Line data Source code
1 : /*
2 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
3 : SLEPc - Scalable Library for Eigenvalue Problem Computations
4 : Copyright (c) 2002-, Universitat Politecnica de Valencia, Spain
5 :
6 : This file is part of SLEPc.
7 : SLEPc is distributed under a 2-clause BSD license (see LICENSE).
8 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
9 : */
10 :
11 : static char help[] = "Test STPRECOND operations.\n\n";
12 :
13 : #include <slepcst.h>
14 :
15 3 : int main(int argc,char **argv)
16 : {
17 3 : Mat A,P,mat[1];
18 3 : ST st;
19 3 : KSP ksp;
20 3 : Vec v,w;
21 3 : PetscScalar sigma;
22 3 : PetscInt n=10,i,Istart,Iend;
23 3 : STMatMode matmode;
24 :
25 3 : PetscFunctionBeginUser;
26 3 : PetscCall(SlepcInitialize(&argc,&argv,NULL,help));
27 3 : PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-n",&n,NULL));
28 3 : PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"\nPreconditioner for 1-D Laplacian, n=%" PetscInt_FMT "\n\n",n));
29 :
30 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
31 : Compute the operator matrix for the 1-D Laplacian
32 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
33 :
34 3 : PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&A));
35 3 : PetscCall(MatSetSizes(A,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,n,n));
36 3 : PetscCall(MatSetFromOptions(A));
37 :
38 3 : PetscCall(MatGetOwnershipRange(A,&Istart,&Iend));
39 33 : for (i=Istart;i<Iend;i++) {
40 30 : if (i>0) PetscCall(MatSetValue(A,i,i-1,-1.0,INSERT_VALUES));
41 30 : if (i<n-1) PetscCall(MatSetValue(A,i,i+1,-1.0,INSERT_VALUES));
42 30 : PetscCall(MatSetValue(A,i,i,2.0,INSERT_VALUES));
43 : }
44 3 : PetscCall(MatAssemblyBegin(A,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
45 3 : PetscCall(MatAssemblyEnd(A,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
46 3 : PetscCall(MatCreateVecs(A,&v,&w));
47 3 : PetscCall(VecSet(v,1.0));
48 :
49 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
50 : Create the spectral transformation object
51 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
52 :
53 3 : PetscCall(STCreate(PETSC_COMM_WORLD,&st));
54 3 : mat[0] = A;
55 3 : PetscCall(STSetMatrices(st,1,mat));
56 3 : PetscCall(STSetType(st,STPRECOND));
57 3 : PetscCall(STGetKSP(st,&ksp));
58 3 : PetscCall(KSPSetType(ksp,KSPPREONLY));
59 3 : PetscCall(STSetFromOptions(st));
60 :
61 : /* set up */
62 : /* - the transform flag is necessary so that A-sigma*I is built explicitly */
63 3 : PetscCall(STSetTransform(st,PETSC_TRUE));
64 : /* - the ksphasmat flag is necessary when using STApply(), otherwise can only use PCApply() */
65 3 : PetscCall(STPrecondSetKSPHasMat(st,PETSC_TRUE));
66 : /* no need to call STSetUp() explicitly */
67 3 : PetscCall(STSetUp(st));
68 :
69 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
70 : Apply the preconditioner
71 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
72 :
73 : /* default shift */
74 3 : PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"With default shift\n"));
75 3 : PetscCall(STApply(st,v,w));
76 3 : PetscCall(VecView(w,NULL));
77 :
78 : /* change shift */
79 3 : sigma = 0.1;
80 3 : PetscCall(STSetShift(st,sigma));
81 3 : PetscCall(STGetShift(st,&sigma));
82 3 : PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"With shift=%g\n",(double)PetscRealPart(sigma)));
83 3 : PetscCall(STApply(st,v,w));
84 3 : PetscCall(VecView(w,NULL));
85 3 : PetscCall(STPostSolve(st)); /* undo changes if inplace */
86 :
87 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
88 : Test a user-provided preconditioner matrix
89 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
90 :
91 3 : PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&P));
92 3 : PetscCall(MatSetSizes(P,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,n,n));
93 3 : PetscCall(MatSetFromOptions(P));
94 :
95 3 : PetscCall(MatGetOwnershipRange(P,&Istart,&Iend));
96 33 : for (i=Istart;i<Iend;i++) PetscCall(MatSetValue(P,i,i,2.0,INSERT_VALUES));
97 3 : if (Istart==0) {
98 3 : PetscCall(MatSetValue(P,1,0,-1.0,INSERT_VALUES));
99 3 : PetscCall(MatSetValue(P,0,1,-1.0,INSERT_VALUES));
100 : }
101 3 : PetscCall(MatAssemblyBegin(P,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
102 3 : PetscCall(MatAssemblyEnd(P,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
103 :
104 : /* apply new preconditioner */
105 3 : PetscCall(STSetPreconditionerMat(st,P));
106 3 : PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"With user-provided matrix\n"));
107 3 : PetscCall(STApply(st,v,w));
108 3 : PetscCall(VecView(w,NULL));
109 :
110 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
111 : Test a user-provided preconditioner in split form
112 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
113 :
114 3 : PetscCall(STGetMatMode(st,&matmode));
115 3 : if (matmode==ST_MATMODE_COPY) {
116 1 : PetscCall(STSetPreconditionerMat(st,NULL));
117 1 : mat[0] = P;
118 1 : PetscCall(STSetSplitPreconditioner(st,1,mat,SAME_NONZERO_PATTERN));
119 :
120 : /* apply new preconditioner */
121 1 : PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"With split preconditioner\n"));
122 1 : PetscCall(STApply(st,v,w));
123 1 : PetscCall(VecView(w,NULL));
124 : }
125 :
126 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
127 : Clean up
128 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
129 3 : PetscCall(STDestroy(&st));
130 3 : PetscCall(MatDestroy(&A));
131 3 : PetscCall(MatDestroy(&P));
132 3 : PetscCall(VecDestroy(&v));
133 3 : PetscCall(VecDestroy(&w));
134 3 : PetscCall(SlepcFinalize());
135 : return 0;
136 : }
137 :
138 : /*TEST
139 :
140 : test:
141 : suffix: 1
142 : args: -st_matmode {{copy inplace shell}separate output}
143 : requires: !single
144 :
145 : TEST*/
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