xref: /petsc/src/tao/matrix/adamat.c (revision 1baa6e3354bfe224b33a0c158f482508792a8a6e)
1367daffbSBarry Smith #include <petscmat.h>              /*I  "mat.h"  I*/
2e0877f53SBarry Smith 
30ebee16dSLisandro Dalcin PETSC_INTERN PetscErrorCode MatCreateADA(Mat,Vec, Vec, Mat*);
40ebee16dSLisandro Dalcin 
5e0877f53SBarry Smith typedef struct {
6e0877f53SBarry Smith   Mat      A;
7e0877f53SBarry Smith   Vec      D1;
8e0877f53SBarry Smith   Vec      D2;
9e0877f53SBarry Smith   Vec      W;
10e0877f53SBarry Smith   Vec      W2;
11e0877f53SBarry Smith   Vec      ADADiag;
12e0877f53SBarry Smith   PetscInt GotDiag;
13e0877f53SBarry Smith } _p_TaoMatADACtx;
14e0877f53SBarry Smith typedef  _p_TaoMatADACtx* TaoMatADACtx;
15e0877f53SBarry Smith 
16e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatMult_ADA(Mat mat,Vec a,Vec y)
17e0877f53SBarry Smith {
18e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
19e0877f53SBarry Smith   PetscReal      one = 1.0;
20e0877f53SBarry Smith 
21e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
229566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
239566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatMult(ctx->A,a,ctx->W));
24*1baa6e33SBarry Smith   if (ctx->D1) PetscCall(VecPointwiseMult(ctx->W,ctx->D1,ctx->W));
259566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatMultTranspose(ctx->A,ctx->W,y));
26e0877f53SBarry Smith   if (ctx->D2) {
279566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecPointwiseMult(ctx->W2, ctx->D2, a));
289566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecAXPY(y, one, ctx->W2));
29e0877f53SBarry Smith   }
30e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
31e0877f53SBarry Smith }
32e0877f53SBarry Smith 
33e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatMultTranspose_ADA(Mat mat,Vec a,Vec y)
34e0877f53SBarry Smith {
35e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
369566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatMult_ADA(mat,a,y));
37e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
38e0877f53SBarry Smith }
39e0877f53SBarry Smith 
400c0fd78eSBarry Smith static PetscErrorCode MatDiagonalSet_ADA(Mat M,Vec D, InsertMode mode)
41e0877f53SBarry Smith {
42e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
43e0877f53SBarry Smith   PetscReal      zero=0.0,one = 1.0;
44e0877f53SBarry Smith 
45e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
463c859ba3SBarry Smith   PetscCheck(mode != INSERT_VALUES,PetscObjectComm((PetscObject)M),PETSC_ERR_SUP,"Cannot insert diagonal entries of this matrix type, can only add");
479566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(M,&ctx));
48e0877f53SBarry Smith   if (!ctx->D2) {
499566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(D,&ctx->D2));
509566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecSet(ctx->D2, zero));
51e0877f53SBarry Smith   }
529566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecAXPY(ctx->D2, one, D));
53e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
54e0877f53SBarry Smith }
55e0877f53SBarry Smith 
56e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatDestroy_ADA(Mat mat)
57e0877f53SBarry Smith {
58e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
59e0877f53SBarry Smith 
60e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
619566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
629566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecDestroy(&ctx->W));
639566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecDestroy(&ctx->W2));
649566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecDestroy(&ctx->ADADiag));
659566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatDestroy(&ctx->A));
669566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecDestroy(&ctx->D1));
679566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecDestroy(&ctx->D2));
689566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscFree(ctx));
69e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
70e0877f53SBarry Smith }
71e0877f53SBarry Smith 
72e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatView_ADA(Mat mat,PetscViewer viewer)
73e0877f53SBarry Smith {
74e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
75e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
76e0877f53SBarry Smith }
77e0877f53SBarry Smith 
78e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatShift_ADA(Mat Y, PetscReal a)
79e0877f53SBarry Smith {
80e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
81e0877f53SBarry Smith 
82e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
839566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(Y,&ctx));
849566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecShift(ctx->D2,a));
85e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
86e0877f53SBarry Smith }
87e0877f53SBarry Smith 
88e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatDuplicate_ADA(Mat mat,MatDuplicateOption op,Mat *M)
89e0877f53SBarry Smith {
90e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx      ctx;
91e0877f53SBarry Smith   Mat               A2;
92e0877f53SBarry Smith   Vec               D1b=NULL,D2b;
93e0877f53SBarry Smith 
94e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
959566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
969566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatDuplicate(ctx->A,op,&A2));
97e0877f53SBarry Smith   if (ctx->D1) {
989566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(ctx->D1,&D1b));
999566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecCopy(ctx->D1,D1b));
100e0877f53SBarry Smith   }
1019566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecDuplicate(ctx->D2,&D2b));
1029566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecCopy(ctx->D2,D2b));
1039566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatCreateADA(A2,D1b,D2b,M));
104*1baa6e33SBarry Smith   if (ctx->D1) PetscCall(PetscObjectDereference((PetscObject)D1b));
1059566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscObjectDereference((PetscObject)D2b));
1069566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscObjectDereference((PetscObject)A2));
107e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
108e0877f53SBarry Smith }
109e0877f53SBarry Smith 
110e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatEqual_ADA(Mat A,Mat B,PetscBool *flg)
111e0877f53SBarry Smith {
112e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx1,ctx2;
113e0877f53SBarry Smith 
114e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
1159566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(A,&ctx1));
1169566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(B,&ctx2));
1179566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecEqual(ctx1->D2,ctx2->D2,flg));
118*1baa6e33SBarry Smith   if (*flg==PETSC_TRUE) PetscCall(VecEqual(ctx1->D1,ctx2->D1,flg));
119*1baa6e33SBarry Smith   if (*flg==PETSC_TRUE) PetscCall(MatEqual(ctx1->A,ctx2->A,flg));
120e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
121e0877f53SBarry Smith }
122e0877f53SBarry Smith 
123e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatScale_ADA(Mat mat, PetscReal a)
124e0877f53SBarry Smith {
125e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
126e0877f53SBarry Smith 
127e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
1289566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
1299566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecScale(ctx->D1,a));
130*1baa6e33SBarry Smith   if (ctx->D2) PetscCall(VecScale(ctx->D2,a));
131e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
132e0877f53SBarry Smith }
133e0877f53SBarry Smith 
134cf37664fSBarry Smith static PetscErrorCode MatTranspose_ADA(Mat mat,MatReuse reuse,Mat *B)
135e0877f53SBarry Smith {
136e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
137e0877f53SBarry Smith 
138e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
1399566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
140cf37664fSBarry Smith   if (reuse == MAT_INITIAL_MATRIX) {
1419566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatDuplicate(mat,MAT_COPY_VALUES,B));
142cf37664fSBarry Smith   } else if (reuse == MAT_REUSE_MATRIX) {
1439566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatCopy(mat,*B,SAME_NONZERO_PATTERN));
144cf37664fSBarry Smith   } else SETERRQ(PetscObjectComm((PetscObject)mat),PETSC_ERR_SUP,"Does not support inplace transpose");
145e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
146e0877f53SBarry Smith }
147e0877f53SBarry Smith 
1480c0fd78eSBarry Smith static PetscErrorCode MatADAComputeDiagonal(Mat mat)
149e0877f53SBarry Smith {
150e0877f53SBarry Smith   PetscInt       i,m,n,low,high;
151e0877f53SBarry Smith   PetscScalar    *dtemp,*dptr;
152e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
153e0877f53SBarry Smith 
154e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
1559566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
1569566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatGetOwnershipRange(mat, &low, &high));
1579566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatGetSize(mat,&m,&n));
158e0877f53SBarry Smith 
1599566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscMalloc1(n,&dtemp));
160e0877f53SBarry Smith   for (i=0; i<n; i++) {
1619566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatGetColumnVector(ctx->A, ctx->W, i));
1629566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecPointwiseMult(ctx->W,ctx->W,ctx->W));
1639566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDotBegin(ctx->D1, ctx->W,dtemp+i));
164e0877f53SBarry Smith   }
165e0877f53SBarry Smith   for (i=0; i<n; i++) {
1669566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDotEnd(ctx->D1, ctx->W,dtemp+i));
167e0877f53SBarry Smith   }
168e0877f53SBarry Smith 
1699566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecGetArray(ctx->ADADiag,&dptr));
170e0877f53SBarry Smith   for (i=low; i<high; i++) {
171e0877f53SBarry Smith     dptr[i-low]= dtemp[i];
172e0877f53SBarry Smith   }
1739566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecRestoreArray(ctx->ADADiag,&dptr));
1749566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscFree(dtemp));
175e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
176e0877f53SBarry Smith }
177e0877f53SBarry Smith 
178e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatGetDiagonal_ADA(Mat mat,Vec v)
179e0877f53SBarry Smith {
180e0877f53SBarry Smith   PetscReal       one=1.0;
181e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx    ctx;
182e0877f53SBarry Smith 
183e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
1849566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
1859566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatADAComputeDiagonal(mat));
1869566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecCopy(ctx->ADADiag,v));
187*1baa6e33SBarry Smith   if (ctx->D2) PetscCall(VecAXPY(v, one, ctx->D2));
188e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
189e0877f53SBarry Smith }
190e0877f53SBarry Smith 
1917dae84e0SHong Zhang static PetscErrorCode MatCreateSubMatrix_ADA(Mat mat,IS isrow,IS iscol,MatReuse cll, Mat *newmat)
192e0877f53SBarry Smith {
193e0877f53SBarry Smith   PetscInt          low,high;
194e0877f53SBarry Smith   IS                ISrow;
195e0877f53SBarry Smith   Vec               D1,D2;
196e0877f53SBarry Smith   Mat               Atemp;
197e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx      ctx;
198e0877f53SBarry Smith   PetscBool         isequal;
199e0877f53SBarry Smith 
200e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
2019566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(ISEqual(isrow,iscol,&isequal));
2023c859ba3SBarry Smith   PetscCheck(isequal,PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_SUP,"Only for identical column and row indices");
2039566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
204e0877f53SBarry Smith 
2059566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatGetOwnershipRange(ctx->A,&low,&high));
2069566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(ISCreateStride(PetscObjectComm((PetscObject)mat),high-low,low,1,&ISrow));
2079566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatCreateSubMatrix(ctx->A,ISrow,iscol,cll,&Atemp));
2089566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(ISDestroy(&ISrow));
209e0877f53SBarry Smith 
210e0877f53SBarry Smith   if (ctx->D1) {
2119566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(ctx->D1,&D1));
2129566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecCopy(ctx->D1,D1));
213e0877f53SBarry Smith   } else {
214e0877f53SBarry Smith     D1 = NULL;
215e0877f53SBarry Smith   }
216e0877f53SBarry Smith 
217e0877f53SBarry Smith   if (ctx->D2) {
218e0877f53SBarry Smith     Vec D2sub;
219e0877f53SBarry Smith 
2209566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecGetSubVector(ctx->D2,isrow,&D2sub));
2219566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(D2sub,&D2));
2229566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecCopy(D2sub,D2));
2239566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecRestoreSubVector(ctx->D2,isrow,&D2sub));
224e0877f53SBarry Smith   } else {
225e0877f53SBarry Smith     D2 = NULL;
226e0877f53SBarry Smith   }
227e0877f53SBarry Smith 
2289566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatCreateADA(Atemp,D1,D2,newmat));
2299566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(*newmat,&ctx));
2309566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscObjectDereference((PetscObject)Atemp));
231*1baa6e33SBarry Smith   if (ctx->D1) PetscCall(PetscObjectDereference((PetscObject)D1));
232*1baa6e33SBarry Smith   if (ctx->D2) PetscCall(PetscObjectDereference((PetscObject)D2));
233e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
234e0877f53SBarry Smith }
235e0877f53SBarry Smith 
2367dae84e0SHong Zhang static PetscErrorCode MatCreateSubMatrices_ADA(Mat A,PetscInt n, IS *irow,IS *icol,MatReuse scall,Mat **B)
237e0877f53SBarry Smith {
238e0877f53SBarry Smith   PetscInt       i;
239e0877f53SBarry Smith 
240e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
241e0877f53SBarry Smith   if (scall == MAT_INITIAL_MATRIX) {
2429566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscCalloc1(n+1,B));
243e0877f53SBarry Smith   }
244e0877f53SBarry Smith   for (i=0; i<n; i++) {
2459566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatCreateSubMatrix_ADA(A,irow[i],icol[i],scall,&(*B)[i]));
246e0877f53SBarry Smith   }
247e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
248e0877f53SBarry Smith }
249e0877f53SBarry Smith 
250e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatGetColumnVector_ADA(Mat mat,Vec Y, PetscInt col)
251e0877f53SBarry Smith {
252e0877f53SBarry Smith   PetscInt       low,high;
253e0877f53SBarry Smith   PetscScalar    zero=0.0,one=1.0;
254e0877f53SBarry Smith 
255e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
2569566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecSet(Y, zero));
2579566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecGetOwnershipRange(Y,&low,&high));
258e0877f53SBarry Smith   if (col>=low && col<high) {
2599566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecSetValue(Y,col,one,INSERT_VALUES));
260e0877f53SBarry Smith   }
2619566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecAssemblyBegin(Y));
2629566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecAssemblyEnd(Y));
2639566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatMult_ADA(mat,Y,Y));
264e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
265e0877f53SBarry Smith }
266e0877f53SBarry Smith 
267cc2e6a90SBarry Smith PETSC_INTERN PetscErrorCode MatConvert_ADA(Mat mat,MatType newtype,Mat *NewMat)
268e0877f53SBarry Smith {
269e0877f53SBarry Smith   PetscMPIInt    size;
270e0877f53SBarry Smith   PetscBool      sametype, issame, isdense, isseqdense;
271e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
272e0877f53SBarry Smith 
273e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
2749566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
2759566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCallMPI(MPI_Comm_size(PetscObjectComm((PetscObject)mat),&size));
276e0877f53SBarry Smith 
2779566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscObjectTypeCompare((PetscObject)mat,newtype,&sametype));
2789566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscObjectTypeCompare((PetscObject)mat,MATSAME,&issame));
2799566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscObjectTypeCompare((PetscObject)mat,MATMPIDENSE,&isdense));
2809566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscObjectTypeCompare((PetscObject)mat,MATSEQDENSE,&isseqdense));
281e0877f53SBarry Smith 
282e0877f53SBarry Smith   if (sametype || issame) {
2839566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatDuplicate(mat,MAT_COPY_VALUES,NewMat));
284e0877f53SBarry Smith   } else if (isdense) {
285e0877f53SBarry Smith     PetscInt          i,j,low,high,m,n,M,N;
286e0877f53SBarry Smith     const PetscScalar *dptr;
287e0877f53SBarry Smith     Vec               X;
288e0877f53SBarry Smith 
2899566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(ctx->D2,&X));
2909566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatGetSize(mat,&M,&N));
2919566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatGetLocalSize(mat,&m,&n));
2929566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatCreateDense(PetscObjectComm((PetscObject)mat),m,m,N,N,NULL,NewMat));
2939566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatGetOwnershipRange(*NewMat,&low,&high));
294e0877f53SBarry Smith     for (i=0;i<M;i++) {
2959566063dSJacob Faibussowitsch       PetscCall(MatGetColumnVector_ADA(mat,X,i));
2969566063dSJacob Faibussowitsch       PetscCall(VecGetArrayRead(X,&dptr));
297e0877f53SBarry Smith       for (j=0; j<high-low; j++) {
2989566063dSJacob Faibussowitsch         PetscCall(MatSetValue(*NewMat,low+j,i,dptr[j],INSERT_VALUES));
299e0877f53SBarry Smith       }
3009566063dSJacob Faibussowitsch       PetscCall(VecRestoreArrayRead(X,&dptr));
301e0877f53SBarry Smith     }
3029566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatAssemblyBegin(*NewMat,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
3039566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatAssemblyEnd(*NewMat,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
3049566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDestroy(&X));
305e0877f53SBarry Smith   } else if (isseqdense && size==1) {
306e0877f53SBarry Smith     PetscInt          i,j,low,high,m,n,M,N;
307e0877f53SBarry Smith     const PetscScalar *dptr;
308e0877f53SBarry Smith     Vec               X;
309e0877f53SBarry Smith 
3109566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(ctx->D2,&X));
3119566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatGetSize(mat,&M,&N));
3129566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatGetLocalSize(mat,&m,&n));
3139566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatCreateSeqDense(PetscObjectComm((PetscObject)mat),N,N,NULL,NewMat));
3149566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatGetOwnershipRange(*NewMat,&low,&high));
315e0877f53SBarry Smith     for (i=0;i<M;i++) {
3169566063dSJacob Faibussowitsch       PetscCall(MatGetColumnVector_ADA(mat,X,i));
3179566063dSJacob Faibussowitsch       PetscCall(VecGetArrayRead(X,&dptr));
318e0877f53SBarry Smith       for (j=0; j<high-low; j++) {
3199566063dSJacob Faibussowitsch         PetscCall(MatSetValue(*NewMat,low+j,i,dptr[j],INSERT_VALUES));
320e0877f53SBarry Smith       }
3219566063dSJacob Faibussowitsch       PetscCall(VecRestoreArrayRead(X,&dptr));
322e0877f53SBarry Smith     }
3239566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatAssemblyBegin(*NewMat,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
3249566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(MatAssemblyEnd(*NewMat,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
3259566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDestroy(&X));
326691b26d3SBarry Smith   } else SETERRQ(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_PLIB,"No support to convert objects to that type");
327e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
328e0877f53SBarry Smith }
329e0877f53SBarry Smith 
330e0877f53SBarry Smith static PetscErrorCode MatNorm_ADA(Mat mat,NormType type,PetscReal *norm)
331e0877f53SBarry Smith {
332e0877f53SBarry Smith   TaoMatADACtx   ctx;
333e0877f53SBarry Smith 
334e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionBegin;
3359566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellGetContext(mat,&ctx));
336e0877f53SBarry Smith   if (type == NORM_FROBENIUS) {
337e0877f53SBarry Smith     *norm = 1.0;
338e0877f53SBarry Smith   } else if (type == NORM_1 || type == NORM_INFINITY) {
339e0877f53SBarry Smith     *norm = 1.0;
340e0877f53SBarry Smith   } else SETERRQ(PETSC_COMM_SELF,PETSC_ERR_SUP,"No two norm");
341e0877f53SBarry Smith   PetscFunctionReturn(0);
342e0877f53SBarry Smith }
343a7e14dcfSSatish Balay 
344a7e14dcfSSatish Balay /*@C
345a7e14dcfSSatish Balay    MatCreateADA - Creates a matrix M=A^T D1 A + D2 where D1, D2 are diagonal
346a7e14dcfSSatish Balay 
347a7e14dcfSSatish Balay    Collective on matrix
348a7e14dcfSSatish Balay 
349a7e14dcfSSatish Balay    Input Parameters:
350a7e14dcfSSatish Balay +  mat - matrix of arbitrary type
3510c0fd78eSBarry Smith .  d1 - A vector defining a diagonal matrix
3520c0fd78eSBarry Smith -  d2 - A vector defining a diagonal matrix
353a7e14dcfSSatish Balay 
354a7e14dcfSSatish Balay    Output Parameters:
355a7e14dcfSSatish Balay .  J - New matrix whose operations are defined in terms of mat, D1, and D2.
356a7e14dcfSSatish Balay 
357a7e14dcfSSatish Balay    Notes:
358a7e14dcfSSatish Balay    The user provides the input data and is responsible for destroying
359a7e14dcfSSatish Balay    this data after matrix J has been destroyed.
360a7e14dcfSSatish Balay 
361a7e14dcfSSatish Balay    Level: developer
362a7e14dcfSSatish Balay 
363db781477SPatrick Sanan .seealso: `MatCreate()`
364a7e14dcfSSatish Balay @*/
365a7e14dcfSSatish Balay PetscErrorCode MatCreateADA(Mat mat,Vec d1, Vec d2, Mat *J)
366a7e14dcfSSatish Balay {
367367daffbSBarry Smith   MPI_Comm       comm = PetscObjectComm((PetscObject)mat);
368a7e14dcfSSatish Balay   TaoMatADACtx   ctx;
369a7e14dcfSSatish Balay   PetscInt       nloc,n;
370a7e14dcfSSatish Balay 
371a7e14dcfSSatish Balay   PetscFunctionBegin;
3729566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscNew(&ctx));
373a7e14dcfSSatish Balay   ctx->A=mat;
374a7e14dcfSSatish Balay   ctx->D1=d1;
375a7e14dcfSSatish Balay   ctx->D2=d2;
376a7e14dcfSSatish Balay   if (d1) {
3779566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(d1,&ctx->W));
3789566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscObjectReference((PetscObject)d1));
379a7e14dcfSSatish Balay   } else {
3800e660641SBarry Smith     ctx->W = NULL;
381a7e14dcfSSatish Balay   }
382a7e14dcfSSatish Balay   if (d2) {
3839566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(d2,&ctx->W2));
3849566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(VecDuplicate(d2,&ctx->ADADiag));
3859566063dSJacob Faibussowitsch     PetscCall(PetscObjectReference((PetscObject)d2));
386a7e14dcfSSatish Balay   } else {
3870e660641SBarry Smith     ctx->W2      = NULL;
3880e660641SBarry Smith     ctx->ADADiag = NULL;
389a7e14dcfSSatish Balay   }
390a7e14dcfSSatish Balay 
391a7e14dcfSSatish Balay   ctx->GotDiag = 0;
3929566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscObjectReference((PetscObject)mat));
393a7e14dcfSSatish Balay 
3949566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecGetLocalSize(d2,&nloc));
3959566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(VecGetSize(d2,&n));
396a7e14dcfSSatish Balay 
3979566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatCreateShell(comm,nloc,nloc,n,n,ctx,J));
3989566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetManageScalingShifts(*J));
3999566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_MULT,(void(*)(void))MatMult_ADA));
4009566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_DESTROY,(void(*)(void))MatDestroy_ADA));
4019566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_VIEW,(void(*)(void))MatView_ADA));
4029566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_MULT_TRANSPOSE,(void(*)(void))MatMultTranspose_ADA));
4039566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_DIAGONAL_SET,(void(*)(void))MatDiagonalSet_ADA));
4049566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_SHIFT,(void(*)(void))MatShift_ADA));
4059566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_EQUAL,(void(*)(void))MatEqual_ADA));
4069566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_SCALE,(void(*)(void))MatScale_ADA));
4079566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_TRANSPOSE,(void(*)(void))MatTranspose_ADA));
4089566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_GET_DIAGONAL,(void(*)(void))MatGetDiagonal_ADA));
4099566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_CREATE_SUBMATRICES,(void(*)(void))MatCreateSubMatrices_ADA));
4109566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_NORM,(void(*)(void))MatNorm_ADA));
4119566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_DUPLICATE,(void(*)(void))MatDuplicate_ADA));
4129566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatShellSetOperation(*J,MATOP_CREATE_SUBMATRIX,(void(*)(void))MatCreateSubMatrix_ADA));
413a7e14dcfSSatish Balay 
4149566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscLogObjectParent((PetscObject)(*J),(PetscObject)ctx->W));
4159566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(PetscLogObjectParent((PetscObject)mat,(PetscObject)(*J)));
416a7e14dcfSSatish Balay 
4179566063dSJacob Faibussowitsch   PetscCall(MatSetOption(*J,MAT_SYMMETRIC,PETSC_TRUE));
418a7e14dcfSSatish Balay   PetscFunctionReturn(0);
419a7e14dcfSSatish Balay }
420