/[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 2360 by artak, Thu Apr 2 04:12:12 2009 UTC revision 2767 by artak, Mon Nov 23 06:00:37 2009 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
2  /*******************************************************  /*******************************************************
3  *  *
4  * Copyright (c) 2003-2008 by University of Queensland  * Copyright (c) 2003-2009 by University of Queensland
5  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
6  * http://www.uq.edu.au/esscc  * http://www.uq.edu.au/esscc
7  *  *
# Line 14  Line 14 
14    
15  /**************************************************************/  /**************************************************************/
16    
17  /* Paso: AMG preconditioner with reordering                 */  /* Paso: AMG preconditioner                                  */
18    
19  /**************************************************************/  /**************************************************************/
20    
21  /* Author: artak@access.edu.au                                */  /* Author: artak@uq.edu.au                                */
22    
23  /**************************************************************/  /**************************************************************/
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"  #include "UMFPACK.h"
30    #include "MKL.h"
31    #include "SystemMatrix.h"
32  #include "Pattern_coupling.h"  #include "Pattern_coupling.h"
33    
34  /**************************************************************/  /**************************************************************/
35    
36  /* free all memory used by AMG                                */  /* free all memory used by AMG                                */
37    
38    void Paso_Solver_AMG_System_free(Paso_Solver_AMG_System * in) {
39         dim_t i;
40         if (in!=NULL) {
41            for (i=0;i<in->block_size;++i) {
42              Paso_Solver_AMG_free(in->amgblock[i]);
43              Paso_SparseMatrix_free(in->block[i]);
44            }
45            MEMFREE(in);
46         }
47    }
48    
49    
50    /* free all memory used by AMG                                */
51    
52  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AMG * in) {  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AMG * in) {
53       if (in!=NULL) {       if (in!=NULL) {
         Paso_Solver_AMG_free(in->AMG_of_Schur);  
54          Paso_Solver_Jacobi_free(in->GS);          Paso_Solver_Jacobi_free(in->GS);
         MEMFREE(in->inv_A_FF);  
         MEMFREE(in->A_FF_pivot);  
55          Paso_SparseMatrix_free(in->A_FC);          Paso_SparseMatrix_free(in->A_FC);
56            Paso_SparseMatrix_free(in->A_FF);
57            Paso_SparseMatrix_free(in->W_FC);
58          Paso_SparseMatrix_free(in->A_CF);          Paso_SparseMatrix_free(in->A_CF);
59            Paso_SparseMatrix_free(in->P);
60            Paso_SparseMatrix_free(in->R);
61            
62            Paso_SparseMatrix_free(in->A);
63            if(in->coarsest_level==TRUE) {
64            #ifdef MKL
65              Paso_MKL_free1(in->AOffset1);
66              Paso_SparseMatrix_free(in->AOffset1);
67            #else
68              #ifdef UMFPACK
69              Paso_UMFPACK1_free((Paso_UMFPACK_Handler*)(in->solver));
70              #endif
71            #endif
72            }
73          MEMFREE(in->rows_in_F);          MEMFREE(in->rows_in_F);
74          MEMFREE(in->rows_in_C);          MEMFREE(in->rows_in_C);
75          MEMFREE(in->mask_F);          MEMFREE(in->mask_F);
# Line 48  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AM Line 78  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AM
78          MEMFREE(in->b_F);          MEMFREE(in->b_F);
79          MEMFREE(in->x_C);          MEMFREE(in->x_C);
80          MEMFREE(in->b_C);          MEMFREE(in->b_C);
81            in->solver=NULL;
82            Paso_Solver_AMG_free(in->AMG_of_Coarse);
83            MEMFREE(in->b_C);
84          MEMFREE(in);          MEMFREE(in);
85       }       }
86  }  }
# Line 71  to Line 104  to
104     then AMG is applied to S again until S becomes empty     then AMG is applied to S again until S becomes empty
105    
106  */  */
107  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso_SparseMatrix *A_p,bool_t verbose,dim_t level, double couplingParam) {  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso_SparseMatrix *A_p,dim_t level,Paso_Options* options) {
108    Paso_Solver_AMG* out=NULL;    Paso_Solver_AMG* out=NULL;
109      /*
110       Paso_Pattern* temp1=NULL;
111      Paso_Pattern* temp2=NULL;
112      */
113      bool_t verbose=options->verbose;
114    dim_t n=A_p->numRows;    dim_t n=A_p->numRows;
115    dim_t n_block=A_p->row_block_size;    dim_t n_block=A_p->row_block_size;
116    index_t* mis_marker=NULL;      index_t* mis_marker=NULL;  
117    index_t* counter=NULL;    index_t* counter=NULL;
118    index_t iPtr,*index, *where_p, iPtr_s;    /*index_t iPtr,*index, *where_p;*/
119    dim_t i,k,j;    dim_t i;
120    Paso_SparseMatrix * schur=NULL;    Paso_SparseMatrix * A_c=NULL;
121    Paso_SparseMatrix * schur_withFillIn=NULL;    double time0=0;
122    double time0=0,time1=0,time2=0,S=0;    
123    /*Paso_Pattern* test;*/    /*
124      double *temp,*temp_1;
125      double S;
126      index_t iptr;
127      */
128        
129      /*char filename[8];*/
130      /*sprintf(filename,"AMGLevel%d",level);
131      
132      Paso_SparseMatrix_saveMM(A_p,filename);
133      */
134      
135      /*Make sure we have block sizes 1*/
136      if (A_p->col_block_size>1) {
137         Paso_setError(TYPE_ERROR,"Paso_Solver_getAMG: AMG requires column block size 1.");
138         return NULL;
139      }
140      if (A_p->row_block_size>1) {
141         Paso_setError(TYPE_ERROR,"Paso_Solver_getAMG: AMG requires row block size 1.");
142         return NULL;
143      }
144      out=MEMALLOC(1,Paso_Solver_AMG);
145    /* identify independend set of rows/columns */    /* identify independend set of rows/columns */
146    mis_marker=TMPMEMALLOC(n,index_t);    mis_marker=TMPMEMALLOC(n,index_t);
147    counter=TMPMEMALLOC(n,index_t);    counter=TMPMEMALLOC(n,index_t);
148    out=MEMALLOC(1,Paso_Solver_AMG);    if ( !( Paso_checkPtr(mis_marker) || Paso_checkPtr(counter) || Paso_checkPtr(out)) ) {
149    out->AMG_of_Schur=NULL;       out->AMG_of_Coarse=NULL;
150    out->inv_A_FF=NULL;       out->A_FF=NULL;
151    out->A_FF_pivot=NULL;       out->A_FC=NULL;
152    out->A_FC=NULL;       out->A_CF=NULL;
153    out->A_CF=NULL;       out->W_FC=NULL;
154    out->rows_in_F=NULL;       out->P=NULL;
155    out->rows_in_C=NULL;       out->R=NULL;
156    out->mask_F=NULL;       out->rows_in_F=NULL;
157    out->mask_C=NULL;       out->rows_in_C=NULL;
158    out->x_F=NULL;       out->mask_F=NULL;
159    out->b_F=NULL;       out->mask_C=NULL;
160    out->x_C=NULL;       out->x_F=NULL;
161    out->b_C=NULL;       out->b_F=NULL;
162    out->GS=NULL;       out->x_C=NULL;
163    out->A=Paso_SparseMatrix_getReference(A_p);       out->b_C=NULL;
164    /*out->GS=Paso_Solver_getGS(A_p,verbose);*/       out->GS=NULL;
165    out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);       out->A=Paso_SparseMatrix_getReference(A_p);
166    /*out->GS->sweeps=2;*/       out->GS=NULL;
167    out->level=level;       out->solver=NULL;
168           /*out->GS=Paso_Solver_getGS(A_p,verbose);*/
169    if ( !(Paso_checkPtr(mis_marker) || Paso_checkPtr(out) || Paso_checkPtr(counter) ) ) {       out->level=level;
170       /* identify independend set of rows/columns */       out->n=n;
171       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)       out->n_F=n+1;
172       for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;       out->n_block=n_block;
173       Paso_Pattern_coup(A_p,mis_marker,couplingParam);      
174       if (Paso_noError()) {       if (level==0 || n<=options->min_coarse_matrix_size) {
175             out->coarsest_level=TRUE;
176             #ifdef MKL
177                      out->AOffset1=Paso_SparseMatrix_alloc(MATRIX_FORMAT_BLK1 + MATRIX_FORMAT_OFFSET1, out->A->pattern,1,1, FALSE);
178                      #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
179                      for (i=0;i<out->A->len;++i) {
180                           out->AOffset1->val[i]=out->A->val[i];
181                      }
182             #else
183                #ifdef UMFPACK
184                #else
185                    out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);
186                #endif
187             #endif
188         } else {
189             out->coarsest_level=FALSE;
190             out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);
191    
192             /* identify independend set of rows/columns */
193             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
194             for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;
195    
196              /*mesuring coarsening time */
197              time0=Paso_timer();
198              
199             if (options->coarsening_method == PASO_YAIR_SHAPIRA_COARSENING) {
200                  Paso_Pattern_YS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
201             }
202             else if (options->coarsening_method == PASO_RUGE_STUEBEN_COARSENING) {
203                  Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
204             }
205             else if (options->coarsening_method == PASO_AGGREGATION_COARSENING) {
206                 Paso_Pattern_Aggregiation(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
207            }
208            else {
209               /*Default coarseneing*/
210                Paso_Pattern_RS_MI(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
211                /*Paso_Pattern_YS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
212                /*Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
213                /*Paso_Pattern_Aggregiation(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
214                
215            }
216            
217            if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Profilining for level %d:\n",level);
218            
219            time0=Paso_timer()-time0;
220            if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Coarsening: %e\n",time0);
221    
222          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
223          for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];          for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];
224          out->n=n;          
         out->n_block=n_block;  
225          out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);          out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);
226          out->mask_F=MEMALLOC(n,index_t);          
227          out->rows_in_F=MEMALLOC(out->n_F,index_t);          if (out->n_F==0) {
228          out->inv_A_FF=MEMALLOC(n_block*n_block*out->n_F,double);             out->coarsest_level=TRUE;
229          out->A_FF_pivot=NULL; /* later use for block size>3 */             level=0;
230          if (! (Paso_checkPtr(out->mask_F) || Paso_checkPtr(out->inv_A_FF) || Paso_checkPtr(out->rows_in_F) ) ) {             if (verbose) {
231                /* creates an index for F from mask */                 /*printf("AMG coarsening eliminates all unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");*/
232                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                 printf("AMG coarsening does not eliminate any of the unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");
233                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) out->rows_in_F[i]=-1;             }
234                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          }
235                for (i = 0; i < n; ++i) {          else if (out->n_F==n) {
236                   if  (mis_marker[i]) {            out->coarsest_level=TRUE;
237                          out->rows_in_F[counter[i]]=i;             level=0;
238                          out->mask_F[i]=counter[i];             if (verbose) {
239                   } else {                 /*printf("AMG coarsening eliminates all unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");*/
240                          out->mask_F[i]=-1;                 printf("AMG coarsening eliminates all of the unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");
241              
242                }
243            } else {
244        
245                  if (Paso_noError()) {
246                    
247                     /*#pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
248                     for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];
249                     out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);
250                     */
251                    
252                     out->mask_F=MEMALLOC(n,index_t);
253                     out->rows_in_F=MEMALLOC(out->n_F,index_t);
254                     if (! (Paso_checkPtr(out->mask_F) || Paso_checkPtr(out->rows_in_F) ) ) {
255                        /* creates an index for F from mask */
256                        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
257                        for (i = 0; i < out->n_F; ++i) out->rows_in_F[i]=-1;
258                        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
259                        for (i = 0; i < n; ++i) {
260                           if  (mis_marker[i]) {
261                                  out->rows_in_F[counter[i]]=i;
262                                  out->mask_F[i]=counter[i];
263                           } else {
264                                  out->mask_F[i]=-1;
265                           }
266                        }
267                        
268                   }                   }
269                }                }
270                        
271                /* Compute row-sum for getting rs(A_FF)^-1*/                /*check whether coarsening process actually makes sense to continue.
272                #pragma omp parallel for private(i,iPtr,j,S) schedule(static)                if coarse matrix at least smaller by 30% then continue, otherwise we stop.*/
273                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {                if ((out->n_F*100/n)<30) {
274                  S=0;                      level=1;
                 for (iPtr=A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i]];iPtr<A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i] + 1]; ++iPtr) {  
                  j=A_p->pattern->index[iPtr];  
                  if (mis_marker[j])  
                      S+=A_p->val[iPtr];  
275                  }                  }
276                     out->inv_A_FF[i]=1./S;              
277                  if ( Paso_noError()) {
278                        /* if there are no nodes in the coarse level there is no more work to do */
279                        out->n_C=n-out->n_F;
280                      
281                       /*if (out->n_F>500) */
282                        out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);
283                        out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);
284                        if (! (Paso_checkPtr(out->mask_C) || Paso_checkPtr(out->rows_in_C) ) ) {
285                             /* creates an index for C from mask */
286                             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
287                             for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=! mis_marker[i];
288                             Paso_Util_cumsum(n,counter);
289                             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
290                             for (i = 0; i < out->n_C; ++i) out->rows_in_C[i]=-1;
291                             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
292                             for (i = 0; i < n; ++i) {
293                                      if  (! mis_marker[i]) {
294                                          out->rows_in_C[counter[i]]=i;
295                                          out->mask_C[i]=counter[i];
296                                       } else {
297                                          out->mask_C[i]=-1;
298                                       }
299                             }
300                        }
301                  }
302                  if ( Paso_noError()) {
303                          /* get A_FF block: */
304                          /*
305                           out->A_FF=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_F,out->rows_in_F,out->mask_F);
306                          out->A_CF=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_F,out->rows_in_C,out->mask_F);
307                          out->A_FC=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_C,out->rows_in_F,out->mask_C);
308                          */
309                          
310                          /*Compute W_FC*/
311                          /*initialy W_FC=A_FC*/
312                          out->W_FC=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_C,out->rows_in_F,out->mask_C);
313                          
314                          /*sprintf(filename,"W_FCbefore_%d",level);
315                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->W_FC,filename);
316                          */
317                          
318                          time0=Paso_timer();
319                          Paso_SparseMatrix_updateWeights(A_p,out->W_FC,mis_marker);
320                          time0=Paso_timer()-time0;
321                          if (verbose) fprintf(stderr,"timing: updateWeights: %e\n",time0);
322            
323                          /*
324                           printf("GOT W_FC, but n=%d,n_F=%d,n_C=%d\n",out->n,out->n_F,out->n_C);
325                          sprintf(filename,"W_FCafter_%d",level);
326                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->W_FC,filename);
327                          */
328                          /* get Prolongation and Restriction */
329                          
330                          time0=Paso_timer();
331                          out->P=Paso_SparseMatrix_getProlongation(out->W_FC,mis_marker);
332                          time0=Paso_timer()-time0;
333                          if (verbose) fprintf(stderr,"timing: getProlongation: %e\n",time0);
334                          
335                          /*
336                           printf("GOT Prolongation P->nxc %dx%d\n",out->P->numRows,out->P->numCols);
337                          sprintf(filename,"P_%d",level);
338                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->P,filename);
339                          */
340                          
341                          time0=Paso_timer();
342                          out->R=Paso_SparseMatrix_getRestriction(out->P);
343                          time0=Paso_timer()-time0;
344                          if (verbose) fprintf(stderr,"timing: getRestriction: %e\n",time0);
345                          
346                          /*
347                          printf("GOT Restriction->cxn %dx%d\n",out->R->numRows,out->R->numCols);
348                          sprintf(filename,"R_%d",level);
349                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->R,filename);
350                          */
351                        
352                  }
353                  if ( Paso_noError()) {
354                        
355                        time0=Paso_timer();
356                        A_c=Paso_Solver_getCoarseMatrix(A_p,out->R,out->P);
357                        time0=Paso_timer()-time0;
358                        if (verbose) fprintf(stderr,"timing: getCoarseMatrix: %e\n",time0);
359                        
360                        /*Paso_Solver_getCoarseMatrix(A_c, A_p,out->R,out->P);*/
361                        
362                        /*
363                        sprintf(filename,"A_C_%d",level);
364                        Paso_SparseMatrix_saveMM(A_c,filename);
365                        */
366                        
367                        out->AMG_of_Coarse=Paso_Solver_getAMG(A_c,level-1,options);
368                }                }
369    
370             if( Paso_noError()) {                /* allocate work arrays for AMG application */
371                /* if there are no nodes in the coarse level there is no more work to do */                if (Paso_noError()) {
372                out->n_C=n-out->n_F;                           /*
373                if (level>0 && out->n_F>500) {                            out->x_F=MEMALLOC(n_block*out->n_F,double);
374                 /*if (out->n_F>500) {*/                           out->b_F=MEMALLOC(n_block*out->n_F,double);
375                     out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);                           */
376                     out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);                           out->x_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);
377                     if (! (Paso_checkPtr(out->mask_C) || Paso_checkPtr(out->rows_in_C) ) ) {                           out->b_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);
378                         /* creates an index for C from mask */        
379                         #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                           /*if (! (Paso_checkPtr(out->x_F) || Paso_checkPtr(out->b_F) || Paso_checkPtr(out->x_C) || Paso_checkPtr(out->b_C) ) ) {*/
380                         for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=! mis_marker[i];                           if ( ! ( Paso_checkPtr(out->x_C) || Paso_checkPtr(out->b_C) ) ) {
381                         Paso_Util_cumsum(n,counter);                              
382                            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                               /*
383                            for (i = 0; i < out->n_C; ++i) out->rows_in_C[i]=-1;                                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
384                            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                               for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {
385                            for (i = 0; i < n; ++i) {                                           out->x_F[i]=0.;
386                               if  (! mis_marker[i]) {                                           out->b_F[i]=0.;
                                 out->rows_in_C[counter[i]]=i;  
                                 out->mask_C[i]=counter[i];  
                              } else {  
                                 out->mask_C[i]=-1;  
                              }  
                           }  
                       /* get A_CF block: */  
                       out->A_CF=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_F,out->rows_in_C,out->mask_F);  
                       if (Paso_noError()) {  
                          /* get A_FC block: */  
                          out->A_FC=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_C,out->rows_in_F,out->mask_C);  
                          /* get A_CC block: */  
                          if (Paso_noError()) {  
                             schur=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_C,out->rows_in_C,out->mask_C);  
                             /*find the pattern of the schur complement with fill in*/  
   
                             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);  
                               
                             /*fprintf(stderr,"Sparsity of Schure: %dx%d LEN %d Percentage %f\n",schur_withFillIn->pattern->numOutput,schur_withFillIn->pattern->numInput,schur_withFillIn->len,schur_withFillIn->len/(1.*schur_withFillIn->pattern->numOutput*schur_withFillIn->pattern->numInput));*/  
                               
                             /* copy values over*/  
                             #pragma omp parallel for private(i,iPtr,j,iPtr_s,index,where_p) schedule(static)  
                             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];  
                                 iPtr_s=schur->pattern->ptr[i];  
                                 schur_withFillIn->val[iPtr]=0.;  
                                 index=&(schur->pattern->index[iPtr_s]);  
                                 where_p=(index_t*)bsearch(&j,  
                                         index,  
                                         schur->pattern->ptr[i + 1]-schur->pattern->ptr[i],  
                                         sizeof(index_t),  
                                         Paso_comparIndex);  
                                 if (where_p!=NULL) {  
                                     schur_withFillIn->val[iPtr]=schur->val[iPtr_s+(index_t)(where_p-index)];  
                                 }  
387                                }                                }
388                              }                               */
389                                                                
390                              if (Paso_noError()) {                                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
391                                  Paso_Solver_updateIncompleteSchurComplement(schur_withFillIn,out->A_CF,out->inv_A_FF,out->A_FF_pivot,out->A_FC);                                for (i = 0; i < out->n_C; ++i) {
392                                  out->AMG_of_Schur=Paso_Solver_getAMG(schur_withFillIn,verbose,level-1,couplingParam);                                       out->x_C[i]=0.;
393                                  Paso_SparseMatrix_free(schur);                                       out->b_C[i]=0.;
                             }  
                             /* allocate work arrays for AMG application */  
                             if (Paso_noError()) {  
                               out->x_F=MEMALLOC(n_block*out->n_F,double);  
                               out->b_F=MEMALLOC(n_block*out->n_F,double);  
                               out->x_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);  
                               out->b_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);  
   
                               if (! (Paso_checkPtr(out->x_F) || Paso_checkPtr(out->b_F) || Paso_checkPtr(out->x_C) || Paso_checkPtr(out->b_C) ) ) {  
                                     #pragma omp parallel for private(i,k) schedule(static)  
                                     for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {  
                                           for (k=0; k<n_block;++k) {  
                                              out->x_F[i*n_block+k]=0.;  
                                              out->b_F[i*n_block+k]=0.;  
                                           }  
                                     }  
                                     #pragma omp parallel for private(i,k) schedule(static)  
                                     for (i = 0; i < out->n_C; ++i) {  
                                         for (k=0; k<n_block;++k) {  
                                           out->x_C[i*n_block+k]=0.;  
                                           out->b_C[i*n_block+k]=0.;  
                                         }  
                                     }  
394                                }                                }
                             }  
395                           }                           }
                      }  
                  }  
396                }                }
397             }              Paso_SparseMatrix_free(A_c);
398          }           }
399       }       }
400    }    }
401    TMPMEMFREE(mis_marker);    TMPMEMFREE(mis_marker);
402    TMPMEMFREE(counter);    TMPMEMFREE(counter);
403    
404    if (Paso_noError()) {    if (Paso_noError()) {
405        if (verbose) {        if (verbose && level>0 && !out->coarsest_level) {
406           printf("AMG: %d unknowns eliminated. %d left.\n",out->n_F,n-out->n_F);           printf("AMG: level: %d: %d unknowns eliminated. %d left.\n",level, out->n_F,out->n_C);
          if (level>0 && out->n_F>500) {  
         /* if (out->n_F<500) {*/  
             printf("timing: AMG: MIS/reordering/elemination : %e/%e/%e\n",time2,time0,time1);  
          } else {  
             printf("timing: AMG: MIS: %e\n",time2);  
          }  
407       }       }
408       return out;       return out;
409    } else  {    } else  {
# Line 267  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 418  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
418    
419       in fact it solves       in fact it solves
420    
421    [      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]
422    [ 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]
423    
424   in the form   in the form
# Line 287  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 438  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
438    
439  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {
440       dim_t i;       dim_t i;
      double *r=MEMALLOC(amg->n,double);  
      /*Paso_Solver_GS* GS=NULL;*/  
      double *x0=MEMALLOC(amg->n,double);  
441       double time0=0;       double time0=0;
442         double *r=NULL, *x0=NULL;
443         bool_t verbose=0;
444         #ifdef UMFPACK
445              Paso_UMFPACK_Handler * ptr=NULL;
446         #endif
447        
448         r=MEMALLOC(amg->n,double);
449         x0=MEMALLOC(amg->n,double);
450            
451       if (amg->level==0  || amg->n_F<=500) {       if (amg->coarsest_level) {
452       /*if (amg->n_F<=500) {*/        
453        time0=Paso_timer();        time0=Paso_timer();
454                  /*If all unknown are eliminated then Jacobi is the best preconditioner*/
455          if (amg->n_F==0 || amg->n_F==amg->n) {
456          Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);          Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);
457                  }
458          /* #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)         else {
459          for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];         #ifdef MKL
460          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);            Paso_MKL1(amg->AOffset1,x,b,verbose);
461          Paso_Solver_solveGS(amg->GS,x0,r);         #else
462          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)            #ifdef UMFPACK
463          for (i=0;i<amg->n;++i) {               ptr=(Paso_UMFPACK_Handler *)(amg->solver);
464           x[i]+=x0[i];               Paso_UMFPACK1(&ptr,amg->A,x,b,verbose);
465          }               amg->solver=(void*) ptr;
466          */            #else      
467          /*Paso_UMFPACK1(amg->A,x,b,0);*/               Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);
468             #endif
469           #endif
470           }
471         time0=Paso_timer()-time0;         time0=Paso_timer()-time0;
472         /*fprintf(stderr,"timing: DIRECT SOLVER: %e/\n",time0);*/         if (verbose) fprintf(stderr,"timing: DIRECT SOLVER: %e\n",time0);
473          
474       } else {       } else {
       
475          /* presmoothing */          /* presmoothing */
476             time0=Paso_timer();
477           Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);           Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);
478           /*           time0=Paso_timer()-time0;
479           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)           if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Presmooting: %e\n",time0);
          for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];  
   
           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);  
           Paso_Solver_solveGS(amg->GS,x0,r);  
             
           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)  
           for (i=0;i<amg->n;++i) {  
            x[i]+=x0[i];  
           }  
           */  
480          /* end of presmoothing */          /* end of presmoothing */
481                    
482            
483             time0=Paso_timer();
484           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
485           for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];           for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
486                    
487           /*r=b-Ax*/           /*r=b-Ax*/
488           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
489                  
490          /* b->[b_F,b_C]     */          
491          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          /* b_c <- R*r  */
492          for (i=0;i<amg->n_F;++i) amg->b_F[i]=r[amg->rows_in_F[i]];           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(1.,amg->R,r,0.,amg->b_C);
           
         #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]];  
   
         /* x_F=invA_FF*b_F  */  
         Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(1,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,amg->x_F,amg->b_F);  
493                    
494          /* b_C=b_C-A_CF*x_F */          time0=Paso_timer()-time0;
495          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_CF,amg->x_F,1.,amg->b_C);          if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Before next level: %e\n",time0);
496                    
497          /* x_C=AMG(b_C)     */          /* x_C=AMG(b_C)     */
498          Paso_Solver_solveAMG(amg->AMG_of_Schur,amg->x_C,amg->b_C);          Paso_Solver_solveAMG(amg->AMG_of_Coarse,amg->x_C,amg->b_C);
499                    
500          /* b_F=b_F-A_FC*x_C */          time0=Paso_timer();
501          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_FC,amg->x_C,1.,amg->b_F);          
502          /* x_F=invA_FF*b_F  */          /* x_0 <- P*x_c */
503          Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(1,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,amg->x_F,amg->b_F);          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(1.,amg->P,amg->x_C,0.,x0);
504          /* x<-[x_F,x_C]     */          
505            /* x=x+x0 */
506          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
507          for (i=0;i<amg->n;++i) {          for (i=0;i<amg->n;++i) x[i]+=x0[i];
             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]];  
             }  
         }  
508                    
509       /*postsmoothing*/        /*postsmoothing*/
510          time0=Paso_timer();
511       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
512       for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];        for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
513              
514       /*r=b-Ax*/        /*r=b-Ax */
515       Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);        Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
516       Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x0,r);        Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x0,r);
517              
518       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)        
519       for (i=0;i<amg->n;++i) x[i]+=x0[i];        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
520              for (i=0;i<amg->n;++i)  {
521               x[i]+=x0[i];
522       /*#pragma omp parallel for private(i) schedule(static)         /*printf("x[%d]=%e \n",i,x[i]);*/
523       for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];        }
524          
525       Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);        time0=Paso_timer()-time0;
526       Paso_Solver_solveGS(amg->GS,x0,r);        if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Postsmoothing: %e\n",time0);
527        
528       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)        /*end of postsmoothing*/
      for (i=0;i<amg->n;++i) {  
       x[i]+=x0[i];  
      }  
      */  
      /*end of postsmoothing*/  
529            
530       }       }
531       MEMFREE(r);       MEMFREE(r);
532       MEMFREE(x0);       MEMFREE(x0);
     return;  
 }  
533    
534  /*       return;
535   * $Log$  }
  *  
  */  

Legend:
Removed from v.2360  
changed lines
  Added in v.2767

  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.26