[11670] | 1 | /*!\file: Matrix.h
|
---|
[11743] | 2 | * \brief wrapper to matrix objects. The goal is to control which API (PETSc,Scalpack, Plapack?)
|
---|
[11670] | 3 | * implements our underlying matrix format.
|
---|
| 4 | */
|
---|
| 5 |
|
---|
| 6 | #ifndef _MATRIX_H_
|
---|
| 7 | #define _MATRIX_H_
|
---|
| 8 |
|
---|
| 9 | /*Headers:*/
|
---|
[12365] | 10 | /*{{{*/
|
---|
[11670] | 11 | #ifdef HAVE_CONFIG_H
|
---|
| 12 | #include <config.h>
|
---|
| 13 | #else
|
---|
| 14 | #error "Cannot compile with HAVE_CONFIG_H symbol! run configure first!"
|
---|
| 15 | #endif
|
---|
[14696] | 16 | #include <cstring>
|
---|
[14960] | 17 | #include "../../shared/Enum/Enum.h"
|
---|
[17806] | 18 | #include "../petsc/petscincludes.h"
|
---|
[15051] | 19 | #include "../issm/issmtoolkit.h"
|
---|
[12860] | 20 | /*}}}*/
|
---|
[11670] | 21 |
|
---|
[14656] | 22 | enum matrixtype { PetscMatType, IssmMatType };
|
---|
[13216] | 23 |
|
---|
| 24 | template <class doubletype> class Vector;
|
---|
| 25 |
|
---|
| 26 | template <class doubletype>
|
---|
[11670] | 27 | class Matrix{
|
---|
| 28 |
|
---|
| 29 | public:
|
---|
[12850] | 30 |
|
---|
[14656] | 31 | int type;
|
---|
[11670] | 32 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
[14656] | 33 | PetscMat *pmatrix;
|
---|
[11670] | 34 | #endif
|
---|
[14656] | 35 | IssmMat<doubletype> *imatrix;
|
---|
[11670] | 36 |
|
---|
[13216] | 37 | /*Matrix constructors, destructors*/
|
---|
[18301] | 38 | Matrix(){/*{{{*/
|
---|
[14656] | 39 | InitCheckAndSetType();
|
---|
[13216] | 40 | }
|
---|
| 41 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 42 | Matrix(int M,int N){/*{{{*/
|
---|
[14822] | 43 |
|
---|
[14656] | 44 | InitCheckAndSetType();
|
---|
[13216] | 45 |
|
---|
| 46 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 47 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 48 | this->pmatrix=new PetscMat(M,N);
|
---|
| 49 | #endif
|
---|
| 50 | }
|
---|
[14656] | 51 | else{
|
---|
| 52 | this->imatrix=new IssmMat<doubletype>(M,N);
|
---|
[13216] | 53 | }
|
---|
| 54 |
|
---|
| 55 | }
|
---|
[11670] | 56 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 57 | Matrix(int m,int n,int M,int N,int* d_nnz,int* o_nnz){/*{{{*/
|
---|
[13880] | 58 |
|
---|
[14656] | 59 | InitCheckAndSetType();
|
---|
[13880] | 60 |
|
---|
| 61 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 62 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 63 | this->pmatrix=new PetscMat(m,n,M,N,d_nnz,o_nnz);
|
---|
| 64 | #endif
|
---|
| 65 | }
|
---|
[14656] | 66 | else{
|
---|
| 67 | this->imatrix=new IssmMat<doubletype>(m,n,M,N,d_nnz,o_nnz);
|
---|
[13880] | 68 | }
|
---|
| 69 |
|
---|
| 70 | }
|
---|
| 71 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 72 | Matrix(int M,int N,double sparsity){/*{{{*/
|
---|
[14822] | 73 |
|
---|
[14656] | 74 | InitCheckAndSetType();
|
---|
[13216] | 75 |
|
---|
| 76 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 77 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 78 | this->pmatrix=new PetscMat(M,N,sparsity);
|
---|
| 79 | #endif
|
---|
| 80 | }
|
---|
[14656] | 81 | else{
|
---|
| 82 | this->imatrix=new IssmMat<doubletype>(M,N,sparsity);
|
---|
[13216] | 83 | }
|
---|
| 84 | }
|
---|
[11670] | 85 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 86 | Matrix(IssmPDouble* serial_mat,int M,int N,IssmPDouble sparsity){/*{{{*/
|
---|
[14822] | 87 |
|
---|
[14656] | 88 | InitCheckAndSetType();
|
---|
[13216] | 89 |
|
---|
| 90 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 91 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 92 | this->pmatrix=new PetscMat(serial_mat,M,N,sparsity);
|
---|
| 93 | #endif
|
---|
| 94 | }
|
---|
[14656] | 95 | else{
|
---|
| 96 | this->imatrix=new IssmMat<doubletype>(serial_mat,M,N,sparsity);
|
---|
[13216] | 97 | }
|
---|
| 98 |
|
---|
| 99 | }
|
---|
| 100 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 101 | Matrix(int M,int N,int connectivity,int numberofdofspernode){/*{{{*/
|
---|
[14822] | 102 |
|
---|
[14656] | 103 | InitCheckAndSetType();
|
---|
[13216] | 104 |
|
---|
| 105 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 106 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 107 | this->pmatrix=new PetscMat(M,N,connectivity,numberofdofspernode);
|
---|
| 108 | #endif
|
---|
| 109 | }
|
---|
[14656] | 110 | else{
|
---|
| 111 | this->imatrix=new IssmMat<doubletype>(M,N,connectivity,numberofdofspernode);
|
---|
[13216] | 112 | }
|
---|
| 113 |
|
---|
| 114 | }
|
---|
| 115 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 116 | ~Matrix(){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 117 |
|
---|
| 118 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 119 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 120 | delete this->pmatrix;
|
---|
| 121 | #endif
|
---|
| 122 | }
|
---|
[14656] | 123 | else delete this->imatrix;
|
---|
[13216] | 124 |
|
---|
| 125 | }
|
---|
| 126 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 127 | void InitCheckAndSetType(void){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 128 |
|
---|
[14656] | 129 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 130 | pmatrix=NULL;
|
---|
| 131 | #endif
|
---|
| 132 | imatrix=NULL;
|
---|
| 133 |
|
---|
| 134 | /*retrieve toolkittype: */
|
---|
[22758] | 135 | char* toolkittype=ToolkitOptions::GetToolkitType();
|
---|
[14656] | 136 |
|
---|
| 137 | /*set matrix type: */
|
---|
| 138 | if (strcmp(toolkittype,"petsc")==0){
|
---|
| 139 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 140 | type=PetscMatType;
|
---|
| 141 | #else
|
---|
| 142 | _error_("cannot create petsc matrix without PETSC compiled!");
|
---|
| 143 | #endif
|
---|
| 144 | }
|
---|
| 145 | else if(strcmp(toolkittype,"issm")==0){
|
---|
| 146 | /*let this choice stand:*/
|
---|
| 147 | type=IssmMatType;
|
---|
| 148 | }
|
---|
[22758] | 149 | else{
|
---|
| 150 | _error_("unknow toolkit type ");
|
---|
| 151 | }
|
---|
[14822] | 152 |
|
---|
[14656] | 153 | /*Free ressources: */
|
---|
| 154 | xDelete<char>(toolkittype);
|
---|
| 155 | }
|
---|
| 156 | /*}}}*/
|
---|
| 157 |
|
---|
[13216] | 158 | /*Matrix specific routines:*/
|
---|
[18301] | 159 | void Echo(void){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 160 | _assert_(this);
|
---|
| 161 |
|
---|
| 162 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 163 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 164 | this->pmatrix->Echo();
|
---|
| 165 | #endif
|
---|
| 166 | }
|
---|
[14656] | 167 | else{
|
---|
| 168 | this->imatrix->Echo();
|
---|
[13216] | 169 | }
|
---|
| 170 |
|
---|
| 171 | }
|
---|
| 172 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 173 | void AllocationInfo(void){/*{{{*/
|
---|
[13869] | 174 | _assert_(this);
|
---|
| 175 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 176 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 177 | this->pmatrix->AllocationInfo();
|
---|
| 178 | #endif
|
---|
| 179 | }
|
---|
[14656] | 180 | else{
|
---|
[15238] | 181 | //this->imatrix->AllocationInfo();
|
---|
| 182 | _error_("not supported yet");
|
---|
[13869] | 183 | }
|
---|
| 184 | }/*}}}*/
|
---|
[18301] | 185 | void Assemble(void){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 186 |
|
---|
| 187 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 188 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 189 | this->pmatrix->Assemble();
|
---|
| 190 | #endif
|
---|
| 191 | }
|
---|
| 192 | else{
|
---|
[14656] | 193 | this->imatrix->Assemble();
|
---|
[13216] | 194 | }
|
---|
| 195 | }
|
---|
| 196 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 197 | IssmDouble Norm(NormMode norm_type){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 198 |
|
---|
| 199 | IssmDouble norm=0;
|
---|
| 200 |
|
---|
| 201 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 202 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 203 | norm=this->pmatrix->Norm(norm_type);
|
---|
| 204 | #endif
|
---|
| 205 | }
|
---|
[14656] | 206 | else{
|
---|
| 207 | norm=this->imatrix->Norm(norm_type);
|
---|
[13216] | 208 | }
|
---|
| 209 |
|
---|
| 210 | return norm;
|
---|
| 211 | }
|
---|
| 212 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 213 | void GetSize(int* pM,int* pN){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 214 |
|
---|
| 215 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 216 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 217 | this->pmatrix->GetSize(pM,pN);
|
---|
| 218 | #endif
|
---|
| 219 | }
|
---|
[14656] | 220 | else{
|
---|
| 221 | this->imatrix->GetSize(pM,pN);
|
---|
[13216] | 222 | }
|
---|
| 223 |
|
---|
| 224 | }
|
---|
| 225 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 226 | void GetLocalSize(int* pM,int* pN){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 227 |
|
---|
| 228 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 229 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 230 | this->pmatrix->GetLocalSize(pM,pN);
|
---|
| 231 | #endif
|
---|
| 232 | }
|
---|
[14656] | 233 | else{
|
---|
| 234 | this->imatrix->GetLocalSize(pM,pN);
|
---|
[13216] | 235 | }
|
---|
| 236 |
|
---|
| 237 | }
|
---|
| 238 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 239 | void MatMult(Vector<doubletype>* X,Vector<doubletype>* AX){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 240 |
|
---|
| 241 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 242 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 243 | this->pmatrix->MatMult(X->pvector,AX->pvector);
|
---|
| 244 | #endif
|
---|
| 245 | }
|
---|
[14656] | 246 | else{
|
---|
| 247 | this->imatrix->MatMult(X->ivector,AX->ivector);
|
---|
[13216] | 248 | }
|
---|
| 249 |
|
---|
| 250 | }
|
---|
| 251 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 252 | Matrix<doubletype>* Duplicate(void){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 253 |
|
---|
[14668] | 254 | Matrix<doubletype>* output=new Matrix<doubletype>();
|
---|
[13216] | 255 |
|
---|
| 256 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 257 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 258 | output->pmatrix=this->pmatrix->Duplicate();
|
---|
| 259 | #endif
|
---|
| 260 | }
|
---|
[14656] | 261 | else{
|
---|
| 262 | output->imatrix=this->imatrix->Duplicate();
|
---|
[13216] | 263 | }
|
---|
| 264 |
|
---|
| 265 | return output;
|
---|
| 266 | }
|
---|
| 267 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 268 | doubletype* ToSerial(void){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 269 |
|
---|
| 270 | doubletype* output=NULL;
|
---|
| 271 |
|
---|
| 272 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 273 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 274 | output=this->pmatrix->ToSerial();
|
---|
| 275 | #endif
|
---|
| 276 | }
|
---|
[14656] | 277 | else{
|
---|
| 278 | output=this->imatrix->ToSerial();
|
---|
[13216] | 279 | }
|
---|
| 280 |
|
---|
| 281 | return output;
|
---|
| 282 | }
|
---|
| 283 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 284 | void SetValues(int m,int* idxm,int n,int* idxn,IssmDouble* values,InsMode mode){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 285 |
|
---|
| 286 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 287 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 288 | this->pmatrix->SetValues(m,idxm,n,idxn,values,mode);
|
---|
| 289 | #endif
|
---|
| 290 | }
|
---|
[14656] | 291 | else{
|
---|
| 292 | this->imatrix->SetValues(m,idxm,n,idxn,values,mode);
|
---|
[13216] | 293 | }
|
---|
| 294 | }
|
---|
| 295 | /*}}}*/
|
---|
[18301] | 296 | void Convert(MatrixType newtype){/*{{{*/
|
---|
[13216] | 297 |
|
---|
| 298 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 299 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 300 | this->pmatrix->Convert(newtype);
|
---|
| 301 | #endif
|
---|
| 302 | }
|
---|
| 303 | else{
|
---|
[14656] | 304 | this->imatrix->Convert(newtype);
|
---|
[13216] | 305 | }
|
---|
| 306 |
|
---|
| 307 | }
|
---|
| 308 | /*}}}*/
|
---|
[24686] | 309 | /*
|
---|
| 310 | * sets all values to 0 but keeps the structure of a sparse matrix
|
---|
| 311 | */
|
---|
| 312 | void SetZero(void) {/*{{{*/
|
---|
| 313 | if(type==PetscMatType){
|
---|
| 314 | #ifdef _HAVE_PETSC_
|
---|
| 315 | this->pmatrix->SetZero();
|
---|
| 316 | #endif
|
---|
| 317 | }
|
---|
| 318 | else{
|
---|
| 319 | this->imatrix->SetZero();
|
---|
| 320 | }
|
---|
| 321 | }
|
---|
| 322 | /*}}}*/
|
---|
[11670] | 323 | };
|
---|
[11734] | 324 |
|
---|
[11670] | 325 | #endif //#ifndef _MATRIX_H_
|
---|