<html xmlns:v="urn:schemas-microsoft-com:vml" xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com:office:office" xmlns:w="urn:schemas-microsoft-com:office:word" xmlns:m="http://schemas.microsoft.com/office/2004/12/omml" xmlns="http://www.w3.org/TR/REC-html40">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=us-ascii">
<meta name="Generator" content="Microsoft Word 15 (filtered medium)">
<style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:Wingdings;
        panose-1:5 0 0 0 0 0 0 0 0 0;}
@font-face
        {font-family:"Cambria Math";
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        mso-fareast-language:EN-US;}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:#0563C1;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:#954F72;
        text-decoration:underline;}
p.MsoListParagraph, li.MsoListParagraph, div.MsoListParagraph
        {mso-style-priority:34;
        margin-top:0cm;
        margin-right:0cm;
        margin-bottom:0cm;
        margin-left:36.0pt;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        mso-fareast-language:EN-US;}
span.StileMessaggioDiPostaElettronica17
        {mso-style-type:personal-compose;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:windowtext;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        mso-fareast-language:EN-US;}
@page WordSection1
        {size:612.0pt 792.0pt;
        margin:70.85pt 2.0cm 2.0cm 2.0cm;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
/* List Definitions */
@list l0
        {mso-list-id:537816295;
        mso-list-type:hybrid;
        mso-list-template-ids:-1778476024 68157457 68157465 68157467 68157455 68157465 68157467 68157455 68157465 68157467;}
@list l0:level1
        {mso-level-text:"%1\)";
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level2
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level3
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l0:level4
        {mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level5
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level6
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l0:level7
        {mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level8
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level9
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l1
        {mso-list-id:1053192780;
        mso-list-type:hybrid;
        mso-list-template-ids:1500165716 68157457 68157465 68157467 68157455 68157465 68157467 68157455 68157465 68157467;}
@list l1:level1
        {mso-level-text:"%1\)";
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l1:level2
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l1:level3
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l1:level4
        {mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l1:level5
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l1:level6
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l1:level7
        {mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l1:level8
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l1:level9
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l2
        {mso-list-id:1170145956;
        mso-list-type:hybrid;
        mso-list-template-ids:-397797708 908513232 68157465 68157467 68157455 68157465 68157467 68157455 68157465 68157467;}
@list l2:level1
        {mso-level-text:%1;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l2:level2
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l2:level3
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l2:level4
        {mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l2:level5
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l2:level6
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l2:level7
        {mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l2:level8
        {mso-level-number-format:alpha-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l2:level9
        {mso-level-number-format:roman-lower;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:right;
        text-indent:-9.0pt;}
@list l3
        {mso-list-id:1426071375;
        mso-list-type:hybrid;
        mso-list-template-ids:1208770538 1735055836 68157443 68157445 68157441 68157443 68157445 68157441 68157443 68157445;}
@list l3:level1
        {mso-level-start-at:10;
        mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:-;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        mso-fareast-font-family:Calibri;
        mso-bidi-font-family:"Times New Roman";}
@list l3:level2
        {mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:o;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:"Courier New";}
@list l3:level3
        {mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:\F0A7;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:Wingdings;}
@list l3:level4
        {mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:\F0B7;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:Symbol;}
@list l3:level5
        {mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:o;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:"Courier New";}
@list l3:level6
        {mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:\F0A7;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:Wingdings;}
@list l3:level7
        {mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:\F0B7;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:Symbol;}
@list l3:level8
        {mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:o;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:"Courier New";}
@list l3:level9
        {mso-level-number-format:bullet;
        mso-level-text:\F0A7;
        mso-level-tab-stop:none;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;
        font-family:Wingdings;}
ol
        {margin-bottom:0cm;}
ul
        {margin-bottom:0cm;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]-->
</head>
<body lang="IT" link="#0563C1" vlink="#954F72">
<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">Dear PETSc users and developers,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">I successfully, and very satisfactorily, use PETSc for the linear algebra part of a coupled, preconditioned, density-based,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">unstructured, cell-centered, finite volume CFD code. In short, the method is the one presented in the paper:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">J.M. Weiss, J.P. Maruszewski, W.A. Smith: Implicit Solution of Preconditioned Navier-Stokes Equations Using Algebraic Multigrid<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><a href="http://dx.doi.org/10.2514/2.689">http://dx.doi.org/10.2514/2.689</a><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">except for the AMG part as, at the moment, I use GMRES + point Jacobi trough PETSc (this will probably be the subject for another post).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">However, I also have a very simple, internally coded, symmetric block Gauss-Seidel solver.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">The code, written in Fortran with MPI, manages all the aspects of the solver, including outer iterations, with PETSc just handling the<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">resolution of the linear systems at each outer iteration. In particular, note that, for certain combination of models, the solver<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">can end up having different systems of equations to solve, in sequence, at each outer iteration. For example, I might have:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">Main equations (with block size = 5 + n species)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">Turbulence equations (with block size = number of equations implied by the turbulence model)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">Additional Transported Scalar Equations (with block size = number of required scalars)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">Etc.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">The way I manage the workflow with the internal GS solver is such that, for each block of equations, at each outer iteration, I do the following:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">allocate matrix, solution and rhs<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">fill the matrix and rhs<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">solve the system<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">update the independent variables (system solution is in delta form)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoListParagraph" style="text-indent:-18.0pt;mso-list:l3 level1 lfo1"><![if !supportLists]><span lang="EN-US"><span style="mso-list:Ignore">-<span style="font:7.0pt "Times New Roman"">         
</span></span></span><![endif]><span lang="EN-US">deallocate matrix, solution and rhs<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">so that the allocated memory is kept as low as possible at any given time. However, for legacy reasons now obsolete, the PETSc workflow used in the code<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">is different as all the required matrices and rhs are instead created in advance with the routine petsc_create.f90 in attachment. Then iterations start,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">and at each iteration, each system is solved with the routine petsc_solve.f90, also in attachment (both are included in a dedicated petsc module).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">At the end of the iterations, before the finalization, a petsc_destroy subroutine (not attached) is obviously also called for each matrix/rhs allocated.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">So, in conclusion, I keep in memory all the matrices for the whole time (the matrix structure, of course, doesn’t change with the iterations).<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">My first question then is: <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">1) Is this approach recommended? Wouldn’t, instead, calling my petsc_create inside my petsc_solve be a better option in my case?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">In this case I could avoid storing any petsc matrix or rhs outside the petsc_solve routine.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">Would the overhead implied by the routines called in my petsc_create be sustainable if that subroutine is called at every outer iteration for every system?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">Also, note that the way I fill the RHS and the matrix of the systems for PETSc are different. For the RHS I always allocate mine in the code, which is then<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">copied in the petsc one in the petsc_solve routine. For the matrix, instead, I directly fill the petsc one outside the subroutine,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">which is then passed already filled to petsc_solve. So, the second question is:<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">2) Independently from the approach at question (1), which method do you suggest to adopt? Storing directly the rhs and the matrix in the petsc ones<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">Or copying them at the solve time? Is there a mainstream approach in such cases?
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">I don’t know if this has relevance but, consider that, in my case, every process always writes only its own matrix and rhs entries.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">Unfortunately, at the moment, I have no access to a system where a straightforward test would give a clear answer to this. Still, I guess, the matter<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">is more conceptual than practical.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span lang="EN-US">Thank you and sorry for the long mail<o:p></o:p></span></p>
</div>
</body>
</html>