/[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 2803 by artak, Thu Dec 3 05:35:20 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            Paso_SparseMatrix_free(in->A);
62            if(in->coarsest_level==TRUE) {
63            #ifdef MKL
64              Paso_MKL_free1(in->AOffset1);
65              Paso_SparseMatrix_free(in->AOffset1);
66            #else
67              #ifdef UMFPACK
68              Paso_UMFPACK1_free((Paso_UMFPACK_Handler*)(in->solver));
69              #endif
70            #endif
71            }
72          MEMFREE(in->rows_in_F);          MEMFREE(in->rows_in_F);
73          MEMFREE(in->rows_in_C);          MEMFREE(in->rows_in_C);
74          MEMFREE(in->mask_F);          MEMFREE(in->mask_F);
# Line 48  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AM Line 77  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AM
77          MEMFREE(in->b_F);          MEMFREE(in->b_F);
78          MEMFREE(in->x_C);          MEMFREE(in->x_C);
79          MEMFREE(in->b_C);          MEMFREE(in->b_C);
80            in->solver=NULL;
81            Paso_Solver_AMG_free(in->AMG_of_Coarse);
82            MEMFREE(in->b_C);
83          MEMFREE(in);          MEMFREE(in);
84       }       }
85  }  }
# Line 71  to Line 103  to
103     then AMG is applied to S again until S becomes empty     then AMG is applied to S again until S becomes empty
104    
105  */  */
106  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) {
107    Paso_Solver_AMG* out=NULL;    Paso_Solver_AMG* out=NULL;
108      /*
109       Paso_Pattern* temp1=NULL;
110      Paso_Pattern* temp2=NULL;
111      */
112      bool_t verbose=options->verbose;
113    dim_t n=A_p->numRows;    dim_t n=A_p->numRows;
114    dim_t n_block=A_p->row_block_size;    dim_t n_block=A_p->row_block_size;
115    index_t* mis_marker=NULL;      index_t* mis_marker=NULL;  
116    index_t* counter=NULL;    index_t* counter=NULL;
117    index_t iPtr,*index, *where_p, iPtr_s;    /*index_t iPtr,*index, *where_p;*/
118    dim_t i,k,j;    dim_t i;
119    Paso_SparseMatrix * schur=NULL;    Paso_SparseMatrix * A_c=NULL;
120    Paso_SparseMatrix * schur_withFillIn=NULL;    double time0=0;
121    double time0=0,time1=0,time2=0,S=0;    Paso_SparseMatrix * Atemp=NULL;
122    /*Paso_Pattern* test;*/    double sparsity=0;
123      
124      /*
125      double *temp,*temp_1;
126      double S;
127      index_t iptr;
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);       out->post_sweeps=options->post_sweeps;
174       if (Paso_noError()) {       out->pre_sweeps=options->pre_sweeps;
175        
176         sparsity=(A_p->len*1.)/(1.*A_p->numRows*A_p->numCols);
177        
178         if (verbose) fprintf(stdout,"Stats: Sparsity of the Coarse Matrix with %d non-zeros (%d,%d) in level %d is %.6f\n",A_p->len,A_p->numRows,A_p->numCols,level,sparsity);
179        
180        
181         /*if(sparsity>0.01) {
182          level=0;
183         }
184         */
185            
186         if (level==0 || n<=options->min_coarse_matrix_size) {
187             out->coarsest_level=TRUE;
188             /*out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);*/
189            
190             #ifdef MKL
191                      out->AOffset1=Paso_SparseMatrix_alloc(MATRIX_FORMAT_BLK1 + MATRIX_FORMAT_OFFSET1, out->A->pattern,1,1, FALSE);
192                      #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
193                      for (i=0;i<out->A->len;++i) {
194                           out->AOffset1->val[i]=out->A->val[i];
195                      }
196             #else
197                #ifdef UMFPACK
198                #else
199                    out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);
200                #endif
201             #endif
202            
203         } else {
204             out->coarsest_level=FALSE;
205             out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);
206    
207             /* identify independend set of rows/columns */
208             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
209             for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;
210    
211              /*mesuring coarsening time */
212              time0=Paso_timer();
213              
214             if (options->coarsening_method == PASO_YAIR_SHAPIRA_COARSENING) {
215                  Paso_Pattern_YS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
216             }
217             else if (options->coarsening_method == PASO_RUGE_STUEBEN_COARSENING) {
218                  Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
219             }
220             else if (options->coarsening_method == PASO_AGGREGATION_COARSENING) {
221                 Paso_Pattern_Aggregiation(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
222            }
223            else {
224               /*Default coarseneing*/
225                Paso_Pattern_RS_MI_Aggressive(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
226                /*Paso_Pattern_RS_MI(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
227                /*Paso_Pattern_YS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
228                /*Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
229                /*Paso_Pattern_Aggregiation(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
230                
231            }
232            
233            if (verbose) fprintf(stdout,"timing: Profilining for level %d:\n",level);
234            
235            time0=Paso_timer()-time0;
236            if (verbose) fprintf(stdout,"timing: Coarsening: %e\n",time0);
237    
238          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
239          for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];          for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];
240          out->n=n;          
         out->n_block=n_block;  
241          out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);          out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);
242          out->mask_F=MEMALLOC(n,index_t);          
243          out->rows_in_F=MEMALLOC(out->n_F,index_t);          if (out->n_F==0) {
244          out->inv_A_FF=MEMALLOC(n_block*n_block*out->n_F,double);             out->coarsest_level=TRUE;
245          out->A_FF_pivot=NULL; /* later use for block size>3 */             level=0;
246          if (! (Paso_checkPtr(out->mask_F) || Paso_checkPtr(out->inv_A_FF) || Paso_checkPtr(out->rows_in_F) ) ) {             if (verbose) {
247                /* creates an index for F from mask */                 /*printf("AMG coarsening eliminates all unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");*/
248                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                 printf("AMG coarsening does not eliminate any of the unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");
249                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) out->rows_in_F[i]=-1;             }
250                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          }
251                for (i = 0; i < n; ++i) {          else if (out->n_F==n) {
252                   if  (mis_marker[i]) {            out->coarsest_level=TRUE;
253                          out->rows_in_F[counter[i]]=i;             level=0;
254                          out->mask_F[i]=counter[i];             if (verbose) {
255                   } else {                 /*printf("AMG coarsening eliminates all unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");*/
256                          out->mask_F[i]=-1;                 printf("AMG coarsening eliminates all of the unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");
257              
258                }
259            } else {
260        
261                  if (Paso_noError()) {
262                    
263                     /*#pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
264                     for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];
265                     out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);
266                     */
267                    
268                     out->mask_F=MEMALLOC(n,index_t);
269                     out->rows_in_F=MEMALLOC(out->n_F,index_t);
270                     if (! (Paso_checkPtr(out->mask_F) || Paso_checkPtr(out->rows_in_F) ) ) {
271                        /* creates an index for F from mask */
272                        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
273                        for (i = 0; i < out->n_F; ++i) out->rows_in_F[i]=-1;
274                        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
275                        for (i = 0; i < n; ++i) {
276                           if  (mis_marker[i]) {
277                                  out->rows_in_F[counter[i]]=i;
278                                  out->mask_F[i]=counter[i];
279                           } else {
280                                  out->mask_F[i]=-1;
281                           }
282                        }
283                        
284                   }                   }
285                }                }
286                                
287                /* Compute row-sum for getting rs(A_FF)^-1*/                 /*if(level==1) {
288                #pragma omp parallel for private(i,iPtr,j,S) schedule(static)                     printf("##TOTAL: %d, ELIMINATED: %d\n",n,out->n_F);
289                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {                     for (i = 0; i < n; ++i) {
290                  S=0;                      printf("##%d %d\n",i,mis_marker[i]);
291                  for (iPtr=A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i]];iPtr<A_p->pattern->ptr[out->rows_in_F[i] + 1]; ++iPtr) {                     }
292                   j=A_p->pattern->index[iPtr];                   }
293                   if (mis_marker[j])                 */
294                       S+=A_p->val[iPtr];                /*check whether coarsening process actually makes sense to continue.
295                  if coarse matrix at least smaller by 30% then continue, otherwise we stop.*/
296                  if ((out->n_F*100/n)<30) {
297                        level=1;
298                  }                  }
299                     out->inv_A_FF[i]=1./S;              
300                  if ( Paso_noError()) {
301                        out->n_C=n-out->n_F;
302                        out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);
303                        out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);
304                        if (! (Paso_checkPtr(out->mask_C) || Paso_checkPtr(out->rows_in_C) ) ) {
305                             /* creates an index for C from mask */
306                             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
307                             for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=! mis_marker[i];
308                             Paso_Util_cumsum(n,counter);
309                             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
310                             for (i = 0; i < out->n_C; ++i) out->rows_in_C[i]=-1;
311                             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
312                             for (i = 0; i < n; ++i) {
313                                      if  (! mis_marker[i]) {
314                                          out->rows_in_C[counter[i]]=i;
315                                          out->mask_C[i]=counter[i];
316                                       } else {
317                                          out->mask_C[i]=-1;
318                                       }
319                             }
320                        }
321                  }
322                  if ( Paso_noError()) {
323                          /* get A_FF block: */
324                          /*
325                           out->A_FF=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_F,out->rows_in_F,out->mask_F);
326                          out->A_CF=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_F,out->rows_in_C,out->mask_F);
327                          out->A_FC=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_C,out->rows_in_F,out->mask_C);
328                          */
329                          
330                          /*Compute W_FC*/
331                          /*initialy W_FC=A_FC*/
332                          out->W_FC=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_C,out->rows_in_F,out->mask_C);
333                          
334                          /*sprintf(filename,"W_FCbefore_%d",level);
335                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->W_FC,filename);
336                          */
337                          /* for (i = 0; i < n; ++i) {
338                                      printf("##mis_marker[%d]=%d\n",i,mis_marker[i]);
339                           }
340                          */                    
341                          time0=Paso_timer();
342                          Paso_SparseMatrix_updateWeights(A_p,out->W_FC,mis_marker);
343                          time0=Paso_timer()-time0;
344                          if (verbose) fprintf(stdout,"timing: updateWeights: %e\n",time0);
345            
346                          
347                          /*sprintf(filename,"W_FCafter_%d",level);
348                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->W_FC,filename);
349                          */
350                          
351                          /* get Prolongation and Restriction */
352                          time0=Paso_timer();
353                          out->P=Paso_SparseMatrix_getProlongation(out->W_FC,mis_marker);
354                          time0=Paso_timer()-time0;
355                          if (verbose) fprintf(stdout,"timing: getProlongation: %e\n",time0);
356                          
357                          
358                          
359                          /* sprintf(filename,"P_%d",level);
360                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->P,filename);
361                          */
362                          
363                          time0=Paso_timer();
364                          out->R=Paso_SparseMatrix_getRestriction(out->P);
365                          time0=Paso_timer()-time0;
366                          if (verbose) fprintf(stdout,"timing: getRestriction: %e\n",time0);
367                          
368                          
369                          /*sprintf(filename,"R_%d",level);
370                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->R,filename);
371                          */
372                        
373                  }
374                  if ( Paso_noError()) {
375                        
376                        time0=Paso_timer();
377                        
378                        Atemp=Paso_SparseMatrix_MatrixMatrix(A_p,out->P);
379                        A_c=Paso_SparseMatrix_MatrixMatrix(out->R,Atemp);
380                        
381                        Paso_SparseMatrix_free(Atemp);
382                        
383                        /*A_c=Paso_Solver_getCoarseMatrix(A_p,out->R,out->P);*/
384                        time0=Paso_timer()-time0;
385                        if (verbose) fprintf(stdout,"timing: getCoarseMatrix: %e\n",time0);
386                        
387                                            
388                        /*Paso_Solver_getCoarseMatrix(A_c, A_p,out->R,out->P);*/
389                        
390                        
391                        /*sprintf(filename,"A_C_%d",level);
392                        Paso_SparseMatrix_saveMM(A_c,filename);
393                        */
394                        
395                        out->AMG_of_Coarse=Paso_Solver_getAMG(A_c,level-1,options);
396                }                }
397    
398             if( Paso_noError()) {                /* allocate work arrays for AMG application */
399                /* if there are no nodes in the coarse level there is no more work to do */                if (Paso_noError()) {
400                out->n_C=n-out->n_F;                           /*
401                if (level>0 && out->n_F>500) {                            out->x_F=MEMALLOC(n_block*out->n_F,double);
402                 /*if (out->n_F>500) {*/                           out->b_F=MEMALLOC(n_block*out->n_F,double);
403                     out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);                           */
404                     out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);                           out->x_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);
405                     if (! (Paso_checkPtr(out->mask_C) || Paso_checkPtr(out->rows_in_C) ) ) {                           out->b_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);
406                         /* creates an index for C from mask */        
407                         #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) ) ) {*/
408                         for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=! mis_marker[i];                           if ( ! ( Paso_checkPtr(out->x_C) || Paso_checkPtr(out->b_C) ) ) {
409                         Paso_Util_cumsum(n,counter);                              
410                            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                               /*
411                            for (i = 0; i < out->n_C; ++i) out->rows_in_C[i]=-1;                                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
412                            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                               for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {
413                            for (i = 0; i < n; ++i) {                                           out->x_F[i]=0.;
414                               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)];  
                                 }  
415                                }                                }
416                              }                               */
417                                                                
418                              if (Paso_noError()) {                                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
419                                  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) {
420                                  out->AMG_of_Schur=Paso_Solver_getAMG(schur_withFillIn,verbose,level-1,couplingParam);                                       out->x_C[i]=0.;
421                                  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.;  
                                         }  
                                     }  
422                                }                                }
                             }  
423                           }                           }
                      }  
                  }  
424                }                }
425             }              Paso_SparseMatrix_free(A_c);
426          }           }
427       }       }
428    }    }
429    TMPMEMFREE(mis_marker);    TMPMEMFREE(mis_marker);
430    TMPMEMFREE(counter);    TMPMEMFREE(counter);
431    
432    if (Paso_noError()) {    if (Paso_noError()) {
433        if (verbose) {        if (verbose && level>0 && !out->coarsest_level) {
434           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);  
          }  
435       }       }
436       return out;       return out;
437    } else  {    } else  {
# Line 267  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 446  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
446    
447       in fact it solves       in fact it solves
448    
449    [      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]
450    [ 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]
451    
452   in the form   in the form
# Line 287  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 466  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
466    
467  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {
468       dim_t i;       dim_t i;
      double *r=MEMALLOC(amg->n,double);  
      /*Paso_Solver_GS* GS=NULL;*/  
      double *x0=MEMALLOC(amg->n,double);  
469       double time0=0;       double time0=0;
470         double *r=NULL, *x0=NULL;
471         bool_t verbose=0;
472        
473         dim_t post_sweeps=amg->post_sweeps;
474         dim_t pre_sweeps=amg->pre_sweeps;
475            
476       if (amg->level==0  || amg->n_F<=500) {       #ifdef UMFPACK
477       /*if (amg->n_F<=500) {*/            Paso_UMFPACK_Handler * ptr=NULL;
478         #endif
479        
480              
481         r=MEMALLOC(amg->n,double);
482         x0=MEMALLOC(amg->n,double);
483        
484         if (amg->coarsest_level) {
485          
486        time0=Paso_timer();        time0=Paso_timer();
487                  /*If all unknown are eliminated then Jacobi is the best preconditioner*/
488          /*Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);*/
489          
490          if (amg->n_F==0 || amg->n_F==amg->n) {
491          Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);          Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);
492                  }
493          /* #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)         else {
494          for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];         #ifdef MKL
495          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);            Paso_MKL1(amg->AOffset1,x,b,verbose);
496          Paso_Solver_solveGS(amg->GS,x0,r);         #else
497          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)            #ifdef UMFPACK
498          for (i=0;i<amg->n;++i) {               ptr=(Paso_UMFPACK_Handler *)(amg->solver);
499           x[i]+=x0[i];               Paso_UMFPACK1(&ptr,amg->A,x,b,verbose);
500          }               amg->solver=(void*) ptr;
501          */            #else      
502          /*Paso_UMFPACK1(amg->A,x,b,0);*/               Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);
503             #endif
504           #endif
505           }
506          
507         time0=Paso_timer()-time0;         time0=Paso_timer()-time0;
508         /*fprintf(stderr,"timing: DIRECT SOLVER: %e/\n",time0);*/         if (verbose) fprintf(stdout,"timing: DIRECT SOLVER: %e\n",time0);
509          
510       } else {       } else {
       
511          /* presmoothing */          /* presmoothing */
512             time0=Paso_timer();
513           Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);           Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);
          /*  
          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)  
          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];  
           }  
           */  
         /* end of presmoothing */  
514                    
515            /***********/
516            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
517            for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
518      
519            while(pre_sweeps>1) {
520               #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
521               for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]+=b[i];
522              
523                /* Compute the residual b=b-Ax*/
524               Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
525               /* Go round again*/
526               Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,r);
527               pre_sweeps-=1;
528            }
529             /***********/
530            
531             time0=Paso_timer()-time0;
532             if (verbose) fprintf(stdout,"timing: Presmooting: %e\n",time0);
533             /* end of presmoothing */
534            
535             time0=Paso_timer();
536           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
537           for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];           for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
538                    
539           /*r=b-Ax*/           /*r=b-Ax*/
540           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
541                  
542          /* b->[b_F,b_C]     */          /* b_c <- R*r  */
543          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(1.,amg->R,r,0.,amg->b_C);
         for (i=0;i<amg->n_F;++i) amg->b_F[i]=r[amg->rows_in_F[i]];  
           
         #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);  
544                    
545          /* b_C=b_C-A_CF*x_F */          time0=Paso_timer()-time0;
546          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_CF,amg->x_F,1.,amg->b_C);          if (verbose) fprintf(stdout,"timing: Before next level: %e\n",time0);
547                    
548          /* x_C=AMG(b_C)     */          /* x_C=AMG(b_C)     */
549          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);
550                    
551          /* b_F=b_F-A_FC*x_C */          time0=Paso_timer();
552          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_FC,amg->x_C,1.,amg->b_F);          
553          /* x_F=invA_FF*b_F  */          /* x_0 <- P*x_c */
554          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);
555          /* x<-[x_F,x_C]     */          
556            /* x=x+x0 */
557          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
558          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]];  
             }  
         }  
559                    
560       /*postsmoothing*/        /*postsmoothing*/
561    
562       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)        time0=Paso_timer();
563       for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
564              for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
565       /*r=b-Ax*/        
566       Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);        /*r=b-Ax */
567       Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x0,r);        Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
568              Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x0,r);
569       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)        
570       for (i=0;i<amg->n;++i) x[i]+=x0[i];        
571              #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
572              for (i=0;i<amg->n;++i)  {
573       /*#pragma omp parallel for private(i) schedule(static)         x[i]+=x0[i];
574       for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];        }
575            /***************/
576       Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);          while(post_sweeps>1) {
577       Paso_Solver_solveGS(amg->GS,x0,r);            
578                   #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
579       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)             for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
580       for (i=0;i<amg->n;++i) {            
581        x[i]+=x0[i];             Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
582       }             Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x0,r);
583       */             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
584       /*end of postsmoothing*/              for (i=0;i<amg->n;++i)  {
585                 x[i]+=x0[i];
586                }
587               post_sweeps-=1;
588            }
589            /**************/
590          
591          time0=Paso_timer()-time0;
592          if (verbose) fprintf(stdout,"timing: Postsmoothing: %e\n",time0);
593    
594          /*end of postsmoothing*/
595            
596       }       }
597       MEMFREE(r);       MEMFREE(r);
598       MEMFREE(x0);       MEMFREE(x0);
     return;  
 }  
599    
600  /*       return;
601   * $Log$  }
  *  
  */  

Legend:
Removed from v.2360  
changed lines
  Added in v.2803

  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.26