| 1 | #include <stdlib.h>
|
|---|
| 2 | #include <stdio.h>
|
|---|
| 3 |
|
|---|
| 4 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 5 | * Preliminaries for the CSR and Dense Matrix structure
|
|---|
| 6 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 7 | // from csr_matrix.h:
|
|---|
| 8 | typedef struct {
|
|---|
| 9 | double *data;
|
|---|
| 10 | int *i;
|
|---|
| 11 | int *j;
|
|---|
| 12 | int num_rows;
|
|---|
| 13 | int num_cols;
|
|---|
| 14 | int num_nonzeros;
|
|---|
| 15 |
|
|---|
| 16 | /* for compressing rows in matrix multiplication */
|
|---|
| 17 | int *rownnz;
|
|---|
| 18 | int num_rownnz;
|
|---|
| 19 |
|
|---|
| 20 | /* Does the CSRMatrix create/destroy `data', `i', `j'? */
|
|---|
| 21 | int owns_data;
|
|---|
| 22 | } hypre_CSRMatrix;
|
|---|
| 23 |
|
|---|
| 24 | typedef struct {
|
|---|
| 25 | double **data;
|
|---|
| 26 | int num_rows;
|
|---|
| 27 | int num_cols;
|
|---|
| 28 | } DenseMatrix;
|
|---|
| 29 |
|
|---|
| 30 | // from hyper_memory.c.
|
|---|
| 31 | // Somewhat simplified by sfs to remove call to hyper_error.
|
|---|
| 32 | char * hypre_CAlloc( int count, int elt_size ) {
|
|---|
| 33 | char *ptr;
|
|---|
| 34 | int size = count*elt_size;
|
|---|
| 35 |
|
|---|
| 36 | if (size > 0) {
|
|---|
| 37 | ptr = calloc(count, elt_size);
|
|---|
| 38 | } else {
|
|---|
| 39 | ptr = NULL;
|
|---|
| 40 | }
|
|---|
| 41 | return ptr;
|
|---|
| 42 | }
|
|---|
| 43 |
|
|---|
| 44 | // from hyper_memory.c:
|
|---|
| 45 | void
|
|---|
| 46 | hypre_Free( char *ptr )
|
|---|
| 47 | {
|
|---|
| 48 | if (ptr)
|
|---|
| 49 | {
|
|---|
| 50 | #ifdef HYPRE_USE_UMALLOC
|
|---|
| 51 | int threadid = hypre_GetThreadID();
|
|---|
| 52 |
|
|---|
| 53 | _ufree_(ptr);
|
|---|
| 54 | #else
|
|---|
| 55 | free(ptr);
|
|---|
| 56 | #endif
|
|---|
| 57 | }
|
|---|
| 58 | }
|
|---|
| 59 |
|
|---|
| 60 | // from hypre_memory.h:
|
|---|
| 61 | #define hypre_CTAlloc(type, count) \
|
|---|
| 62 | ( (type *)hypre_CAlloc((unsigned int)(count), (unsigned int)sizeof(type)) )
|
|---|
| 63 | #define hypre_TFree(ptr) \
|
|---|
| 64 | ( hypre_Free((char *)ptr), ptr = NULL )
|
|---|
| 65 |
|
|---|
| 66 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 67 | * Accessor functions for the CSR Matrix structure
|
|---|
| 68 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 69 |
|
|---|
| 70 | #define hypre_CSRMatrixData(matrix) ((matrix) -> data)
|
|---|
| 71 | #define hypre_CSRMatrixI(matrix) ((matrix) -> i)
|
|---|
| 72 | #define hypre_CSRMatrixJ(matrix) ((matrix) -> j)
|
|---|
| 73 | #define hypre_CSRMatrixNumRows(matrix) ((matrix) -> num_rows)
|
|---|
| 74 | #define hypre_CSRMatrixNumCols(matrix) ((matrix) -> num_cols)
|
|---|
| 75 | #define hypre_CSRMatrixNumNonzeros(matrix) ((matrix) -> num_nonzeros)
|
|---|
| 76 | #define hypre_CSRMatrixRownnz(matrix) ((matrix) -> rownnz)
|
|---|
| 77 | #define hypre_CSRMatrixNumRownnz(matrix) ((matrix) -> num_rownnz)
|
|---|
| 78 | #define hypre_CSRMatrixOwnsData(matrix) ((matrix) -> owns_data)
|
|---|
| 79 | #define DenseMatrixData(matrix) ((matrix) -> data)
|
|---|
| 80 | #define DenseMatrixNumRows(matrix) ((matrix) -> num_rows)
|
|---|
| 81 | #define DenseMatrixNumCols(matrix) ((matrix) -> num_cols)
|
|---|
| 82 | #define DenseMatrixOwnsData(matrix) ((matrix) -> owns_data)
|
|---|
| 83 |
|
|---|
| 84 |
|
|---|
| 85 | // from csr_matop.c:
|
|---|
| 86 | hypre_CSRMatrix *
|
|---|
| 87 | hypre_CSRMatrixCreate( int num_rows,
|
|---|
| 88 | int num_cols,
|
|---|
| 89 | int num_nonzeros )
|
|---|
| 90 | {
|
|---|
| 91 | hypre_CSRMatrix *matrix;
|
|---|
| 92 |
|
|---|
| 93 | matrix = hypre_CTAlloc(hypre_CSRMatrix, 1);
|
|---|
| 94 |
|
|---|
| 95 | hypre_CSRMatrixData(matrix) = NULL;
|
|---|
| 96 | hypre_CSRMatrixI(matrix) = NULL;
|
|---|
| 97 | hypre_CSRMatrixJ(matrix) = NULL;
|
|---|
| 98 | hypre_CSRMatrixRownnz(matrix) = NULL;
|
|---|
| 99 | hypre_CSRMatrixNumRows(matrix) = num_rows;
|
|---|
| 100 | hypre_CSRMatrixNumCols(matrix) = num_cols;
|
|---|
| 101 | hypre_CSRMatrixNumNonzeros(matrix) = num_nonzeros;
|
|---|
| 102 |
|
|---|
| 103 | /* set defaults */
|
|---|
| 104 | hypre_CSRMatrixOwnsData(matrix) = 1;
|
|---|
| 105 | hypre_CSRMatrixNumRownnz(matrix) = num_rows;
|
|---|
| 106 |
|
|---|
| 107 | return matrix;
|
|---|
| 108 | }
|
|---|
| 109 |
|
|---|
| 110 | // Created based on `hypre_CSRMatrixCreate' from csr_matop.c:
|
|---|
| 111 | DenseMatrix *
|
|---|
| 112 | DenseMatrixCreate( int num_rows,
|
|---|
| 113 | int num_cols)
|
|---|
| 114 | {
|
|---|
| 115 | DenseMatrix *matrix;
|
|---|
| 116 |
|
|---|
| 117 | matrix = hypre_CTAlloc(DenseMatrix, 1);
|
|---|
| 118 | //TODO: Change all hypre things for dense to malloc
|
|---|
| 119 |
|
|---|
| 120 | DenseMatrixData(matrix) = NULL;
|
|---|
| 121 | DenseMatrixNumRows(matrix) = num_rows;
|
|---|
| 122 | DenseMatrixNumCols(matrix) = num_cols;
|
|---|
| 123 | return matrix;
|
|---|
| 124 | }
|
|---|
| 125 |
|
|---|
| 126 |
|
|---|
| 127 | // from csr_matop.c:
|
|---|
| 128 | int
|
|---|
| 129 | hypre_CSRMatrixInitialize( hypre_CSRMatrix *matrix )
|
|---|
| 130 | {
|
|---|
| 131 | int num_rows = hypre_CSRMatrixNumRows(matrix);
|
|---|
| 132 | int num_nonzeros = hypre_CSRMatrixNumNonzeros(matrix);
|
|---|
| 133 | int ierr=0;
|
|---|
| 134 |
|
|---|
| 135 |
|
|---|
| 136 | if ( ! hypre_CSRMatrixData(matrix) && num_nonzeros )
|
|---|
| 137 | hypre_CSRMatrixData(matrix) = hypre_CTAlloc(double, num_nonzeros);
|
|---|
| 138 | if ( ! hypre_CSRMatrixI(matrix) )
|
|---|
| 139 | hypre_CSRMatrixI(matrix) = hypre_CTAlloc(int, num_rows + 1);
|
|---|
| 140 | if ( ! hypre_CSRMatrixJ(matrix) && num_nonzeros )
|
|---|
| 141 | hypre_CSRMatrixJ(matrix) = hypre_CTAlloc(int, num_nonzeros);
|
|---|
| 142 |
|
|---|
| 143 | return ierr;
|
|---|
| 144 | }
|
|---|
| 145 |
|
|---|
| 146 | // Created based on `hypre_CSRMatrixInitialize' from csr_matop.c:
|
|---|
| 147 | int
|
|---|
| 148 | DenseMatrixInitialize( DenseMatrix *matrix )
|
|---|
| 149 | {
|
|---|
| 150 | int num_rows = hypre_CSRMatrixNumRows(matrix);
|
|---|
| 151 | int num_cols = hypre_CSRMatrixNumCols(matrix);
|
|---|
| 152 | int ierr=0;
|
|---|
| 153 |
|
|---|
| 154 | if (! DenseMatrixData(matrix)) {
|
|---|
| 155 | DenseMatrixData(matrix) = hypre_CTAlloc(double*, num_rows);
|
|---|
| 156 | for (int i = 0; i < num_rows; i ++)
|
|---|
| 157 | DenseMatrixData(matrix)[i] = hypre_CTAlloc(double, num_cols);
|
|---|
| 158 | }
|
|---|
| 159 |
|
|---|
| 160 | return ierr;
|
|---|
| 161 | }
|
|---|
| 162 |
|
|---|
| 163 |
|
|---|
| 164 | // from csr_matop.c:
|
|---|
| 165 | hypre_CSRMatrix *
|
|---|
| 166 | hypre_CSRMatrixAdd( hypre_CSRMatrix *A, hypre_CSRMatrix *B) {
|
|---|
| 167 | double *A_data = hypre_CSRMatrixData(A);
|
|---|
| 168 | int *A_i = hypre_CSRMatrixI(A);
|
|---|
| 169 | int *A_j = hypre_CSRMatrixJ(A);
|
|---|
| 170 | int nrows_A = hypre_CSRMatrixNumRows(A);
|
|---|
| 171 | int ncols_A = hypre_CSRMatrixNumCols(A);
|
|---|
| 172 | double *B_data = hypre_CSRMatrixData(B);
|
|---|
| 173 | int *B_i = hypre_CSRMatrixI(B);
|
|---|
| 174 | int *B_j = hypre_CSRMatrixJ(B);
|
|---|
| 175 | int nrows_B = hypre_CSRMatrixNumRows(B);
|
|---|
| 176 | int ncols_B = hypre_CSRMatrixNumCols(B);
|
|---|
| 177 | hypre_CSRMatrix *C;
|
|---|
| 178 | double *C_data;
|
|---|
| 179 | int *C_i;
|
|---|
| 180 | int *C_j;
|
|---|
| 181 | int ia, ib, ic, jcol, num_nonzeros;
|
|---|
| 182 | int pos;
|
|---|
| 183 | int *marker;
|
|---|
| 184 |
|
|---|
| 185 | marker = hypre_CTAlloc(int, ncols_A);
|
|---|
| 186 | C_i = hypre_CTAlloc(int, nrows_A+1);
|
|---|
| 187 | for (ia = 0; ia < ncols_A; ia++)
|
|---|
| 188 | marker[ia] = -1;
|
|---|
| 189 | num_nonzeros = 0;
|
|---|
| 190 | C_i[0] = 0;
|
|---|
| 191 | for (ic = 0; ic < nrows_A; ic++) {
|
|---|
| 192 | for (ia = A_i[ic]; ia < A_i[ic+1]; ia++) {
|
|---|
| 193 | jcol = A_j[ia];
|
|---|
| 194 | marker[jcol] = ic;
|
|---|
| 195 | num_nonzeros++;
|
|---|
| 196 | }
|
|---|
| 197 | for (ib = B_i[ic]; ib < B_i[ic+1]; ib++) {
|
|---|
| 198 | jcol = B_j[ib];
|
|---|
| 199 | if (marker[jcol] != ic) {
|
|---|
| 200 | marker[jcol] = ic;
|
|---|
| 201 | num_nonzeros++;
|
|---|
| 202 | }
|
|---|
| 203 | }
|
|---|
| 204 | C_i[ic+1] = num_nonzeros;
|
|---|
| 205 | }
|
|---|
| 206 |
|
|---|
| 207 | C = hypre_CSRMatrixCreate(nrows_A, ncols_A, num_nonzeros);
|
|---|
| 208 | hypre_CSRMatrixI(C) = C_i;
|
|---|
| 209 | hypre_CSRMatrixInitialize(C);
|
|---|
| 210 | C_j = hypre_CSRMatrixJ(C);
|
|---|
| 211 | C_data = hypre_CSRMatrixData(C);
|
|---|
| 212 |
|
|---|
| 213 | for (ia = 0; ia < ncols_A; ia++)
|
|---|
| 214 | marker[ia] = -1;
|
|---|
| 215 | pos = 0;
|
|---|
| 216 |
|
|---|
| 217 | /*
|
|---|
| 218 | #pragma TASS joint invariant ic==spec.i;
|
|---|
| 219 | #pragma TASS joint invariant \
|
|---|
| 220 | forall {int i | 0<=i<ic} \
|
|---|
| 221 | forall {int j | 0<=j<ncols_A} \
|
|---|
| 222 | spec.C[i][j] = (exists k.(C_i[i]<=k && k<C_i[i+1] && j=C_j[k])) ? C_data[k] : 0.;
|
|---|
| 223 | */
|
|---|
| 224 |
|
|---|
| 225 | for (ic = 0; ic < nrows_A; ic++) {
|
|---|
| 226 | for (ia = A_i[ic]; ia < A_i[ic+1]; ia++) {
|
|---|
| 227 | jcol = A_j[ia];
|
|---|
| 228 | C_j[pos] = jcol;
|
|---|
| 229 | C_data[pos] = A_data[ia];
|
|---|
| 230 | marker[jcol] = pos;
|
|---|
| 231 | pos++;
|
|---|
| 232 | }
|
|---|
| 233 | for (ib = B_i[ic]; ib < B_i[ic+1]; ib++) {
|
|---|
| 234 | jcol = B_j[ib];
|
|---|
| 235 | if (marker[jcol] < C_i[ic]) {
|
|---|
| 236 | C_j[pos] = jcol;
|
|---|
| 237 | C_data[pos] = B_data[ib];
|
|---|
| 238 | marker[jcol] = pos;
|
|---|
| 239 | pos++;
|
|---|
| 240 | }
|
|---|
| 241 | else {
|
|---|
| 242 | C_data[marker[jcol]] += B_data[ib];
|
|---|
| 243 | }
|
|---|
| 244 | }
|
|---|
| 245 | }
|
|---|
| 246 | hypre_TFree(marker);
|
|---|
| 247 | return C;
|
|---|
| 248 | }
|
|---|
| 249 |
|
|---|
| 250 | // Created based on `hypre_CSRMatrixAdd' from csr_matop.c:
|
|---|
| 251 | DenseMatrix *
|
|---|
| 252 | DenseMatrixAdd( DenseMatrix *A, DenseMatrix *B) {
|
|---|
| 253 | double **A_data = DenseMatrixData(A);
|
|---|
| 254 | int nrows_A = DenseMatrixNumRows(A);
|
|---|
| 255 | int ncols_A = DenseMatrixNumCols(A);
|
|---|
| 256 | double **B_data = DenseMatrixData(B);
|
|---|
| 257 | int nrows_B = DenseMatrixNumRows(B);
|
|---|
| 258 | int ncols_B = DenseMatrixNumCols(B);
|
|---|
| 259 | double **C_data;
|
|---|
| 260 | DenseMatrix *C;
|
|---|
| 261 | int ic, jc;
|
|---|
| 262 |
|
|---|
| 263 |
|
|---|
| 264 | /*
|
|---|
| 265 | #pragma TASS joint invariant ic==spec.i;
|
|---|
| 266 | #pragma TASS joint invariant \
|
|---|
| 267 | forall {int i | 0<=i<ic} \
|
|---|
| 268 | forall {int j | 0<=j<ncols_A} \
|
|---|
| 269 | spec.C[i][j] = (exists k.(C_i[i]<=k && k<C_i[i+1] && j=C_j[k])) ? C_data[k] : 0.;
|
|---|
| 270 | */
|
|---|
| 271 |
|
|---|
| 272 | for (ic = 0; ic < nrows_A; ic++){
|
|---|
| 273 | for (jc = 0; jc < ncols_A; jc++){
|
|---|
| 274 | C_data[ic][jc] = A_data[ic][jc] + B_data[ic][jc];
|
|---|
| 275 | }
|
|---|
| 276 | }
|
|---|
| 277 | return C;
|
|---|
| 278 | }
|
|---|
| 279 |
|
|---|
| 280 | DenseMatrix *
|
|---|
| 281 | hypre_CSR2Dense(hypre_CSRMatrix *C) {
|
|---|
| 282 | double *C_data = hypre_CSRMatrixData(C);
|
|---|
| 283 | int *C_i = hypre_CSRMatrixI(C);
|
|---|
| 284 | int *C_j = hypre_CSRMatrixJ(C);
|
|---|
| 285 | int nrows_C = hypre_CSRMatrixNumRows(C);
|
|---|
| 286 | int ncols_C = hypre_CSRMatrixNumCols(C);
|
|---|
| 287 | int ic, jc, c_col, num_nonzeros;
|
|---|
| 288 | DenseMatrix *D = DenseMatrixCreate(nrows_C, ncols_C);
|
|---|
| 289 |
|
|---|
| 290 | DenseMatrixInitialize(D);
|
|---|
| 291 | for (ic = 0; ic < nrows_C; ic++) {
|
|---|
| 292 | for (jc = C_i[ic]; jc < C_i[ic+1]; jc++) {
|
|---|
| 293 | DenseMatrixData(D)[ic][jc] = C_data[jc];
|
|---|
| 294 | }
|
|---|
| 295 | }
|
|---|
| 296 | return D;
|
|---|
| 297 | }
|
|---|
| 298 |
|
|---|
| 299 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 300 | * Preliminaries for the CSR and Dense Matrix structure
|
|---|
| 301 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 302 |
|
|---|
| 303 | DenseMatrix *expand_then_add(hypre_CSRMatrix *C1, hypre_CSRMatrix * C2) {
|
|---|
| 304 | return DenseMatrixAdd(hypre_CSR2Dense(C1), hypre_CSR2Dense(C2));
|
|---|
| 305 | }
|
|---|
| 306 |
|
|---|
| 307 | DenseMatrix *add_then_expand(hypre_CSRMatrix *C1, hypre_CSRMatrix * C2) {
|
|---|
| 308 | return hypre_CSR2Dense(hypre_CSRMatrixAdd(C1, C2));
|
|---|
| 309 | }
|
|---|
| 310 |
|
|---|
| 311 | int main() {
|
|---|
| 312 | int nRow = 4;
|
|---|
| 313 | int nCol = 4;
|
|---|
| 314 | int nonZero = 16;
|
|---|
| 315 |
|
|---|
| 316 | printf("Creating Matrice .. \n");
|
|---|
| 317 | DenseMatrix *dnsMat_C1 = DenseMatrixCreate(nRow, nCol);
|
|---|
| 318 | DenseMatrix *dnsMat_C2 = DenseMatrixCreate(nRow, nCol);
|
|---|
| 319 | hypre_CSRMatrix *csrMat_A = hypre_CSRMatrixCreate(nRow, nCol, nonZero);
|
|---|
| 320 | hypre_CSRMatrix *csrMat_B = hypre_CSRMatrixCreate(nRow, nCol, nonZero);
|
|---|
| 321 |
|
|---|
| 322 | hypre_CSRMatrixInitialize(csrMat_A);
|
|---|
| 323 | hypre_CSRMatrixInitialize(csrMat_B);
|
|---|
| 324 | DenseMatrixInitialize(dnsMat_C1);
|
|---|
| 325 | DenseMatrixInitialize(dnsMat_C2);
|
|---|
| 326 |
|
|---|
| 327 | // dnsMat_C1 = expand_then_add(csrMat_A, csrMat_B);
|
|---|
| 328 | // dnsMat_C2 = add_then_expand(csrMat_A, csrMat_B);
|
|---|
| 329 |
|
|---|
| 330 | return 0;
|
|---|
| 331 | }
|
|---|
| 332 |
|
|---|
| 333 |
|
|---|
| 334 |
|
|---|
