<html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"></head><body style="word-wrap: break-word; -webkit-nbsp-mode: space; line-break: after-white-space;" class=""><br class=""><div><br class=""><blockquote type="cite" class=""><div class="">On Jan 18, 2019, at 6:47 PM, Valerio Barnabei <<a href="mailto:valerio.barnabei@gmail.com" class="">valerio.barnabei@gmail.com</a>> wrote:</div><br class="Apple-interchange-newline"><div class=""><div dir="ltr" class=""><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">Hello (again),<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">I'm trying to figure out how to change my program in order to use MATIS
type and PCBDD. <span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">I managed to build my MATIS matrix successfully, but my code is now slower.
I think the main issue is that i'm using MatSetValues inside the element loop,
and passing as values the e-th local element matrix.</span></div></div></div></blockquote><div><br class=""></div>The only reason I may think about a slower code, is that MatSetValues for MATIS has indirect memory access when mapping global-to-local.</div><div>Are you preallocating the matrix properly? I mean, are you calling MatISSetPreallocation with the same input used for MatMPIAIJSetPreallocation?</div><div><br class=""><blockquote type="cite" class=""><div class=""><div dir="ltr" class=""><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class=""><span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">In a sort of pseudocode, where B is the shape functions matrix and D is a “diffusion”
matrix:<span class=""></span></span></div><p class="MsoNormal" style="margin:0cm 0cm 0.0001pt;line-height:normal;font-size:11pt;font-family:"Calibri",sans-serif"><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class=""><span class=""> </span></span></p><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">for e in localElements<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">for qp in quadraturePoints{<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">      
<span class="">                 </span>for n in localNodes {<br class="">
               
<span class="">                   </span>for m in localNodes {<span class="">            </span><br class="">
                   
<span class="">                           </span>ke += weights[qp]*detJ[qp]*B[n]^T*
D*B[m];<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt 106.2pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">}<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt 35.4pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">}<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt 35.4pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">For n in localNodes{<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt 70.8pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">For m in localNodes{<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt 35.4pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class=""><span class="">                </span>fe[n] -= ke[n* localNodes +m]*ge[e][m];//ge
is a simple array that lets me easily take into account Dirichlet conditions, for my simple case<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">}<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">for n in localNodes{<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">//<span class="">           
</span>idx [n]=LM [e][n];<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">//LM is the DOF array (rows are Local elements,
columns are local nodes, values are global dofs, i.e. row/col indices for
global assembly of K, negative values are prescribed DOFs<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; text-indent: 35.4pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">}<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">MatSetValues(K, localNodes,
(PetscInt*) &idx [0], localNodes, (PetscInt*) &idx [0], (PetscScalar*)
&ke[0], ADD_VALUES);<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">//same for
VecSetValues<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif;color:rgb(47,85,151)" lang="EN-GB" class="">}<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">Just to clarify: the array I used to create the map is a unique array for each
process, without the negative values of the prescribed DOFs; the array I’m
using in matsetvalues is each time the portion of the array used for the map relative
to the current element. In addition to that: the code is working, it gives the
same result of an older version where I used MATAIJ, but the portion of the
element assembly loop is slower, and so is the solving process (compared using
PCNONE on both, obtained same iterations to converge, same norm_2 of solution
vector).<span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">I guess using MatSetValues outside of the loop, using the same large array I
used to create the map for the matIS is supposed to be better, but I cannot see
a way to use it with this elemental assembly logic.</span></div></div></div></blockquote><div><br class=""></div><div>MatSetValues (and MatSetValuesLocal) expects 2d data for the entries. Calling these once per element is the best you can do.</div><br class=""><blockquote type="cite" class=""><div class=""><div dir="ltr" class=""><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class=""><span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">Stefano suggested to use MatSetValuesLocal: in that case what is supposed
to be idx? (I’m using global indices now).</span></div></div></div></blockquote><div><br class=""></div>You should use the corresponding local indices. I mean, if your local -> global map is (0,1,2) -> (31,44,77), then, in place of 44, you should use 1 as idx for MatSetValuesLocal</div><div><br class=""><blockquote type="cite" class=""><div class=""><div dir="ltr" class=""><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class=""><span class=""></span></span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">If I use MatSetValuesLocal, can I stick with this logic of adding values
inside the element loop?</span></div></div></div></blockquote><div><br class=""></div>Same loop, same entries. Only local indices in place of the global ones</div><div><br class=""><blockquote type="cite" class=""><div class=""><div dir="ltr" class=""><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">Is there any other way you suggest to assign values
for this case?Any suggestion would be really appreciated.<br class=""></span></div><p class="MsoNormal" style="margin:0cm 0cm 0.0001pt;line-height:normal;font-size:11pt;font-family:"Calibri",sans-serif"><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class=""><span class=""></span></span></p><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class="">I’m not sure I explained my issue properly, I can give any further
information needed.</span></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><br class=""></div><div style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; line-height: normal; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class="">Valerio<br class=""></div><p class="MsoNormal" style="margin:0cm 0cm 0.0001pt;line-height:normal;font-size:11pt;font-family:"Calibri",sans-serif"><span style="font-size:12pt;font-family:"Times New Roman",serif" lang="EN-GB" class=""><span class=""></span></span></p><div style="margin: 0cm 0cm 8pt; line-height: 107%; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;" class=""><span lang="EN-GB" class=""><span class=""> </span></span><br class="webkit-block-placeholder"></div>





</div><br class=""><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail_attr">Il giorno ven 18 gen 2019 alle ore 15:55 Valerio Barnabei <<a href="mailto:valerio.barnabei@gmail.com" class="">valerio.barnabei@gmail.com</a>> ha scritto:<br class=""></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr" class=""><div class="">The mail was still incomplete. Sorry, i will write it again.</div><div class="">Apologies.<br class=""></div></div><br class=""><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail-m_-3579635411615542843gmail_attr">Il giorno ven 18 gen 2019 alle ore 15:53 Valerio Barnabei <<a href="mailto:valerio.barnabei@gmail.com" target="_blank" class="">valerio.barnabei@gmail.com</a>> ha scritto:<br class=""></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr" class=""><div dir="ltr" class=""><div dir="ltr" class=""><div dir="ltr" class=""><div dir="ltr" class=""><div dir="ltr" class=""><div dir="ltr" class=""><div dir="ltr" class=""><div class="">Hello,</div><div class="">I'm trying to figure out how to change my program in order to use MATIS type and 
PCBDD. <br class=""></div><div class="">I managed to build my MATIS matrix successfully, but my code is now slower. I think the main issue is that i'm using MatSetValues inside the element loop, and passing as values the e-th local element matrix. In a sort of pseudocode:</div><div class=""><br class=""></div><div class="">for e in localElements:{</div><div class="">for (int qp=0;qp<ngp_tot;qp++)<br class=""></div><div class="">       for(int A=0;A<Nnodesloc;A++){<br class="">                for(int B=0;B<Nnodesloc;B++){<br class="">                    //Bat dot temp (NB: ba_n0=bat_0n)<br class="">                    double prod=temp[0][A][qp]*BaT[B][0][qp]+temp[1][A][qp]*BaT[B][1][qp];<br class="">                    //ke[A][B]+=weights[qp]*detJ[qp]*prod;<br class="">                    ke[A*Nnodesloc+B]+=weights[qp]*detJ[qp]*prod;<br class=""></div><div class=""><br class=""></div><div class=""><br class=""></div></div><div dir="ltr" class=""><div class=""><div class="">?<br class=""></div><div class="">Actually i have lots of doubts:<br class=""></div><div class="">-when using 
ISLocalToGlobalMappingCreate(), what's the blocksize?<br class=""></div>

</div></div><br class=""><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail-m_-3579635411615542843gmail-m_2365709834022617641gmail-m_3958850699414818303gmail-m_5556672655828192919gmail_attr">Il giorno lun 14 gen 2019 alle ore 15:08 Valerio Barnabei <<a href="mailto:valerio.barnabei@gmail.com" target="_blank" class="">valerio.barnabei@gmail.com</a>> ha scritto:<br class=""></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr" class=""><div class="">Thank you Stefano for your quick answer, I will try to change PC as you suggest, and I will read something about MATIS type. I will let you know if I still
have 

 doubts.<br class=""></div><div class=""><br class=""></div><div class="">Valerio<br class=""></div></div><br class=""><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="">Il giorno dom 13 gen 2019 alle ore 16:08 Stefano Zampini <<a href="mailto:stefano.zampini@gmail.com" target="_blank" class="">stefano.zampini@gmail.com</a>> ha scritto:<br class=""></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr" class="">What problem are you trying to solve?<div class="">For standard elliptic problems (e.g. poisson or elasticity) you should use a preconditioner that scales, for example PCGAMG or BoomerAMG from HYPRE (PCHYPRE, if you configured PETSc with support for HYPRE via --download-hypre)<div class="">Alternatively, since you are using FEM with local Assembly, you can use PCBDDC, but this requires few extra calls</div><div class=""><br class=""></div><div class="">- call MatSetType(K,MATIS)</div><div class="">- provide an ISLocalToGlobalMapping of local to global degrees of freedom before you set preallocation via MatSetLocalToGlobalMapping (if you provide this call, then you can use MatSetValuesLocal for both AIJ amd MATIS types)</div></div><div class=""><br class=""></div><div class=""><br class=""></div></div><br class=""><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="">Il giorno dom 13 gen 2019 alle ore 17:59 Valerio Barnabei via petsc-users <<a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov" target="_blank" class="">petsc-users@mcs.anl.gov</a>> ha scritto:<br class=""></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr" class="">
<div class="">Hello everybody,<br class=""></div><div class=""><br class=""></div><div class="">I have some doubts about the parallel solution of a simple FEM ksp problem. I searched in the mailing list but the information I found are not helping me.<br class=""></div><div class="">I
 need to control manually the parallel assemble of the main matrix, but I
 would like to use PetSC for the solution of the final linear system 
K*U=F. <br class=""></div><div class="">The algorithm I am using, loads an 
already decomposed FEM domain, and each process contributes to the 
global matrix assembly using its portion of domain decomposition (made 
in pre-processing). In the element loop, at each element I load the 
element submatrix in the global matrix via MatSetValue function. Then, 
out of the element loop, I write<br class=""></div><div class="">/*</div><div class="">...matrix preallocation<br class=""></div><div class="">...calculate element local stiffness matrix (local in a FEM sense and local in a domain decomposition sense)<br class=""></div><div class="">MatSetValue (ADD)</div><div class="">*/<br class=""></div><div class="">and then <br class=""></div><div class=""><span style="color:rgb(0,0,255)" class="">ierr=MatAssemblyBegin(K,MAT_FINAL_ASSEMBLY);CHKERRQ(ierr);<br class="">ierr=MatAssemblyEnd(K,MAT_FINAL_ASSEMBLY);CHKERRQ(ierr);<br class="">ierr=VecAssemblyBegin(F);CHKERRQ(ierr);<br class="">ierr=VecAssemblyEnd(F);CHKERRQ(ierr);</span><br class=""></div><div class=""><br class=""></div><div class="">This part scales perfectly and is sufficiently fast.</div><div class="">
My K matrix is a sort of banded diagonal matrix: my preallocation is not perfect, but it works at this stage of my work.

</div><div class="">Finally I solve the system with the ksp logic:</div><div class=""><br class=""></div><div class=""><span style="color:rgb(0,0,255)" class="">ierr=KSPCreate(PETSC_COMM_WORLD,&ksp);CHKERRQ(ierr);<br class="">ierr=KSPSetOperators(ksp,K,K);CHKERRQ(ierr);<br class="">ierr=KSPGetPC(ksp,&pc);CHKERRQ(ierr);<br class="">ierr=PCSetType(pc,PCBJACOBI);CHKERRQ(ierr); //or PCNONE, or PCJACOBI, the behaviour is almost identical, the iteration number lowers but is still really high<br class="">ierr=KSPSetTolerances(ksp,1.e-7,PETSC_DEFAULT,PETSC_DEFAULT,PETSC_DEFAULT);CHKERRQ(ierr);<br class="">ierr=KSPSetFromOptions(ksp);CHKERRQ(ierr);<br class="">ierr=KSPSolve(ksp,F,sol);<br class=""></span></div><div class=""><br class=""></div><div class="">When
 I run the code I am noticing some strange behaviours. Indeed, the 
numerical solution appear right, and the code scales if I make a simple 
strong-scaling test. However, the ksp_log and log_view (see below, logs for a 160k quad linear element uniform 2dmesh) shows me a huge number of iterations, and the
 time spent in "solve" function is very high. Furthermore, the more I 
increase the problem size keeping a constant load per process (weak 
scaling) the more iterations seems to be needed for convergence. In general, when increasing the problem size (i.e. 16M elements) the convergence is not achieved before the maximum iteration number is achieved. <br class=""></div><div class=""><br class=""></div><div class="">Question 1: Am I doing it right? Or am I making some trouble with the MPI communication management? (i'm aware that my domain decomposition does not match the petsc matrix decomposition, I'm expecting it to cripple my algorithm a bit)<br class=""></div><div class="">Question 2: Why the solver takes so much time and so many iterations? the problem is really simple, and the solution appears correct when plotted. Am I ill conditioning the system?</div><div class="">Thanks in advance for your help. I can add any further information if needed.</div><div class=""><br class=""></div><div class="">Valerio<br class=""></div>

</div>
</blockquote></div><br clear="all" class=""><div class=""><br class=""></div>-- <br class=""><div dir="ltr" class="gmail-m_-3579635411615542843gmail-m_2365709834022617641gmail-m_3958850699414818303gmail-m_5556672655828192919gmail-m_-8752206085825601650gmail-m_-5858931685459960259gmail_signature">Stefano</div>
</blockquote></div>
</blockquote></div>
</div></div></div></div></div></div></div>
</blockquote></div>
</blockquote></div>
</div></blockquote></div><br class=""></body></html>