xref: /petsc/src/mat/tests/ex69.c (revision cd3f9d89000eee1a8525330c324095837b9c0d60)
1bbfc976bSStefano Zampini static char help[] = "Tests MatCreateDenseCUDA(), MatDenseCUDAPlaceArray(), MatDenseCUDAReplaceArray(), MatDenseCUDAResetArray()\n";
2bbfc976bSStefano Zampini 
3bbfc976bSStefano Zampini #include <petscmat.h>
4bbfc976bSStefano Zampini 
5d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MatMult_S(Mat S, Vec x, Vec y)
6d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
7bbfc976bSStefano Zampini   Mat A;
8bbfc976bSStefano Zampini 
9d9b9dddeSStefano Zampini   PetscFunctionBeginUser;
109566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(S, &A));
119566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatMult(A, x, y));
12bbfc976bSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
13bbfc976bSStefano Zampini }
14bbfc976bSStefano Zampini 
1554da937aSStefano Zampini static PetscBool test_cusparse_transgen = PETSC_FALSE;
1654da937aSStefano Zampini 
17d71ae5a4SJacob Faibussowitsch static PetscErrorCode MatMultTranspose_S(Mat S, Vec x, Vec y)
18d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
19d9b9dddeSStefano Zampini   Mat A;
20d9b9dddeSStefano Zampini 
21d9b9dddeSStefano Zampini   PetscFunctionBeginUser;
229566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(S, &A));
239566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatMultTranspose(A, x, y));
2454da937aSStefano Zampini 
2554da937aSStefano Zampini   /* alternate transgen true and false to test code logic */
269566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatSetOption(A, MAT_FORM_EXPLICIT_TRANSPOSE, test_cusparse_transgen));
2754da937aSStefano Zampini   test_cusparse_transgen = (PetscBool)!test_cusparse_transgen;
28d9b9dddeSStefano Zampini   PetscFunctionReturn(0);
29d9b9dddeSStefano Zampini }
30d9b9dddeSStefano Zampini 
31d71ae5a4SJacob Faibussowitsch int main(int argc, char **argv)
32d71ae5a4SJacob Faibussowitsch {
33bbfc976bSStefano Zampini   Mat          A, B, C, S;
34bbfc976bSStefano Zampini   Vec          t, v;
35bbfc976bSStefano Zampini   PetscScalar *vv, *aa;
36bbfc976bSStefano Zampini   PetscInt     n = 30, k = 6, l = 0, i, Istart, Iend, nloc, bs, test = 1;
37bbfc976bSStefano Zampini   PetscBool    flg, reset, use_shell = PETSC_FALSE;
38bbfc976bSStefano Zampini   VecType      vtype;
39bbfc976bSStefano Zampini 
40327415f7SBarry Smith   PetscFunctionBeginUser;
419566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscInitialize(&argc, &argv, (char *)0, help));
429566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL, NULL, "-n", &n, NULL));
439566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL, NULL, "-k", &k, NULL));
449566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL, NULL, "-l", &l, NULL));
459566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL, NULL, "-test", &test, NULL));
469566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscOptionsGetBool(NULL, NULL, "-use_shell", &use_shell, NULL));
4708401ef6SPierre Jolivet   PetscCheck(k >= 0, PETSC_COMM_WORLD, PETSC_ERR_USER, "k %" PetscInt_FMT " must be positive", k);
4808401ef6SPierre Jolivet   PetscCheck(l >= 0, PETSC_COMM_WORLD, PETSC_ERR_USER, "l %" PetscInt_FMT " must be positive", l);
4908401ef6SPierre Jolivet   PetscCheck(l <= k, PETSC_COMM_WORLD, PETSC_ERR_USER, "l %" PetscInt_FMT " must be smaller or equal than k %" PetscInt_FMT, l, k);
50bbfc976bSStefano Zampini 
51bbfc976bSStefano Zampini   /* sparse matrix */
529566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD, &A));
539566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatSetSizes(A, PETSC_DECIDE, PETSC_DECIDE, n, n));
549566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatSetType(A, MATAIJCUSPARSE));
559566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatSetOptionsPrefix(A, "A_"));
569566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatSetFromOptions(A));
579566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatSetUp(A));
58bbfc976bSStefano Zampini 
59d9b9dddeSStefano Zampini   /* test special case for SeqAIJCUSPARSE to generate explicit transpose (not default) */
609566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatSetOption(A, MAT_FORM_EXPLICIT_TRANSPOSE, PETSC_TRUE));
61d9b9dddeSStefano Zampini 
629566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatGetOwnershipRange(A, &Istart, &Iend));
63bbfc976bSStefano Zampini   for (i = Istart; i < Iend; i++) {
649566063dSJacob Faibussowitsch     if (i > 0) PetscCall(MatSetValue(A, i, i - 1, -1.0, INSERT_VALUES));
659566063dSJacob Faibussowitsch     if (i < n - 1) PetscCall(MatSetValue(A, i, i + 1, -1.0, INSERT_VALUES));
669566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatSetValue(A, i, i, 2.0, INSERT_VALUES));
67bbfc976bSStefano Zampini   }
689566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatAssemblyBegin(A, MAT_FINAL_ASSEMBLY));
699566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatAssemblyEnd(A, MAT_FINAL_ASSEMBLY));
70bbfc976bSStefano Zampini 
71bbfc976bSStefano Zampini   /* template vector */
729566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatCreateVecs(A, NULL, &t));
739566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecGetType(t, &vtype));
74bbfc976bSStefano Zampini 
75bbfc976bSStefano Zampini   /* long vector, contains the stacked columns of an nxk dense matrix */
769566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecGetLocalSize(t, &nloc));
779566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecGetBlockSize(t, &bs));
789566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecCreate(PetscObjectComm((PetscObject)t), &v));
799566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecSetType(v, vtype));
809566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecSetSizes(v, k * nloc, k * n));
819566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecSetBlockSize(v, bs));
829566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecSetRandom(v, NULL));
83bbfc976bSStefano Zampini 
84bbfc976bSStefano Zampini   /* dense matrix that contains the columns of v */
859566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecCUDAGetArray(v, &vv));
86bbfc976bSStefano Zampini 
87bbfc976bSStefano Zampini   /* test few cases for MatDenseCUDA handling pointers */
88bbfc976bSStefano Zampini   switch (test) {
89bbfc976bSStefano Zampini   case 1:
909566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatCreateDenseCUDA(PetscObjectComm((PetscObject)v), nloc, PETSC_DECIDE, n, k - l, vv, &B)); /* pass a pointer to avoid allocation of storage */
919566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatDenseCUDAReplaceArray(B, NULL));                                                         /* replace with a null pointer, the value after BVRestoreMat */
929566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatDenseCUDAPlaceArray(B, vv + l * nloc));                                                  /* set the actual pointer */
93bbfc976bSStefano Zampini     reset = PETSC_TRUE;
94bbfc976bSStefano Zampini     break;
95bbfc976bSStefano Zampini   case 2:
969566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatCreateDenseCUDA(PetscObjectComm((PetscObject)v), nloc, PETSC_DECIDE, n, k - l, NULL, &B));
979566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatDenseCUDAPlaceArray(B, vv + l * nloc)); /* set the actual pointer */
98bbfc976bSStefano Zampini     reset = PETSC_TRUE;
99bbfc976bSStefano Zampini     break;
100bbfc976bSStefano Zampini   default:
1019566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatCreateDenseCUDA(PetscObjectComm((PetscObject)v), nloc, PETSC_DECIDE, n, k - l, vv + l * nloc, &B));
102bbfc976bSStefano Zampini     reset = PETSC_FALSE;
103bbfc976bSStefano Zampini     break;
104bbfc976bSStefano Zampini   }
105bbfc976bSStefano Zampini 
106bbfc976bSStefano Zampini   /* Test MatMatMult */
107bbfc976bSStefano Zampini   if (use_shell) {
10854da937aSStefano Zampini     /* we could have called the general convertor below, but we explicit set the operations
10954da937aSStefano Zampini        ourselves to test MatProductSymbolic_X_Dense, MatProductNumeric_X_Dense code */
1109566063dSJacob Faibussowitsch     /* PetscCall(MatConvert(A,MATSHELL,MAT_INITIAL_MATRIX,&S)); */
1119566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatCreateShell(PetscObjectComm((PetscObject)v), nloc, nloc, n, n, A, &S));
1129566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatShellSetOperation(S, MATOP_MULT, (void (*)(void))MatMult_S));
1139566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatShellSetOperation(S, MATOP_MULT_TRANSPOSE, (void (*)(void))MatMultTranspose_S));
1149566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatShellSetVecType(S, vtype));
115bbfc976bSStefano Zampini   } else {
1169566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscObjectReference((PetscObject)A));
117bbfc976bSStefano Zampini     S = A;
118bbfc976bSStefano Zampini   }
119bbfc976bSStefano Zampini 
1209566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatCreateDenseCUDA(PetscObjectComm((PetscObject)v), nloc, PETSC_DECIDE, n, k - l, NULL, &C));
121d9b9dddeSStefano Zampini 
122d9b9dddeSStefano Zampini   /* test MatMatMult */
1239566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductCreateWithMat(S, B, NULL, C));
1249566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductSetType(C, MATPRODUCT_AB));
1259566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductSetFromOptions(C));
1269566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductSymbolic(C));
1279566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductNumeric(C));
1289566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatMatMultEqual(S, B, C, 10, &flg));
1299566063dSJacob Faibussowitsch   if (!flg) PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD, "Error MatMatMult\n"));
130bbfc976bSStefano Zampini 
131d9b9dddeSStefano Zampini   /* test MatTransposeMatMult */
1329566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductCreateWithMat(S, B, NULL, C));
1339566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductSetType(C, MATPRODUCT_AtB));
1349566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductSetFromOptions(C));
1359566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductSymbolic(C));
1369566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatProductNumeric(C));
1379566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatTransposeMatMultEqual(S, B, C, 10, &flg));
1389566063dSJacob Faibussowitsch   if (!flg) PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD, "Error MatTransposeMatMult\n"));
139d9b9dddeSStefano Zampini 
1409566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatDestroy(&C));
1419566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatDestroy(&S));
142bbfc976bSStefano Zampini 
143bbfc976bSStefano Zampini   /* finished using B */
144*cd3f9d89SJunchao Zhang   PetscCall(MatDenseGetArrayAndMemType(B, &aa, NULL));
14508401ef6SPierre Jolivet   PetscCheck(vv == aa - l * nloc, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Wrong array");
146*cd3f9d89SJunchao Zhang   PetscCall(MatDenseRestoreArrayAndMemType(B, &aa));
1471baa6e33SBarry Smith   if (reset) PetscCall(MatDenseCUDAResetArray(B));
1489566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecCUDARestoreArray(v, &vv));
149bbfc976bSStefano Zampini 
150bbfc976bSStefano Zampini   if (test == 1) {
151*cd3f9d89SJunchao Zhang     PetscCall(MatDenseGetArrayAndMemType(B, &aa, NULL));
15228b400f6SJacob Faibussowitsch     PetscCheck(!aa, PETSC_COMM_SELF, PETSC_ERR_PLIB, "Expected a null pointer");
153*cd3f9d89SJunchao Zhang     PetscCall(MatDenseRestoreArrayAndMemType(B, &aa));
154bbfc976bSStefano Zampini   }
155bbfc976bSStefano Zampini 
156bbfc976bSStefano Zampini   /* free work space */
1579566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatDestroy(&B));
1589566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatDestroy(&A));
1599566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecDestroy(&t));
1609566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecDestroy(&v));
1619566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscFinalize());
162b122ec5aSJacob Faibussowitsch   return 0;
163bbfc976bSStefano Zampini }
164bbfc976bSStefano Zampini 
165bbfc976bSStefano Zampini /*TEST
166bbfc976bSStefano Zampini 
167bbfc976bSStefano Zampini   build:
168bbfc976bSStefano Zampini     requires: cuda
169bbfc976bSStefano Zampini 
170bbfc976bSStefano Zampini   test:
171bbfc976bSStefano Zampini     requires: cuda
172bbfc976bSStefano Zampini     suffix: 1
173bbfc976bSStefano Zampini     nsize: {{1 2}}
1740a7ee96eSStefano Zampini     args: -A_mat_type {{aij aijcusparse}} -test {{0 1 2}} -k 6 -l {{0 5}} -use_shell {{0 1}}
175bbfc976bSStefano Zampini 
176bbfc976bSStefano Zampini TEST*/
177