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<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US">Great to know there is an example now.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US">Yes, -pc_fieldsplit_defect_saddle_point worked.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US">But I would like to understand what I did wrong (and why it didn’t work).
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US">After reading many posted posts, I needed to create PCFieldSplitSetIS to split the fields.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US">I set the first N indices to the field phi and the next C indices (starting from N) to the field lambda.
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US">Please tell me what I did wrong and how I can fix the lines which are now commented?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#3900A0">    PetscErrorCode ierr;<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">   
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#3900A0">KSP</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">           ksp;<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">   
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#3900A0">PC</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">            pc;<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#6C36A9">    KSPCreate(PETSC_COMM_WORLD, &ksp);<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">   
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#6C36A9">KSPSetType</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(ksp,
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#643820">KSPGMRES</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">);<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">   
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#6C36A9">KSPSetOperators</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(ksp,
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#326D74">A</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">[level],
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#326D74">A</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">[level]);<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">    ierr =
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#6C36A9">KSPGetPC</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(ksp,&pc);</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#643820">CHKERRQ</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(ierr);<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">    ierr =
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#6C36A9">PCSetType</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(pc,</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#643820">PCFIELDSPLIT</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">);</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#643820">CHKERRQ</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(ierr);<o:p></o:p></span></p>
<p class="p1"><o:p> </o:p></p>
<p class="p1">    ……..<o:p></o:p></p>
<p class="p1"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#9B2393">    for</span></b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black"> (</span><b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#9B2393">int</span></b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">
 i = </span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#1C00CF">0</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">; i < N; i++)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">      vec_zero_field_index[i] = i;<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">    <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">   
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#3900A0">PetscInt</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black"> * vec_first_field_index =
</span><b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#9B2393">NULL</span></b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">;<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">   
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#643820">PetscMalloc</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(n *
</span><b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#9B2393">sizeof</span></b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#3900A0">PetscInt</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">),
 &vec_first_field_index);<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">     <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">   
</span><b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#9B2393">for</span></b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black"> (</span><b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#9B2393">int</span></b><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">
 i = </span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#1C00CF">0</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">; i < C; i++)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">        vec_first_field_index[i] = N + i;<o:p></o:p></span></p>
<p class="p1"><o:p> </o:p></p>
<p class="p1"><span class="s1">    IS</span> zero_field_isx, first_field_isx;<o:p></o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span><span class="s2">CHKERRQ</span>(<span class="s3">ISCreateGeneral</span>(<span class="s3">PETSC_COMM_WORLD</span>, N, vec_zero_field_index,
<span class="s3">PETSC_COPY_VALUES</span>, &zero_field_isx));<o:p></o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span><span class="s2">CHKERRQ</span>(<span class="s3">ISCreateGeneral</span>(<span class="s3">PETSC_COMM_WORLD</span>, C, vec_first_field_index,
<span class="s3">PETSC_COPY_VALUES</span>, &first_field_isx));<o:p></o:p></p>
<p class="p2"><span class="apple-converted-space">   </span><o:p></o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = <span class="s3">
PCFieldSplitSetIS</span>(pc,<span class="s4">"0"</span>,zero_field_isx);<span class="apple-converted-space"> 
</span><span class="s2">CHKERRQ</span>(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = <span class="s3">
PCFieldSplitSetIS</span>(pc,<span class="s4">"1"</span>,first_field_isx);<span class="apple-converted-space"> 
</span><span class="s2">CHKERRQ</span>(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="p2"><span class="apple-converted-space">    </span><o:p></o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = <span class="s3">
PetscOptionsSetValue</span>(<span class="s5"><b>NULL</b></span>,<span class="s4">"-ksp_type"</span>,
<span class="s4">"fgmres"</span>); <span class="s2">CHKERRQ</span>(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = <span class="s3">
PetscOptionsSetValue</span>(<span class="s5"><b>NULL</b></span>,<span class="s4">"-pc_type"</span>,
<span class="s4">"fieldsplit"</span>); <span class="s2">CHKERRQ</span>(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="p1"><o:p> </o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span><span class="s6">/*</span><o:p></o:p></p>
<p class="p3"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = PetscOptionsSetValue(NULL,"-fieldsplit_0_ksp_type", "gmres"); CHKERRQ(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="p3"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = PetscOptionsSetValue(NULL,"-fieldsplit_0_pc_type", "jacobi"); CHKERRQ(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="p3"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = PetscOptionsSetValue(NULL,"-fieldsplit_1_ksp_type", "preonly"); CHKERRQ(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="p3"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = PetscOptionsSetValue(NULL,"-fieldsplit_1_pc_type", "lu"); CHKERRQ(ierr);*/<o:p></o:p></p>
<p class="p3"><o:p> </o:p></p>
<p class="p4"><span class="apple-converted-space">    </span><span class="s7">ierr =
</span><span class="s3">PetscOptionsSetValue</span><span class="s7">(</span><span class="s5"><b>NULL</b></span><span class="s7">,
</span>"-pc_fieldsplit_detect_saddle_point"<span class="s7">, </span><span class="s5"><b>NULL</b></span><span class="s7">);</span><span class="s2">CHKERRQ</span><span class="s7">(ierr);</span><o:p></o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = <span class="s3">
PetscOptionsSetValue</span>(<span class="s5"><b>NULL</b></span>, <span class="s4">
"-options_left"</span>, <span class="s5"><b>NULL</b></span>);<span class="s2">CHKERRQ</span>(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="p1"><span class="apple-converted-space">    </span>ierr = <span class="s3">
KSPSetFromOptions</span>(ksp); <span class="s2">CHKERRQ</span>(ierr);<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="background:white"><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#6C36A9">    KSPSolve</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">(ksp,
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#326D74">b</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">,
</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:#326D74">x</span><span style="font-size:8.5pt;font-family:Menlo;color:black">);<o:p></o:p></span></p>
<p class="p1"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US">Best,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;mso-fareast-language:EN-US">Karthik.<o:p></o:p></span></p>
<div style="border:none;border-top:solid #B5C4DF 1.0pt;padding:3.0pt 0cm 0cm 0cm">
<p class="MsoNormal" style="margin-bottom:12.0pt"><b><span style="font-size:12.0pt;color:black">From:
</span></b><span style="font-size:12.0pt;color:black">Matthew Knepley <knepley@gmail.com><br>
<b>Date: </b>Monday, 24 April 2023 at 17:57<br>
<b>To: </b>Chockalingam, Karthikeyan (STFC,DL,HC) <karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk><br>
<b>Cc: </b>petsc-users@mcs.anl.gov <petsc-users@mcs.anl.gov><br>
<b>Subject: </b>Re: [petsc-users] Setting up a matrix for Lagrange multiplier<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">On Mon, Apr 24, 2023 at 10:22 AM Karthikeyan Chockalingam - STFC UKRI <<a href="mailto:karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk">karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk</a>> wrote:<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0cm">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Hello,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">I was able to construct the below K matrix (using submatrices P and P^T), which is of type MATAIJ
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black">K = [A P^T</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black">       P   0]</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">and solved them using a direct solver.<o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">I modified your example to create either AIJ or Nest matrices, but use the same assembly code:<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">  <a href="https://gitlab.com/petsc/petsc/-/merge_requests/6368">https://gitlab.com/petsc/petsc/-/merge_requests/6368</a><o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0cm">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">However, I was reading online that this is a saddle point problem and I should be employing PCFIELDSPLIT.
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Since I have one monolithic matrix K, I was not sure how to split the fields.<o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">With this particular matrix, you can use<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">  -pc_fieldsplit_detect_saddle_point<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">and it will split it automatically.<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">  Thanks,<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">     Matt<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0cm">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Best regards,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Karthik.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<div style="border:none;border-top:solid #B5C4DF 1.0pt;padding:3.0pt 0cm 0cm 0cm">
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;margin-bottom:12.0pt"><b><span style="font-size:12.0pt;color:black">From:
</span></b><span style="font-size:12.0pt;color:black">Chockalingam, Karthikeyan (STFC,DL,HC) <<a href="mailto:karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk" target="_blank">karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk</a>><br>
<b>Date: </b>Wednesday, 19 April 2023 at 17:52<br>
<b>To: </b>Matthew Knepley <<a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank">knepley@gmail.com</a>><br>
<b>Cc: </b><a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov" target="_blank">petsc-users@mcs.anl.gov</a> <<a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov" target="_blank">petsc-users@mcs.anl.gov</a>><br>
<b>Subject: </b>Re: [petsc-users] Setting up a matrix for Lagrange multiplier</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black"> I have declared the mapping </span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black"> </span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black">  ISLocalToGlobalMapping mapping;</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black">    ISLocalToGlobalMappingCreate(PETSC_COMM_WORLD, 1, n, nindices, PETSC_COPY_VALUES, &mapping);</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black"> </span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black">But when I use MatSetValuesLocal(), how do I know the above mapping is employed because it is not one of the parameters passed to the function?</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black"> </span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black">Thank you.</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black"> </span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black">Kind regards,</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;background:white">
<span style="font-size:11.0pt;color:black">Karthik.</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<div style="border:none;border-top:solid #B5C4DF 1.0pt;padding:3.0pt 0cm 0cm 0cm">
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;margin-bottom:12.0pt"><b><span style="font-size:12.0pt;color:black">From:
</span></b><span style="font-size:12.0pt;color:black">Matthew Knepley <<a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank">knepley@gmail.com</a>><br>
<b>Date: </b>Tuesday, 18 April 2023 at 16:21<br>
<b>To: </b>Chockalingam, Karthikeyan (STFC,DL,HC) <<a href="mailto:karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk" target="_blank">karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk</a>><br>
<b>Cc: </b><a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov" target="_blank">petsc-users@mcs.anl.gov</a> <<a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov" target="_blank">petsc-users@mcs.anl.gov</a>><br>
<b>Subject: </b>Re: [petsc-users] Setting up a matrix for Lagrange multiplier</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">On Tue, Apr 18, 2023 at 11:16 AM Karthikeyan Chockalingam - STFC UKRI <<a href="mailto:karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk" target="_blank">karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk</a>>
 wrote:<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<div>
<p class="m-968874379040273580m-4128250693350498318p1">Thank you for your response. I spend some time understanding how<o:p></o:p></p>
<p class="m-968874379040273580m-4128250693350498318p1">MatSetValuesLocal and ISLocalToGlobalMappingCreate work.<o:p></o:p></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">You can look at SNES ex28 where we do this with DMCOMPOSITE.<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Q1) Will the matrix K be of type MATMPIAIJ or MATIS?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black">K = [A P^T</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black">       P   0]</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">I assume MPIAIJ since IS is only used for Neumann-Neumann decompositions.<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Q2) Can I use both MatSetValues() to MatSetValuesLocal() to populate K? Since I have already used MatSetValues() to construct A.<o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">You can, and there would be no changes in serial if K is exactly the upper left block, but in parallel global indices would change.<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Q3) What are the advantages of using MatSetValuesLocal()? Is it that I can construct P directly using local indies and map the entrees to the global
 index in K?<o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">You have a monolithic K, so that you can use sparse direct solvers to check things. THis is impossible with separate storage.<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Q4) I probably don’t have to construct an independent P matrix<o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">You wouldn't in this case.<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">  Thanks,<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">     Matt<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Best regards,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Karthik.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<div style="border:none;border-top:solid #B5C4DF 1.0pt;padding:3.0pt 0cm 0cm 0cm">
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;margin-bottom:12.0pt"><b><span style="font-size:12.0pt;color:black">From:
</span></b><span style="font-size:12.0pt;color:black">Matthew Knepley <</span><span style="font-size:11.0pt"><a href="mailto:knepley@gmail.com" target="_blank"><span style="font-size:12.0pt">knepley@gmail.com</span></a></span><span style="font-size:12.0pt;color:black">><br>
<b>Date: </b>Tuesday, 18 April 2023 at 11:08<br>
<b>To: </b>Chockalingam, Karthikeyan (STFC,DL,HC) <</span><span style="font-size:11.0pt"><a href="mailto:karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk" target="_blank"><span style="font-size:12.0pt">karthikeyan.chockalingam@stfc.ac.uk</span></a></span><span style="font-size:12.0pt;color:black">><br>
<b>Cc: </b></span><span style="font-size:11.0pt"><a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov" target="_blank"><span style="font-size:12.0pt">petsc-users@mcs.anl.gov</span></a></span><span style="font-size:12.0pt;color:black"> <</span><span style="font-size:11.0pt"><a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov" target="_blank"><span style="font-size:12.0pt">petsc-users@mcs.anl.gov</span></a></span><span style="font-size:12.0pt;color:black">><br>
<b>Subject: </b>Re: [petsc-users] Setting up a matrix for Lagrange multiplier</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">On Tue, Apr 18, 2023 at 5:24 AM Karthikeyan Chockalingam - STFC UKRI via petsc-users <<a href="mailto:petsc-users@mcs.anl.gov" target="_blank">petsc-users@mcs.anl.gov</a>>
 wrote:<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black">Hello,</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black"> </span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black">I'm solving a problem using the Lagrange multiplier, the matrix has the form</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black"> </span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black">K = [A P^T</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;color:black">       P   0]</span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">I am familiar with constructing K using MATMPIAIJ. However, I would like to know if had [A], can I augment it with [P], [P^T] and [0] of type MATMPIAIJ?
 Likewise for vectors as well.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Can you please point me to the right resource, if it is a common operation in PETSc?<o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">You can do this at least 2 ways:<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">  1) Assemble you submatrices directly into the larger matrix by constructing local-to-global maps for the emplacement. so that you do<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">      not change your assembly code, except to change MatSetValues() to MatSetValuesLocal(). This is usually preferable.<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">  2) Use MATNEST and VecNEST to put pointers to submatrices and subvectors directly in.<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">  Thanks,<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">     Matt<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Many thanks.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Kind regards,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">Karthik.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"><br clear="all">
<o:p></o:p></span></p>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span class="m-968874379040273580m-4128250693350498318gmailsignatureprefix"><span style="font-size:11.0pt">--
</span></span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments
 lead.<br>
-- Norbert Wiener<o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"><a href="http://www.cse.buffalo.edu/~knepley/" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a><o:p></o:p></span></p>
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</blockquote>
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<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"><br clear="all">
<o:p></o:p></span></p>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span class="m-968874379040273580gmailsignatureprefix"><span style="font-size:11.0pt">--
</span></span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt">What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments
 lead.<br>
-- Norbert Wiener<o:p></o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"> <o:p></o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt"><a href="http://www.cse.buffalo.edu/~knepley/" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a><o:p></o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><br clear="all">
<o:p></o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal"><span class="gmailsignatureprefix"><span style="font-size:11.0pt">--
</span></span><span style="font-size:11.0pt"><o:p></o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt">What most experimenters take for granted before they begin their experiments is infinitely more interesting than any results to which their experiments lead.<br>
-- Norbert Wiener<o:p></o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
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<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt"><a href="http://www.cse.buffalo.edu/~knepley/" target="_blank">https://www.cse.buffalo.edu/~knepley/</a><o:p></o:p></span></p>
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