xref: /petsc/src/mat/tests/ex242.c (revision 5f80ce2ab25dff0f4601e710601cbbcecf323266)
1d24d4204SJose E. Roman 
2d24d4204SJose E. Roman static char help[] = "Tests ScaLAPACK interface.\n\n";
3d24d4204SJose E. Roman 
4d24d4204SJose E. Roman #include <petscmat.h>
5d24d4204SJose E. Roman 
6d24d4204SJose E. Roman int main(int argc,char **args)
7d24d4204SJose E. Roman {
8f7ec113fSDamian Marek   Mat            Cdense,Caij,B,C,Ct,Asub;
9d24d4204SJose E. Roman   Vec            d;
10d24d4204SJose E. Roman   PetscInt       i,j,M = 5,N,mb = 2,nb,nrows,ncols,mloc,nloc;
11d24d4204SJose E. Roman   const PetscInt *rows,*cols;
12d24d4204SJose E. Roman   IS             isrows,iscols;
13d24d4204SJose E. Roman   PetscErrorCode ierr;
14d24d4204SJose E. Roman   PetscScalar    *v;
15f7ec113fSDamian Marek   PetscMPIInt    rank,color;
16d24d4204SJose E. Roman   PetscReal      Cnorm;
17d24d4204SJose E. Roman   PetscBool      flg,mats_view=PETSC_FALSE;
18f7ec113fSDamian Marek   MPI_Comm       subcomm;
19d24d4204SJose E. Roman 
20d24d4204SJose E. Roman   ierr = PetscInitialize(&argc,&args,(char*)0,help);if (ierr) return ierr;
21*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRMPI(MPI_Comm_rank(PETSC_COMM_WORLD,&rank));
22*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-M",&M,NULL));
23d24d4204SJose E. Roman   N    = M;
24*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-N",&N,NULL));
25*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-mb",&mb,NULL));
26d24d4204SJose E. Roman   nb   = mb;
27*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-nb",&nb,NULL));
28*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsHasName(NULL,NULL,"-mats_view",&mats_view));
29d24d4204SJose E. Roman 
30*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&C));
31*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetType(C,MATSCALAPACK));
32d24d4204SJose E. Roman   mloc = PETSC_DECIDE;
33*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscSplitOwnershipEqual(PETSC_COMM_WORLD,&mloc,&M));
34d24d4204SJose E. Roman   nloc = PETSC_DECIDE;
35*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscSplitOwnershipEqual(PETSC_COMM_WORLD,&nloc,&N));
36*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetSizes(C,mloc,nloc,M,N));
37*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatScaLAPACKSetBlockSizes(C,mb,nb));
38*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetFromOptions(C));
39*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetUp(C));
40*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   /*CHKERRQ(MatCreateScaLAPACK(PETSC_COMM_WORLD,mb,nb,M,N,0,0,&C)); */
41d24d4204SJose E. Roman 
42*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatGetOwnershipIS(C,&isrows,&iscols));
43*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetLocalSize(isrows,&nrows));
44*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetIndices(isrows,&rows));
45*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetLocalSize(iscols,&ncols));
46*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetIndices(iscols,&cols));
47*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscMalloc1(nrows*ncols,&v));
48d24d4204SJose E. Roman   for (i=0;i<nrows;i++) {
49d24d4204SJose E. Roman     for (j=0;j<ncols;j++) v[i*ncols+j] = (PetscReal)(rows[i]+1+(cols[j]+1)*0.01);
50d24d4204SJose E. Roman   }
51*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetValues(C,nrows,rows,ncols,cols,v,INSERT_VALUES));
52*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscFree(v));
53*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISRestoreIndices(isrows,&rows));
54*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISRestoreIndices(iscols,&cols));
55*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAssemblyBegin(C,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
56*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAssemblyEnd(C,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
57*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISDestroy(&isrows));
58*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISDestroy(&iscols));
59d24d4204SJose E. Roman 
60d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatView(), MatDuplicate() and out-of-place MatConvert() */
61*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDuplicate(C,MAT_COPY_VALUES,&B));
62d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
63*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Duplicated C:\n"));
64*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(B,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
65d24d4204SJose E. Roman   }
66*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&B));
67*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatConvert(C,MATDENSE,MAT_INITIAL_MATRIX,&Cdense));
68*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultEqual(C,Cdense,5,&flg));
692c71b3e2SJacob Faibussowitsch   PetscCheckFalse(!flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_PLIB,"Check fails: Cdense != C");
70d24d4204SJose E. Roman 
71d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatNorm() */
72*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatNorm(C,NORM_1,&Cnorm));
73d24d4204SJose E. Roman 
74d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatTranspose(), MatZeroEntries() and MatGetDiagonal() */
75*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatTranspose(C,MAT_INITIAL_MATRIX,&Ct));
76*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatConjugate(Ct));
77d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
78*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"C's Transpose Conjugate:\n"));
79*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(Ct,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
80d24d4204SJose E. Roman   }
81*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatZeroEntries(Ct));
82*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   if (M>N) CHKERRQ(MatCreateVecs(C,&d,NULL));
83*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   else CHKERRQ(MatCreateVecs(C,NULL,&d));
84*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatGetDiagonal(C,d));
85d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
86*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Diagonal of C:\n"));
87*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(VecView(d,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
88d24d4204SJose E. Roman   }
89d24d4204SJose E. Roman   if (M>N) {
90*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDiagonalScale(C,NULL,d));
91d24d4204SJose E. Roman   } else {
92*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDiagonalScale(C,d,NULL));
93d24d4204SJose E. Roman   }
94d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
95*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Diagonal Scaled C:\n"));
96*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(C,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
97d24d4204SJose E. Roman   }
98d24d4204SJose E. Roman 
99d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatAXPY(), MatAYPX() and in-place MatConvert() */
100*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&B));
101*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetType(B,MATSCALAPACK));
102*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetSizes(B,mloc,nloc,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE));
103*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatScaLAPACKSetBlockSizes(B,mb,nb));
104*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetFromOptions(B));
105*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetUp(B));
106*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   /* CHKERRQ(MatCreateScaLAPACK(PETSC_COMM_WORLD,mb,nb,M,N,0,0,&B)); */
107*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatGetOwnershipIS(B,&isrows,&iscols));
108*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetLocalSize(isrows,&nrows));
109*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetIndices(isrows,&rows));
110*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetLocalSize(iscols,&ncols));
111*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetIndices(iscols,&cols));
112*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscMalloc1(nrows*ncols,&v));
113d24d4204SJose E. Roman   for (i=0;i<nrows;i++) {
114d24d4204SJose E. Roman     for (j=0;j<ncols;j++) v[i*ncols+j] = (PetscReal)(1000*rows[i]+cols[j]);
115d24d4204SJose E. Roman   }
116*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetValues(B,nrows,rows,ncols,cols,v,INSERT_VALUES));
117*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscFree(v));
118*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISRestoreIndices(isrows,&rows));
119*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISRestoreIndices(iscols,&cols));
120*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAssemblyBegin(B,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
121*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAssemblyEnd(B,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
122d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
123*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"B:\n"));
124*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(B,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
125d24d4204SJose E. Roman   }
126*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAXPY(B,2.5,C,SAME_NONZERO_PATTERN));
127*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAYPX(B,3.75,C,SAME_NONZERO_PATTERN));
128*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatConvert(B,MATDENSE,MAT_INPLACE_MATRIX,&B));
129d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
130*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"B after MatAXPY and MatAYPX:\n"));
131*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(B,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
132d24d4204SJose E. Roman   }
133*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISDestroy(&isrows));
134*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISDestroy(&iscols));
135*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&B));
136d24d4204SJose E. Roman 
137d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatMatTransposeMult(): B = C*C^T */
138*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMatTransposeMult(C,C,MAT_INITIAL_MATRIX,PETSC_DEFAULT,&B));
139*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatScale(C,2.0));
140*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMatTransposeMult(C,C,MAT_REUSE_MATRIX,PETSC_DEFAULT,&B));
141*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMatTransposeMultEqual(C,C,B,10,&flg));
1422c71b3e2SJacob Faibussowitsch   PetscCheckFalse(!flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_PLIB,"Check fails: B != C*C^T");
143d24d4204SJose E. Roman 
144d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
145*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"C MatMatTransposeMult C:\n"));
146*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(B,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
147d24d4204SJose E. Roman   }
148d24d4204SJose E. Roman 
149d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatMult() */
150*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatComputeOperator(C,MATAIJ,&Caij));
151*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultEqual(C,Caij,5,&flg));
1522c71b3e2SJacob Faibussowitsch   PetscCheckFalse(!flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"C != Caij. MatMultEqual() fails");
153*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultTransposeEqual(C,Caij,5,&flg));
1542c71b3e2SJacob Faibussowitsch   PetscCheckFalse(!flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"C != Caij. MatMultTransposeEqual() fails");
155d24d4204SJose E. Roman 
156d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatMultAdd() and MatMultTransposeAddEqual() */
157*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultAddEqual(C,Caij,5,&flg));
1582c71b3e2SJacob Faibussowitsch   PetscCheckFalse(!flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"C != Caij. MatMultAddEqual() fails");
159*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultTransposeAddEqual(C,Caij,5,&flg));
1602c71b3e2SJacob Faibussowitsch   PetscCheckFalse(!flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"C != Caij. MatMultTransposeAddEqual() fails");
161d24d4204SJose E. Roman 
162d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatMatMult() */
163*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsHasName(NULL,NULL,"-test_matmatmult",&flg));
164d24d4204SJose E. Roman   if (flg) {
165d24d4204SJose E. Roman     Mat CC,CCaij;
166*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatMatMult(C,C,MAT_INITIAL_MATRIX,PETSC_DEFAULT,&CC));
167*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatMatMult(Caij,Caij,MAT_INITIAL_MATRIX,PETSC_DEFAULT,&CCaij));
168*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatMultEqual(CC,CCaij,5,&flg));
1692c71b3e2SJacob Faibussowitsch     PetscCheckFalse(!flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"CC != CCaij. MatMatMult() fails");
170*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDestroy(&CCaij));
171*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDestroy(&CC));
172d24d4204SJose E. Roman   }
173d24d4204SJose E. Roman 
174f7ec113fSDamian Marek   /* Test MatCreate() on subcomm */
175f7ec113fSDamian Marek   color = rank%2;
176*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRMPI(MPI_Comm_split(PETSC_COMM_WORLD,color,0,&subcomm));
177f7ec113fSDamian Marek   if (color==0) {
178*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatCreate(subcomm,&Asub));
179*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatSetType(Asub,MATSCALAPACK));
180f7ec113fSDamian Marek     mloc = PETSC_DECIDE;
181*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscSplitOwnershipEqual(subcomm,&mloc,&M));
182f7ec113fSDamian Marek     nloc = PETSC_DECIDE;
183*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscSplitOwnershipEqual(subcomm,&nloc,&N));
184*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatSetSizes(Asub,mloc,nloc,M,N));
185*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatScaLAPACKSetBlockSizes(Asub,mb,nb));
186*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatSetFromOptions(Asub));
187*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatSetUp(Asub));
188*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDestroy(&Asub));
189f7ec113fSDamian Marek   }
190f7ec113fSDamian Marek 
191*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&Cdense));
192*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&Caij));
193*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&B));
194*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&C));
195*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&Ct));
196*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(VecDestroy(&d));
197*5f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRMPI(MPI_Comm_free(&subcomm));
198d24d4204SJose E. Roman   ierr = PetscFinalize();
199d24d4204SJose E. Roman   return ierr;
200d24d4204SJose E. Roman }
201d24d4204SJose E. Roman 
202d24d4204SJose E. Roman /*TEST
203d24d4204SJose E. Roman 
204d24d4204SJose E. Roman    build:
205d24d4204SJose E. Roman       requires: scalapack
206d24d4204SJose E. Roman 
207d24d4204SJose E. Roman    test:
208d24d4204SJose E. Roman       nsize: 2
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210d24d4204SJose E. Roman       requires: scalapack
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212d24d4204SJose E. Roman    test:
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216d24d4204SJose E. Roman       requires: scalapack
217d24d4204SJose E. Roman       output_file: output/ex242_1.out
218d24d4204SJose E. Roman 
219d24d4204SJose E. Roman    test:
220d24d4204SJose E. Roman       suffix: 3
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222d24d4204SJose E. Roman       args: -mb 2 -nb 2 -M 20 -N 20 -test_matmatmult
223d24d4204SJose E. Roman       requires: scalapack
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225d24d4204SJose E. Roman 
226d24d4204SJose E. Roman TEST*/
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