Step 20: MKL PARDISO Linear Solver

과거 개발 계획이다. 아래 작업·상태·예시는 현재 실행 지시가 아니다. 현재 구현과 검증 한계는 기능 요약을 따른다.

읽어야 할 파일

/AGENTS.md
../../docs/solver-core/README.md
../../docs/solver-core/README.md
../../docs/linear-static-3d-euler-beam/README.md
../../docs/linear-static-3d-euler-beam/README.md
/include/fesa/core/status.hpp
/include/fesa/core/diagnostic.hpp
/include/fesa/math/vector.hpp
/include/fesa/math/sparse_matrix.hpp
/src/fesa/math/sparse_matrix.cpp
/cmake/FesaDependencies.cmake

소유 파일

Create: /include/fesa/solvers/linear/linear_solver.hpp
Create: /include/fesa/solvers/linear/mkl_pardiso_solver.hpp
Create: /src/fesa/solvers/linear/mkl_pardiso_solver.cpp
Create: /tests/unit/solvers/linear/linear_solver_test.cpp
Create: /tests/unit/solvers/linear/mkl_pardiso_solver_test.cpp
Modify: /src/fesa/CMakeLists.txt
Modify: /tests/CMakeLists.txt

작업

MKL PARDISO를 solver core에서 숨기며 SPD Kff factorization과 RHS substitution을 분리하는 adapter를 구현하라. Public interface는 승인된 계약과 동일해야 한다.

class LinearSolver {
public:
    virtual ~LinearSolver() = default;
    virtual Status factorize(const SparseMatrix& matrix) = 0;
    virtual Status solve(const Vector& rhs, Vector& solution) const = 0;
};

class MklPardisoSolver final : public LinearSolver {
public:
    MklPardisoSolver();
    ~MklPardisoSolver() override;
    Status factorize(const SparseMatrix& matrix) override;
    Status solve(const Vector& rhs, Vector& solution) const override;
private:
    class Impl;
    std::unique_ptr<Impl> impl_;
};

Adapter는 0-based CSR을 명시적으로 처리하고 real symmetric positive definite matrix descriptor를 사용한다. Factorization state/workspace를 RAII로 소유하고 destructor와 re-factorization에서 누수 없이 해제한다. 동일 factorization에 여러 RHS를 substitution할 수 있어야 한다. invalid CSR, solve-before-factorize, dimension mismatch, nonfinite RHS, PARDISO singular/positive-definite failure를 deterministic structured diagnostic으로 반환한다. MKL header/type은 .cpp/private Impl 밖에 노출하지 않는다.

Tests는 known SPD solution/residual 1e-10, repeated RHS, re-factorization, invalid CSR, singular/indefinite matrix, solve-before-factorize, dimension mismatch를 포함하고 MklPardisoSolver regex로 등록한다.

Acceptance Criteria

과거 도구 실행·출력 지시는 정리했으며, 현재 검증 방법은 기능 요약을 따른다.

RED 후 GREEN/VERIFY:

과거 도구 실행·출력 지시는 정리했으며, 현재 검증 방법은 기능 요약을 따른다.

마지막 scan은 public header에서 no-match여야 한다.

검증 절차

adapter tests를 먼저 작성하고 missing solver RED를 확인한다.
factorize/solve phase를 분리한 최소 PARDISO adapter로 GREEN을 만든다.
repeated RHS, RAII, residual, public boundary와 전체 VERIFY를 확인한다.
../../docs/linear-static-3d-euler-beam/README.md의 Step 20 section에 실제 RED/GREEN/VERIFY command, exit code, 핵심 output과 변경 파일을 기록한다.
Step 20을 completed로 갱신하고 factorization/substitution evidence를 summary에 기록한다.

금지사항

factorization과 solve를 하나의 opaque method로 합치지 마라. 이유: 승인 runtime order를 깨뜨린다.
MKL type/header를 public interface에 노출하지 마라. 이유: adapter boundary 계약이다.
singularity에 임의 regularization을 적용하지 마라. 이유: invalid model을 숨긴다.
직접 commit하지 마라. 이유: Harness executor가 담당한다.

3.8 KiB Raw Blame History