Structural changes in 2D versions
This commit is contained in:
@@ -16,9 +16,12 @@
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#include "solver.h"
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#include "timing.h"
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int main(int argc, char** argv)
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enum VARIANT { SOR = 1, RB, RBA };
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int main (int argc, char** argv)
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{
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int rank;
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int variant = SOR;
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double S, E;
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Parameter params;
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Solver solver;
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@@ -27,12 +30,16 @@ int main(int argc, char** argv)
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MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
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initParameter(¶ms);
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if (argc != 2) {
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if (argc < 2) {
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printf("Usage: %s <configFile>\n", argv[0]);
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exit(EXIT_SUCCESS);
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}
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readParameter(¶ms, argv[1]);
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if (argc == 3)
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{
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variant = atoi(argv[2]);
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}
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if (rank == 0) {
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printParameter(¶ms);
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}
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@@ -47,7 +54,10 @@ int main(int argc, char** argv)
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double t = 0.0;
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S = getTimeStamp();
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while (t <= te) {
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switch (variant) {
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case SOR:
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printf("Plain SOR\n");
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while (t <= te) {
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||||
if (tau > 0.0) {
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computeTimestep(&solver);
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}
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@@ -67,6 +77,56 @@ int main(int argc, char** argv)
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#else
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||||
printProgress(t);
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||||
#endif
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||||
}
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break;
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case RB:
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printf("Red-black SOR\n");
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while (t <= te) {
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if (tau > 0.0) {
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computeTimestep(&solver);
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}
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||||
setBoundaryConditions(&solver);
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||||
setSpecialBoundaryCondition(&solver);
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||||
computeFG(&solver);
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computeRHS(&solver);
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solveRB(&solver);
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adaptUV(&solver);
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t += solver.dt;
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#ifdef VERBOSE
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if (rank == 0) {
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printf("TIME %f , TIMESTEP %f\n", t, solver.dt);
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||||
}
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#else
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||||
printProgress(t);
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
break;
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||||
case RBA:
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||||
printf("Red-black SOR with acceleration\n");
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while (t <= te) {
|
||||
if (tau > 0.0) {
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||||
computeTimestep(&solver);
|
||||
}
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||||
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||||
setBoundaryConditions(&solver);
|
||||
setSpecialBoundaryCondition(&solver);
|
||||
computeFG(&solver);
|
||||
computeRHS(&solver);
|
||||
solveRBA(&solver);
|
||||
adaptUV(&solver);
|
||||
t += solver.dt;
|
||||
|
||||
#ifdef VERBOSE
|
||||
if (rank == 0) {
|
||||
printf("TIME %f , TIMESTEP %f\n", t, solver.dt);
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||||
}
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||||
#else
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||||
printProgress(t);
|
||||
#endif
|
||||
}
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||||
break;
|
||||
}
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E = getTimeStamp();
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stopProgress();
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@@ -21,6 +21,8 @@ void initParameter(Parameter* param)
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param->itermax = 1000;
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param->eps = 0.0001;
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param->omg = 1.8;
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param->rho = 0.99;
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||||
|
||||
}
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||||
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||||
void readParameter(Parameter* param, const char* filename)
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||||
@@ -75,6 +77,8 @@ void readParameter(Parameter* param, const char* filename)
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||||
PARSE_REAL(u_init);
|
||||
PARSE_REAL(v_init);
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||||
PARSE_REAL(p_init);
|
||||
PARSE_REAL(rho);
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||||
}
|
||||
}
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@@ -11,7 +11,7 @@ typedef struct {
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double xlength, ylength;
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int imax, jmax;
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int itermax;
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double eps, omg;
|
||||
double eps, omg, rho;
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||||
double re, tau, gamma;
|
||||
double te, dt;
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||||
double gx, gy;
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||||
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@@ -401,6 +401,8 @@ void initSolver(Solver* solver, Parameter* params)
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||||
solver->te = params->te;
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||||
solver->tau = params->tau;
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solver->gamma = params->gamma;
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||||
solver->rho = params->rho;
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||||
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||||
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||||
/* setup communication */
|
||||
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &(solver->rank));
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@@ -565,6 +567,168 @@ int solve(Solver* solver)
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
int solveRB(Solver* solver)
|
||||
{
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||||
int imax = solver->imax;
|
||||
int jmax = solver->jmax;
|
||||
int imaxLocal = solver->imaxLocal;
|
||||
int jmaxLocal = solver->jmaxLocal;
|
||||
double eps = solver->eps;
|
||||
int itermax = solver->itermax;
|
||||
double dx2 = solver->dx * solver->dx;
|
||||
double dy2 = solver->dy * solver->dy;
|
||||
double idx2 = 1.0 / dx2;
|
||||
double idy2 = 1.0 / dy2;
|
||||
double factor = solver->omega * 0.5 * (dx2 * dy2) / (dx2 + dy2);
|
||||
double* p = solver->p;
|
||||
double* rhs = solver->rhs;
|
||||
double epssq = eps * eps;
|
||||
int it = 0;
|
||||
double res = 1.0;
|
||||
|
||||
while ((res >= epssq) && (it < itermax)) {
|
||||
res = 0.0;
|
||||
exchange(solver, p);
|
||||
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||||
for (int j = 1; j < jmaxLocal + 1; j++) {
|
||||
for (int i = 1; i < imaxLocal + 1; i++) {
|
||||
|
||||
double r = RHS(i, j) -
|
||||
((P(i + 1, j) - 2.0 * P(i, j) + P(i - 1, j)) * idx2 +
|
||||
(P(i, j + 1) - 2.0 * P(i, j) + P(i, j - 1)) * idy2);
|
||||
|
||||
P(i, j) -= (factor * r);
|
||||
res += (r * r);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (solver->coords[JDIM] == 0) { // set bottom bc
|
||||
for (int i = 1; i < imaxLocal + 1; i++) {
|
||||
P(i, 0) = P(i, 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (solver->coords[JDIM] == (solver->dims[JDIM] - 1)) { // set top bc
|
||||
for (int i = 1; i < imaxLocal + 1; i++) {
|
||||
P(i, jmaxLocal + 1) = P(i, jmaxLocal);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (solver->coords[IDIM] == 0) { // set left bc
|
||||
for (int j = 1; j < jmaxLocal + 1; j++) {
|
||||
P(0, j) = P(1, j);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (solver->coords[IDIM] == (solver->dims[IDIM] - 1)) { // set right bc
|
||||
for (int j = 1; j < jmaxLocal + 1; j++) {
|
||||
P(imaxLocal + 1, j) = P(imaxLocal, j);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, &res, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
|
||||
res = res / (double)(imax * jmax);
|
||||
#ifdef DEBUG
|
||||
if (solver->rank == 0) {
|
||||
printf("%d Residuum: %e\n", it, res);
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
it++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#ifdef VERBOSE
|
||||
if (solver->rank == 0) {
|
||||
printf("Solver took %d iterations to reach %f\n", it, sqrt(res));
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
if (res < eps) {
|
||||
return 0;
|
||||
} else {
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
int solveRBA(Solver* solver)
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||||
{
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||||
int imax = solver->imax;
|
||||
int jmax = solver->jmax;
|
||||
int imaxLocal = solver->imaxLocal;
|
||||
int jmaxLocal = solver->jmaxLocal;
|
||||
double eps = solver->eps;
|
||||
int itermax = solver->itermax;
|
||||
double dx2 = solver->dx * solver->dx;
|
||||
double dy2 = solver->dy * solver->dy;
|
||||
double idx2 = 1.0 / dx2;
|
||||
double idy2 = 1.0 / dy2;
|
||||
double factor = solver->omega * 0.5 * (dx2 * dy2) / (dx2 + dy2);
|
||||
double* p = solver->p;
|
||||
double* rhs = solver->rhs;
|
||||
double epssq = eps * eps;
|
||||
int it = 0;
|
||||
double res = 1.0;
|
||||
|
||||
while ((res >= epssq) && (it < itermax)) {
|
||||
res = 0.0;
|
||||
exchange(solver, p);
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||||
|
||||
for (int j = 1; j < jmaxLocal + 1; j++) {
|
||||
for (int i = 1; i < imaxLocal + 1; i++) {
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||||
|
||||
double r = RHS(i, j) -
|
||||
((P(i + 1, j) - 2.0 * P(i, j) + P(i - 1, j)) * idx2 +
|
||||
(P(i, j + 1) - 2.0 * P(i, j) + P(i, j - 1)) * idy2);
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||||
|
||||
P(i, j) -= (factor * r);
|
||||
res += (r * r);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
if (solver->coords[JDIM] == 0) { // set bottom bc
|
||||
for (int i = 1; i < imaxLocal + 1; i++) {
|
||||
P(i, 0) = P(i, 1);
|
||||
}
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||||
}
|
||||
|
||||
if (solver->coords[JDIM] == (solver->dims[JDIM] - 1)) { // set top bc
|
||||
for (int i = 1; i < imaxLocal + 1; i++) {
|
||||
P(i, jmaxLocal + 1) = P(i, jmaxLocal);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (solver->coords[IDIM] == 0) { // set left bc
|
||||
for (int j = 1; j < jmaxLocal + 1; j++) {
|
||||
P(0, j) = P(1, j);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (solver->coords[IDIM] == (solver->dims[IDIM] - 1)) { // set right bc
|
||||
for (int j = 1; j < jmaxLocal + 1; j++) {
|
||||
P(imaxLocal + 1, j) = P(imaxLocal, j);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
MPI_Allreduce(MPI_IN_PLACE, &res, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
|
||||
res = res / (double)(imax * jmax);
|
||||
#ifdef DEBUG
|
||||
if (solver->rank == 0) {
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||||
printf("%d Residuum: %e\n", it, res);
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
it++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#ifdef VERBOSE
|
||||
if (solver->rank == 0) {
|
||||
printf("Solver took %d iterations to reach %f\n", it, sqrt(res));
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
if (res < eps) {
|
||||
return 0;
|
||||
} else {
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return 1;
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}
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||||
}
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static double maxElement(Solver* solver, double* m)
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{
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int size = (solver->imaxLocal + 2) * (solver->jmaxLocal + 2);
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@@ -21,7 +21,7 @@ typedef struct {
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||||
double *f, *g;
|
||||
double *u, *v;
|
||||
/* parameters */
|
||||
double eps, omega;
|
||||
double eps, omega, rho;
|
||||
double re, tau, gamma;
|
||||
double gx, gy;
|
||||
/* time stepping */
|
||||
@@ -43,6 +43,8 @@ typedef struct {
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||||
void initSolver(Solver*, Parameter*);
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||||
void computeRHS(Solver*);
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||||
int solve(Solver*);
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||||
int solveRB(Solver*);
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int solveRBA(Solver*);
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||||
void computeTimestep(Solver*);
|
||||
void setBoundaryConditions(Solver*);
|
||||
void setSpecialBoundaryCondition(Solver*);
|
||||
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