xref: /petsc/src/mat/tests/ex242.c (revision b122ec5aa1bd4469eb4e0673542fb7de3f411254)
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   PetscScalar    *v;
14f7ec113fSDamian Marek   PetscMPIInt    rank,color;
15d24d4204SJose E. Roman   PetscReal      Cnorm;
16d24d4204SJose E. Roman   PetscBool      flg,mats_view=PETSC_FALSE;
17f7ec113fSDamian Marek   MPI_Comm       subcomm;
18d24d4204SJose E. Roman 
19*b122ec5aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscInitialize(&argc,&args,(char*)0,help));
205f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRMPI(MPI_Comm_rank(PETSC_COMM_WORLD,&rank));
215f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-M",&M,NULL));
22d24d4204SJose E. Roman   N    = M;
235f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-N",&N,NULL));
245f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-mb",&mb,NULL));
25d24d4204SJose E. Roman   nb   = mb;
265f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-nb",&nb,NULL));
275f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsHasName(NULL,NULL,"-mats_view",&mats_view));
28d24d4204SJose E. Roman 
295f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&C));
305f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetType(C,MATSCALAPACK));
31d24d4204SJose E. Roman   mloc = PETSC_DECIDE;
325f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscSplitOwnershipEqual(PETSC_COMM_WORLD,&mloc,&M));
33d24d4204SJose E. Roman   nloc = PETSC_DECIDE;
345f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscSplitOwnershipEqual(PETSC_COMM_WORLD,&nloc,&N));
355f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetSizes(C,mloc,nloc,M,N));
365f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatScaLAPACKSetBlockSizes(C,mb,nb));
375f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetFromOptions(C));
385f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetUp(C));
395f80ce2aSJacob Faibussowitsch   /*CHKERRQ(MatCreateScaLAPACK(PETSC_COMM_WORLD,mb,nb,M,N,0,0,&C)); */
40d24d4204SJose E. Roman 
415f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatGetOwnershipIS(C,&isrows,&iscols));
425f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetLocalSize(isrows,&nrows));
435f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetIndices(isrows,&rows));
445f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetLocalSize(iscols,&ncols));
455f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetIndices(iscols,&cols));
465f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscMalloc1(nrows*ncols,&v));
47d24d4204SJose E. Roman   for (i=0;i<nrows;i++) {
48d24d4204SJose E. Roman     for (j=0;j<ncols;j++) v[i*ncols+j] = (PetscReal)(rows[i]+1+(cols[j]+1)*0.01);
49d24d4204SJose E. Roman   }
505f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetValues(C,nrows,rows,ncols,cols,v,INSERT_VALUES));
515f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscFree(v));
525f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISRestoreIndices(isrows,&rows));
535f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISRestoreIndices(iscols,&cols));
545f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAssemblyBegin(C,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
555f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAssemblyEnd(C,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
565f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISDestroy(&isrows));
575f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISDestroy(&iscols));
58d24d4204SJose E. Roman 
59d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatView(), MatDuplicate() and out-of-place MatConvert() */
605f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDuplicate(C,MAT_COPY_VALUES,&B));
61d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
625f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Duplicated C:\n"));
635f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(B,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
64d24d4204SJose E. Roman   }
655f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&B));
665f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatConvert(C,MATDENSE,MAT_INITIAL_MATRIX,&Cdense));
675f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultEqual(C,Cdense,5,&flg));
6828b400f6SJacob Faibussowitsch   PetscCheck(flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_PLIB,"Check fails: Cdense != C");
69d24d4204SJose E. Roman 
70d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatNorm() */
715f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatNorm(C,NORM_1,&Cnorm));
72d24d4204SJose E. Roman 
73d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatTranspose(), MatZeroEntries() and MatGetDiagonal() */
745f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatTranspose(C,MAT_INITIAL_MATRIX,&Ct));
755f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatConjugate(Ct));
76d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
775f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"C's Transpose Conjugate:\n"));
785f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(Ct,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
79d24d4204SJose E. Roman   }
805f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatZeroEntries(Ct));
815f80ce2aSJacob Faibussowitsch   if (M>N) CHKERRQ(MatCreateVecs(C,&d,NULL));
825f80ce2aSJacob Faibussowitsch   else CHKERRQ(MatCreateVecs(C,NULL,&d));
835f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatGetDiagonal(C,d));
84d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
855f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Diagonal of C:\n"));
865f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(VecView(d,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
87d24d4204SJose E. Roman   }
88d24d4204SJose E. Roman   if (M>N) {
895f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDiagonalScale(C,NULL,d));
90d24d4204SJose E. Roman   } else {
915f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDiagonalScale(C,d,NULL));
92d24d4204SJose E. Roman   }
93d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
945f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"Diagonal Scaled C:\n"));
955f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(C,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
96d24d4204SJose E. Roman   }
97d24d4204SJose E. Roman 
98d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatAXPY(), MatAYPX() and in-place MatConvert() */
995f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&B));
1005f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetType(B,MATSCALAPACK));
1015f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetSizes(B,mloc,nloc,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE));
1025f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatScaLAPACKSetBlockSizes(B,mb,nb));
1035f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetFromOptions(B));
1045f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetUp(B));
1055f80ce2aSJacob Faibussowitsch   /* CHKERRQ(MatCreateScaLAPACK(PETSC_COMM_WORLD,mb,nb,M,N,0,0,&B)); */
1065f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatGetOwnershipIS(B,&isrows,&iscols));
1075f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetLocalSize(isrows,&nrows));
1085f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetIndices(isrows,&rows));
1095f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetLocalSize(iscols,&ncols));
1105f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISGetIndices(iscols,&cols));
1115f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscMalloc1(nrows*ncols,&v));
112d24d4204SJose E. Roman   for (i=0;i<nrows;i++) {
113d24d4204SJose E. Roman     for (j=0;j<ncols;j++) v[i*ncols+j] = (PetscReal)(1000*rows[i]+cols[j]);
114d24d4204SJose E. Roman   }
1155f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatSetValues(B,nrows,rows,ncols,cols,v,INSERT_VALUES));
1165f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscFree(v));
1175f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISRestoreIndices(isrows,&rows));
1185f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISRestoreIndices(iscols,&cols));
1195f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAssemblyBegin(B,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
1205f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAssemblyEnd(B,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
121d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
1225f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"B:\n"));
1235f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(B,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
124d24d4204SJose E. Roman   }
1255f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAXPY(B,2.5,C,SAME_NONZERO_PATTERN));
1265f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatAYPX(B,3.75,C,SAME_NONZERO_PATTERN));
1275f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatConvert(B,MATDENSE,MAT_INPLACE_MATRIX,&B));
128d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
1295f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"B after MatAXPY and MatAYPX:\n"));
1305f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(B,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
131d24d4204SJose E. Roman   }
1325f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISDestroy(&isrows));
1335f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(ISDestroy(&iscols));
1345f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&B));
135d24d4204SJose E. Roman 
136d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatMatTransposeMult(): B = C*C^T */
1375f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMatTransposeMult(C,C,MAT_INITIAL_MATRIX,PETSC_DEFAULT,&B));
1385f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatScale(C,2.0));
1395f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMatTransposeMult(C,C,MAT_REUSE_MATRIX,PETSC_DEFAULT,&B));
1405f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMatTransposeMultEqual(C,C,B,10,&flg));
14128b400f6SJacob Faibussowitsch   PetscCheck(flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_PLIB,"Check fails: B != C*C^T");
142d24d4204SJose E. Roman 
143d24d4204SJose E. Roman   if (mats_view) {
1445f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"C MatMatTransposeMult C:\n"));
1455f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatView(B,PETSC_VIEWER_STDOUT_WORLD));
146d24d4204SJose E. Roman   }
147d24d4204SJose E. Roman 
148d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatMult() */
1495f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatComputeOperator(C,MATAIJ,&Caij));
1505f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultEqual(C,Caij,5,&flg));
15128b400f6SJacob Faibussowitsch   PetscCheck(flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"C != Caij. MatMultEqual() fails");
1525f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultTransposeEqual(C,Caij,5,&flg));
15328b400f6SJacob Faibussowitsch   PetscCheck(flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"C != Caij. MatMultTransposeEqual() fails");
154d24d4204SJose E. Roman 
155d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatMultAdd() and MatMultTransposeAddEqual() */
1565f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultAddEqual(C,Caij,5,&flg));
15728b400f6SJacob Faibussowitsch   PetscCheck(flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"C != Caij. MatMultAddEqual() fails");
1585f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatMultTransposeAddEqual(C,Caij,5,&flg));
15928b400f6SJacob Faibussowitsch   PetscCheck(flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"C != Caij. MatMultTransposeAddEqual() fails");
160d24d4204SJose E. Roman 
161d24d4204SJose E. Roman   /* Test MatMatMult() */
1625f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscOptionsHasName(NULL,NULL,"-test_matmatmult",&flg));
163d24d4204SJose E. Roman   if (flg) {
164d24d4204SJose E. Roman     Mat CC,CCaij;
1655f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatMatMult(C,C,MAT_INITIAL_MATRIX,PETSC_DEFAULT,&CC));
1665f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatMatMult(Caij,Caij,MAT_INITIAL_MATRIX,PETSC_DEFAULT,&CCaij));
1675f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatMultEqual(CC,CCaij,5,&flg));
16828b400f6SJacob Faibussowitsch     PetscCheck(flg,PETSC_COMM_WORLD,PETSC_ERR_ARG_NOTSAMETYPE,"CC != CCaij. MatMatMult() fails");
1695f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDestroy(&CCaij));
1705f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDestroy(&CC));
171d24d4204SJose E. Roman   }
172d24d4204SJose E. Roman 
173f7ec113fSDamian Marek   /* Test MatCreate() on subcomm */
174f7ec113fSDamian Marek   color = rank%2;
1755f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRMPI(MPI_Comm_split(PETSC_COMM_WORLD,color,0,&subcomm));
176f7ec113fSDamian Marek   if (color==0) {
1775f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatCreate(subcomm,&Asub));
1785f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatSetType(Asub,MATSCALAPACK));
179f7ec113fSDamian Marek     mloc = PETSC_DECIDE;
1805f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscSplitOwnershipEqual(subcomm,&mloc,&M));
181f7ec113fSDamian Marek     nloc = PETSC_DECIDE;
1825f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(PetscSplitOwnershipEqual(subcomm,&nloc,&N));
1835f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatSetSizes(Asub,mloc,nloc,M,N));
1845f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatScaLAPACKSetBlockSizes(Asub,mb,nb));
1855f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatSetFromOptions(Asub));
1865f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatSetUp(Asub));
1875f80ce2aSJacob Faibussowitsch     CHKERRQ(MatDestroy(&Asub));
188f7ec113fSDamian Marek   }
189f7ec113fSDamian Marek 
1905f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&Cdense));
1915f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&Caij));
1925f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&B));
1935f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&C));
1945f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(MatDestroy(&Ct));
1955f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(VecDestroy(&d));
1965f80ce2aSJacob Faibussowitsch   CHKERRMPI(MPI_Comm_free(&subcomm));
197*b122ec5aSJacob Faibussowitsch   CHKERRQ(PetscFinalize());
198*b122ec5aSJacob Faibussowitsch   return 0;
199d24d4204SJose E. Roman }
200d24d4204SJose E. Roman 
201d24d4204SJose E. Roman /*TEST
202d24d4204SJose E. Roman 
203d24d4204SJose E. Roman    build:
204d24d4204SJose E. Roman       requires: scalapack
205d24d4204SJose E. Roman 
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225d24d4204SJose E. Roman TEST*/
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