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Schur factored matrix
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81bbd4e4ce
commit
426d2365d1
@ -27,6 +27,8 @@ Author: Peter Boyle <paboyle@ph.ed.ac.uk>
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||||
/* END LEGAL */
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||||
#pragma once
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||||
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||||
#include <Grid/qcd/utils/MixedPrecisionOperatorFunction.h>
|
||||
|
||||
NAMESPACE_BEGIN(Grid);
|
||||
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||||
////////////////////////////////////////////////////////
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||||
@ -63,47 +65,91 @@ NAMESPACE_BEGIN(Grid);
|
||||
//
|
||||
////////////////////////////////////////////////////////
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||||
|
||||
template<class Impl>
|
||||
class SchurFactoredFermionOperator : public Impl
|
||||
|
||||
template<class ImplD,class ImplF>
|
||||
class SchurFactoredFermionOperator : public ImplD
|
||||
{
|
||||
INHERIT_IMPL_TYPES(Impl);
|
||||
INHERIT_IMPL_TYPES(ImplD);
|
||||
|
||||
typedef typename ImplF::FermionField FermionFieldF;
|
||||
typedef typename ImplD::FermionField FermionFieldD;
|
||||
|
||||
typedef SchurDiagMooeeOperator<FermionOperator<ImplD>,FermionFieldD> LinearOperatorD;
|
||||
typedef SchurDiagMooeeOperator<FermionOperator<ImplF>,FermionFieldF> LinearOperatorF;
|
||||
typedef SchurDiagMooeeDagOperator<FermionOperator<ImplD>,FermionFieldD> LinearOperatorDagD;
|
||||
typedef SchurDiagMooeeDagOperator<FermionOperator<ImplF>,FermionFieldF> LinearOperatorDagF;
|
||||
|
||||
typedef MixedPrecisionConjugateGradientOperatorFunction<FermionOperator<ImplD>,
|
||||
FermionOperator<ImplF>,
|
||||
LinearOperatorD,
|
||||
LinearOperatorF> MxPCG;
|
||||
|
||||
typedef MixedPrecisionConjugateGradientOperatorFunction<FermionOperator<ImplD>,
|
||||
FermionOperator<ImplF>,
|
||||
LinearOperatorDagD,
|
||||
LinearOperatorDagF> MxDagPCG;
|
||||
public:
|
||||
|
||||
FermionOperator<Impl> & DirichletFermOp;
|
||||
FermionOperator<Impl> & FermOp;
|
||||
OperatorFunction<FermionField> &OmegaSolver;
|
||||
OperatorFunction<FermionField> &OmegaDagSolver;
|
||||
OperatorFunction<FermionField> &DSolver;
|
||||
OperatorFunction<FermionField> &DdagSolver;
|
||||
Coordinate Block;
|
||||
|
||||
SchurFactoredFermionOperator(FermionOperator<Impl> & _FermOp,
|
||||
FermionOperator<Impl> & _DirichletFermOp,
|
||||
OperatorFunction<FermionField> &_OmegaSolver,
|
||||
OperatorFunction<FermionField> &_OmegaDagSolver,
|
||||
OperatorFunction<FermionField> &_DSolver,
|
||||
OperatorFunction<FermionField> &_DdagSolver,
|
||||
GridBase *FermionGrid(void) { return PeriodicFermOpD.FermionGrid(); };
|
||||
GridBase *GaugeGrid(void) { return PeriodicFermOpD.GaugeGrid(); };
|
||||
|
||||
FermionOperator<ImplD> & DirichletFermOpD;
|
||||
FermionOperator<ImplF> & DirichletFermOpF;
|
||||
FermionOperator<ImplD> & PeriodicFermOpD;
|
||||
FermionOperator<ImplF> & PeriodicFermOpF;
|
||||
|
||||
LinearOperatorD DirichletLinOpD;
|
||||
LinearOperatorF DirichletLinOpF;
|
||||
LinearOperatorD PeriodicLinOpD;
|
||||
LinearOperatorF PeriodicLinOpF;
|
||||
|
||||
LinearOperatorDagD DirichletLinOpDagD;
|
||||
LinearOperatorDagF DirichletLinOpDagF;
|
||||
LinearOperatorDagD PeriodicLinOpDagD;
|
||||
LinearOperatorDagF PeriodicLinOpDagF;
|
||||
|
||||
// Can tinker with these in the pseudofermion for force vs. action solves
|
||||
Integer maxinnerit;
|
||||
Integer maxouterit;
|
||||
RealD tol;
|
||||
|
||||
Coordinate Block;
|
||||
Coordinate InnerBlock;
|
||||
|
||||
SchurFactoredFermionOperator(FermionOperator<ImplD> & _PeriodicFermOpD,
|
||||
FermionOperator<ImplF> & _PeriodicFermOpF,
|
||||
FermionOperator<ImplD> & _DirichletFermOpD,
|
||||
FermionOperator<ImplF> & _DirichletFermOpF,
|
||||
Coordinate &_Block)
|
||||
: Block(_Block),
|
||||
FermOp(_FermOp),
|
||||
DirichletFermOp(_DirichletFermOp),
|
||||
OmegaSolver(_OmegaSolver),
|
||||
OmegaDagSolver(_OmegaDagSolver),
|
||||
DSolver(_DSolver),
|
||||
DdagSolver(_DdagSolver)
|
||||
PeriodicFermOpD(_PeriodicFermOpD),
|
||||
PeriodicFermOpF(_PeriodicFermOpF),
|
||||
DirichletFermOpD(_DirichletFermOpD),
|
||||
DirichletFermOpF(_DirichletFermOpF),
|
||||
DirichletLinOpD(DirichletFermOpD),
|
||||
DirichletLinOpF(DirichletFermOpF),
|
||||
PeriodicLinOpD(PeriodicFermOpD),
|
||||
PeriodicLinOpF(PeriodicFermOpF),
|
||||
DirichletLinOpDagD(DirichletFermOpD),
|
||||
DirichletLinOpDagF(DirichletFermOpF),
|
||||
PeriodicLinOpDagD(PeriodicFermOpD),
|
||||
PeriodicLinOpDagF(PeriodicFermOpF)
|
||||
{
|
||||
// Pass in Dirichlet FermOp because we really need two dirac operators
|
||||
// as double stored gauge fields differ and they will otherwise overwrite
|
||||
assert(_FermOp.FermionGrid() == _DirichletFermOp.FermionGrid()); // May not be true in future if change communicator scheme
|
||||
InnerBlock = Coordinate({16,16,16,20});
|
||||
tol=1.0e-10;
|
||||
maxinnerit=1000;
|
||||
maxouterit=10;
|
||||
assert(PeriodicFermOpD.FermionGrid() == DirichletFermOpD.FermionGrid());
|
||||
assert(PeriodicFermOpF.FermionGrid() == DirichletFermOpF.FermionGrid());
|
||||
};
|
||||
|
||||
enum Domain { Omega=0, OmegaBar=1 };
|
||||
|
||||
void ImportGauge(const GaugeField &Umu)
|
||||
{
|
||||
FermOp.ImportGauge(Umu);
|
||||
DirichletFermOp.ImportGauge(Umu);
|
||||
PeriodicFermOpD.ImportGauge(Umu);
|
||||
DirichletFermOpD.ImportGauge(Umu);
|
||||
// Single precision will update in the mixed prec CG
|
||||
}
|
||||
void ProjectBoundaryBothDomains (FermionField &f,int sgn)
|
||||
{
|
||||
@ -202,56 +248,56 @@ public:
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(in);
|
||||
ProjectOmegaBar(tmp);
|
||||
FermOp.M(tmp,out);
|
||||
PeriodicFermOpD.M(tmp,out);
|
||||
ProjectOmega(out);
|
||||
};
|
||||
void dBoundaryDag (FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(in);
|
||||
ProjectOmega(tmp);
|
||||
FermOp.Mdag(tmp,out);
|
||||
PeriodicFermOpD.Mdag(tmp,out);
|
||||
ProjectOmegaBar(out);
|
||||
};
|
||||
void dBoundaryBar (FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(in);
|
||||
ProjectOmega(tmp);
|
||||
FermOp.M(tmp,out);
|
||||
PeriodicFermOpD.M(tmp,out);
|
||||
ProjectOmegaBar(out);
|
||||
};
|
||||
void dBoundaryBarDag (FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(in);
|
||||
ProjectOmegaBar(tmp);
|
||||
FermOp.Mdag(tmp,out);
|
||||
PeriodicFermOpD.Mdag(tmp,out);
|
||||
ProjectOmega(out);
|
||||
};
|
||||
void dOmega (FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(in);
|
||||
ProjectOmega(tmp);
|
||||
DirichletFermOp.M(tmp,out);
|
||||
DirichletFermOpD.M(tmp,out);
|
||||
ProjectOmega(out);
|
||||
};
|
||||
void dOmegaBar (FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(in);
|
||||
ProjectOmegaBar(tmp);
|
||||
DirichletFermOp.M(tmp,out);
|
||||
DirichletFermOpD.M(tmp,out);
|
||||
ProjectOmegaBar(out);
|
||||
};
|
||||
void dOmegaDag (FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(in);
|
||||
ProjectOmega(tmp);
|
||||
DirichletFermOp.Mdag(tmp,out);
|
||||
DirichletFermOpD.Mdag(tmp,out);
|
||||
ProjectOmega(out);
|
||||
};
|
||||
void dOmegaBarDag (FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(in);
|
||||
ProjectOmegaBar(tmp);
|
||||
DirichletFermOp.Mdag(tmp,out);
|
||||
DirichletFermOpD.Mdag(tmp,out);
|
||||
ProjectOmegaBar(out);
|
||||
};
|
||||
void dOmegaInv (FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
@ -284,20 +330,36 @@ public:
|
||||
};
|
||||
void dOmegaInvAndOmegaBarInv(FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
MxPCG OmegaSolver(tol,
|
||||
maxinnerit,
|
||||
maxouterit,
|
||||
DirichletFermOpF.FermionRedBlackGrid(),
|
||||
DirichletFermOpF,
|
||||
DirichletFermOpD,
|
||||
DirichletLinOpF,
|
||||
DirichletLinOpD);
|
||||
SchurRedBlackDiagMooeeSolve<FermionField> PrecSolve(OmegaSolver);
|
||||
PrecSolve(DirichletFermOp,in,out);
|
||||
PrecSolve(DirichletFermOpD,in,out);
|
||||
};
|
||||
void dOmegaDagInvAndOmegaBarDagInv(FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
MxDagPCG OmegaDagSolver(tol,
|
||||
maxinnerit,
|
||||
maxouterit,
|
||||
DirichletFermOpF.FermionRedBlackGrid(),
|
||||
DirichletFermOpF,
|
||||
DirichletFermOpD,
|
||||
DirichletLinOpDagF,
|
||||
DirichletLinOpDagD);
|
||||
SchurRedBlackDiagMooeeDagSolve<FermionField> PrecSolve(OmegaDagSolver);
|
||||
PrecSolve(DirichletFermOp,in,out);
|
||||
PrecSolve(DirichletFermOpD,in,out);
|
||||
};
|
||||
|
||||
// Rdag = Pdbar - DdbarDag DomegabarDagInv DdDag DomegaDagInv Pdbar
|
||||
void RDag(FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp1(FermOp.FermionGrid());
|
||||
FermionField tmp2(FermOp.FermionGrid());
|
||||
FermionField tmp1(PeriodicFermOpD.FermionGrid());
|
||||
FermionField tmp2(PeriodicFermOpD.FermionGrid());
|
||||
out = in;
|
||||
ProjectBoundaryBar(out);
|
||||
dOmegaDagInv(out,tmp1);
|
||||
@ -310,8 +372,8 @@ public:
|
||||
// R = Pdbar - Pdbar DomegaInv Dd DomegabarInv Ddbar
|
||||
void R(FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp1(FermOp.FermionGrid());
|
||||
FermionField tmp2(FermOp.FermionGrid());
|
||||
FermionField tmp1(PeriodicFermOpD.FermionGrid());
|
||||
FermionField tmp2(PeriodicFermOpD.FermionGrid());
|
||||
out = in;
|
||||
ProjectBoundaryBar(out);
|
||||
dBoundaryBar(out,tmp1);
|
||||
@ -326,7 +388,7 @@ public:
|
||||
// R = Pdbar - Pdbar Dinv Ddbar
|
||||
void RInv(FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp1(FermOp.FermionGrid());
|
||||
FermionField tmp1(PeriodicFermOpD.FermionGrid());
|
||||
dBoundaryBar(in,out);
|
||||
Dinverse(out,tmp1);
|
||||
out =in -tmp1;
|
||||
@ -335,8 +397,8 @@ public:
|
||||
// R = Pdbar - DdbarDag DinvDag Pdbar
|
||||
void RDagInv(FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
FermionField tmp(FermOp.FermionGrid());
|
||||
FermionField Pin(FermOp.FermionGrid());
|
||||
FermionField tmp(PeriodicFermOpD.FermionGrid());
|
||||
FermionField Pin(PeriodicFermOpD.FermionGrid());
|
||||
Pin = in; ProjectBoundaryBar(Pin);
|
||||
DinverseDag(Pin,out);
|
||||
dBoundaryBarDag(out,tmp);
|
||||
@ -345,13 +407,29 @@ public:
|
||||
// Non-dirichlet inverter using red-black preconditioning
|
||||
void Dinverse(FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
MxPCG DSolver(tol,
|
||||
maxinnerit,
|
||||
maxouterit,
|
||||
PeriodicFermOpF.FermionRedBlackGrid(),
|
||||
PeriodicFermOpF,
|
||||
PeriodicFermOpD,
|
||||
PeriodicLinOpF,
|
||||
PeriodicLinOpD);
|
||||
SchurRedBlackDiagMooeeSolve<FermionField> Solve(DSolver);
|
||||
Solve(FermOp,in,out);
|
||||
Solve(PeriodicFermOpD,in,out);
|
||||
}
|
||||
void DinverseDag(FermionField &in,FermionField &out)
|
||||
{
|
||||
MxDagPCG DdagSolver(tol,
|
||||
maxinnerit,
|
||||
maxouterit,
|
||||
PeriodicFermOpF.FermionRedBlackGrid(),
|
||||
PeriodicFermOpF,
|
||||
PeriodicFermOpD,
|
||||
PeriodicLinOpDagF,
|
||||
PeriodicLinOpDagD);
|
||||
SchurRedBlackDiagMooeeDagSolve<FermionField> Solve(DdagSolver);
|
||||
Solve(FermOp,in,out);
|
||||
Solve(PeriodicFermOpD,in,out);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
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