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<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal">Barry, thanks for the clarification. <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal">Jiannan<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<div style="border:none;border-top:solid #E1E1E1 1.0pt;padding:3.0pt 0in 0in 0in">
<p class="MsoNormal"><b>From:</b> Barry Smith <bsmith@petsc.dev> <br>
<b>Sent:</b> Monday, May 30, 2022 7:49 PM<br>
<b>To:</b> Tu, Jiannan <Jiannan_Tu@uml.edu><br>
<b>Cc:</b> petsc-users@mcs.anl.gov<br>
<b>Subject:</b> Re: [petsc-users] Using matrix-free with KSP<o:p></o:p></p>
</div>
</div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"><b><span style="color:red">This e-mail originated from outside the UMass Lowell network.</span></b>
<o:p></o:p></p>
<div class="MsoNormal" align="center" style="text-align:center">
<hr size="2" width="100%" align="center">
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
<p class="MsoNormal">  50,000 * 50,000 > 2^31 (roughly 2 billion) hence we cannot represent even the length of a vector using 32 bit integers; just to do "book keeping" of dimensions requires using 64 bit integers. Using 64 bit integers should not slow PETSc
 significantly, especially in matrix-free mode.<o:p></o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
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<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal"><br>
<br>
<o:p></o:p></p>
<blockquote style="margin-top:5.0pt;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<p class="MsoNormal">On May 30, 2022, at 7:33 PM, Tu, Jiannan <<a href="mailto:Jiannan_Tu@uml.edu">Jiannan_Tu@uml.edu</a>> wrote:<o:p></o:p></p>
</div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal">I tried the matrix-free method. Since the number of the unknown is large, say 50000, then the number of matrix elements is 50000^2, which is greater than the max number represented by the 32-bit int. PETSC gives an error message: “Mesh
 of 50,000 by 50,000 by 1 (dof) is too large for 32 bit indices.”<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">I know using the 64-bit int option when compiling PETSC can avoid this error. However, it seems that 64-bit int makes the PETSC relatively slow. I wonder why the matrix-free method still counts the total number of matrix elements even though
 they are not stored. Any other ways around it?<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">Thank you,<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">Jiannan<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<div style="border:none;border-top:solid #E1E1E1 1.0pt;padding:3.0pt 0in 0in 0in">
<div>
<p class="MsoNormal"><b>From:</b><span class="apple-converted-space"> </span>Barry Smith <<a href="mailto:bsmith@petsc.dev">bsmith@petsc.dev</a>><span class="apple-converted-space"> </span><br>
<b>Sent:</b><span class="apple-converted-space"> </span>Tuesday, May 24, 2022 2:13 PM<br>
<b>To:</b><span class="apple-converted-space"> </span>Tu, Jiannan <<a href="mailto:Jiannan_Tu@uml.edu">Jiannan_Tu@uml.edu</a>><br>
<b>Cc:</b><span class="apple-converted-space"> </span><a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov">petsc-users@mcs.anl.gov</a><br>
<b>Subject:</b><span class="apple-converted-space"> </span>Re: [petsc-users] Using matrix-free with KSP<o:p></o:p></p>
</div>
</div>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><b><span style="color:red">This e-mail originated from outside the UMass Lowell network.</span></b><o:p></o:p></p>
</div>
<div class="MsoNormal" align="center" style="text-align:center">
<hr size="2" width="100%" align="center">
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
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</div>
<div>
<p class="MsoNormal">   You can use MatCreateMFFD <a href="https://urldefense.com/v3/__https:/petsc.org/main/docs/manualpages/Mat/MatCreateMFFD/__;!!PVKG_VDCxu5g!stxq2NWGVjUihvHBQC9Rlk0aHVoowcy0PTQYMcQxQ4DqOEC05KSw6TmstSXKckiUgelHzy4ue-d10-zlXkw$">https://petsc.org/main/docs/manualpages/Mat/MatCreateMFFD/</a><span class="apple-converted-space"> </span>MatMFFDSetFunction MatSetFromOptions MatMFFDSetBase
 and provide the matrix to KSP. Note you will need to use -pc_type none or provide your own custom preconditioner with <a href="https://urldefense.com/v3/__https:/petsc.org/main/docs/manualpages/PC/PCSHELL/__;!!PVKG_VDCxu5g!stxq2NWGVjUihvHBQC9Rlk0aHVoowcy0PTQYMcQxQ4DqOEC05KSw6TmstSXKckiUgelHzy4ue-d1cA4fKGw$">https://petsc.org/main/docs/manualpages/PC/PCSHELL/</a><o:p></o:p></p>
</div>
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<p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
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<p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
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<p class="MsoNormal"><br>
<br>
<br>
<o:p></o:p></p>
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<blockquote style="margin-top:5.0pt;margin-bottom:5.0pt">
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<p class="MsoNormal">On May 24, 2022, at 1:21 PM, Tu, Jiannan <<a href="mailto:Jiannan_Tu@uml.edu">Jiannan_Tu@uml.edu</a>> wrote:<o:p></o:p></p>
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<p class="MsoNormal"> <o:p></o:p></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt">I want to use a matrix-free matrix to solve a large linear equation system because the matrix is too large to be stored. Petsc user manual describes matrix-free method for SNES with examples. The matrix-free
 matrices section explains how to set up such a matrix, but I can't find any example of matrix-free method with KSP. <span style="color:black;background:white">I am wondering how to apply the method to KSP iterative solver in parallel.</span></span><o:p></o:p></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt"> </span><o:p></o:p></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt;color:black;background:white">I greatly appreciate your help for me to understand this topic. </span><o:p></o:p></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt"> </span><o:p></o:p></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt;color:black;background:white">Jiannan Tu</span><o:p></o:p></p>
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</blockquote>
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<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
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