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 two matrices and split preconditioner.\n\n";
12 :
13 : #include <slepcst.h>
14 :
15 3 : int main(int argc,char **argv)
16 : {
17 3 : Mat A,B,Pa,Pb,Pmat,mat[2];
18 3 : ST st;
19 3 : KSP ksp;
20 3 : PC pc;
21 3 : Vec v,w;
22 3 : STType type;
23 3 : PetscScalar sigma;
24 3 : PetscInt n=10,i,Istart,Iend;
25 :
26 3 : PetscFunctionBeginUser;
27 3 : PetscCall(SlepcInitialize(&argc,&argv,NULL,help));
28 3 : PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-n",&n,NULL));
29 3 : PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"\n1-D Laplacian plus diagonal, n=%" PetscInt_FMT "\n\n",n));
30 :
31 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
32 : Compute the operator matrices (1-D Laplacian and diagonal)
33 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
34 :
35 3 : PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&A));
36 3 : PetscCall(MatSetSizes(A,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,n,n));
37 3 : PetscCall(MatSetFromOptions(A));
38 :
39 3 : PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&B));
40 3 : PetscCall(MatSetSizes(B,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,n,n));
41 3 : PetscCall(MatSetFromOptions(B));
42 :
43 3 : PetscCall(MatGetOwnershipRange(A,&Istart,&Iend));
44 33 : for (i=Istart;i<Iend;i++) {
45 30 : PetscCall(MatSetValue(A,i,i,2.0,INSERT_VALUES));
46 30 : if (i>0) {
47 27 : PetscCall(MatSetValue(A,i,i-1,-1.0,INSERT_VALUES));
48 27 : PetscCall(MatSetValue(B,i,i,(PetscScalar)i,INSERT_VALUES));
49 3 : } else PetscCall(MatSetValue(B,i,i,-1.0,INSERT_VALUES));
50 30 : if (i<n-1) PetscCall(MatSetValue(A,i,i+1,-1.0,INSERT_VALUES));
51 : }
52 3 : PetscCall(MatAssemblyBegin(A,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
53 3 : PetscCall(MatAssemblyEnd(A,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
54 3 : PetscCall(MatAssemblyBegin(B,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
55 3 : PetscCall(MatAssemblyEnd(B,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
56 3 : PetscCall(MatCreateVecs(A,&v,&w));
57 3 : PetscCall(VecSet(v,1.0));
58 :
59 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
60 : Compute the split preconditioner matrices (two diagonals)
61 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
62 :
63 3 : PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&Pa));
64 3 : PetscCall(MatSetSizes(Pa,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,n,n));
65 3 : PetscCall(MatSetFromOptions(Pa));
66 :
67 3 : PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&Pb));
68 3 : PetscCall(MatSetSizes(Pb,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,n,n));
69 3 : PetscCall(MatSetFromOptions(Pb));
70 :
71 3 : PetscCall(MatGetOwnershipRange(Pa,&Istart,&Iend));
72 33 : for (i=Istart;i<Iend;i++) {
73 30 : PetscCall(MatSetValue(Pa,i,i,2.0,INSERT_VALUES));
74 30 : if (i>0) PetscCall(MatSetValue(Pb,i,i,(PetscScalar)i,INSERT_VALUES));
75 30 : else PetscCall(MatSetValue(Pb,i,i,-1.0,INSERT_VALUES));
76 : }
77 3 : PetscCall(MatAssemblyBegin(Pa,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
78 3 : PetscCall(MatAssemblyEnd(Pa,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
79 3 : PetscCall(MatAssemblyBegin(Pb,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
80 3 : PetscCall(MatAssemblyEnd(Pb,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
81 :
82 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
83 : Create the spectral transformation object
84 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
85 :
86 3 : PetscCall(STCreate(PETSC_COMM_WORLD,&st));
87 3 : mat[0] = A;
88 3 : mat[1] = B;
89 3 : PetscCall(STSetMatrices(st,2,mat));
90 3 : mat[0] = Pa;
91 3 : mat[1] = Pb;
92 3 : PetscCall(STSetSplitPreconditioner(st,2,mat,SAME_NONZERO_PATTERN));
93 3 : PetscCall(STSetTransform(st,PETSC_TRUE));
94 3 : PetscCall(STSetFromOptions(st));
95 3 : PetscCall(STCayleySetAntishift(st,-0.2)); /* only relevant for cayley */
96 :
97 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
98 : Form the preconditioner matrix and print it
99 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
100 :
101 3 : PetscCall(STGetKSP(st,&ksp));
102 3 : PetscCall(KSPGetPC(ksp,&pc));
103 3 : PetscCall(STGetOperator(st,NULL));
104 3 : PetscCall(PCGetOperators(pc,NULL,&Pmat));
105 3 : PetscCall(MatView(Pmat,NULL));
106 :
107 : /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
108 : Apply the operator
109 : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
110 :
111 : /* sigma=0.0 */
112 3 : PetscCall(STSetUp(st));
113 3 : PetscCall(STGetType(st,&type));
114 3 : PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"ST type %s\n",type));
115 3 : PetscCall(STApply(st,v,w));
116 3 : PetscCall(VecView(w,NULL));
117 :
118 : /* sigma=0.1 */
119 3 : sigma = 0.1;
120 3 : PetscCall(STSetShift(st,sigma));
121 3 : PetscCall(STGetShift(st,&sigma));
122 3 : PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"With shift=%g\n",(double)PetscRealPart(sigma)));
123 3 : PetscCall(STGetOperator(st,NULL));
124 3 : PetscCall(PCGetOperators(pc,NULL,&Pmat));
125 3 : PetscCall(MatView(Pmat,NULL));
126 3 : PetscCall(STApply(st,v,w));
127 3 : PetscCall(VecView(w,NULL));
128 :
129 3 : PetscCall(STDestroy(&st));
130 3 : PetscCall(MatDestroy(&A));
131 3 : PetscCall(MatDestroy(&B));
132 3 : PetscCall(MatDestroy(&Pa));
133 3 : PetscCall(MatDestroy(&Pb));
134 3 : PetscCall(VecDestroy(&v));
135 3 : PetscCall(VecDestroy(&w));
136 3 : PetscCall(SlepcFinalize());
137 : return 0;
138 : }
139 :
140 : /*TEST
141 :
142 : test:
143 : suffix: 1
144 : args: -st_type {{cayley shift sinvert}separate output}
145 : requires: !single
146 :
147 : TEST*/
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