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 ST with one matrix and split preconditioner.\n\n";
      12             : 
      13             : #include <slepcst.h>
      14             : 
      15           3 : int main(int argc,char **argv)
      16             : {
      17           3 :   Mat            A,Pa,Pmat,mat[1];
      18           3 :   ST             st;
      19           3 :   KSP            ksp;
      20           3 :   PC             pc;
      21           3 :   Vec            v,w;
      22           3 :   STType         type;
      23           3 :   PetscBool      flg;
      24           3 :   PetscScalar    sigma;
      25           3 :   PetscInt       n=10,i,Istart,Iend;
      26             : 
      27           3 :   PetscFunctionBeginUser;
      28           3 :   PetscCall(SlepcInitialize(&argc,&argv,NULL,help));
      29           3 :   PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-n",&n,NULL));
      30           3 :   PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"\n1-D Laplacian, n=%" PetscInt_FMT "\n\n",n));
      31             : 
      32             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      33             :      Compute the operator matrix for the 1-D Laplacian
      34             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      35             : 
      36           3 :   PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&A));
      37           3 :   PetscCall(MatSetSizes(A,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,n,n));
      38           3 :   PetscCall(MatSetFromOptions(A));
      39             : 
      40           3 :   PetscCall(MatGetOwnershipRange(A,&Istart,&Iend));
      41          33 :   for (i=Istart;i<Iend;i++) {
      42          30 :     if (i>0) PetscCall(MatSetValue(A,i,i-1,-1.0,INSERT_VALUES));
      43          30 :     if (i<n-1) PetscCall(MatSetValue(A,i,i+1,-1.0,INSERT_VALUES));
      44          30 :     PetscCall(MatSetValue(A,i,i,2.0,INSERT_VALUES));
      45             :   }
      46           3 :   PetscCall(MatAssemblyBegin(A,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
      47           3 :   PetscCall(MatAssemblyEnd(A,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
      48           3 :   PetscCall(MatCreateVecs(A,&v,&w));
      49           3 :   PetscCall(VecSet(v,1.0));
      50             : 
      51             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      52             :      Compute the split preconditioner matrix (one diagonal)
      53             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      54             : 
      55           3 :   PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&Pa));
      56           3 :   PetscCall(MatSetSizes(Pa,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,n,n));
      57           3 :   PetscCall(MatSetFromOptions(Pa));
      58             : 
      59           3 :   PetscCall(MatGetOwnershipRange(Pa,&Istart,&Iend));
      60          33 :   for (i=Istart;i<Iend;i++) PetscCall(MatSetValue(Pa,i,i,2.0,INSERT_VALUES));
      61           3 :   PetscCall(MatAssemblyBegin(Pa,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
      62           3 :   PetscCall(MatAssemblyEnd(Pa,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
      63             : 
      64             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      65             :                 Create the spectral transformation object
      66             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      67             : 
      68           3 :   PetscCall(STCreate(PETSC_COMM_WORLD,&st));
      69           3 :   mat[0] = A;
      70           3 :   PetscCall(STSetMatrices(st,1,mat));
      71           3 :   mat[0] = Pa;
      72           3 :   PetscCall(STSetSplitPreconditioner(st,1,mat,SAME_NONZERO_PATTERN));
      73           3 :   PetscCall(STSetTransform(st,PETSC_TRUE));
      74           3 :   PetscCall(STSetFromOptions(st));
      75           3 :   PetscCall(STCayleySetAntishift(st,-0.3));   /* only relevant for cayley */
      76             : 
      77             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      78             :                Form the preconditioner matrix and print it
      79             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      80             : 
      81           3 :   PetscCall(PetscObjectTypeCompareAny((PetscObject)st,&flg,STSINVERT,STCAYLEY,""));
      82           3 :   if (flg) {
      83           2 :     PetscCall(STGetKSP(st,&ksp));
      84           2 :     PetscCall(KSPGetPC(ksp,&pc));
      85           2 :     PetscCall(STGetOperator(st,NULL));
      86           2 :     PetscCall(PCGetOperators(pc,NULL,&Pmat));
      87           2 :     PetscCall(MatView(Pmat,NULL));
      88             :   }
      89             : 
      90             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      91             :                     Apply the operator
      92             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      93             : 
      94             :   /* sigma=0.0 */
      95           3 :   PetscCall(STSetUp(st));
      96           3 :   PetscCall(STGetType(st,&type));
      97           3 :   PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"ST type %s\n",type));
      98           3 :   PetscCall(STApply(st,v,w));
      99           3 :   PetscCall(VecView(w,NULL));
     100             : 
     101             :   /* sigma=0.1 */
     102           3 :   sigma = 0.1;
     103           3 :   PetscCall(STSetShift(st,sigma));
     104           3 :   PetscCall(STGetShift(st,&sigma));
     105           3 :   PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"With shift=%g\n",(double)PetscRealPart(sigma)));
     106           3 :   if (flg) {
     107           2 :     PetscCall(STGetOperator(st,NULL));
     108           2 :     PetscCall(PCGetOperators(pc,NULL,&Pmat));
     109           2 :     PetscCall(MatView(Pmat,NULL));
     110             :   }
     111           3 :   PetscCall(STApply(st,v,w));
     112           3 :   PetscCall(VecView(w,NULL));
     113             : 
     114           3 :   PetscCall(STDestroy(&st));
     115           3 :   PetscCall(MatDestroy(&A));
     116           3 :   PetscCall(MatDestroy(&Pa));
     117           3 :   PetscCall(VecDestroy(&v));
     118           3 :   PetscCall(VecDestroy(&w));
     119           3 :   PetscCall(SlepcFinalize());
     120             :   return 0;
     121             : }
     122             : 
     123             : /*TEST
     124             : 
     125             :    test:
     126             :       suffix: 1
     127             :       args: -st_type {{cayley shift sinvert}separate output}
     128             :       requires: !single
     129             : 
     130             : TEST*/