| 1 | /*BHEADER**********************************************************************
|
|---|
| 2 | * Copyright (c) 2008, Lawrence Livermore National Security, LLC.
|
|---|
| 3 | * Produced at the Lawrence Livermore National Laboratory.
|
|---|
| 4 | * This file is part of HYPRE. See file COPYRIGHT for details.
|
|---|
| 5 | *
|
|---|
| 6 | * HYPRE is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
|
|---|
| 7 | * terms of the GNU Lesser General Public License (as published by the Free
|
|---|
| 8 | * Software Foundation) version 2.1 dated February 1999.
|
|---|
| 9 | *
|
|---|
| 10 | * $Revision: 2.4 $
|
|---|
| 11 | ***********************************************************************EHEADER*/
|
|---|
| 12 |
|
|---|
| 13 |
|
|---|
| 14 |
|
|---|
| 15 | /******************************************************************************
|
|---|
| 16 | *
|
|---|
| 17 | * SStruct matrix-vector multiply routine
|
|---|
| 18 | *
|
|---|
| 19 | *****************************************************************************/
|
|---|
| 20 |
|
|---|
| 21 | #include "headers.h"
|
|---|
| 22 |
|
|---|
| 23 | /*==========================================================================
|
|---|
| 24 | * PMatvec routines
|
|---|
| 25 | *==========================================================================*/
|
|---|
| 26 |
|
|---|
| 27 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 28 | * hypre_SStructPMatvecData data structure
|
|---|
| 29 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 30 |
|
|---|
| 31 | typedef struct
|
|---|
| 32 | {
|
|---|
| 33 | int nvars;
|
|---|
| 34 | void ***smatvec_data;
|
|---|
| 35 |
|
|---|
| 36 | } hypre_SStructPMatvecData;
|
|---|
| 37 |
|
|---|
| 38 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 39 | * hypre_SStructPMatvecCreate
|
|---|
| 40 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 41 |
|
|---|
| 42 | int
|
|---|
| 43 | hypre_SStructPMatvecCreate( void **pmatvec_vdata_ptr )
|
|---|
| 44 | {
|
|---|
| 45 | int ierr = 0;
|
|---|
| 46 | hypre_SStructPMatvecData *pmatvec_data;
|
|---|
| 47 |
|
|---|
| 48 | pmatvec_data = hypre_CTAlloc(hypre_SStructPMatvecData, 1);
|
|---|
| 49 | *pmatvec_vdata_ptr = (void *) pmatvec_data;
|
|---|
| 50 |
|
|---|
| 51 | return ierr;
|
|---|
| 52 | }
|
|---|
| 53 |
|
|---|
| 54 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 55 | * hypre_SStructPMatvecSetup
|
|---|
| 56 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 57 |
|
|---|
| 58 | int
|
|---|
| 59 | hypre_SStructPMatvecSetup( void *pmatvec_vdata,
|
|---|
| 60 | hypre_SStructPMatrix *pA,
|
|---|
| 61 | hypre_SStructPVector *px )
|
|---|
| 62 | {
|
|---|
| 63 | int ierr = 0;
|
|---|
| 64 | hypre_SStructPMatvecData *pmatvec_data = pmatvec_vdata;
|
|---|
| 65 | int nvars;
|
|---|
| 66 | void ***smatvec_data;
|
|---|
| 67 | hypre_StructMatrix *sA;
|
|---|
| 68 | hypre_StructVector *sx;
|
|---|
| 69 | int vi, vj;
|
|---|
| 70 |
|
|---|
| 71 | nvars = hypre_SStructPMatrixNVars(pA);
|
|---|
| 72 | smatvec_data = hypre_TAlloc(void **, nvars);
|
|---|
| 73 | for (vi = 0; vi < nvars; vi++)
|
|---|
| 74 | {
|
|---|
| 75 | smatvec_data[vi] = hypre_TAlloc(void *, nvars);
|
|---|
| 76 | for (vj = 0; vj < nvars; vj++)
|
|---|
| 77 | {
|
|---|
| 78 | sA = hypre_SStructPMatrixSMatrix(pA, vi, vj);
|
|---|
| 79 | sx = hypre_SStructPVectorSVector(px, vj);
|
|---|
| 80 | smatvec_data[vi][vj] = NULL;
|
|---|
| 81 | if (sA != NULL)
|
|---|
| 82 | {
|
|---|
| 83 | smatvec_data[vi][vj] = hypre_StructMatvecCreate();
|
|---|
| 84 | hypre_StructMatvecSetup(smatvec_data[vi][vj], sA, sx);
|
|---|
| 85 | }
|
|---|
| 86 | }
|
|---|
| 87 | }
|
|---|
| 88 | (pmatvec_data -> nvars) = nvars;
|
|---|
| 89 | (pmatvec_data -> smatvec_data) = smatvec_data;
|
|---|
| 90 |
|
|---|
| 91 | return ierr;
|
|---|
| 92 | }
|
|---|
| 93 |
|
|---|
| 94 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 95 | * hypre_SStructPMatvecCompute
|
|---|
| 96 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 97 |
|
|---|
| 98 | int
|
|---|
| 99 | hypre_SStructPMatvecCompute( void *pmatvec_vdata,
|
|---|
| 100 | double alpha,
|
|---|
| 101 | hypre_SStructPMatrix *pA,
|
|---|
| 102 | hypre_SStructPVector *px,
|
|---|
| 103 | double beta,
|
|---|
| 104 | hypre_SStructPVector *py )
|
|---|
| 105 | {
|
|---|
| 106 | int ierr = 0;
|
|---|
| 107 |
|
|---|
| 108 | hypre_SStructPMatvecData *pmatvec_data = pmatvec_vdata;
|
|---|
| 109 | int nvars = (pmatvec_data -> nvars);
|
|---|
| 110 | void ***smatvec_data = (pmatvec_data -> smatvec_data);
|
|---|
| 111 |
|
|---|
| 112 | void *sdata;
|
|---|
| 113 | hypre_StructMatrix *sA;
|
|---|
| 114 | hypre_StructVector *sx;
|
|---|
| 115 | hypre_StructVector *sy;
|
|---|
| 116 |
|
|---|
| 117 | int vi, vj;
|
|---|
| 118 |
|
|---|
| 119 | for (vi = 0; vi < nvars; vi++)
|
|---|
| 120 | {
|
|---|
| 121 | sy = hypre_SStructPVectorSVector(py, vi);
|
|---|
| 122 |
|
|---|
| 123 | /* diagonal block computation */
|
|---|
| 124 | if (smatvec_data[vi][vi] != NULL)
|
|---|
| 125 | {
|
|---|
| 126 | sdata = smatvec_data[vi][vi];
|
|---|
| 127 | sA = hypre_SStructPMatrixSMatrix(pA, vi, vi);
|
|---|
| 128 | sx = hypre_SStructPVectorSVector(px, vi);
|
|---|
| 129 | hypre_StructMatvecCompute(sdata, alpha, sA, sx, beta, sy);
|
|---|
| 130 | }
|
|---|
| 131 | else
|
|---|
| 132 | {
|
|---|
| 133 | hypre_StructScale(beta, sy);
|
|---|
| 134 | }
|
|---|
| 135 |
|
|---|
| 136 | /* off-diagonal block computation */
|
|---|
| 137 | for (vj = 0; vj < nvars; vj++)
|
|---|
| 138 | {
|
|---|
| 139 | if ((smatvec_data[vi][vj] != NULL) && (vj != vi))
|
|---|
| 140 | {
|
|---|
| 141 | sdata = smatvec_data[vi][vj];
|
|---|
| 142 | sA = hypre_SStructPMatrixSMatrix(pA, vi, vj);
|
|---|
| 143 | sx = hypre_SStructPVectorSVector(px, vj);
|
|---|
| 144 | hypre_StructMatvecCompute(sdata, alpha, sA, sx, 1.0, sy);
|
|---|
| 145 | }
|
|---|
| 146 | }
|
|---|
| 147 | }
|
|---|
| 148 |
|
|---|
| 149 | return ierr;
|
|---|
| 150 | }
|
|---|
| 151 |
|
|---|
| 152 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 153 | * hypre_SStructPMatvecDestroy
|
|---|
| 154 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 155 |
|
|---|
| 156 | int
|
|---|
| 157 | hypre_SStructPMatvecDestroy( void *pmatvec_vdata )
|
|---|
| 158 | {
|
|---|
| 159 | int ierr = 0;
|
|---|
| 160 | hypre_SStructPMatvecData *pmatvec_data = pmatvec_vdata;
|
|---|
| 161 | int nvars;
|
|---|
| 162 | void ***smatvec_data;
|
|---|
| 163 | int vi, vj;
|
|---|
| 164 |
|
|---|
| 165 | if (pmatvec_data)
|
|---|
| 166 | {
|
|---|
| 167 | nvars = (pmatvec_data -> nvars);
|
|---|
| 168 | smatvec_data = (pmatvec_data -> smatvec_data);
|
|---|
| 169 | for (vi = 0; vi < nvars; vi++)
|
|---|
| 170 | {
|
|---|
| 171 | for (vj = 0; vj < nvars; vj++)
|
|---|
| 172 | {
|
|---|
| 173 | if (smatvec_data[vi][vj] != NULL)
|
|---|
| 174 | {
|
|---|
| 175 | hypre_StructMatvecDestroy(smatvec_data[vi][vj]);
|
|---|
| 176 | }
|
|---|
| 177 | }
|
|---|
| 178 | hypre_TFree(smatvec_data[vi]);
|
|---|
| 179 | }
|
|---|
| 180 | hypre_TFree(smatvec_data);
|
|---|
| 181 | hypre_TFree(pmatvec_data);
|
|---|
| 182 | }
|
|---|
| 183 |
|
|---|
| 184 | return ierr;
|
|---|
| 185 | }
|
|---|
| 186 |
|
|---|
| 187 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 188 | * hypre_SStructPMatvec
|
|---|
| 189 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 190 |
|
|---|
| 191 | int
|
|---|
| 192 | hypre_SStructPMatvec( double alpha,
|
|---|
| 193 | hypre_SStructPMatrix *pA,
|
|---|
| 194 | hypre_SStructPVector *px,
|
|---|
| 195 | double beta,
|
|---|
| 196 | hypre_SStructPVector *py )
|
|---|
| 197 | {
|
|---|
| 198 | int ierr = 0;
|
|---|
| 199 |
|
|---|
| 200 | void *pmatvec_data;
|
|---|
| 201 |
|
|---|
| 202 | hypre_SStructPMatvecCreate(&pmatvec_data);
|
|---|
| 203 | ierr = hypre_SStructPMatvecSetup(pmatvec_data, pA, px);
|
|---|
| 204 | ierr = hypre_SStructPMatvecCompute(pmatvec_data, alpha, pA, px, beta, py);
|
|---|
| 205 | ierr = hypre_SStructPMatvecDestroy(pmatvec_data);
|
|---|
| 206 |
|
|---|
| 207 | return ierr;
|
|---|
| 208 | }
|
|---|
| 209 |
|
|---|
| 210 | /*==========================================================================
|
|---|
| 211 | * Matvec routines
|
|---|
| 212 | *==========================================================================*/
|
|---|
| 213 |
|
|---|
| 214 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 215 | * hypre_SStructMatvecData data structure
|
|---|
| 216 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 217 |
|
|---|
| 218 | typedef struct
|
|---|
| 219 | {
|
|---|
| 220 | int nparts;
|
|---|
| 221 | void **pmatvec_data;
|
|---|
| 222 |
|
|---|
| 223 | } hypre_SStructMatvecData;
|
|---|
| 224 |
|
|---|
| 225 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 226 | * hypre_SStructMatvecCreate
|
|---|
| 227 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 228 |
|
|---|
| 229 | int
|
|---|
| 230 | hypre_SStructMatvecCreate( void **matvec_vdata_ptr )
|
|---|
| 231 | {
|
|---|
| 232 | int ierr = 0;
|
|---|
| 233 | hypre_SStructMatvecData *matvec_data;
|
|---|
| 234 |
|
|---|
| 235 | matvec_data = hypre_CTAlloc(hypre_SStructMatvecData, 1);
|
|---|
| 236 | *matvec_vdata_ptr = (void *) matvec_data;
|
|---|
| 237 |
|
|---|
| 238 | return ierr;
|
|---|
| 239 | }
|
|---|
| 240 |
|
|---|
| 241 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 242 | * hypre_SStructMatvecSetup
|
|---|
| 243 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 244 |
|
|---|
| 245 | int
|
|---|
| 246 | hypre_SStructMatvecSetup( void *matvec_vdata,
|
|---|
| 247 | hypre_SStructMatrix *A,
|
|---|
| 248 | hypre_SStructVector *x )
|
|---|
| 249 | {
|
|---|
| 250 | int ierr = 0;
|
|---|
| 251 | hypre_SStructMatvecData *matvec_data = matvec_vdata;
|
|---|
| 252 | int nparts;
|
|---|
| 253 | void **pmatvec_data;
|
|---|
| 254 | hypre_SStructPMatrix *pA;
|
|---|
| 255 | hypre_SStructPVector *px;
|
|---|
| 256 | int part;
|
|---|
| 257 |
|
|---|
| 258 | nparts = hypre_SStructMatrixNParts(A);
|
|---|
| 259 | pmatvec_data = hypre_TAlloc(void *, nparts);
|
|---|
| 260 | for (part = 0; part < nparts; part++)
|
|---|
| 261 | {
|
|---|
| 262 | hypre_SStructPMatvecCreate(&pmatvec_data[part]);
|
|---|
| 263 | pA = hypre_SStructMatrixPMatrix(A, part);
|
|---|
| 264 | px = hypre_SStructVectorPVector(x, part);
|
|---|
| 265 | hypre_SStructPMatvecSetup(pmatvec_data[part], pA, px);
|
|---|
| 266 | }
|
|---|
| 267 | (matvec_data -> nparts) = nparts;
|
|---|
| 268 | (matvec_data -> pmatvec_data) = pmatvec_data;
|
|---|
| 269 |
|
|---|
| 270 | return ierr;
|
|---|
| 271 | }
|
|---|
| 272 |
|
|---|
| 273 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 274 | * hypre_SStructMatvecCompute
|
|---|
| 275 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 276 |
|
|---|
| 277 | int
|
|---|
| 278 | hypre_SStructMatvecCompute( void *matvec_vdata,
|
|---|
| 279 | double alpha,
|
|---|
| 280 | hypre_SStructMatrix *A,
|
|---|
| 281 | hypre_SStructVector *x,
|
|---|
| 282 | double beta,
|
|---|
| 283 | hypre_SStructVector *y )
|
|---|
| 284 | {
|
|---|
| 285 | int ierr = 0;
|
|---|
| 286 |
|
|---|
| 287 | hypre_SStructMatvecData *matvec_data = matvec_vdata;
|
|---|
| 288 | int nparts = (matvec_data -> nparts);
|
|---|
| 289 | void **pmatvec_data = (matvec_data -> pmatvec_data);
|
|---|
| 290 |
|
|---|
| 291 | void *pdata;
|
|---|
| 292 | hypre_SStructPMatrix *pA;
|
|---|
| 293 | hypre_SStructPVector *px;
|
|---|
| 294 | hypre_SStructPVector *py;
|
|---|
| 295 |
|
|---|
| 296 | hypre_ParCSRMatrix *parcsrA = hypre_SStructMatrixParCSRMatrix(A);
|
|---|
| 297 | hypre_ParVector *parx;
|
|---|
| 298 | hypre_ParVector *pary;
|
|---|
| 299 |
|
|---|
| 300 | int part;
|
|---|
| 301 | int x_object_type= hypre_SStructVectorObjectType(x);
|
|---|
| 302 | int A_object_type= hypre_SStructMatrixObjectType(A);
|
|---|
| 303 |
|
|---|
| 304 | if (x_object_type != A_object_type)
|
|---|
| 305 | {
|
|---|
| 306 | printf("possible error: A and x are different object types\n");
|
|---|
| 307 | }
|
|---|
| 308 |
|
|---|
| 309 | if (x_object_type == HYPRE_SSTRUCT)
|
|---|
| 310 | {
|
|---|
| 311 | /* do S-matrix computations */
|
|---|
| 312 | for (part = 0; part < nparts; part++)
|
|---|
| 313 | {
|
|---|
| 314 | pdata = pmatvec_data[part];
|
|---|
| 315 | pA = hypre_SStructMatrixPMatrix(A, part);
|
|---|
| 316 | px = hypre_SStructVectorPVector(x, part);
|
|---|
| 317 | py = hypre_SStructVectorPVector(y, part);
|
|---|
| 318 | hypre_SStructPMatvecCompute(pdata, alpha, pA, px, beta, py);
|
|---|
| 319 | }
|
|---|
| 320 |
|
|---|
| 321 | /* do U-matrix computations */
|
|---|
| 322 |
|
|---|
| 323 | /* GEC1002 the data chunk pointed by the local-parvectors
|
|---|
| 324 | * inside the semistruct vectors x and y is now identical to the
|
|---|
| 325 | * data chunk of the structure vectors x and y. The role of the function
|
|---|
| 326 | * convert is to pass the addresses of the data chunk
|
|---|
| 327 | * to the parx and pary. */
|
|---|
| 328 |
|
|---|
| 329 | hypre_SStructVectorConvert(x, &parx);
|
|---|
| 330 | hypre_SStructVectorConvert(y, &pary);
|
|---|
| 331 |
|
|---|
| 332 | hypre_ParCSRMatrixMatvec(alpha, parcsrA, parx, 1.0, pary);
|
|---|
| 333 |
|
|---|
| 334 | /* dummy functions since there is nothing to restore */
|
|---|
| 335 |
|
|---|
| 336 | hypre_SStructVectorRestore(x, NULL);
|
|---|
| 337 | hypre_SStructVectorRestore(y, pary);
|
|---|
| 338 |
|
|---|
| 339 | parx = NULL;
|
|---|
| 340 |
|
|---|
| 341 | }
|
|---|
| 342 |
|
|---|
| 343 | else if (x_object_type == HYPRE_PARCSR)
|
|---|
| 344 | {
|
|---|
| 345 | hypre_SStructVectorConvert(x, &parx);
|
|---|
| 346 | hypre_SStructVectorConvert(y, &pary);
|
|---|
| 347 |
|
|---|
| 348 | hypre_ParCSRMatrixMatvec(alpha, parcsrA, parx, beta, pary);
|
|---|
| 349 |
|
|---|
| 350 | hypre_SStructVectorRestore(x, NULL);
|
|---|
| 351 | hypre_SStructVectorRestore(y, pary);
|
|---|
| 352 |
|
|---|
| 353 | parx = NULL;
|
|---|
| 354 | }
|
|---|
| 355 |
|
|---|
| 356 | return ierr;
|
|---|
| 357 | }
|
|---|
| 358 |
|
|---|
| 359 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 360 | * hypre_SStructMatvecDestroy
|
|---|
| 361 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 362 |
|
|---|
| 363 | int
|
|---|
| 364 | hypre_SStructMatvecDestroy( void *matvec_vdata )
|
|---|
| 365 | {
|
|---|
| 366 | int ierr = 0;
|
|---|
| 367 | hypre_SStructMatvecData *matvec_data = matvec_vdata;
|
|---|
| 368 | int nparts;
|
|---|
| 369 | void **pmatvec_data;
|
|---|
| 370 | int part;
|
|---|
| 371 |
|
|---|
| 372 | if (matvec_data)
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|---|
| 373 | {
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|---|
| 374 | nparts = (matvec_data -> nparts);
|
|---|
| 375 | pmatvec_data = (matvec_data -> pmatvec_data);
|
|---|
| 376 | for (part = 0; part < nparts; part++)
|
|---|
| 377 | {
|
|---|
| 378 | hypre_SStructPMatvecDestroy(pmatvec_data[part]);
|
|---|
| 379 | }
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|---|
| 380 | hypre_TFree(pmatvec_data);
|
|---|
| 381 | hypre_TFree(matvec_data);
|
|---|
| 382 | }
|
|---|
| 383 |
|
|---|
| 384 | return ierr;
|
|---|
| 385 | }
|
|---|
| 386 |
|
|---|
| 387 | /*--------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 388 | * hypre_SStructMatvec
|
|---|
| 389 | *--------------------------------------------------------------------------*/
|
|---|
| 390 |
|
|---|
| 391 | int
|
|---|
| 392 | hypre_SStructMatvec( double alpha,
|
|---|
| 393 | hypre_SStructMatrix *A,
|
|---|
| 394 | hypre_SStructVector *x,
|
|---|
| 395 | double beta,
|
|---|
| 396 | hypre_SStructVector *y )
|
|---|
| 397 | {
|
|---|
| 398 | int ierr = 0;
|
|---|
| 399 |
|
|---|
| 400 | void *matvec_data;
|
|---|
| 401 |
|
|---|
| 402 | hypre_SStructMatvecCreate(&matvec_data);
|
|---|
| 403 | ierr = hypre_SStructMatvecSetup(matvec_data, A, x);
|
|---|
| 404 | ierr = hypre_SStructMatvecCompute(matvec_data, alpha, A, x, beta, y);
|
|---|
| 405 | ierr = hypre_SStructMatvecDestroy(matvec_data);
|
|---|
| 406 |
|
|---|
| 407 | return ierr;
|
|---|
| 408 | }
|
|---|