/[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 2524 by artak, Wed Jul 8 00:39:26 2009 UTC revision 2839 by artak, Wed Jan 13 23:34:49 2010 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 18  Line 18 
18    
19  /**************************************************************/  /**************************************************************/
20    
21  /* Author: artak@access.edu.au                                */  /* Author: artak@uq.edu.au                                */
22    
23  /**************************************************************/  /**************************************************************/
24    
# Line 35  Line 35 
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) {
54          Paso_Solver_AMG_free(in->AMG_of_Schur);          
55          Paso_Solver_Jacobi_free(in->GS);          if(in->Smoother->ID==PASO_JACOBI)
56          MEMFREE(in->inv_A_FF);              Paso_Solver_Jacobi_free(in->Smoother->Jacobi);
57          MEMFREE(in->A_FF_pivot);          else if (in->Smoother->ID==PASO_GS)    
58                Paso_Solver_GS_free(in->Smoother->GS);
59            MEMFREE(in->Smoother);
60                
61          Paso_SparseMatrix_free(in->A_FC);          Paso_SparseMatrix_free(in->A_FC);
62            Paso_SparseMatrix_free(in->A_FF);
63            Paso_SparseMatrix_free(in->W_FC);
64          Paso_SparseMatrix_free(in->A_CF);          Paso_SparseMatrix_free(in->A_CF);
65            Paso_SparseMatrix_free(in->P);
66            Paso_SparseMatrix_free(in->R);
67            Paso_SparseMatrix_free(in->A);
68            if(in->coarsest_level==TRUE) {
69            #ifdef MKL
70              Paso_MKL_free1(in->AOffset1);
71              Paso_SparseMatrix_free(in->AOffset1);
72            #else
73              #ifdef UMFPACK
74              Paso_UMFPACK1_free((Paso_UMFPACK_Handler*)(in->solver));
75              #endif
76            #endif
77            }
78          MEMFREE(in->rows_in_F);          MEMFREE(in->rows_in_F);
79          MEMFREE(in->rows_in_C);          MEMFREE(in->rows_in_C);
80          MEMFREE(in->mask_F);          MEMFREE(in->mask_F);
# Line 51  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AM Line 83  void Paso_Solver_AMG_free(Paso_Solver_AM
83          MEMFREE(in->b_F);          MEMFREE(in->b_F);
84          MEMFREE(in->x_C);          MEMFREE(in->x_C);
85          MEMFREE(in->b_C);          MEMFREE(in->b_C);
86            in->solver=NULL;
87            Paso_Solver_AMG_free(in->AMG_of_Coarse);
88            MEMFREE(in->b_C);
89          MEMFREE(in);          MEMFREE(in);
90       }       }
91  }  }
# Line 76  to Line 111  to
111  */  */
112  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso_SparseMatrix *A_p,dim_t level,Paso_Options* options) {  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso_SparseMatrix *A_p,dim_t level,Paso_Options* options) {
113    Paso_Solver_AMG* out=NULL;    Paso_Solver_AMG* out=NULL;
114      /*
115       Paso_Pattern* temp1=NULL;
116      Paso_Pattern* temp2=NULL;
117      */
118    bool_t verbose=options->verbose;    bool_t verbose=options->verbose;
119      bool_t timing=0;
120      
121    dim_t n=A_p->numRows;    dim_t n=A_p->numRows;
122    dim_t n_block=A_p->row_block_size;    dim_t n_block=A_p->row_block_size;
123    index_t* mis_marker=NULL;      index_t* mis_marker=NULL;  
124    index_t* counter=NULL;    index_t* counter=NULL;
125    index_t iPtr,*index, *where_p, iPtr_s;    /*index_t iPtr,*index, *where_p;*/
126    dim_t i,k,j;    dim_t i;
127    Paso_SparseMatrix * schur=NULL;    Paso_SparseMatrix * A_c=NULL;
128    Paso_SparseMatrix * schur_withFillIn=NULL;    double time0=0;
129    double S=0;    Paso_SparseMatrix * Atemp=NULL;
130      double sparsity=0;
131        
132    /*Make sure we have block sizes 1*/    /*
133    A_p->pattern->input_block_size=A_p->col_block_size;    double *temp,*temp_1;
134    A_p->pattern->output_block_size=A_p->row_block_size;    double S;
135    A_p->pattern->block_size=A_p->block_size;    index_t iptr;
136      */
137      /*char filename[8];*/
138      /*sprintf(filename,"AMGLevel%d",level);
139      
140      Paso_SparseMatrix_saveMM(A_p,filename);
141      */
142        
143      /*Make sure we have block sizes 1*/
144      if (A_p->col_block_size>1) {
145         Paso_setError(TYPE_ERROR,"Paso_Solver_getAMG: AMG requires column block size 1.");
146         return NULL;
147      }
148      if (A_p->row_block_size>1) {
149         Paso_setError(TYPE_ERROR,"Paso_Solver_getAMG: AMG requires row block size 1.");
150         return NULL;
151      }
152      out=MEMALLOC(1,Paso_Solver_AMG);
153      out->Smoother=MEMALLOC(1,Paso_Solver_Smoother);
154    /* identify independend set of rows/columns */    /* identify independend set of rows/columns */
155    mis_marker=TMPMEMALLOC(n,index_t);    mis_marker=TMPMEMALLOC(n,index_t);
156    counter=TMPMEMALLOC(n,index_t);    counter=TMPMEMALLOC(n,index_t);
157    out=MEMALLOC(1,Paso_Solver_AMG);    if ( !( Paso_checkPtr(mis_marker) || Paso_checkPtr(counter) || Paso_checkPtr(out)) ) {
158    out->AMG_of_Schur=NULL;       out->AMG_of_Coarse=NULL;
159    out->inv_A_FF=NULL;       out->A_FF=NULL;
160    out->A_FF_pivot=NULL;       out->A_FC=NULL;
161    out->A_FC=NULL;       out->A_CF=NULL;
162    out->A_CF=NULL;       out->W_FC=NULL;
163    out->rows_in_F=NULL;       out->P=NULL;
164    out->rows_in_C=NULL;       out->R=NULL;
165    out->mask_F=NULL;       out->rows_in_F=NULL;
166    out->mask_C=NULL;       out->rows_in_C=NULL;
167    out->x_F=NULL;       out->mask_F=NULL;
168    out->b_F=NULL;       out->mask_C=NULL;
169    out->x_C=NULL;       out->x_F=NULL;
170    out->b_C=NULL;       out->b_F=NULL;
171    out->GS=NULL;       out->x_C=NULL;
172    out->A=Paso_SparseMatrix_getReference(A_p);       out->b_C=NULL;
173    /*out->GS=Paso_Solver_getGS(A_p,verbose);*/       out->A=Paso_SparseMatrix_getReference(A_p);
174    out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);       out->solver=NULL;
175    out->level=level;       out->Smoother->ID=options->smoother;
176           out->Smoother->Jacobi=NULL;
177    if (level==0 || n<=options->min_coarse_matrix_size)       out->Smoother->GS=NULL;
178      out->coarsest_level=TRUE;       /*out->GS=Paso_Solver_getGS(A_p,verbose);*/
179    else       out->level=level;
180      out->coarsest_level=FALSE;       out->n=n;
181         out->n_F=n+1;
182    if ( !(Paso_checkPtr(mis_marker) || Paso_checkPtr(out) || Paso_checkPtr(counter) || level==0 || n<=options->min_coarse_matrix_size) ) {       out->n_block=n_block;
183       /* identify independend set of rows/columns */       out->post_sweeps=options->post_sweeps;
184       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)       out->pre_sweeps=options->pre_sweeps;
      for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;  
185            
186       if (options->coarsening_method == PASO_YAIR_SHAPIRA_COARSENING) {       sparsity=(A_p->len*1.)/(1.*A_p->numRows*A_p->numCols);
187        Paso_Pattern_coup(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);      
188       }       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);
189       else if (options->coarsening_method == PASO_RUGE_STUEBEN_COARSENING) {      
190        Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);      
191       }       if(sparsity>0.5) {
192       else if (options->coarsening_method == PASO_AGGREGATION_COARSENING) {        level=0;
       Paso_Pattern_Aggregiation(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);  
      }  
      else {  
       /*Default coarseneing*/  
       Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);  
193       }       }
194        
195            
196         if (level==0 || n<=options->min_coarse_matrix_size) {
197             out->coarsest_level=TRUE;
198             /*out->GS=Paso_Solver_getJacobi(A_p);*/
199            
200             #ifdef MKL
201                      out->AOffset1=Paso_SparseMatrix_alloc(MATRIX_FORMAT_BLK1 + MATRIX_FORMAT_OFFSET1, out->A->pattern,1,1, FALSE);
202                      #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
203                      for (i=0;i<out->A->len;++i) {
204                           out->AOffset1->val[i]=out->A->val[i];
205                      }
206             #else
207                #ifdef UMFPACK
208                #else
209                  if (options->smoother == PASO_JACOBI)
210                    out->Smoother->Jacobi=Paso_Solver_getJacobi(A_p);
211                  else if (options->smoother == PASO_GS)
212                    out->Smoother->GS=Paso_Solver_getGS(A_p,verbose);
213                #endif
214             #endif
215            
216         } else {
217             out->coarsest_level=FALSE;
218            
219            if (options->smoother == PASO_JACOBI)
220                    out->Smoother->Jacobi=Paso_Solver_getJacobi(A_p);
221            else if (options->smoother == PASO_GS)
222                    out->Smoother->GS=Paso_Solver_getGS(A_p,verbose);
223    
224             /* identify independend set of rows/columns */
225             #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
226             for (i=0;i<n;++i) mis_marker[i]=-1;
227    
228              /*mesuring coarsening time */
229              time0=Paso_timer();
230              
231             if (options->coarsening_method == PASO_YAIR_SHAPIRA_COARSENING) {
232                  Paso_Pattern_YS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
233             }
234             else if (options->coarsening_method == PASO_RUGE_STUEBEN_COARSENING) {
235                  Paso_Pattern_RS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
236             }
237             else if (options->coarsening_method == PASO_AGGREGATION_COARSENING) {
238                 Paso_Pattern_Aggregiation(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
239            }
240            else if (options->coarsening_method == PASO_STANDARD_COARSENING) {
241                 Paso_Pattern_Standard(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
242            }
243            else {
244               /*Default coarseneing*/
245                Paso_Pattern_Standard(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);
246                /*Paso_Pattern_Read("RS.spl",n,mis_marker);*/
247                /*Paso_Pattern_YS(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
248                /*Paso_Pattern_greedy_Agg(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
249                /*Paso_Pattern_greedy(A_p->pattern,mis_marker);*/
250                /*Paso_Pattern_Aggregiation(A_p,mis_marker,options->coarsening_threshold);*/
251                
252            }
253            
254            if (timing) fprintf(stdout,"timing: Profilining for level %d:\n",level);
255            
256            time0=Paso_timer()-time0;
257            if (timing) fprintf(stdout,"timing: Coarsening: %e\n",time0);
258    
     if (Paso_noError()) {  
259          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
260          for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];          for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];
261          out->n=n;          
         out->n_block=n_block;  
262          out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);          out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);
263          out->mask_F=MEMALLOC(n,index_t);          
264          out->rows_in_F=MEMALLOC(out->n_F,index_t);          if (out->n_F==0) {
265          out->inv_A_FF=MEMALLOC(n_block*n_block*out->n_F,double);             out->coarsest_level=TRUE;
266          out->A_FF_pivot=NULL; /* later use for block size>3 */             level=0;
267          if (! (Paso_checkPtr(out->mask_F) || Paso_checkPtr(out->inv_A_FF) || Paso_checkPtr(out->rows_in_F) ) ) {             if (verbose) {
268                /* creates an index for F from mask */                 /*printf("AMG coarsening eliminates all unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");*/
269                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                 printf("AMG coarsening does not eliminate any of the unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");
270                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) out->rows_in_F[i]=-1;             }
271                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          }
272                for (i = 0; i < n; ++i) {          else if (out->n_F==n) {
273                   if  (mis_marker[i]) {            out->coarsest_level=TRUE;
274                          out->rows_in_F[counter[i]]=i;             level=0;
275                          out->mask_F[i]=counter[i];             if (verbose) {
276                   } else {                 /*printf("AMG coarsening eliminates all unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");*/
277                          out->mask_F[i]=-1;                 printf("AMG coarsening eliminates all of the unknowns, switching to Jacobi preconditioner.\n");
278              
279                }
280            } else {
281        
282                  if (Paso_noError()) {
283                    
284                     /*#pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
285                     for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=mis_marker[i];
286                     out->n_F=Paso_Util_cumsum(n,counter);
287                     */
288                    
289                     out->mask_F=MEMALLOC(n,index_t);
290                     out->rows_in_F=MEMALLOC(out->n_F,index_t);
291                     if (! (Paso_checkPtr(out->mask_F) || Paso_checkPtr(out->rows_in_F) ) ) {
292                        /* creates an index for F from mask */
293                        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
294                        for (i = 0; i < out->n_F; ++i) out->rows_in_F[i]=-1;
295                        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
296                        for (i = 0; i < n; ++i) {
297                           if  (mis_marker[i]) {
298                                  out->rows_in_F[counter[i]]=i;
299                                  out->mask_F[i]=counter[i];
300                           } else {
301                                  out->mask_F[i]=-1;
302                           }
303                        }
304                        
305                   }                   }
306                }                }
307                                
308                /* Compute row-sum for getting rs(A_FF)^-1*/                /* if(level==1) {
309                #pragma omp parallel for private(i,iPtr,j,S) schedule(static)                     printf("##TOTAL: %d, ELIMINATED: %d\n",n,out->n_F);
310                for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {                     for (i = 0; i < n; ++i) {
311                  S=0;                      printf("##%d %d\n",i,!mis_marker[i]);
312                  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];  
313                  }                  }
314                  out->inv_A_FF[i]=1./S;                */
               }  
   
            if( Paso_noError()) {  
               /* if there are no nodes in the coarse level there is no more work to do */  
               out->n_C=n-out->n_F;  
315                                
316                 /*if (out->n_F>500) {*/                /*check whether coarsening process actually makes sense to continue.
317                     out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);                if coarse matrix at least smaller by 30% then continue, otherwise we stop.*/
318                     out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);                if ((out->n_F*100/n)<30) {
319                     if (! (Paso_checkPtr(out->mask_C) || Paso_checkPtr(out->rows_in_C) ) ) {                      level=1;
320                         /* creates an index for C from mask */                  }
321                         #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)              
322                         for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=! mis_marker[i];                if ( Paso_noError()) {
323                         Paso_Util_cumsum(n,counter);                      out->n_C=n-out->n_F;
324                            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                      out->rows_in_C=MEMALLOC(out->n_C,index_t);
325                            for (i = 0; i < out->n_C; ++i) out->rows_in_C[i]=-1;                      out->mask_C=MEMALLOC(n,index_t);
326                            #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)                      if (! (Paso_checkPtr(out->mask_C) || Paso_checkPtr(out->rows_in_C) ) ) {
327                            for (i = 0; i < n; ++i) {                           /* creates an index for C from mask */
328                               if  (! mis_marker[i]) {                           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
329                                  out->rows_in_C[counter[i]]=i;                           for (i = 0; i < n; ++i) counter[i]=! mis_marker[i];
330                                  out->mask_C[i]=counter[i];                           Paso_Util_cumsum(n,counter);
331                               } else {                           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
332                                  out->mask_C[i]=-1;                           for (i = 0; i < out->n_C; ++i) out->rows_in_C[i]=-1;
333                               }                           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
334                            }                           for (i = 0; i < n; ++i) {
335                        /* get A_CF block: */                                    if  (! mis_marker[i]) {
336                                          out->rows_in_C[counter[i]]=i;
337                                          out->mask_C[i]=counter[i];
338                                       } else {
339                                          out->mask_C[i]=-1;
340                                       }
341                             }
342                        }
343                  }
344                  if ( Paso_noError()) {
345                          /* get A_FF block: */
346                          /*
347                           out->A_FF=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_F,out->rows_in_F,out->mask_F);
348                        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);
349                        if (Paso_noError()) {                        out->A_FC=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_C,out->rows_in_F,out->mask_C);
350                           /* get A_FC block: */                        */
351                           out->A_FC=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_C,out->rows_in_F,out->mask_C);                        
352                           /* get A_CC block: */                        /*Compute W_FC*/
353                           if (Paso_noError()) {                        /*initialy W_FC=A_FC*/
354                              schur=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_C,out->n_C,out->rows_in_C,out->mask_C);                        out->W_FC=Paso_SparseMatrix_getSubmatrix(A_p,out->n_F,out->n_C,out->rows_in_F,out->mask_C);
355                              /*find the pattern of the schur complement with fill in*/                        
356                              /*sprintf(filename,"W_FCbefore_%d",level);
357                              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);                        Paso_SparseMatrix_saveMM(out->W_FC,filename);
358                              /* copy values over*/                        */
359                              #pragma omp parallel for private(i,iPtr,j,iPtr_s,index,where_p) schedule(static)                        /* for (i = 0; i < n; ++i) {
360                              for (i = 0; i < schur_withFillIn->numRows; ++i) {                                    printf("##mis_marker[%d]=%d\n",i,mis_marker[i]);
361                                for (iPtr=schur_withFillIn->pattern->ptr[i];iPtr<schur_withFillIn->pattern->ptr[i + 1]; ++iPtr) {                         }
362                                  j=schur_withFillIn->pattern->index[iPtr];                        */                    
363                                  iPtr_s=schur->pattern->ptr[i];                        time0=Paso_timer();
364                                  schur_withFillIn->val[iPtr]=0.;                        Paso_SparseMatrix_updateWeights(A_p,out->W_FC,mis_marker);
365                                  index=&(schur->pattern->index[iPtr_s]);                        time0=Paso_timer()-time0;
366                                  where_p=(index_t*)bsearch(&j,                        if (timing) fprintf(stdout,"timing: updateWeights: %e\n",time0);
367                                          index,          
368                                          schur->pattern->ptr[i + 1]-schur->pattern->ptr[i],                        
369                                          sizeof(index_t),                        /*sprintf(filename,"W_FCafter_%d",level);
370                                          Paso_comparIndex);                        Paso_SparseMatrix_saveMM(out->W_FC,filename);
371                                  if (where_p!=NULL) {                        */
372                                      schur_withFillIn->val[iPtr]=schur->val[iPtr_s+(index_t)(where_p-index)];                        
373                                  }                        /* get Prolongation and Restriction */
374                          time0=Paso_timer();
375                          out->P=Paso_SparseMatrix_getProlongation(out->W_FC,mis_marker);
376                          time0=Paso_timer()-time0;
377                          if (timing) fprintf(stdout,"timing: getProlongation: %e\n",time0);
378                          /*out->P=Paso_SparseMatrix_loadMM_toCSR("P1.mtx");*/
379                          
380                          
381                          /*sprintf(filename,"P_%d",level);
382                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->P,filename);
383                          */
384                          
385                          time0=Paso_timer();
386                          out->R=Paso_SparseMatrix_getRestriction(out->P);
387                          time0=Paso_timer()-time0;
388                          if (timing) fprintf(stdout,"timing: getRestriction: %e\n",time0);
389                          /*out->R=Paso_SparseMatrix_loadMM_toCSR("R1.mtx");*/
390                          
391                          /*
392                          sprintf(filename,"R_%d",level);
393                          Paso_SparseMatrix_saveMM(out->R,filename);
394                          */
395                        
396                  }
397                  if ( Paso_noError()) {
398                        
399                        time0=Paso_timer();
400                        
401                        Atemp=Paso_SparseMatrix_MatrixMatrix(A_p,out->P);
402                        
403                        A_c=Paso_SparseMatrix_MatrixMatrix(out->R,Atemp);
404                        
405                        /*A_c=Paso_SparseMatrix_loadMM_toCSR("A_C1.mtx");*/
406                        
407                        Paso_SparseMatrix_free(Atemp);
408                        
409                        /*A_c=Paso_Solver_getCoarseMatrix(A_p,out->R,out->P);*/
410                        time0=Paso_timer()-time0;
411                        if (timing) fprintf(stdout,"timing: getCoarseMatrix: %e\n",time0);
412                        
413                                            
414                        /*Paso_Solver_getCoarseMatrix(A_c, A_p,out->R,out->P);*/
415                        
416                        
417                        /*sprintf(filename,"A_C_%d",level);
418                        Paso_SparseMatrix_saveMM(A_c,filename);
419                        */
420                        
421                        out->AMG_of_Coarse=Paso_Solver_getAMG(A_c,level-1,options);
422                  }
423    
424                  /* allocate work arrays for AMG application */
425                  if (Paso_noError()) {
426                             /*
427                              out->x_F=MEMALLOC(n_block*out->n_F,double);
428                             out->b_F=MEMALLOC(n_block*out->n_F,double);
429                             */
430                             out->x_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);
431                             out->b_C=MEMALLOC(n_block*out->n_C,double);
432          
433                             /*if (! (Paso_checkPtr(out->x_F) || Paso_checkPtr(out->b_F) || Paso_checkPtr(out->x_C) || Paso_checkPtr(out->b_C) ) ) {*/
434                             if ( ! ( Paso_checkPtr(out->x_C) || Paso_checkPtr(out->b_C) ) ) {
435                                
436                                 /*
437                                  #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
438                                 for (i = 0; i < out->n_F; ++i) {
439                                             out->x_F[i]=0.;
440                                             out->b_F[i]=0.;
441                                }                                }
442                              }                                                               */
443                              if (Paso_noError()) {                              
444                                  Paso_Solver_updateIncompleteSchurComplement(schur_withFillIn,out->A_CF,out->inv_A_FF,out->A_FF_pivot,out->A_FC);                                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
445                                  out->AMG_of_Schur=Paso_Solver_getAMG(schur_withFillIn,level-1,options);                                for (i = 0; i < out->n_C; ++i) {
446                                  Paso_SparseMatrix_free(schur);                                       out->x_C[i]=0.;
447                              }                                       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.;  
                                         }  
                                     }  
448                                }                                }
                             }  
449                           }                           }
450                       }                }
451                   }              Paso_SparseMatrix_free(A_c);
452                           }
            }  
         }  
453       }       }
454    }    }
455    TMPMEMFREE(mis_marker);    TMPMEMFREE(mis_marker);
456    TMPMEMFREE(counter);    TMPMEMFREE(counter);
457    
458    if (Paso_noError()) {    if (Paso_noError()) {
459        if (verbose && level>0 && !out->coarsest_level) {        if (verbose && level>0 && !out->coarsest_level) {
460           printf("AMG: %d unknowns eliminated. %d left.\n",out->n_F,out->n_C);           printf("AMG: level: %d: %d unknowns eliminated. %d left.\n",level, out->n_F,out->n_C);
461       }       }
462       return out;       return out;
463    } else  {    } else  {
# Line 303  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso Line 492  Paso_Solver_AMG* Paso_Solver_getAMG(Paso
492    
493  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AMG * amg, double * x, double * b) {
494       dim_t i;       dim_t i;
      double *r=MEMALLOC(amg->n,double);  
      double *x0=MEMALLOC(amg->n,double);  
495       double time0=0;       double time0=0;
496       bool_t verbose=0;       double *r=NULL, *x0=NULL;
497         bool_t timing=0;
498            
499       #ifdef MKL       dim_t post_sweeps=amg->post_sweeps;
500       Paso_SparseMatrix *temp=NULL;       dim_t pre_sweeps=amg->pre_sweeps;
      #endif  
501            
502         #ifdef UMFPACK
503              Paso_UMFPACK_Handler * ptr=NULL;
504         #endif
505              
506         r=MEMALLOC(amg->n,double);
507         x0=MEMALLOC(amg->n,double);
508            
509       if (amg->coarsest_level) {       if (amg->coarsest_level) {
510                
511        time0=Paso_timer();        time0=Paso_timer();
512          /*If all unknown are eliminated then Jacobi is the best preconditioner*/
513    
514          if (amg->n_F==0 || amg->n_F==amg->n) {
515            if(amg->Smoother->ID==PASO_JACOBI)
516                Paso_Solver_solveJacobi(amg->Smoother->Jacobi,x,b);
517            else if (amg->Smoother->ID==PASO_GS)    
518                Paso_Solver_solveGS(amg->Smoother->GS,x,b);
519          }
520           else {
521         #ifdef MKL         #ifdef MKL
522          temp=Paso_SparseMatrix_alloc(MATRIX_FORMAT_BLK1 + MATRIX_FORMAT_OFFSET1, amg->A->pattern,1,1);            Paso_MKL1(amg->AOffset1,x,b,timing);
         #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)  
         for (i=0;i<amg->A->len;++i) {  
              temp->val[i]=amg->A->val[i];  
         }  
         Paso_MKL1(temp,x,b,0);  
         Paso_SparseMatrix_free(temp);  
523         #else         #else
524          #ifdef UMFPACK            #ifdef UMFPACK
525           Paso_UMFPACK1(amg->A,x,b,0);               ptr=(Paso_UMFPACK_Handler *)(amg->solver);
526          #else               Paso_UMFPACK1(&ptr,amg->A,x,b,timing);
527          Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);               amg->solver=(void*) ptr;
528          #endif            #else      
529               if(amg->Smoother->ID==PASO_JACOBI)
530                 Paso_Solver_solveJacobi(amg->Smoother->Jacobi,x,b);
531              else if (amg->Smoother->ID==PASO_GS)    
532                Paso_Solver_solveGS(amg->Smoother->GS,x,b);
533             #endif
534         #endif         #endif
535                 }
536          
537         time0=Paso_timer()-time0;         time0=Paso_timer()-time0;
538         if (verbose) fprintf(stderr,"timing: DIRECT SOLVER: %e\n\n\n",time0);         if (timing) fprintf(stdout,"timing: DIRECT SOLVER: %e\n",time0);
539                
540       } else {       } else {
541          /* presmoothing */          /* presmoothing */
542           time0=Paso_timer();           time0=Paso_timer();
543           Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x,b);           if(amg->Smoother->ID==PASO_JACOBI)
544           time0=Paso_timer()-time0;              Paso_Solver_solveJacobi(amg->Smoother->Jacobi,x,b);
545           if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Presmooting: %e\n",time0);          else if (amg->Smoother->ID==PASO_GS)    
546          /* end of presmoothing */              Paso_Solver_solveGS(amg->Smoother->GS,x,b);
547                    
548            /***********/
549            if (pre_sweeps>1) {
550                #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
551                for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
552            }
553      
554            while(pre_sweeps>1) {
555               #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
556               for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]+=b[i];
557              
558                /* Compute the residual r=r-Ax*/
559               Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
560               /* Go round again*/
561              
562               if(amg->Smoother->ID==PASO_JACOBI)
563                Paso_Solver_solveJacobi(amg->Smoother->Jacobi,x,r);
564               else if (amg->Smoother->ID==PASO_GS)    
565                Paso_Solver_solveGS(amg->Smoother->GS,x,r);
566              
567               pre_sweeps-=1;
568            }
569             /***********/
570            
571             time0=Paso_timer()-time0;
572             if (timing) fprintf(stdout,"timing: Presmooting: %e\n",time0);
573             /* end of presmoothing */
574                    
575           time0=Paso_timer();           time0=Paso_timer();
576           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)           #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
# Line 350  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AM Line 578  void Paso_Solver_solveAMG(Paso_Solver_AM
578                    
579           /*r=b-Ax*/           /*r=b-Ax*/
580           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);           Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
581                  
582          /* b->[b_F,b_C]     */          /* b_c = R*r  */
583          #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);  
           
         /* b_C=b_C-A_CF*x_F */  
         Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_CF,amg->x_F,1.,amg->b_C);  
584                    
585          time0=Paso_timer()-time0;          time0=Paso_timer()-time0;
586          if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Before next level: %e\n",time0);          if (timing) fprintf(stdout,"timing: Before next level: %e\n",time0);
587                    
588          /* x_C=AMG(b_C)     */          /* x_C=AMG(b_C)     */
589          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);
590                    
591          time0=Paso_timer();          time0=Paso_timer();
592          /* b_F=b_F-A_FC*x_C */          
593          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A_FC,amg->x_C,1.,amg->b_F);          /* x_0 = P*x_c */
594          /* x_F=invA_FF*b_F  */          Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(1.,amg->P,amg->x_C,0.,x0);
595          Paso_Solver_applyBlockDiagonalMatrix(1,amg->n_F,amg->inv_A_FF,amg->A_FF_pivot,amg->x_F,amg->b_F);          
596          /* x<-[x_F,x_C]     */          /* x=x+x0 */
   
597          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)          #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
598          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]];  
             }  
         }  
599                    
600          time0=Paso_timer()-time0;        /*postsmoothing*/
         if (verbose) fprintf(stderr,"timing: After next level: %e\n",time0);  
601    
602       /*postsmoothing*/        time0=Paso_timer();
603       time0=Paso_timer();        #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
604       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)        for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
605       for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];        
606              /*r=b-Ax */
607       /*r=b-Ax */        Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
608       Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);        if(amg->Smoother->ID==PASO_JACOBI)
609       Paso_Solver_solveJacobi(amg->GS,x0,r);              Paso_Solver_solveJacobi(amg->Smoother->Jacobi,x0,r);
610              else if (amg->Smoother->ID==PASO_GS)    
611       #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)              Paso_Solver_solveGS(amg->Smoother->GS,x0,r);
612       for (i=0;i<amg->n;++i) x[i]+=x0[i];        
613              #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
614       time0=Paso_timer()-time0;        for (i=0;i<amg->n;++i)  {
615       if (verbose) fprintf(stderr,"timing: Postsmoothing: %e\n",time0);         x[i]+=x0[i];
616          }
617       /*end of postsmoothing*/        
618            /***************/
619            while(post_sweeps>1) {
620              
621               #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
622               for (i=0;i<amg->n;++i) r[i]=b[i];
623              
624               Paso_SparseMatrix_MatrixVector_CSR_OFFSET0(-1.,amg->A,x,1.,r);
625              
626               if(amg->Smoother->ID==PASO_JACOBI)
627                  Paso_Solver_solveJacobi(amg->Smoother->Jacobi,x0,r);
628               else if (amg->Smoother->ID==PASO_GS)    
629                  Paso_Solver_solveGS(amg->Smoother->GS,x0,r);
630                  
631               #pragma omp parallel for private(i) schedule(static)
632                for (i=0;i<amg->n;++i)  {
633                 x[i]+=x0[i];
634                }
635               post_sweeps-=1;
636            }
637            /**************/
638          
639          time0=Paso_timer()-time0;
640          if (timing) fprintf(stdout,"timing: Postsmoothing: %e\n",time0);
641    
642          /*end of postsmoothing*/
643            
644       }       }
645       MEMFREE(r);       MEMFREE(r);
646       MEMFREE(x0);       MEMFREE(x0);
     return;  
 }  
647    
648  /*       return;
649   * $Log$  }
  *  
  */  

Legend:
Removed from v.2524  
changed lines
  Added in v.2839

  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.26