Download cgdilu.eso

Back to the list

   1 : C CGDILU    SOURCE    CHAT      05/01/12    21:53:22     5004           
   2 :       SUBROUTINE CGDILU(N,NNZ,ROWPTR,COLIND,VAL,
   3 :      $     B,X,
   4 :      $     DINV,
   5 :      $     LRES,
   6 :      $     R,P,Q,Z,
   7 :      $     ITER,RESID,IMPR,IRET)
   8 :       IMPLICIT INTEGER(I-N)
   9 :       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z)
  10 : C***********************************************************************
  11 : C NOM         : CGDILU
  12 : C DESCRIPTION :
  13 : C     Résolution d'un système linéaire Ax=b
  14 : C     par la méthode du gradient conjugué 
  15 : C     préconditionné par la factorisation D-ILU de A.
  16 : C
  17 : C LANGAGE     : FORTRAN 77 + chouhia ESOPE (pour les E/S)
  18 : C AUTEUR      : Stéphane GOUNAND (CEA/DRN/DMT/SEMT/TTMF)
  19 : C               mél : gounand@semt2.smts.cea.fr
  20 : C REFERENCE (bibtex-like) :
  21 : C  @BOOK{templates,
  22 : C        AUTHOR={R.Barrett, M.Berry, T.F.Chan, J.Demmel, J.Donato,
  23 : C                J.Dongarra, V.Eijkhout, R.Pozo, C.Romine,
  24 : C                H. Van der Vorst},
  25 : C        TITLE={Templates for the Solution of Linear Systems :
  26 : C               Building Blocks for Iterative Methods},
  27 : C        PUBLISHER={SIAM}, YEAR={1994}, ADDRESS={Philadelphia,PA} }
  28 : C  -> URL : http://www.netlib.org/templates/Templates.html
  29 : C***********************************************************************
  30 : C APPELES (BLAS 1) : DCOPY, DAXPY (subroutines)
  31 : C                    DNRM2, DDOT  (functions)
  32 : C APPELES (Calcul) : DMOMV  : produit Matrice Morse - Vecteur
  33 : C                    PSDILU : Preconditionner solve
  34 : C                             (Montée-Descente adaptée à D-ILU)
  35 : C***********************************************************************
  36 : C ENTREES            : N, NNZ, 
  37 : C                      ROWPTR, COLIND, VAL, 
  38 : C                      B, DINV, IMPR
  39 : C ENTREES/SORTIES    : X, R, P, Q, Z, ITER, RESID
  40 : C SORTIES            : LRES, IRET
  41 : C CODE RETOUR (IRET) : 0 si ok
  42 : C                     <0 si problème (non utilisé !)
  43 : C                     >0 si l'algorithme n'a pas convergé
  44 : C     N      : nombre de degrés de liberté
  45 : C     NNZ    : nombre de valeurs non nulles de la matrice Morse
  46 : C     ROWPTR, COLIND, VAL : pointeur de ligne, index de colonne
  47 : C                           et valeurs de la matrice Morse
  48 : C     B      : vecteur second membre
  49 : C     DINV   : vecteur contenant les inverses des pivots 
  50 : C              de la factorisation D-ILU de A.
  51 : C     IMPR   : niveau d'impression (0..4)
  52 : C     X      : vecteur des inconnues.
  53 : C              En entrée, contient l'estimation x(0).
  54 : C              En sortie, la solution trouvée (si la méthode
  55 : C              a convergé).
  56 : C     R,P,Q,Z: vecteurs de travail initialisés et détruits
  57 : C              dans prcg (on peut en utiliser moins ?).
  58 : C     ITER   : type INTEGER.
  59 : C              En entrée, contient le nombre maximum 
  60 : C                d'itérations à effectuer. 
  61 : C              En sortie, contient le nombre d'itérations 
  62 : C                réellement effectuées.
  63 : C     RESID  : type REAL*8.
  64 : C              En entrée, la valeur maximale du résidu à
  65 : C                convergence de l'algorithme mesurée comme suit :
  66 : C                    norme[L2](b - A*x) / norme[L2]( b )
  67 : C              En sortie, la valeur effective de cette mesure.
  68 : C     LRES   : pointeur sur segment MLREEL (include SMLREEL)
  69 : C              contient l'historique de la valeur de RESID en
  70 : C              fonction du nombre d'itérations effectuées.
  71 : C
  72 : C***********************************************************************
  73 : C VERSION    : v1, 02/04/98, version initiale
  74 : C HISTORIQUE : v1, 02/04/98, création
  75 : C HISTORIQUE :
  76 : C HISTORIQUE :
  77 : C***********************************************************************
  78 : C Prière de PRENDRE LE TEMPS de compléter les commentaires
  79 : C en cas de modification de ce sous-programme afin de faciliter
  80 : C la maintenance !
  81 : C***********************************************************************
  82 : *     
  83 : *     .. Includes .. a commenter si mise au point ok
  84 : -INC CCOPTIO
  85 :       INTEGER IMPR
  86 : *     .. Scalar Arguments ..
  87 :       INTEGER  N,NNZ
  88 :       INTEGER  ITER,IRET
  89 :       REAL*8   RESID
  90 : *     ..
  91 : *     .. Array Arguments ..
  92 : *     .. Matrices stockées en Morse
  93 :       INTEGER ROWPTR(N+1)
  94 :       INTEGER COLIND(NNZ)
  95 :       REAL*8  VAL(NNZ)
  96 : *     .. Vecteurs
  97 :       REAL*8  B(N)
  98 :       REAL*8  X(N)
  99 :       REAL*8  DINV(N)
 100 :       REAL*8  LRES(ITER)
 101 :       REAL*8  R(N),P(N),Q(N),Z(N)
 102 : *     
 103 : *     
 104 : *     .. Variables locales
 105 : *     .. Parameters
 106 :       REAL*8     ZERO      , ONE
 107 :       PARAMETER (ZERO=0.0D0, ONE=1.0D0)
 108 : *     ..
 109 :       INTEGER MAXIT
 110 :       REAL*8 ALPHA,BETA,RHO,RHO1,TOL,BNRM2
 111 :       REAL*8 DDOT,DNRM2
 112 : *     ..
 113 : *     .. External subroutines and functions..
 114 :       EXTERNAL DAXPY,DCOPY,DDOT,DNRM2
 115 : *      EXTERNAL STOPTEST2
 116 : *     ..
 117 : *     .. Executable Statements ..
 118 : *     
 119 : 
 120 :       IRET  = 0
 121 :       MAXIT = ITER
 122 :       TOL   = RESID
 123 :       IF(IMPR.GT.5) WRITE(IOIMP,*) 'Entrée dans cgdilu.eso'
 124 : *     
 125 : *     Calcul du résidu initial
 126 : *     
 127 : C                    r(0)=b
 127 :       CALL DCOPY(N,B,1,R,1)
 128 :       IF(IMPR.GT.6) THEN
 129 :          WRITE(IOIMP,*) 'r(0)=b'
 130 :       ENDIF
 131 :       IF (DNRM2(N,X,1).NE.ZERO) THEN
 132 : C                    r(0)=b-Ax
 132 :          CALL DMOMV ('No transpose',N,-ONE, 
 133 :      $        NNZ,ROWPTR,COLIND,VAL,
 134 :      $        X,ONE,R)
 135 :          IF(IMPR.GT.6) THEN
 136 :             WRITE(IOIMP,*) 'r(0)=b-Ax'
 137 :          ENDIF
 138 : * Je ne comprends pas cette ligne de code qui
 139 : * vient de CGREVCOM.f
 140 : *         IF (DNRM2(N,R,1).LT.TOL) GOTO 30
 141 :       ENDIF
 142 : *     
 143 :       ITER = 0
 144 : 
 145 : * On ne peut pas normer par B à cause des 1.E30
 146 :       BNRM2 = DNRM2(N,B,1)
 147 :       IF(IMPR.GT.5) THEN
 148 :          WRITE(IOIMP,*) '||B||=',BNRM2
 149 :       ENDIF
 150 : 
 151 :       IF (BNRM2.EQ.ZERO) BNRM2 = ONE
 152 :       RESID = DNRM2(N,R,1) / BNRM2
 153 : *      RESID = DNRM2(N,R,1)
 154 :       IF(IMPR.GT.5) THEN
 155 :          WRITE(IOIMP,*) 'Résidu initial=',RESID
 156 :       ENDIF
 157 : 
 158 :       IF (RESID.LE.TOL) THEN
 159 :          IRET = 0
 160 :          GOTO 30
 161 :       ENDIF
 162 : 
 163 : *     
 164 :  10   CONTINUE
 165 : *     
 166 : *     Perform (Preconditioned) Conjugate Gradient Iteration.
 167 : *     
 168 :       ITER = ITER +1
 169 :       IF(IMPR.GT.6) THEN
 170 :          WRITE(IOIMP,*) 'ITER=',ITER
 171 :       ENDIF
 172 : 
 173 : *     
 174 : *     Preconditioner Solve (D-ILU)
 175 : *
 176 : C                    Mz(i-1)=r(i-1)
 176 :       CALL PSDILU(N,NNZ,ROWPTR,COLIND,VAL,
 177 :      $     DINV,
 178 :      $     Z,R)
 179 : *     
 180 : *     
 181 : C                   rho(i-1)=r(i-1)'z(i-1)
 182 :       RHO = DDOT(N,R,1,Z,1)
 183 : *     
 184 : *     Compute direction vector P
 185 : *     
 186 :       IF (ITER.GT.1) THEN
 187 : C                   beta(i-1)=rho(i-1)/rho(i-2)
 188 :          BETA = RHO / RHO1
 189 : C                   p(i)=z(i-1)+beta(i-1)p(i-1)
 189 :          CALL DAXPY(N,BETA,P,1,Z,1)
 189 :          CALL DCOPY(N,Z,1,P,1)
 190 :       ELSE
 191 : C                   p(1)=z(0)
 191 :          CALL DCOPY(N,Z,1,P,1)
 192 :       ENDIF
 193 : *     
 194 : *     Compute scalar ALPHA (save A*p to q)
 195 : *     
 196 : C                   q(i)=Ap(i)
 196 :       CALL DMOMV('No transpose',N,ONE, 
 197 :      $     NNZ,ROWPTR,COLIND,VAL,
 198 :      $     P,ZERO,Q)
 199 : C                   alpha(i)=rho(i-1)/(p(i)'q(i))
 200 :       ALPHA = RHO / DDOT(N,P,1,Q,1)
 201 : *     
 202 : *     Compute current solution vector x
 203 : *     
 204 : C                   x(i)=x(i-1)+alpha(i)p(i)
 204 :       CALL DAXPY(N,ALPHA,P,1,X,1)
 205 :       IF(IMPR.GT.7) THEN
 206 :          WRITE(IOIMP,*) 'X=',(X(III),III=1,N)
 207 :       ENDIF
 208 : 
 209 : *     
 210 : *     Compute residual vector R, find norm,
 211 : *     then check for tolerance
 212 : *     
 213 : C                   r(i)=r(i-1)-alpha(i)r(i)
 213 :       CALL DAXPY(N,-ALPHA,Q,1,R,1)
 214 : *     
 215 :       RESID = DNRM2(N,R,1) / BNRM2
 216 : *      RESID = DNRM2(N,R,1)
 217 :       IF(IMPR.GT.6) THEN
 218 :          WRITE(IOIMP,*) 'Résidu=',RESID
 219 :       ENDIF
 220 :       LRES(ITER)=RESID
 221 : *     
 222 : *     Iteration successful
 223 : *     
 224 :       IF (RESID.LE.TOL) THEN
 225 :          IRET = 0
 226 : *     
 227 : *     Iteration fails
 228 : *     
 229 :       ELSE IF (ITER.EQ.MAXIT) THEN
 230 :          IRET = 1
 231 : *     
 232 : *     Do some more
 233 : *     
 234 :       ELSE
 235 :          RHO1 = RHO
 236 :          GOTO 10
 237 :       ENDIF
 238 : *     
 239 : *     Normal termination
 240 : *     
 241 :  30   CONTINUE
 242 :       RETURN
 243 : *     
 244 : *     End of CGDILU.
 245 : *     
 246 :       END
 247 : 
 248 :  
 249 :  
 250 :  

© Cast3M 2003 - All rights reserved.
Disclaimer