xref: /petsc/src/mat/impls/hypre/mhypre.c (revision a033916d1bf723f6259b6e1f5089433bc451d4ab)
163c07aadSStefano Zampini 
263c07aadSStefano Zampini /*
363c07aadSStefano Zampini     Creates hypre ijmatrix from PETSc matrix
463c07aadSStefano Zampini */
563c07aadSStefano Zampini #include <petscsys.h>
663c07aadSStefano Zampini #include <petsc/private/matimpl.h>
763c07aadSStefano Zampini #include <../src/mat/impls/hypre/mhypre.h>
863c07aadSStefano Zampini #include <../src/mat/impls/aij/mpi/mpiaij.h>
963c07aadSStefano Zampini #include <HYPRE_struct_mv.h>
1063c07aadSStefano Zampini #include <HYPRE_struct_ls.h>
1163c07aadSStefano Zampini #include <_hypre_struct_mv.h>
1263c07aadSStefano Zampini 
1363c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_CreateFromMat(Mat,Mat_HYPRE*);
1463c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_IJMatrixPreallocate(Mat,Mat,HYPRE_IJMatrix);
1563c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_IJMatrixFastCopy_MPIAIJ(Mat,HYPRE_IJMatrix);
1663c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_IJMatrixFastCopy_SeqAIJ(Mat,HYPRE_IJMatrix);
1763c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_MultKernel_Private(Mat,Vec,Vec,PetscBool);
1863c07aadSStefano Zampini 
1963c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
2063c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatHYPRE_IJMatrixPreallocate"
2163c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_IJMatrixPreallocate(Mat A_d, Mat A_o, HYPRE_IJMatrix ij)
2263c07aadSStefano Zampini {
2363c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode ierr;
2463c07aadSStefano Zampini   PetscInt       i,n_d,n_o;
2563c07aadSStefano Zampini   const PetscInt *ia_d,*ia_o;
2663c07aadSStefano Zampini   PetscBool      done_d=PETSC_FALSE,done_o=PETSC_FALSE;
2763c07aadSStefano Zampini   PetscInt       *nnz_d=NULL,*nnz_o=NULL;
2863c07aadSStefano Zampini 
2963c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
3063c07aadSStefano Zampini   if (A_d) { /* determine number of nonzero entries in local diagonal part */
3163c07aadSStefano Zampini     ierr = MatGetRowIJ(A_d,0,PETSC_FALSE,PETSC_FALSE,&n_d,&ia_d,NULL,&done_d);CHKERRQ(ierr);
3263c07aadSStefano Zampini     if (done_d) {
3363c07aadSStefano Zampini       ierr = PetscMalloc1(n_d,&nnz_d);CHKERRQ(ierr);
3463c07aadSStefano Zampini       for (i=0; i<n_d; i++) {
3563c07aadSStefano Zampini         nnz_d[i] = ia_d[i+1] - ia_d[i];
3663c07aadSStefano Zampini       }
3763c07aadSStefano Zampini     }
3863c07aadSStefano Zampini     ierr = MatRestoreRowIJ(A_d,0,PETSC_FALSE,PETSC_FALSE,NULL,&ia_d,NULL,&done_d);CHKERRQ(ierr);
3963c07aadSStefano Zampini   }
4063c07aadSStefano Zampini   if (A_o) { /* determine number of nonzero entries in local off-diagonal part */
4163c07aadSStefano Zampini     ierr = MatGetRowIJ(A_o,0,PETSC_FALSE,PETSC_FALSE,&n_o,&ia_o,NULL,&done_o);CHKERRQ(ierr);
4263c07aadSStefano Zampini     if (done_o) {
4363c07aadSStefano Zampini       ierr = PetscMalloc1(n_o,&nnz_o);CHKERRQ(ierr);
4463c07aadSStefano Zampini       for (i=0; i<n_o; i++) {
4563c07aadSStefano Zampini         nnz_o[i] = ia_o[i+1] - ia_o[i];
4663c07aadSStefano Zampini       }
4763c07aadSStefano Zampini     }
4863c07aadSStefano Zampini     ierr = MatRestoreRowIJ(A_o,0,PETSC_FALSE,PETSC_FALSE,&n_o,&ia_o,NULL,&done_o);CHKERRQ(ierr);
4963c07aadSStefano Zampini   }
5063c07aadSStefano Zampini   if (done_d) {    /* set number of nonzeros in HYPRE IJ matrix */
5163c07aadSStefano Zampini     if (!done_o) { /* only diagonal part */
5263c07aadSStefano Zampini       ierr = PetscMalloc1(n_d,&nnz_o);CHKERRQ(ierr);
5363c07aadSStefano Zampini       for (i=0; i<n_d; i++) {
5463c07aadSStefano Zampini         nnz_o[i] = 0;
5563c07aadSStefano Zampini       }
5663c07aadSStefano Zampini     }
5763c07aadSStefano Zampini     PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixSetDiagOffdSizes,(ij,(HYPRE_Int *)nnz_d,(HYPRE_Int *)nnz_o));
5863c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscFree(nnz_d);CHKERRQ(ierr);
5963c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscFree(nnz_o);CHKERRQ(ierr);
6063c07aadSStefano Zampini   }
6163c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
6263c07aadSStefano Zampini }
6363c07aadSStefano Zampini 
6463c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
6563c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatHYPRE_CreateFromMat"
6663c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_CreateFromMat(Mat A, Mat_HYPRE *hA)
6763c07aadSStefano Zampini {
6863c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode ierr;
6963c07aadSStefano Zampini   PetscInt       rstart,rend,cstart,cend;
7063c07aadSStefano Zampini 
7163c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
7263c07aadSStefano Zampini   ierr   = MatSetUp(A);CHKERRQ(ierr);
7363c07aadSStefano Zampini   rstart = A->rmap->rstart;
7463c07aadSStefano Zampini   rend   = A->rmap->rend;
7563c07aadSStefano Zampini   cstart = A->cmap->rstart;
7663c07aadSStefano Zampini   cend   = A->cmap->rend;
7763c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixCreate,(hA->comm,rstart,rend-1,cstart,cend-1,&hA->ij));
7863c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixSetObjectType,(hA->ij,HYPRE_PARCSR));
7963c07aadSStefano Zampini   {
8063c07aadSStefano Zampini     PetscBool      same;
8163c07aadSStefano Zampini     Mat            A_d,A_o;
8263c07aadSStefano Zampini     const PetscInt *colmap;
8363c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)A,MATMPIAIJ,&same);CHKERRQ(ierr);
8463c07aadSStefano Zampini     if (same) {
8563c07aadSStefano Zampini       ierr = MatMPIAIJGetSeqAIJ(A,&A_d,&A_o,&colmap);CHKERRQ(ierr);
8663c07aadSStefano Zampini       ierr = MatHYPRE_IJMatrixPreallocate(A_d,A_o,hA->ij);CHKERRQ(ierr);
8763c07aadSStefano Zampini       PetscFunctionReturn(0);
8863c07aadSStefano Zampini     }
8963c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)A,MATMPIBAIJ,&same);CHKERRQ(ierr);
9063c07aadSStefano Zampini     if (same) {
9163c07aadSStefano Zampini       ierr = MatMPIBAIJGetSeqBAIJ(A,&A_d,&A_o,&colmap);CHKERRQ(ierr);
9263c07aadSStefano Zampini       ierr = MatHYPRE_IJMatrixPreallocate(A_d,A_o,hA->ij);CHKERRQ(ierr);
9363c07aadSStefano Zampini       PetscFunctionReturn(0);
9463c07aadSStefano Zampini     }
9563c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)A,MATSEQAIJ,&same);CHKERRQ(ierr);
9663c07aadSStefano Zampini     if (same) {
9763c07aadSStefano Zampini       ierr = MatHYPRE_IJMatrixPreallocate(A,NULL,hA->ij);CHKERRQ(ierr);
9863c07aadSStefano Zampini       PetscFunctionReturn(0);
9963c07aadSStefano Zampini     }
10063c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)A,MATSEQBAIJ,&same);CHKERRQ(ierr);
10163c07aadSStefano Zampini     if (same) {
10263c07aadSStefano Zampini       ierr = MatHYPRE_IJMatrixPreallocate(A,NULL,hA->ij);CHKERRQ(ierr);
10363c07aadSStefano Zampini       PetscFunctionReturn(0);
10463c07aadSStefano Zampini     }
10563c07aadSStefano Zampini   }
10663c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
10763c07aadSStefano Zampini }
10863c07aadSStefano Zampini 
10963c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
11063c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatHYPRE_IJMatrixCopy"
11163c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_IJMatrixCopy(Mat A, HYPRE_IJMatrix ij)
11263c07aadSStefano Zampini {
11363c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode    ierr;
11463c07aadSStefano Zampini   PetscInt          i,rstart,rend,ncols,nr,nc;
11563c07aadSStefano Zampini   const PetscScalar *values;
11663c07aadSStefano Zampini   const PetscInt    *cols;
11763c07aadSStefano Zampini   PetscBool         flg;
11863c07aadSStefano Zampini 
11963c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
12063c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)A,MATMPIAIJ,&flg);CHKERRQ(ierr);
12163c07aadSStefano Zampini   ierr = MatGetSize(A,&nr,&nc);CHKERRQ(ierr);
12263c07aadSStefano Zampini   if (flg && nr == nc) {
12363c07aadSStefano Zampini     ierr = MatHYPRE_IJMatrixFastCopy_MPIAIJ(A,ij);CHKERRQ(ierr);
12463c07aadSStefano Zampini     PetscFunctionReturn(0);
12563c07aadSStefano Zampini   }
12663c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)A,MATSEQAIJ,&flg);CHKERRQ(ierr);
12763c07aadSStefano Zampini   if (flg) {
12863c07aadSStefano Zampini     ierr = MatHYPRE_IJMatrixFastCopy_SeqAIJ(A,ij);CHKERRQ(ierr);
12963c07aadSStefano Zampini     PetscFunctionReturn(0);
13063c07aadSStefano Zampini   }
13163c07aadSStefano Zampini 
13263c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixInitialize,(ij));
13363c07aadSStefano Zampini   ierr = MatGetOwnershipRange(A,&rstart,&rend);CHKERRQ(ierr);
13463c07aadSStefano Zampini   for (i=rstart; i<rend; i++) {
13563c07aadSStefano Zampini     ierr = MatGetRow(A,i,&ncols,&cols,&values);CHKERRQ(ierr);
13663c07aadSStefano Zampini     PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixSetValues,(ij,1,(HYPRE_Int *)&ncols,(HYPRE_Int *)&i,(HYPRE_Int *)cols,values));
13763c07aadSStefano Zampini     ierr = MatRestoreRow(A,i,&ncols,&cols,&values);CHKERRQ(ierr);
13863c07aadSStefano Zampini   }
13963c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
14063c07aadSStefano Zampini }
14163c07aadSStefano Zampini 
14263c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
14363c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatHYPRE_IJMatrixFastCopy_SeqAIJ"
14463c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_IJMatrixFastCopy_SeqAIJ(Mat A, HYPRE_IJMatrix ij)
14563c07aadSStefano Zampini {
14663c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode        ierr;
14763c07aadSStefano Zampini   Mat_SeqAIJ            *pdiag = (Mat_SeqAIJ*)A->data;
148ea9daf28SStefano Zampini   int                   type;
14963c07aadSStefano Zampini   hypre_ParCSRMatrix    *par_matrix;
15063c07aadSStefano Zampini   hypre_AuxParCSRMatrix *aux_matrix;
15163c07aadSStefano Zampini   hypre_CSRMatrix       *hdiag;
15263c07aadSStefano Zampini 
15363c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
15463c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixInitialize,(ij));
155ea9daf28SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObjectType,(ij,&type));
156ea9daf28SStefano Zampini   if (type != HYPRE_PARCSR) SETERRQ(PetscObjectComm((PetscObject)A),PETSC_ERR_SUP,"Only HYPRE_PARCSR is supported");
157ea9daf28SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObject,(ij,(void**)&par_matrix));
15863c07aadSStefano Zampini   hdiag = hypre_ParCSRMatrixDiag(par_matrix);
15963c07aadSStefano Zampini   /*
16063c07aadSStefano Zampini        this is the Hack part where we monkey directly with the hypre datastructures
16163c07aadSStefano Zampini   */
16263c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(hdiag->i,pdiag->i,(A->rmap->n + 1)*sizeof(PetscInt));
16363c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(hdiag->j,pdiag->j,pdiag->nz*sizeof(PetscInt));
16463c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(hdiag->data,pdiag->a,pdiag->nz*sizeof(PetscScalar));
165ea9daf28SStefano Zampini 
166ea9daf28SStefano Zampini   aux_matrix = (hypre_AuxParCSRMatrix*)hypre_IJMatrixTranslator(ij);
16763c07aadSStefano Zampini   hypre_AuxParCSRMatrixNeedAux(aux_matrix) = 0;
16863c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
16963c07aadSStefano Zampini }
17063c07aadSStefano Zampini 
17163c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
17263c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatHYPRE_IJMatrixFastCopy_MPIAIJ"
17363c07aadSStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_IJMatrixFastCopy_MPIAIJ(Mat A, HYPRE_IJMatrix ij)
17463c07aadSStefano Zampini {
17563c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode        ierr;
17663c07aadSStefano Zampini   Mat_MPIAIJ            *pA = (Mat_MPIAIJ*)A->data;
17763c07aadSStefano Zampini   Mat_SeqAIJ            *pdiag,*poffd;
17863c07aadSStefano Zampini   PetscInt              i,*garray = pA->garray,*jj,cstart,*pjj;
179ea9daf28SStefano Zampini   int                   type;
18063c07aadSStefano Zampini   hypre_ParCSRMatrix    *par_matrix;
18163c07aadSStefano Zampini   hypre_AuxParCSRMatrix *aux_matrix;
18263c07aadSStefano Zampini   hypre_CSRMatrix       *hdiag,*hoffd;
18363c07aadSStefano Zampini 
18463c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
18563c07aadSStefano Zampini   pdiag = (Mat_SeqAIJ*) pA->A->data;
18663c07aadSStefano Zampini   poffd = (Mat_SeqAIJ*) pA->B->data;
18763c07aadSStefano Zampini   /* cstart is only valid for square MPIAIJ layed out in the usual way */
18863c07aadSStefano Zampini   ierr = MatGetOwnershipRange(A,&cstart,NULL);CHKERRQ(ierr);
18963c07aadSStefano Zampini 
19063c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixInitialize,(ij));
191ea9daf28SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObjectType,(ij,&type));
192ea9daf28SStefano Zampini   if (type != HYPRE_PARCSR) SETERRQ(PetscObjectComm((PetscObject)A),PETSC_ERR_SUP,"Only HYPRE_PARCSR is supported");
193ea9daf28SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObject,(ij,(void**)&par_matrix));
19463c07aadSStefano Zampini   hdiag = hypre_ParCSRMatrixDiag(par_matrix);
19563c07aadSStefano Zampini   hoffd = hypre_ParCSRMatrixOffd(par_matrix);
19663c07aadSStefano Zampini 
19763c07aadSStefano Zampini   /*
19863c07aadSStefano Zampini        this is the Hack part where we monkey directly with the hypre datastructures
19963c07aadSStefano Zampini   */
20063c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(hdiag->i,pdiag->i,(pA->A->rmap->n + 1)*sizeof(PetscInt));
20163c07aadSStefano Zampini   /* need to shift the diag column indices (hdiag->j) back to global numbering since hypre is expecting this */
20263c07aadSStefano Zampini   jj  = (PetscInt*)hdiag->j;
20363c07aadSStefano Zampini   pjj = (PetscInt*)pdiag->j;
20463c07aadSStefano Zampini   for (i=0; i<pdiag->nz; i++) jj[i] = cstart + pjj[i];
20563c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(hdiag->data,pdiag->a,pdiag->nz*sizeof(PetscScalar));
20663c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(hoffd->i,poffd->i,(pA->A->rmap->n + 1)*sizeof(PetscInt));
20763c07aadSStefano Zampini   /* need to move the offd column indices (hoffd->j) back to global numbering since hypre is expecting this
20863c07aadSStefano Zampini      If we hacked a hypre a bit more we might be able to avoid this step */
20963c07aadSStefano Zampini   jj  = (PetscInt*) hoffd->j;
21063c07aadSStefano Zampini   pjj = (PetscInt*) poffd->j;
21163c07aadSStefano Zampini   for (i=0; i<poffd->nz; i++) jj[i] = garray[pjj[i]];
21263c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(hoffd->data,poffd->a,poffd->nz*sizeof(PetscScalar));
21363c07aadSStefano Zampini 
214ea9daf28SStefano Zampini   aux_matrix = (hypre_AuxParCSRMatrix*)hypre_IJMatrixTranslator(ij);
21563c07aadSStefano Zampini   hypre_AuxParCSRMatrixNeedAux(aux_matrix) = 0;
21663c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
21763c07aadSStefano Zampini }
21863c07aadSStefano Zampini 
21963c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
2202df22349SStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatConvert_HYPRE_IS"
2212df22349SStefano Zampini static PetscErrorCode MatConvert_HYPRE_IS(Mat A, MatType mtype, MatReuse reuse, Mat* B)
2222df22349SStefano Zampini {
2232df22349SStefano Zampini   Mat_HYPRE*             mhA = (Mat_HYPRE*)(A->data);
2242df22349SStefano Zampini   Mat                    lA;
2252df22349SStefano Zampini   ISLocalToGlobalMapping rl2g,cl2g;
2262df22349SStefano Zampini   IS                     is;
2272df22349SStefano Zampini   hypre_ParCSRMatrix     *hA;
2282df22349SStefano Zampini   hypre_CSRMatrix        *hdiag,*hoffd;
2292df22349SStefano Zampini   MPI_Comm               comm;
2302df22349SStefano Zampini   PetscScalar            *hdd,*hod,*aa,*data;
2312df22349SStefano Zampini   PetscInt               *col_map_offd,*hdi,*hdj,*hoi,*hoj;
2322df22349SStefano Zampini   PetscInt               *ii,*jj,*iptr,*jptr;
2332df22349SStefano Zampini   PetscInt               cum,dr,dc,oc,str,stc,nnz,i,jd,jo,M,N;
2342df22349SStefano Zampini   int                    type;
2352df22349SStefano Zampini   PetscErrorCode         ierr;
2362df22349SStefano Zampini 
2372df22349SStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
238a1787963SStefano Zampini   comm = PetscObjectComm((PetscObject)A);
2392df22349SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObjectType,(mhA->ij,&type));
2402df22349SStefano Zampini   if (type != HYPRE_PARCSR) SETERRQ(comm,PETSC_ERR_SUP,"Only HYPRE_PARCSR is supported");
2412df22349SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObject,(mhA->ij,(void**)&hA));
2422df22349SStefano Zampini   M     = hypre_ParCSRMatrixGlobalNumRows(hA);
2432df22349SStefano Zampini   N     = hypre_ParCSRMatrixGlobalNumCols(hA);
2442df22349SStefano Zampini   str   = hypre_ParCSRMatrixFirstRowIndex(hA);
2452df22349SStefano Zampini   stc   = hypre_ParCSRMatrixFirstColDiag(hA);
2462df22349SStefano Zampini   hdiag = hypre_ParCSRMatrixDiag(hA);
2472df22349SStefano Zampini   hoffd = hypre_ParCSRMatrixOffd(hA);
2482df22349SStefano Zampini   dr    = hypre_CSRMatrixNumRows(hdiag);
2492df22349SStefano Zampini   dc    = hypre_CSRMatrixNumCols(hdiag);
2502df22349SStefano Zampini   nnz   = hypre_CSRMatrixNumNonzeros(hdiag);
2512df22349SStefano Zampini   hdi   = hypre_CSRMatrixI(hdiag);
2522df22349SStefano Zampini   hdj   = hypre_CSRMatrixJ(hdiag);
2532df22349SStefano Zampini   hdd   = hypre_CSRMatrixData(hdiag);
2542df22349SStefano Zampini   oc    = hypre_CSRMatrixNumCols(hoffd);
2552df22349SStefano Zampini   nnz  += hypre_CSRMatrixNumNonzeros(hoffd);
2562df22349SStefano Zampini   hoi   = hypre_CSRMatrixI(hoffd);
2572df22349SStefano Zampini   hoj   = hypre_CSRMatrixJ(hoffd);
2582df22349SStefano Zampini   hod   = hypre_CSRMatrixData(hoffd);
2592df22349SStefano Zampini   if (reuse != MAT_REUSE_MATRIX) {
2602df22349SStefano Zampini     PetscInt *aux;
2612df22349SStefano Zampini 
2622df22349SStefano Zampini     /* generate l2g maps for rows and cols */
2632df22349SStefano Zampini     ierr = ISCreateStride(comm,dr,str,1,&is);CHKERRQ(ierr);
2642df22349SStefano Zampini     ierr = ISLocalToGlobalMappingCreateIS(is,&rl2g);CHKERRQ(ierr);
2652df22349SStefano Zampini     ierr = ISDestroy(&is);CHKERRQ(ierr);
2662df22349SStefano Zampini     col_map_offd = hypre_ParCSRMatrixColMapOffd(hA);
2672df22349SStefano Zampini     ierr = PetscMalloc1(dc+oc,&aux);CHKERRQ(ierr);
2682df22349SStefano Zampini     for (i=0; i<dc; i++) aux[i] = i+stc;
2692df22349SStefano Zampini     for (i=0; i<oc; i++) aux[i+dc] = col_map_offd[i];
2702df22349SStefano Zampini     ierr = ISCreateGeneral(comm,dc+oc,aux,PETSC_OWN_POINTER,&is);CHKERRQ(ierr);
2712df22349SStefano Zampini     ierr = ISLocalToGlobalMappingCreateIS(is,&cl2g);CHKERRQ(ierr);
2722df22349SStefano Zampini     ierr = ISDestroy(&is);CHKERRQ(ierr);
2732df22349SStefano Zampini     /* create MATIS object */
2742df22349SStefano Zampini     ierr = MatCreate(comm,B);CHKERRQ(ierr);
2752df22349SStefano Zampini     ierr = MatSetSizes(*B,dr,dc,M,N);CHKERRQ(ierr);
2762df22349SStefano Zampini     ierr = MatSetType(*B,MATIS);CHKERRQ(ierr);
2772df22349SStefano Zampini     ierr = MatSetLocalToGlobalMapping(*B,rl2g,cl2g);CHKERRQ(ierr);
2782df22349SStefano Zampini     ierr = ISLocalToGlobalMappingDestroy(&rl2g);CHKERRQ(ierr);
2792df22349SStefano Zampini     ierr = ISLocalToGlobalMappingDestroy(&cl2g);CHKERRQ(ierr);
2802df22349SStefano Zampini 
2812df22349SStefano Zampini     /* allocate CSR for local matrix */
2822df22349SStefano Zampini     ierr = PetscMalloc1(dr+1,&iptr);CHKERRQ(ierr);
2832df22349SStefano Zampini     ierr = PetscMalloc1(nnz,&jptr);CHKERRQ(ierr);
2842df22349SStefano Zampini     ierr = PetscMalloc1(nnz,&data);CHKERRQ(ierr);
2852df22349SStefano Zampini   } else {
2862df22349SStefano Zampini     PetscInt  nr;
2872df22349SStefano Zampini     PetscBool done;
2882df22349SStefano Zampini     ierr = MatISGetLocalMat(*B,&lA);CHKERRQ(ierr);
2892df22349SStefano Zampini     ierr = MatGetRowIJ(lA,0,PETSC_FALSE,PETSC_FALSE,&nr,(const PetscInt**)&iptr,(const PetscInt**)&jptr,&done);CHKERRQ(ierr);
2902df22349SStefano Zampini     if (nr != dr) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_USER,"Cannot reuse mat: invalid number of rows in local mat! %D != %D",nr,dr);
2912df22349SStefano Zampini     if (iptr[nr] < nnz) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_USER,"Cannot reuse mat: invalid number of nonzeros in local mat! reuse %D requested %D",iptr[nr],nnz);
2922df22349SStefano Zampini     ierr = MatSeqAIJGetArray(lA,&data);CHKERRQ(ierr);
2932df22349SStefano Zampini   }
2942df22349SStefano Zampini   /* merge local matrices */
2952df22349SStefano Zampini   ii   = iptr;
2962df22349SStefano Zampini   jj   = jptr;
2972df22349SStefano Zampini   aa   = data;
2982df22349SStefano Zampini   *ii  = *(hdi++) + *(hoi++);
2992df22349SStefano Zampini   for (jd=0,jo=0,cum=0; *ii<nnz; cum++) {
3002df22349SStefano Zampini     PetscScalar *aold = aa;
3012df22349SStefano Zampini     PetscInt    *jold = jj,nc = jd+jo;
3022df22349SStefano Zampini     for (; jd<*hdi; jd++) { *jj++ = *hdj++;      *aa++ = *hdd++; }
3032df22349SStefano Zampini     for (; jo<*hoi; jo++) { *jj++ = *hoj++ + dc; *aa++ = *hod++; }
3042df22349SStefano Zampini     *(++ii) = *(hdi++) + *(hoi++);
3052df22349SStefano Zampini     ierr = PetscSortIntWithScalarArray(jd+jo-nc,jold,aold);CHKERRQ(ierr);
3062df22349SStefano Zampini   }
3072df22349SStefano Zampini   for (; cum<dr; cum++) *(++ii) = nnz;
3082df22349SStefano Zampini   if (reuse != MAT_REUSE_MATRIX) {
309*a033916dSStefano Zampini     Mat_SeqAIJ* a;
310*a033916dSStefano Zampini 
3112df22349SStefano Zampini     ierr = MatCreateSeqAIJWithArrays(PETSC_COMM_SELF,dr,dc+oc,iptr,jptr,data,&lA);CHKERRQ(ierr);
3122df22349SStefano Zampini     ierr = MatISSetLocalMat(*B,lA);CHKERRQ(ierr);
313*a033916dSStefano Zampini     /* hack SeqAIJ */
314*a033916dSStefano Zampini     a          = (Mat_SeqAIJ*)(lA->data);
315*a033916dSStefano Zampini     a->free_a  = PETSC_TRUE;
316*a033916dSStefano Zampini     a->free_ij = PETSC_TRUE;
3172df22349SStefano Zampini     ierr = MatDestroy(&lA);CHKERRQ(ierr);
3182df22349SStefano Zampini   }
3192df22349SStefano Zampini   ierr = MatAssemblyBegin(*B,MAT_FINAL_ASSEMBLY);CHKERRQ(ierr);
3202df22349SStefano Zampini   ierr = MatAssemblyEnd(*B,MAT_FINAL_ASSEMBLY);CHKERRQ(ierr);
3212df22349SStefano Zampini   if (reuse == MAT_INPLACE_MATRIX) {
3222df22349SStefano Zampini     ierr = MatHeaderReplace(A,B);CHKERRQ(ierr);
3232df22349SStefano Zampini   }
3242df22349SStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
3252df22349SStefano Zampini }
3262df22349SStefano Zampini 
3272df22349SStefano Zampini #undef __FUNCT__
32863c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatConvert_AIJ_HYPRE"
32963c07aadSStefano Zampini PETSC_INTERN PetscErrorCode MatConvert_AIJ_HYPRE(Mat A, MatType type, MatReuse reuse, Mat *B)
33063c07aadSStefano Zampini {
33163c07aadSStefano Zampini   Mat_HYPRE      *hB;
33263c07aadSStefano Zampini   MPI_Comm       comm = PetscObjectComm((PetscObject)A);
33363c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode ierr;
33463c07aadSStefano Zampini 
33563c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
33663c07aadSStefano Zampini   if (reuse == MAT_INPLACE_MATRIX) SETERRQ(comm,PETSC_ERR_SUP,"Unsupported MAT_INPLACE_MATRIX");
33763c07aadSStefano Zampini   if (reuse == MAT_REUSE_MATRIX) {
33863c07aadSStefano Zampini     /* always destroy the old matrix and create a new memory;
33963c07aadSStefano Zampini        hope this does not churn the memory too much. The problem
34063c07aadSStefano Zampini        is I do not know if it is possible to put the matrix back to
34163c07aadSStefano Zampini        its initial state so that we can directly copy the values
34263c07aadSStefano Zampini        the second time through. */
34363c07aadSStefano Zampini     hB = (Mat_HYPRE*)((*B)->data);
34463c07aadSStefano Zampini     PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixDestroy,(hB->ij));
34563c07aadSStefano Zampini   } else {
34663c07aadSStefano Zampini     ierr = MatCreate(comm,B);CHKERRQ(ierr);
34763c07aadSStefano Zampini     ierr = MatSetType(*B,MATHYPRE);CHKERRQ(ierr);
34863c07aadSStefano Zampini     ierr = MatSetSizes(*B,A->rmap->n,A->cmap->n,A->rmap->N,A->cmap->N);CHKERRQ(ierr);
34963c07aadSStefano Zampini     ierr = MatSetUp(*B);CHKERRQ(ierr);
35063c07aadSStefano Zampini     hB   = (Mat_HYPRE*)((*B)->data);
35163c07aadSStefano Zampini   }
35263c07aadSStefano Zampini   ierr = MatHYPRE_CreateFromMat(A,hB);CHKERRQ(ierr);
35363c07aadSStefano Zampini   ierr = MatHYPRE_IJMatrixCopy(A,hB->ij);CHKERRQ(ierr);
35463c07aadSStefano Zampini   ierr = MatAssemblyBegin(*B,MAT_FINAL_ASSEMBLY);CHKERRQ(ierr);
35563c07aadSStefano Zampini   ierr = MatAssemblyEnd(*B,MAT_FINAL_ASSEMBLY);CHKERRQ(ierr);
35663c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
35763c07aadSStefano Zampini }
35863c07aadSStefano Zampini 
35963c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
36063c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatConvert_HYPRE_AIJ"
361ea9daf28SStefano Zampini static PetscErrorCode MatConvert_HYPRE_AIJ(Mat A, MatType mtype, MatReuse reuse, Mat *B)
36263c07aadSStefano Zampini {
36363c07aadSStefano Zampini   Mat_HYPRE          *hA = (Mat_HYPRE*)A->data;
36463c07aadSStefano Zampini   hypre_ParCSRMatrix *parcsr;
36563c07aadSStefano Zampini   hypre_CSRMatrix    *hdiag,*hoffd;
36663c07aadSStefano Zampini   MPI_Comm           comm;
36763c07aadSStefano Zampini   PetscScalar        *da,*oa,*aptr;
36863c07aadSStefano Zampini   PetscInt           *dii,*djj,*oii,*ojj,*iptr;
36963c07aadSStefano Zampini   PetscInt           i,dnnz,onnz,m,n;
37063c07aadSStefano Zampini   int                type;
37163c07aadSStefano Zampini   PetscMPIInt        size;
37263c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode     ierr;
37363c07aadSStefano Zampini 
37463c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
37563c07aadSStefano Zampini   comm = PetscObjectComm((PetscObject)A);
37663c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObjectType,(hA->ij,&type));
37763c07aadSStefano Zampini   if (type != HYPRE_PARCSR) SETERRQ(comm,PETSC_ERR_SUP,"Only HYPRE_PARCSR is supported");
37863c07aadSStefano Zampini   if (reuse == MAT_REUSE_MATRIX) {
37963c07aadSStefano Zampini     PetscBool ismpiaij,isseqaij;
38063c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)*B,MATMPIAIJ,&ismpiaij);CHKERRQ(ierr);
38163c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)*B,MATSEQAIJ,&isseqaij);CHKERRQ(ierr);
38263c07aadSStefano Zampini     if (!ismpiaij && !isseqaij) SETERRQ(comm,PETSC_ERR_SUP,"Only MATMPIAIJ or MATSEQAIJ are supported");
38363c07aadSStefano Zampini   }
38463c07aadSStefano Zampini   ierr = MPI_Comm_size(comm,&size);CHKERRQ(ierr);
38563c07aadSStefano Zampini 
38663c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObject,(hA->ij,(void**)&parcsr));
38763c07aadSStefano Zampini   hdiag = hypre_ParCSRMatrixDiag(parcsr);
38863c07aadSStefano Zampini   hoffd = hypre_ParCSRMatrixOffd(parcsr);
38963c07aadSStefano Zampini   m     = hypre_CSRMatrixNumRows(hdiag);
39063c07aadSStefano Zampini   n     = hypre_CSRMatrixNumCols(hdiag);
39163c07aadSStefano Zampini   dnnz  = hypre_CSRMatrixNumNonzeros(hdiag);
39263c07aadSStefano Zampini   onnz  = hypre_CSRMatrixNumNonzeros(hoffd);
39363c07aadSStefano Zampini   if (reuse != MAT_REUSE_MATRIX) {
39463c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscMalloc1(m+1,&dii);CHKERRQ(ierr);
39563c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscMalloc1(dnnz,&djj);CHKERRQ(ierr);
39663c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscMalloc1(dnnz,&da);CHKERRQ(ierr);
39763c07aadSStefano Zampini   } else {
39863c07aadSStefano Zampini     PetscInt  nr;
39963c07aadSStefano Zampini     PetscBool done;
40063c07aadSStefano Zampini     if (size > 1) {
40163c07aadSStefano Zampini       Mat_MPIAIJ *b = (Mat_MPIAIJ*)((*B)->data);
40263c07aadSStefano Zampini 
40363c07aadSStefano Zampini       ierr = MatGetRowIJ(b->A,0,PETSC_FALSE,PETSC_FALSE,&nr,(const PetscInt**)&dii,(const PetscInt**)&djj,&done);CHKERRQ(ierr);
40463c07aadSStefano Zampini       if (nr != m) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_USER,"Cannot reuse mat: invalid number of local rows in diag part! %D != %D",nr,m);
40563c07aadSStefano Zampini       if (dii[nr] < dnnz) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_USER,"Cannot reuse mat: invalid number of nonzeros in diag part! reuse %D hypre %D",dii[nr],dnnz);
40663c07aadSStefano Zampini       ierr = MatSeqAIJGetArray(b->A,&da);CHKERRQ(ierr);
40763c07aadSStefano Zampini     } else {
40863c07aadSStefano Zampini       ierr = MatGetRowIJ(*B,0,PETSC_FALSE,PETSC_FALSE,&nr,(const PetscInt**)&dii,(const PetscInt**)&djj,&done);CHKERRQ(ierr);
40963c07aadSStefano Zampini       if (nr != m) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_USER,"Cannot reuse mat: invalid number of local rows! %D != %D",nr,m);
41063c07aadSStefano Zampini       if (dii[nr] < dnnz) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_USER,"Cannot reuse mat: invalid number of nonzeros! reuse %D hypre %D",dii[nr],dnnz);
41163c07aadSStefano Zampini       ierr = MatSeqAIJGetArray(*B,&da);CHKERRQ(ierr);
41263c07aadSStefano Zampini     }
41363c07aadSStefano Zampini   }
41463c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(dii,hypre_CSRMatrixI(hdiag),(m+1)*sizeof(PetscInt));CHKERRQ(ierr);
41563c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(djj,hypre_CSRMatrixJ(hdiag),dnnz*sizeof(PetscInt));CHKERRQ(ierr);
41663c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscMemcpy(da,hypre_CSRMatrixData(hdiag),dnnz*sizeof(PetscScalar));CHKERRQ(ierr);
41763c07aadSStefano Zampini   iptr = djj;
41863c07aadSStefano Zampini   aptr = da;
41963c07aadSStefano Zampini   for (i=0; i<m; i++) {
42063c07aadSStefano Zampini     PetscInt nc = dii[i+1]-dii[i];
42163c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscSortIntWithScalarArray(nc,iptr,aptr);CHKERRQ(ierr);
42263c07aadSStefano Zampini     iptr += nc;
42363c07aadSStefano Zampini     aptr += nc;
42463c07aadSStefano Zampini   }
42563c07aadSStefano Zampini   if (size > 1) {
42663c07aadSStefano Zampini     PetscInt *offdj,*coffd;
42763c07aadSStefano Zampini 
42863c07aadSStefano Zampini     if (reuse != MAT_REUSE_MATRIX) {
42963c07aadSStefano Zampini       ierr = PetscMalloc1(m+1,&oii);CHKERRQ(ierr);
43063c07aadSStefano Zampini       ierr = PetscMalloc1(onnz,&ojj);CHKERRQ(ierr);
43163c07aadSStefano Zampini       ierr = PetscMalloc1(onnz,&oa);CHKERRQ(ierr);
43263c07aadSStefano Zampini     } else {
43363c07aadSStefano Zampini       Mat_MPIAIJ *b = (Mat_MPIAIJ*)((*B)->data);
43463c07aadSStefano Zampini       PetscInt   nr,hr = hypre_CSRMatrixNumRows(hoffd);
43563c07aadSStefano Zampini       PetscBool  done;
43663c07aadSStefano Zampini 
43763c07aadSStefano Zampini       ierr = MatGetRowIJ(b->B,0,PETSC_FALSE,PETSC_FALSE,&nr,(const PetscInt**)&oii,(const PetscInt**)&ojj,&done);CHKERRQ(ierr);
43863c07aadSStefano Zampini       if (nr != hr) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_USER,"Cannot reuse mat: invalid number of local rows in offdiag part! %D != %D",nr,hr);
43963c07aadSStefano Zampini       if (oii[nr] < onnz) SETERRQ2(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_USER,"Cannot reuse mat: invalid number of nonzeros in offdiag part! reuse %D hypre %D",oii[nr],onnz);
44063c07aadSStefano Zampini       ierr = MatSeqAIJGetArray(b->B,&oa);CHKERRQ(ierr);
44163c07aadSStefano Zampini     }
44263c07aadSStefano Zampini     ierr  = PetscMemcpy(oii,hypre_CSRMatrixI(hoffd),(m+1)*sizeof(PetscInt));CHKERRQ(ierr);
44363c07aadSStefano Zampini     offdj = hypre_CSRMatrixJ(hoffd);
44463c07aadSStefano Zampini     coffd = hypre_ParCSRMatrixColMapOffd(parcsr);
44563c07aadSStefano Zampini     for (i=0; i<onnz; i++) ojj[i] = coffd[offdj[i]];
44663c07aadSStefano Zampini     ierr = PetscMemcpy(oa,hypre_CSRMatrixData(hoffd),onnz*sizeof(PetscScalar));CHKERRQ(ierr);
44763c07aadSStefano Zampini     iptr = ojj;
44863c07aadSStefano Zampini     aptr = oa;
44963c07aadSStefano Zampini     for (i=0; i<m; i++) {
45063c07aadSStefano Zampini        PetscInt nc = oii[i+1]-oii[i];
45163c07aadSStefano Zampini        ierr = PetscSortIntWithScalarArray(nc,iptr,aptr);CHKERRQ(ierr);
45263c07aadSStefano Zampini        iptr += nc;
45363c07aadSStefano Zampini        aptr += nc;
45463c07aadSStefano Zampini     }
45563c07aadSStefano Zampini     if (reuse != MAT_REUSE_MATRIX) {
45663c07aadSStefano Zampini       Mat_MPIAIJ *b;
45763c07aadSStefano Zampini       Mat_SeqAIJ *d,*o;
45863c07aadSStefano Zampini       ierr = MatCreateMPIAIJWithSplitArrays(comm,m,n,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,dii,
45963c07aadSStefano Zampini                                             djj,da,oii,ojj,oa,B);CHKERRQ(ierr);
46063c07aadSStefano Zampini       /* hack MPIAIJ */
46163c07aadSStefano Zampini       b          = (Mat_MPIAIJ*)((*B)->data);
46263c07aadSStefano Zampini       d          = (Mat_SeqAIJ*)b->A->data;
46363c07aadSStefano Zampini       o          = (Mat_SeqAIJ*)b->B->data;
46463c07aadSStefano Zampini       d->free_a  = PETSC_TRUE;
46563c07aadSStefano Zampini       d->free_ij = PETSC_TRUE;
46663c07aadSStefano Zampini       o->free_a  = PETSC_TRUE;
46763c07aadSStefano Zampini       o->free_ij = PETSC_TRUE;
46863c07aadSStefano Zampini     }
46963c07aadSStefano Zampini   } else if (reuse != MAT_REUSE_MATRIX) {
47063c07aadSStefano Zampini     Mat_SeqAIJ* b;
47163c07aadSStefano Zampini     ierr = MatCreateSeqAIJWithArrays(comm,m,n,dii,djj,da,B);CHKERRQ(ierr);
47263c07aadSStefano Zampini     /* hack SeqAIJ */
47363c07aadSStefano Zampini     b          = (Mat_SeqAIJ*)((*B)->data);
47463c07aadSStefano Zampini     b->free_a  = PETSC_TRUE;
47563c07aadSStefano Zampini     b->free_ij = PETSC_TRUE;
47663c07aadSStefano Zampini   }
47763c07aadSStefano Zampini   if (reuse == MAT_INPLACE_MATRIX) {
47863c07aadSStefano Zampini     ierr = MatHeaderReplace(A,B);CHKERRQ(ierr);
47963c07aadSStefano Zampini   }
48063c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
48163c07aadSStefano Zampini }
48263c07aadSStefano Zampini 
48363c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
48463c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatMultTranspose_HYPRE"
485ea9daf28SStefano Zampini static PetscErrorCode MatMultTranspose_HYPRE(Mat A, Vec x, Vec y)
48663c07aadSStefano Zampini {
48763c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode ierr;
48863c07aadSStefano Zampini 
48963c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
49063c07aadSStefano Zampini   ierr = MatHYPRE_MultKernel_Private(A,x,y,PETSC_TRUE);CHKERRQ(ierr);
49163c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
49263c07aadSStefano Zampini }
49363c07aadSStefano Zampini 
49463c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
49563c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatMult_HYPRE"
496ea9daf28SStefano Zampini static PetscErrorCode MatMult_HYPRE(Mat A, Vec x, Vec y)
49763c07aadSStefano Zampini {
49863c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode ierr;
49963c07aadSStefano Zampini 
50063c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
50163c07aadSStefano Zampini   ierr = MatHYPRE_MultKernel_Private(A,x,y,PETSC_FALSE);CHKERRQ(ierr);
50263c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
50363c07aadSStefano Zampini }
50463c07aadSStefano Zampini 
50563c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
50663c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatHYPRE_MultKernel_Private"
507ea9daf28SStefano Zampini static PetscErrorCode MatHYPRE_MultKernel_Private(Mat A, Vec x, Vec y, PetscBool trans)
50863c07aadSStefano Zampini {
50963c07aadSStefano Zampini   Mat_HYPRE          *hA = (Mat_HYPRE*)A->data;
51063c07aadSStefano Zampini   hypre_ParCSRMatrix *parcsr;
51163c07aadSStefano Zampini   hypre_ParVector    *hx,*hy;
51263c07aadSStefano Zampini   PetscScalar        *ax,*ay,*sax,*say;
51363c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode     ierr;
51463c07aadSStefano Zampini 
51563c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
51663c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixGetObject,(hA->ij,(void**)&parcsr));
51763c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJVectorGetObject,(hA->x,(void**)&hx));
51863c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJVectorGetObject,(hA->b,(void**)&hy));
51963c07aadSStefano Zampini   ierr = VecGetArrayRead(x,(const PetscScalar**)&ax);CHKERRQ(ierr);
52063c07aadSStefano Zampini   ierr = VecGetArray(y,&ay);CHKERRQ(ierr);
52163c07aadSStefano Zampini   if (trans) {
52263c07aadSStefano Zampini     HYPREReplacePointer(hA->x,ay,say);
52363c07aadSStefano Zampini     HYPREReplacePointer(hA->b,ax,sax);
52463c07aadSStefano Zampini     hypre_ParCSRMatrixMatvecT(1.,parcsr,hy,0.,hx);
52563c07aadSStefano Zampini     HYPREReplacePointer(hA->x,say,ay);
52663c07aadSStefano Zampini     HYPREReplacePointer(hA->b,sax,ax);
52763c07aadSStefano Zampini   } else {
52863c07aadSStefano Zampini     HYPREReplacePointer(hA->x,ax,sax);
52963c07aadSStefano Zampini     HYPREReplacePointer(hA->b,ay,say);
53063c07aadSStefano Zampini     hypre_ParCSRMatrixMatvec(1.,parcsr,hx,0.,hy);
53163c07aadSStefano Zampini     HYPREReplacePointer(hA->x,sax,ax);
53263c07aadSStefano Zampini     HYPREReplacePointer(hA->b,say,ay);
53363c07aadSStefano Zampini   }
53463c07aadSStefano Zampini   ierr = VecRestoreArrayRead(x,(const PetscScalar**)&ax);CHKERRQ(ierr);
53563c07aadSStefano Zampini   ierr = VecRestoreArray(y,&ay);CHKERRQ(ierr);
53663c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
53763c07aadSStefano Zampini }
53863c07aadSStefano Zampini 
53963c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
54063c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatDestroy_HYPRE"
541ea9daf28SStefano Zampini static PetscErrorCode MatDestroy_HYPRE(Mat A)
54263c07aadSStefano Zampini {
54363c07aadSStefano Zampini   Mat_HYPRE      *hA = (Mat_HYPRE*)A->data;
54463c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode ierr;
54563c07aadSStefano Zampini 
54663c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
54763c07aadSStefano Zampini   if (hA->x) PetscStackCallStandard(HYPRE_IJVectorDestroy,(hA->x));
54863c07aadSStefano Zampini   if (hA->b) PetscStackCallStandard(HYPRE_IJVectorDestroy,(hA->b));
549978814f1SStefano Zampini   if (hA->ij) {
550978814f1SStefano Zampini     if (!hA->inner_free) hypre_IJMatrixObject(hA->ij) = NULL;
551978814f1SStefano Zampini     PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixDestroy,(hA->ij));
552978814f1SStefano Zampini   }
55363c07aadSStefano Zampini   if (hA->comm) { ierr = MPI_Comm_free(&hA->comm);CHKERRQ(ierr); }
55463c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscObjectComposeFunction((PetscObject)A,"MatConvert_hypre_aij_C",NULL);CHKERRQ(ierr);
5552df22349SStefano Zampini   ierr = PetscObjectComposeFunction((PetscObject)A,"MatConvert_hypre_is_C",NULL);CHKERRQ(ierr);
55663c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscFree(A->data);CHKERRQ(ierr);
55763c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
55863c07aadSStefano Zampini }
55963c07aadSStefano Zampini 
56063c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
56163c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatSetUp_HYPRE"
562ea9daf28SStefano Zampini static PetscErrorCode MatSetUp_HYPRE(Mat A)
56363c07aadSStefano Zampini {
56463c07aadSStefano Zampini   Mat_HYPRE          *hA = (Mat_HYPRE*)A->data;
56563c07aadSStefano Zampini   Vec                x,b;
56663c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode     ierr;
56763c07aadSStefano Zampini 
56863c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
56963c07aadSStefano Zampini   if (hA->x) PetscFunctionReturn(0);
57063c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscLayoutSetUp(A->rmap);CHKERRQ(ierr);
57163c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscLayoutSetUp(A->cmap);CHKERRQ(ierr);
57263c07aadSStefano Zampini   ierr = VecCreateMPIWithArray(PetscObjectComm((PetscObject)A),1,A->cmap->n,A->cmap->N,NULL,&x);CHKERRQ(ierr);
57363c07aadSStefano Zampini   ierr = VecCreateMPIWithArray(PetscObjectComm((PetscObject)A),1,A->rmap->n,A->rmap->N,NULL,&b);CHKERRQ(ierr);
57463c07aadSStefano Zampini   ierr = VecHYPRE_IJVectorCreate(x,&hA->x);CHKERRQ(ierr);
57563c07aadSStefano Zampini   ierr = VecHYPRE_IJVectorCreate(b,&hA->b);CHKERRQ(ierr);
57663c07aadSStefano Zampini   ierr = VecDestroy(&x);CHKERRQ(ierr);
57763c07aadSStefano Zampini   ierr = VecDestroy(&b);CHKERRQ(ierr);
57863c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
57963c07aadSStefano Zampini }
58063c07aadSStefano Zampini 
58163c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
58263c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatAssemblyEnd_HYPRE"
583ea9daf28SStefano Zampini static PetscErrorCode MatAssemblyEnd_HYPRE(Mat A, MatAssemblyType mode)
58463c07aadSStefano Zampini {
58563c07aadSStefano Zampini   Mat_HYPRE          *hA = (Mat_HYPRE*)A->data;
58663c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode     ierr;
58763c07aadSStefano Zampini 
58863c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
58963c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixAssemble,(hA->ij));
59063c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
59163c07aadSStefano Zampini }
59263c07aadSStefano Zampini 
593978814f1SStefano Zampini #undef __FUNCT__
594978814f1SStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatHYPRECreateFromParCSR"
595978814f1SStefano Zampini PETSC_EXTERN PetscErrorCode MatHYPRECreateFromParCSR(void *vparcsr, PetscCopyMode copymode, Mat* A)
596978814f1SStefano Zampini {
597978814f1SStefano Zampini   Mat_HYPRE             *hA;
59863c07aadSStefano Zampini   hypre_ParCSRMatrix    *parcsr;
599978814f1SStefano Zampini   MPI_Comm              comm;
600978814f1SStefano Zampini   PetscInt              rstart,rend,cstart,cend,M,N;
601978814f1SStefano Zampini   PetscErrorCode        ierr;
602978814f1SStefano Zampini 
603978814f1SStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
604978814f1SStefano Zampini   parcsr = (hypre_ParCSRMatrix *)vparcsr;
605978814f1SStefano Zampini   comm   = hypre_ParCSRMatrixComm(parcsr);
606978814f1SStefano Zampini   if (copymode == PETSC_COPY_VALUES) SETERRQ(comm,PETSC_ERR_SUP,"Unsupported copymode PETSC_COPY_VALUES");
607978814f1SStefano Zampini 
608978814f1SStefano Zampini   /* access ParCSRMatrix */
609978814f1SStefano Zampini   rstart = hypre_ParCSRMatrixFirstRowIndex(parcsr);
610978814f1SStefano Zampini   rend   = hypre_ParCSRMatrixLastRowIndex(parcsr);
611978814f1SStefano Zampini   cstart = hypre_ParCSRMatrixFirstColDiag(parcsr);
612978814f1SStefano Zampini   cend   = hypre_ParCSRMatrixLastColDiag(parcsr);
613978814f1SStefano Zampini   M      = hypre_ParCSRMatrixGlobalNumRows(parcsr);
614978814f1SStefano Zampini   N      = hypre_ParCSRMatrixGlobalNumCols(parcsr);
615978814f1SStefano Zampini 
616978814f1SStefano Zampini   /* create PETSc matrix with MatHYPRE */
617978814f1SStefano Zampini   ierr = MatCreate(comm,A);CHKERRQ(ierr);
618978814f1SStefano Zampini   ierr = MatSetSizes(*A,rend-rstart+1,cend-cstart+1,M,N);CHKERRQ(ierr);
619978814f1SStefano Zampini   ierr = MatSetType(*A,MATHYPRE);CHKERRQ(ierr);
620978814f1SStefano Zampini   ierr = MatSetUp(*A);CHKERRQ(ierr);
621978814f1SStefano Zampini   hA   = (Mat_HYPRE*)((*A)->data);
622978814f1SStefano Zampini 
623978814f1SStefano Zampini   /* create HYPRE_IJMatrix */
624978814f1SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixCreate,(hA->comm,rstart,rend-1,cstart,cend-1,&hA->ij));
625978814f1SStefano Zampini 
626978814f1SStefano Zampini   /* set ParCSR object */
627978814f1SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixSetObjectType,(hA->ij,HYPRE_PARCSR));
628978814f1SStefano Zampini   hypre_IJMatrixObject(hA->ij) = parcsr;
629978814f1SStefano Zampini 
630978814f1SStefano Zampini   /* set assembled flag */
631978814f1SStefano Zampini   hypre_IJMatrixAssembleFlag(hA->ij) = 1;
632978814f1SStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixInitialize,(hA->ij));
633978814f1SStefano Zampini 
634978814f1SStefano Zampini   /* prevent from freeing the pointer */
635978814f1SStefano Zampini   if (copymode == PETSC_USE_POINTER) hA->inner_free = PETSC_FALSE;
636978814f1SStefano Zampini 
637978814f1SStefano Zampini   ierr = MatAssemblyBegin(*A,MAT_FINAL_ASSEMBLY);CHKERRQ(ierr);
638978814f1SStefano Zampini   ierr = MatAssemblyEnd(*A,MAT_FINAL_ASSEMBLY);CHKERRQ(ierr);
639978814f1SStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
640978814f1SStefano Zampini }
641978814f1SStefano Zampini 
64263c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
64363c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatCreate_HYPRE"
64463c07aadSStefano Zampini PETSC_EXTERN PetscErrorCode MatCreate_HYPRE(Mat B)
64563c07aadSStefano Zampini {
64663c07aadSStefano Zampini   Mat_HYPRE      *hB;
64763c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode ierr;
64863c07aadSStefano Zampini 
64963c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
65063c07aadSStefano Zampini   ierr           = PetscNewLog(B,&hB);CHKERRQ(ierr);
651978814f1SStefano Zampini   hB->inner_free = PETSC_TRUE;
652978814f1SStefano Zampini 
65363c07aadSStefano Zampini   B->data       = (void*)hB;
65463c07aadSStefano Zampini   B->rmap->bs   = 1;
65563c07aadSStefano Zampini   B->assembled  = PETSC_FALSE;
65663c07aadSStefano Zampini 
65763c07aadSStefano Zampini   B->ops->mult          = MatMult_HYPRE;
65863c07aadSStefano Zampini   B->ops->multtranspose = MatMultTranspose_HYPRE;
65963c07aadSStefano Zampini   B->ops->setup         = MatSetUp_HYPRE;
66063c07aadSStefano Zampini   B->ops->destroy       = MatDestroy_HYPRE;
66163c07aadSStefano Zampini   B->ops->assemblyend   = MatAssemblyEnd_HYPRE;
66263c07aadSStefano Zampini 
66363c07aadSStefano Zampini   ierr = MPI_Comm_dup(PetscObjectComm((PetscObject)B),&hB->comm);CHKERRQ(ierr);
66463c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscObjectChangeTypeName((PetscObject)B,MATHYPRE);CHKERRQ(ierr);
66563c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscObjectComposeFunction((PetscObject)B,"MatConvert_hypre_aij_C",MatConvert_HYPRE_AIJ);CHKERRQ(ierr);
6662df22349SStefano Zampini   ierr = PetscObjectComposeFunction((PetscObject)B,"MatConvert_hypre_is_C",MatConvert_HYPRE_IS);CHKERRQ(ierr);
66763c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
66863c07aadSStefano Zampini }
66963c07aadSStefano Zampini 
67063c07aadSStefano Zampini #if 0
67163c07aadSStefano Zampini /*
67263c07aadSStefano Zampini     Does NOT copy the data over, instead uses DIRECTLY the pointers from the PETSc MPIAIJ format
67363c07aadSStefano Zampini 
67463c07aadSStefano Zampini     This is UNFINISHED and does NOT work! The problem is that hypre puts the diagonal entry first
67563c07aadSStefano Zampini     which will corrupt the PETSc data structure if we did this. Need a work around to this problem.
67663c07aadSStefano Zampini */
67763c07aadSStefano Zampini #include <_hypre_IJ_mv.h>
67863c07aadSStefano Zampini #include <HYPRE_IJ_mv.h>
67963c07aadSStefano Zampini 
68063c07aadSStefano Zampini #undef __FUNCT__
68163c07aadSStefano Zampini #define __FUNCT__ "MatHYPRE_IJMatrixLink"
68263c07aadSStefano Zampini PetscErrorCode MatHYPRE_IJMatrixLink(Mat A, HYPRE_IJMatrix *ij)
68363c07aadSStefano Zampini {
68463c07aadSStefano Zampini   PetscErrorCode        ierr;
68563c07aadSStefano Zampini   PetscInt              rstart,rend,cstart,cend;
68663c07aadSStefano Zampini   PetscBool             flg;
68763c07aadSStefano Zampini   hypre_AuxParCSRMatrix *aux_matrix;
68863c07aadSStefano Zampini 
68963c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionBegin;
69063c07aadSStefano Zampini   PetscValidHeaderSpecific(A,MAT_CLASSID,1);
69163c07aadSStefano Zampini   PetscValidType(A,1);
69263c07aadSStefano Zampini   PetscValidPointer(ij,2);
69363c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscObjectTypeCompare((PetscObject)A,MATMPIAIJ,&flg);CHKERRQ(ierr);
69463c07aadSStefano Zampini   if (!flg) SETERRQ(PetscObjectComm((PetscObject)A),PETSC_ERR_SUP,"Can only use with PETSc MPIAIJ matrices");
69563c07aadSStefano Zampini   ierr = MatSetUp(A);CHKERRQ(ierr);
69663c07aadSStefano Zampini 
69763c07aadSStefano Zampini   ierr   = PetscLogEventBegin(MAT_Convert,A,0,0,0);CHKERRQ(ierr);
69863c07aadSStefano Zampini   rstart = A->rmap->rstart;
69963c07aadSStefano Zampini   rend   = A->rmap->rend;
70063c07aadSStefano Zampini   cstart = A->cmap->rstart;
70163c07aadSStefano Zampini   cend   = A->cmap->rend;
70263c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixCreate,(PetscObjectComm((PetscObject)A),rstart,rend-1,cstart,cend-1,ij));
70363c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixSetObjectType,(*ij,HYPRE_PARCSR));
70463c07aadSStefano Zampini 
70563c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixInitialize,(*ij));
70663c07aadSStefano Zampini   PetscStackCall("hypre_IJMatrixTranslator",aux_matrix = (hypre_AuxParCSRMatrix*)hypre_IJMatrixTranslator(*ij));
70763c07aadSStefano Zampini 
70863c07aadSStefano Zampini   hypre_AuxParCSRMatrixNeedAux(aux_matrix) = 0;
70963c07aadSStefano Zampini 
71063c07aadSStefano Zampini   /* this is the Hack part where we monkey directly with the hypre datastructures */
71163c07aadSStefano Zampini 
71263c07aadSStefano Zampini   PetscStackCallStandard(HYPRE_IJMatrixAssemble,(*ij));
71363c07aadSStefano Zampini   ierr = PetscLogEventEnd(MAT_Convert,A,0,0,0);CHKERRQ(ierr);
71463c07aadSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
71563c07aadSStefano Zampini }
71663c07aadSStefano Zampini #endif
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