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Numérotation des lignes :

  1. C MEILTP SOURCE GOUNAND 05/06/06 21:15:36 5078
  2. SUBROUTINE MEILTP(NTT,NNZA,A,JA,IA,
  3. $ XLFIL,XDTOL,XSPIV,NNZMLU,
  4. $ ALU,JLU,JU,NNZLU,
  5. $ IWORK,JWORK,RWORK,
  6. $ IPERM,JPERM,
  7. $ IMPR,IRET)
  8. IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z)
  9. IMPLICIT INTEGER (I-N)
  10. C***********************************************************************
  11. C NOM : MEILTP
  12. C DESCRIPTION :
  13. C Calcul du préconditionneur ILUTP d'une matrice Morse
  14. C ILUT : Incomplete LU factorization with dual truncation strategy
  15. C La matrice Morse est au format CSR (Column Sparse Row)
  16. C Le préconditionneur est au format MSR (Modified Sparse Row,
  17. C stockage de l'inverse de la diagonale) (ALU, JLU).
  18. C JU est un tableau supplémentaire pour le repérage des diagonales.
  19. C (voir la doc. de Sparskit version 2)
  20. C
  21. C LANGAGE : FORTRAN 77 (sauf E/S)
  22. C AUTEUR : Stéphane GOUNAND (CEA/DRN/DMT/SEMT/LTMF)
  23. C mél : gounand@semt2.smts.cea.fr
  24. C REFERENCE (bibtex-like) :
  25. C @BOOK{templates,
  26. C AUTHOR={R.Barrett, M.Berry, T.F.Chan, J.Demmel, J.Donato,
  27. C J.Dongarra, V.Eijkhout, R.Pozo, C.Romine,
  28. C H. Van der Vorst},
  29. C TITLE={Templates for the Solution of Linear Systems :
  30. C Building Blocks for Iterative Methods},
  31. C PUBLISHER={SIAM}, YEAR={1994}, ADDRESS={Philadelphia,PA} }
  32. C -> URL : http://www.netlib.org/templates/Templates.html
  33. C Sparskit : a basic tool kit for sparse matrix computations
  34. C Version 2 (Youcef Saad)
  35. C -> URL : http://www.cs.umn.edu/Research/arpa/SPARSKIT/sparskit.html
  36. C REMARQUES :
  37. C Quelques parties pourraient être améliorés :
  38. C - l'algorithme de quicksplit (cf.qsplit.eso)
  39. C - la partie où l'on doit effectuer l'élimination dans le bon ordre
  40. C pourrait utiliser un algorithme de tri type quicksort
  41. C
  42. C On a tenté de corriger les bugs de la version Saad
  43. C signalés par *!
  44. C
  45. C***********************************************************************
  46. C APPELES : QSPLIT
  47. C APPELE PAR : PRILUT
  48. C***********************************************************************
  49. C ENTREES : NTT,NNZA,A,JA,IA,XLFIL,XDTOL,NNZMLU,IVARI
  50. C ENTREES/SORTIES : IWORK,JWORK,RWORK (tableaux de travail)
  51. C SORTIES : ALU,JLU,JU,NNZLU
  52. C CODE RETOUR (IRET) : = 0 si tout s'est bien passé
  53. C***********************************************************************
  54. C VERSION : v1, 08/04/04, version initiale
  55. C HISTORIQUE : v1, 08/04/04, création
  56. C HISTORIQUE :
  57. C HISTORIQUE :
  58. C***********************************************************************
  59. C Prière de PRENDRE LE TEMPS de compléter les commentaires
  60. C en cas de modification de ce sous-programme afin de faciliter
  61. C la maintenance !
  62. C***********************************************************************
  63.  
  64. -INC PPARAM
  65. -INC CCOPTIO
  66. -INC CCREEL
  67. * .. Scalar Arguments ..
  68. INTEGER NTT,NNZA,NNZMLU,NNZLU
  69. INTEGER IMPR,IRET
  70. REAL*8 XDTOL,XLFIL
  71. * ..
  72. * .. Array Arguments ..
  73. REAL*8 A(NNZA),ALU(NNZMLU+1)
  74. INTEGER JA(NNZA),IA(NTT+1),JU(NTT),JLU(NNZMLU+1)
  75. INTEGER IWORK(NTT)
  76. INTEGER JWORK(NTT)
  77. REAL*8 RWORK(NTT)
  78. INTEGER IPERM(NTT)
  79. INTEGER JPERM(NTT)
  80. *
  81. * .. Variables locales
  82. * .. Parameters
  83. REAL*8 ZERO ,ONE
  84. PARAMETER (ZERO=0.0D0,ONE=1.0D0)
  85. * ..
  86. C Nombre de pivots petits
  87. INTEGER NBPIVP
  88. C Nombre de pivots inférieurs à 0
  89. INTEGER NBPIVI
  90. *
  91. INTEGER ILFIL,ILFILL,ILFILU
  92. INTEGER COL,COLLU
  93. INTEGER IJA,ILEN,ILENL,ILENU,ITT,ISTRT,ISTOP
  94. INTEGER JJL,JPOS,JROW,KJL,KLU
  95. INTEGER LEN,LENL,LENU
  96. INTEGER JU0,ITMP
  97. REAL*8 FACT,RTMP,TERMLU,TNORM,VAL,VALPIV,PETIT
  98. REAL*8 XNTLIG
  99. * REAL*8 XPOND1,XPOND2
  100. *
  101. * Executable statements
  102. *
  103. IF (XLFIL.LT.0.D0) THEN
  104. WRITE(IOIMP,*) 'XLFIL.LT.0.D0 non acceptable'
  105. GOTO 9999
  106. ENDIF
  107. PETIT=XZPREC**(0.75D0)
  108. NBPIVP=0
  109. NBPIVI=0
  110. c-----------------------------------------------------------------------
  111. c initialize ju0 (points to next element to be added to alu,jlu)
  112. c and pointer array.
  113. c-----------------------------------------------------------------------
  114. JU0=NTT+2
  115. JLU(1)=JU0
  116. *
  117. * Initialize permutation arrays
  118. *
  119. DO ITT=1,NTT
  120. JWORK(ITT)=0
  121. IPERM(ITT)=ITT
  122. JPERM(ITT)=ITT
  123. ENDDO
  124. *
  125. * On boucle sur les ddl
  126. *
  127. DO 1 ITT=1,NTT
  128. * Calcul de la norme de la ittème ligne
  129. ISTRT=IA(ITT)
  130. ISTOP=IA(ITT+1)-1
  131. TNORM=ZERO
  132. DO 11 IJA=ISTRT,ISTOP
  133. TNORM=TNORM+ABS(A(IJA))
  134. 11 CONTINUE
  135. TNORM=TNORM/DBLE(ISTOP-ISTRT+1)
  136. IF (TNORM.LE.XPETIT) THEN
  137. WRITE(IOIMP,*) 'La ligne ',ITT,' est nulle...'
  138. GOTO 9999
  139. ENDIF
  140. * On stocke la ittème ligne de A dans IWORK,RWORK en distinguant les
  141. * parties triangulaires inférieures et supérieurs.
  142. *
  143. * On peut le programmer autrement compte tenu du fait que les
  144. * colonnes sont ordonnées
  145. *
  146. LENU=1
  147. LENL=0
  148. IWORK(ITT)=ITT
  149. RWORK(ITT)=ZERO
  150. JWORK(ITT)=ITT
  151.  
  152. DO 12 IJA=ISTRT,ISTOP
  153. *! COL=JA(IJA)
  154. COL=JPERM(JA(IJA))
  155. VAL=A(IJA)
  156. IF (COL.LT.ITT) THEN
  157. LENL=LENL+1
  158. IWORK(LENL)=COL
  159. RWORK(LENL)=VAL
  160. JWORK(COL) =LENL
  161. ELSEIF (COL.EQ.ITT) THEN
  162. RWORK(ITT)=VAL
  163. ELSE
  164. LENU=LENU+1
  165. JPOS=ITT+LENU-1
  166. IWORK(JPOS)=COL
  167. RWORK(JPOS)=VAL
  168. JWORK(COL) =JPOS
  169. ENDIF
  170. 12 CONTINUE
  171. * On a enlevé les stratégies bizarres
  172. XNTLIG=DBLE(NNZA)/DBLE(NTT)
  173. ILFIL=INT((XNTLIG-1.D0)*XLFIL/2.D0)
  174. ILFILL=ILFIL
  175. ILFILU=ILFIL
  176. * Elimination avec les lignes précédentes
  177. JJL=0
  178. LEN=0
  179. 13 CONTINUE
  180. JJL=JJL+1
  181. IF (JJL.LE.LENL) THEN
  182. c-----------------------------------------------------------------------
  183. c in order to do the elimination in the correct order we must select
  184. c the smallest column index among jw(k), k=jj+1, ..., lenl.
  185. c-----------------------------------------------------------------------
  186. JROW=IWORK(JJL)
  187. KJL=JJL
  188. c determine smallest column index
  189. DO 132 ILENL=JJL+1,LENL
  190. IF (IWORK(ILENL).LT.JROW) THEN
  191. JROW=IWORK(ILENL)
  192. KJL=ILENL
  193. ENDIF
  194. 132 CONTINUE
  195. IF (KJL.NE.JJL) THEN
  196. ITMP=IWORK(JJL)
  197. IWORK(JJL)=IWORK(KJL)
  198. IWORK(KJL)=ITMP
  199. JWORK(JROW)=JJL
  200. JWORK(ITMP)=KJL
  201. RTMP=RWORK(JJL)
  202. RWORK(JJL)=RWORK(KJL)
  203. RWORK(KJL)=RTMP
  204. ENDIF
  205. c zero out element in row by setting jw(n+jrow) to zero.
  206. JWORK(JROW)=0
  207. c get the multiplier for row to be eliminated (jrow).
  208. FACT=RWORK(JJL)*ALU(JROW)
  209. IF (ABS(FACT).LE.XDTOL) THEN
  210. GOTO 13
  211. ENDIF
  212. c
  213. c combine current row and row jrow
  214. c
  215. DO 134 KLU=JU(JROW),JLU(JROW+1)-1
  216. TERMLU=FACT*ALU(KLU)
  217. *! COLLU =JLU(KLU)
  218. COLLU =JPERM(JLU(KLU))
  219. JPOS =JWORK(COLLU)
  220. IF (COLLU.GE.ITT) THEN
  221. c dealing with upper part (including diagonal)
  222. IF (JPOS.EQ.0) THEN
  223. c this is a fill-in element
  224. LENU=LENU+1
  225. IF (LENU.GT.NTT-ITT+1) THEN
  226. WRITE(IOIMP,*) 'pb. matrice U'
  227. GOTO 9999
  228. ENDIF
  229. IWORK(ITT+LENU-1)=COLLU
  230. JWORK(COLLU)=ITT+LENU-1
  231. RWORK(ITT+LENU-1)=-TERMLU
  232. ELSE
  233. c this is not a fill-in element
  234. RWORK(JPOS)=RWORK(JPOS)-TERMLU
  235. ENDIF
  236. ELSE
  237. c dealing with lower part.
  238. IF (JPOS.EQ.0) THEN
  239. c this is a fill-in element
  240. LENL=LENL+1
  241. IF (LENL.GT.ITT-1) THEN
  242. WRITE(IOIMP,*) 'pb. matrice L'
  243. WRITE(IOIMP,*) 'LENL=',LENL
  244. WRITE(IOIMP,*) 'ITT=',ITT
  245. GOTO 9999
  246. ENDIF
  247. IWORK(LENL) =COLLU
  248. JWORK(COLLU)=LENL
  249. RWORK(LENL) =-TERMLU
  250. ELSE
  251. c this is not a fill-in element
  252. RWORK(JPOS)=RWORK(JPOS)-TERMLU
  253. ENDIF
  254. ENDIF
  255. 134 CONTINUE
  256. c store this pivot element -- (from left to right -- no danger of
  257. c overlap with the working elements in L (pivots).
  258. LEN=LEN+1
  259. RWORK(LEN)=FACT
  260. IWORK(LEN)=JROW
  261. GOTO 13
  262. ENDIF
  263. c reset double-pointer to zero (U-part including diagonal)
  264. DO 14 ILENU=1,LENU
  265. JWORK(IWORK(ITT+ILENU-1))=0
  266. 14 CONTINUE
  267. c update L-matrix
  268. LENL=LEN
  269. LEN=MIN(LENL,ILFILL)
  270. c sort by quick-split
  271. CALL QSPLIT(RWORK,IWORK,LENL,LEN,
  272. $ IMPR,IRET)
  273. c store L-part -- in original coordinates
  274. DO 15 ILEN=1,LEN
  275. *! JLU(JU0)=IWORK(ILEN)
  276. ALU(JU0)=RWORK(ILEN)
  277. JLU(JU0)=IPERM(IWORK(ILEN))
  278. JU0=JU0+1
  279. 15 CONTINUE
  280. c save pointer to beginning of row ii of U
  281. JU(ITT)=JU0
  282. c update U-matrix -- first apply dropping strategy
  283. LEN=0
  284. DO 16 ILEN=1,LENU-1
  285. IF (ABS(RWORK(ITT+ILEN)).GT.XDTOL*TNORM) THEN
  286. LEN=LEN+1
  287. RWORK(ITT+LEN)=RWORK(ITT+ILEN)
  288. IWORK(ITT+LEN)=IWORK(ITT+ILEN)
  289. ENDIF
  290. 16 CONTINUE
  291. LENU=LEN+1
  292. *!!!!!!!!
  293. LEN=MIN(LENU,ILFILU+1)
  294. *!!! LEN=MIN(LENU,ILFILU)
  295. c sort by quick-split
  296. CALL QSPLIT(RWORK(ITT+1),IWORK(ITT+1),LENU-1,LEN-1,
  297. $ IMPR,IRET)
  298. *!
  299. *! Determine next pivot
  300. *!
  301. IMAX=ITT
  302. XMAX=ABS(RWORK(IMAX))
  303. XMAX0=XMAX
  304. * Je ne comprends pas bien cette ligne, je ne la mets pas
  305. * ICUT=ITT-1+IRPIV-MOD(ITT-1,IRPIV)
  306. * ICUT=ITT+IRPIV
  307. DO ILEN=ITT+1,ITT+LEN-1
  308. *!!! DO ILEN=ITT+1,ITT+LEN
  309. XCOU=ABS(RWORK(ILEN))
  310. IF (XCOU.GT.XMAX.AND.(XCOU*XSPIV).GT.XMAX0) THEN
  311. IMAX=ILEN
  312. XMAX=XCOU
  313. ENDIF
  314. ENDDO
  315. *
  316. * Echange des valeurs
  317. *
  318. XTMP=RWORK(ITT)
  319. RWORK(ITT)=RWORK(IMAX)
  320. RWORK(IMAX)=XTMP
  321. *
  322. * Update de la numérotation ancienne
  323. *
  324. JMAX=IWORK(IMAX)
  325. ITMP=IPERM(ITT)
  326. IPERM(ITT)=IPERM(JMAX)
  327. IPERM(JMAX)=ITMP
  328. *
  329. * Update de la numérotation nouvelle
  330. *
  331. JPERM(IPERM(ITT))=ITT
  332. JPERM(IPERM(JMAX))=JMAX
  333. *
  334. c copy U-Part in original coordinates
  335. *
  336. DO 17 ILEN=ITT+1,ITT+LEN-1
  337. *!!! DO 17 ILEN=ITT+1,ITT+LEN
  338. JLU(JU0)=IPERM(IWORK(ILEN))
  339. ALU(JU0)=RWORK(ILEN)
  340. JU0=JU0+1
  341. 17 CONTINUE
  342. c store inverse of diagonal element of u
  343. VALPIV=RWORK(ITT)
  344. IF (VALPIV.EQ.ZERO) THEN
  345. WRITE(IOIMP,*) 'Pivot',ITT,' nul : ',
  346. $ 'le préconditionnement ILUTP est impossible.'
  347. IRET=-2
  348. GOTO 9999
  349. ELSE
  350. IF (ABS(VALPIV).LT.PETIT*TNORM) THEN
  351. NBPIVP=NBPIVP+1
  352. ENDIF
  353. IF (VALPIV.LT.ZERO) THEN
  354. NBPIVI=NBPIVI+1
  355. ENDIF
  356. ENDIF
  357. ALU(ITT)=ONE/RWORK(ITT)
  358. c update pointer to beginning of next row of U.
  359. JLU(ITT+1)=JU0
  360. 1 CONTINUE
  361. NNZLU=JLU(NTT+1)-1
  362. C
  363. C Permutation des colonnes de LU
  364. C
  365. DO KLU=JLU(1),JLU(NTT+1)-1
  366. JLU(KLU)=JPERM(JLU(KLU))
  367. ENDDO
  368. C
  369. C Permutation des colonnes de A
  370. C
  371. DO IJA=IA(1),IA(NTT+1)-1
  372. JA(IJA)=JPERM(JA(IJA))
  373. ENDDO
  374. *
  375. * Warning(s)
  376. *
  377. IF (IMPR.GT.0) THEN
  378. IF (NBPIVP.GT.0) THEN
  379. WRITE(IOIMP,*) 'WARNING !',
  380. $ ' meiltp :',NBPIVP,' |pivot(s)|/|ligne|<',PETIT
  381. ENDIF
  382. *! IF (NBPIVI.GT.0) THEN
  383. *! WRITE(IOIMP,*) 'WARNING !',
  384. *! $ ' meiltp :',NBPIVI,' pivot(s) < 0'
  385. *! ENDIF
  386. ENDIF
  387. *
  388. * Normal termination
  389. *
  390. IRET=0
  391. RETURN
  392. *
  393. * Error handling
  394. *
  395. 9999 CONTINUE
  396. IRET=1
  397. WRITE(IOIMP,*) 'An error was detected in meiltp.eso'
  398. RETURN
  399. *
  400. * End of MEILTP
  401. *
  402. END
  403.  
  404.  
  405.  
  406.  
  407.  
  408.  
  409.  
  410.  

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