]  = [b_F]
287    [ A_CF*invA_FF   I  ]  [   0  S ] [ 0          I      ]  [ x_C ]  = [b_C]    [ A_CF*invA_FF   I  ]  [   0  S ] [ 0          I      ]  [ x_C ]  = [b_C]
288    
289   in the form   in the form
# Line 339  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 302  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
302  */  */
303    
304  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {
305       dim_t i,k;       dim_t i;
      dim_t n_block=amg->n_block;  
306       double *r=MEMALLOC(amg->n,double);       double *r=MEMALLOC(amg->n,double);
307       double *x0=MEMALLOC(amg->n,double);       double *x0=MEMALLOC(amg->n,double);
308         double time0=0;
309         bool_t verbose=0;
310        
311         #ifdef MKL
312         Paso_SparseMatrix *temp=NULL;
313         #endif
314            
315       if (amg->level==0) {      
316          /* x=invA_FF*b  */       if (amg->coarsest_level) {
317          Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(n_block,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,x,b);        
318          time0=Paso_timer();
319           #ifdef MKL
320            temp=Paso_SparseMatrix_alloc(MATRIX_FORMAT_BLK1 + MATRIX_FORMAT_OFFSET1, amg->A->pattern,1,1);
321            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
322            for (i=0;i<amg->A->len;++i) {
323                 temp->val[i]=amg->A->val[i];
324            }
325            Paso_MKL1(temp,x,b,0);
326            Paso_SparseMatrix_free(temp);
327           #else
328            #ifdef UMFPACK
329             Paso_UMFPACK1(amg->A,x,b,0);
330            #else
331            Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);
332            #endif
333           #endif
334          
335           time0=Paso_timer()-time0;
336           if (verbose) fprintf(stderr,"timing: DIRECT SOLVER: %e\n\n\n",time0);
337          
338       } else {       } else {
339           fprintf(stdout,"LEVEL %d \n",amg->level);          /* presmoothing */
340          /* presmoothing on (Shure, x, b, r) */           time0=Paso_timer();
341          /****************/           Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);
342           Paso_Solver_GS* GS=MEMALLOC(1,Paso_Solver_GS);           time0=Paso_timer()-time0;
343           GS=Paso_Solver_getGS(amg->A,-1);           if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Presmooting: %e\n",time0);
344           Paso_Solver_solveGS(GS,x,b);          /* end of presmoothing */
345            
346                    
347             time0=Paso_timer();
348           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
349           for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];           for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
350                    
351           /*r=b-Ax*/           /*r=b-Ax*/
352           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
353         /****************/                
354          /* b->[b_F,b_C]     */          /* b->[b_F,b_C]     */
355          if (n_block==1) {          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
356             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          for (i=0;i<amg->n_F;++i) amg->b_F[i]=r[amg->rows_in_F[i]];
            for (i=0;i<amg->n_F;++i) amg->b_F[i]=r[amg->rows_in_F[i]];    /* was b istead of r */  
           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)  
            for (i=0;i<amg->n_C;++i) amg->b_C[i]=r[amg->rows_in_C[i]];  
         } else {  
            #pragma omp parallel for private(i,k) schedule(static)  
            for (i=0;i<amg->n_F;++i)  
                  for (k=0;k<n_block;k++) amg->b_F[amg->n_block*i+k]=r[n_block*amg->rows_in_F[i]+k];  
            #pragma omp parallel for private(i,k) schedule(static)  
            for (i=0;i<amg->n_C;++i)  
                  for (k=0;k<n_block;k++) amg->b_C[amg->n_block*i+k]=r[n_block*amg->rows_in_C[i]+k];  
         }  
   
         /****************/  
         /* Coursening part */  
357                    
358          /* r_F=A_FF^-1*r_F  */          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
359          /*Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(n_block,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,amg->b_F,amg->b_F);          for (i=0;i<amg->n_C;++i) amg->b_C[i]=r[amg->rows_in_C[i]];
         fprintf(stderr,"2\n");  
         */  
         /* r_C=r_C-A_CF*r_F */  
         /*Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_CF,amg->b_F,1.,amg->b_C);  
         fprintf(stderr,"3\n");  
         */  
        /****************/  
360    
           
361          /* x_F=invA_FF*b_F  */          /* x_F=invA_FF*b_F  */
362          Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(n_block,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,amg->x_F,amg->b_F);          Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(1,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,amg->x_F,amg->b_F);
363                    
364          /* b_C=b_C-A_CF*x_F */          /* b_C=b_C-A_CF*x_F */
365          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_CF,amg->x_F,1.,amg->b_C);          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_CF,amg->x_F,1.,amg->b_C);
366                    
367            time0=Paso_timer()-time0;
368            if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Before next level: %e\n",time0);
369            
370          /* x_C=AMG(b_C)     */          /* x_C=AMG(b_C)     */
371          Paso_Solver_solveAMG(amg->AMG_of_Schur,amg->x_C,amg->b_C);          Paso_Solver_solveAMG(amg->AMG_of_Schur,amg->x_C,amg->b_C);
372                    
373            time0=Paso_timer();
374          /* b_F=b_F-A_FC*x_C */          /* b_F=b_F-A_FC*x_C */
375          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_FC,amg->x_C,1.,amg->b_F);          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_FC,amg->x_C,1.,amg->b_F);
376          /* x_F=invA_FF*b_F  */          /* x_F=invA_FF*b_F  */
377          Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(n_block,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,amg->x_F,amg->b_F);          Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(1,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,amg->x_F,amg->b_F);
378          /* x<-[x_F,x_C]     */          /* x<-[x_F,x_C]     */
379            
380          /* */          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
381                    for (i=0;i<amg->n;++i) {
382                        if (amg->mask_C[i]>-1) {
383          if (n_block==1) {                   x[i]=amg->x_C[amg->mask_C[i]];
384             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)              } else {
385             for (i=0;i<amg->n;++i) {                   x[i]=amg->x_F[amg->mask_F[i]];
386                if (amg->mask_C[i]>-1) {              }
                   x[i]+=amg->x_C[amg->mask_C[i]];  
               } else {  
                   x[i]+=amg->x_F[amg->mask_F[i]];  
               }  
            }  
         } else {  
            #pragma omp parallel for private(i,k) schedule(static)  
            for (i=0;i<amg->n;++i) {  
                  if (amg->mask_C[i]>-1) {  
                      for (k=0;k<n_block;k++) x[n_block*i+k]+=amg->x_C[n_block*amg->mask_C[i]+k];  
                  } else {  
                      for (k=0;k<n_block;k++) x[n_block*i+k]+=amg->x_F[n_block*amg->mask_F[i]+k];  
                  }  
            }  
         }  
         /* all done */  
      /*post smoothing*/  
 /*     Paso_Solver_solveGS(GS,x0,b);  
      if (n_block==1) {  
            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)  
            for (i=0;i<amg->n;++i) x[i]+=x0[i];  
         } else {  
            #pragma omp parallel for private(i,k) schedule(static)  
            for (i=0;i<amg->n;++i) {  
                      for (k=0;k<n_block;k++) x[n_block*i+k]+=x0[n_block*i+k];  
            }  
387          }          }
388  */              
389       Paso_Solver_GS_free(GS);          time0=Paso_timer()-time0;
390            if (verbose) fprintf(stderr,"timing: After next level: %e\n",time0);
391    
392         /*postsmoothing*/
393         time0=Paso_timer();
394         #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
395         for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
396        
397         /*r=b-Ax */
398         Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
399         Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x0,r);
400        
401         #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
402         for (i=0;i<amg->n;++i) x[i]+=x0[i];
403        
404         time0=Paso_timer()-time0;
405         if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Postsmoothing: %e\n",time0);
406    
407         /*end of postsmoothing*/
408        
409       }       }
      MEMFREE(x0);  
410       MEMFREE(r);       MEMFREE(r);
411       return;       MEMFREE(x0);
412        return;
413  }  }
414    
415  /*  /*

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