超级计算环境基础并行软件平台建设与应用

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1、超级计算环境基础并行软件平台建设与应用并行软件开发小组系列测试报告之一PETSc用户指南中科院计算机网络信息中心超级计算中心http:://www.sccas.cn/sceEmail:walls@sccas.cn程强迟学斌冯仰德王建赵永华NCIC-SC-001,SCCAS2004年8月，北京33目录前言1PETSc简介1.1概况……….……………………………………..……………………….11.2体系结构…………………………………………………………………11.3基本特色………………………………………………………………….41.4安装PETSc……………………………………………………………

2、….52PETSc的基本对象2.1向量……………………………………………….……………….………72.1.1创建和聚集……………………….……………………….…….………72.1.2基本运算操作……………………….……………………….…….……82.1.3索引和排序………………………….…………………….…….………82.1.4规则网格与DA…………….……………………………….…….………92.1.5无结构网格与IS…………………………………………………….……102.2矩阵……………………………………………….………………....…112.1.1创建和聚集……………………….………

3、……………….……………112.1.2基本运算操作……………………….…………………….…….……...112.1.3无矩阵运算………………………….…………………….…….………122.1.4矩阵的划分………………………………….……………………….……123PETSc的基本功能3.1线性方程求解……………………………………………………………133.1.1基本用法……………………….………………………....….………133.1.2Krylov子空间方法……………….………………………….…….……133.1.3预条件子…………………………….……………………….…….……143.1

4、.4奇异方程求解………………………….………………….…….………163.2非线性方程求解…………………………………………………………163.2.1基本用法……………………….………………………….…….………173.2.2非线性解法器……………………….……………………….…….……173.2.3无矩阵方法………………………….…………………….…….………17333.2.4有限差分雅可比逼近……………….………………….…….………183.3时间步进积分……………………………………………………………183.3.1基本用法……………………….………………………....….………193

5、.3.2求解时间依赖问题………………….……………………….…….…193.3.3求解时间稳态问题………………….……………………….…….…193.3.4其它求解器………………………….…………………….…….……193.4PETSc的其他功能………………………………………………………203.4.1性能分析……………………….……………………….……...………203.4.2图形输出…………………………….……………………….…….……223.4.3调试和错误检测…………………….…………………….…….………233.5PETSc与其它软件………………………………………………………2

6、33.5.1DMMG……………………….…………………………….…….………243.5.2ADIC/ADIFOR…………………….……………………….…….....…243.5.3Matlab………………………….…………………….…….......……243.5.4ESI……………………….……………………….…….…...........…244PETSc编程4.1PETSc程序范例…………………………………………………………254.2PETSc程序结构…………………………………………………………285PETSc范例测试5.1线性方程求解…………………………………………………………

7、…295.1.1范例简介………………………….……………………………………295.2非线性方程求解……………..…………………………………………305.2.1范例简介……………………………………………………………….305.3时间步进积分……………………………………………………………315.3.1范例简介…………………………………………………………….…316PETSc测试总结参考文献33前言通过计算手段进行重大科学发现，已普遍为人们所共识。从