Annotation of rpl/lapack/blas/zrotg.f90, revision 1.1

1.1     ! bertrand    1: !> \brief \b ZROTG  generates a Givens rotation with real cosine and complex sine.
        !             2: !
        !             3: !  =========== DOCUMENTATION ===========
        !             4: !
        !             5: ! Online html documentation available at
        !             6: !            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/
        !             7: !
        !             8: !  Definition:
        !             9: !  ===========
        !            10: !
        !            11: !  ZROTG constructs a plane rotation
        !            12: !     [  c         s ] [ a ] = [ r ]
        !            13: !     [ -conjg(s)  c ] [ b ]   [ 0 ]
        !            14: !  where c is real, s is complex, and c**2 + conjg(s)*s = 1.
        !            15: !
        !            16: !> \par Purpose:
        !            17: !  =============
        !            18: !>
        !            19: !> \verbatim
        !            20: !>
        !            21: !> The computation uses the formulas
        !            22: !>    |x| = sqrt( Re(x)**2 + Im(x)**2 )
        !            23: !>    sgn(x) = x / |x|  if x /= 0
        !            24: !>           = 1        if x  = 0
        !            25: !>    c = |a| / sqrt(|a|**2 + |b|**2)
        !            26: !>    s = sgn(a) * conjg(b) / sqrt(|a|**2 + |b|**2)
        !            27: !>    r = sgn(a)*sqrt(|a|**2 + |b|**2)
        !            28: !> When a and b are real and r /= 0, the formulas simplify to
        !            29: !>    c = a / r
        !            30: !>    s = b / r
        !            31: !> the same as in DROTG when |a| > |b|.  When |b| >= |a|, the
        !            32: !> sign of c and s will be different from those computed by DROTG
        !            33: !> if the signs of a and b are not the same.
        !            34: !>
        !            35: !> \endverbatim
        !            36: !
        !            37: !  Arguments:
        !            38: !  ==========
        !            39: !
        !            40: !> \param[in,out] A
        !            41: !> \verbatim
        !            42: !>          A is DOUBLE COMPLEX
        !            43: !>          On entry, the scalar a.
        !            44: !>          On exit, the scalar r.
        !            45: !> \endverbatim
        !            46: !>
        !            47: !> \param[in] B
        !            48: !> \verbatim
        !            49: !>          B is DOUBLE COMPLEX
        !            50: !>          The scalar b.
        !            51: !> \endverbatim
        !            52: !>
        !            53: !> \param[out] C
        !            54: !> \verbatim
        !            55: !>          C is DOUBLE PRECISION
        !            56: !>          The scalar c.
        !            57: !> \endverbatim
        !            58: !>
        !            59: !> \param[out] S
        !            60: !> \verbatim
        !            61: !>          S is DOUBLE COMPLEX
        !            62: !>          The scalar s.
        !            63: !> \endverbatim
        !            64: !
        !            65: !  Authors:
        !            66: !  ========
        !            67: !
        !            68: !> \author Weslley Pereira, University of Colorado Denver, USA
        !            69: !
        !            70: !> \date December 2021
        !            71: !
        !            72: !> \ingroup single_blas_level1
        !            73: !
        !            74: !> \par Further Details:
        !            75: !  =====================
        !            76: !>
        !            77: !> \verbatim
        !            78: !>
        !            79: !> Based on the algorithm from
        !            80: !>
        !            81: !>  Anderson E. (2017)
        !            82: !>  Algorithm 978: Safe Scaling in the Level 1 BLAS
        !            83: !>  ACM Trans Math Softw 44:1--28
        !            84: !>  https://doi.org/10.1145/3061665
        !            85: !>
        !            86: !> \endverbatim
        !            87: !
        !            88: !  =====================================================================
        !            89: subroutine ZROTG( a, b, c, s )
        !            90:    integer, parameter :: wp = kind(1.d0)
        !            91: !
        !            92: !  -- Reference BLAS level1 routine --
        !            93: !  -- Reference BLAS is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
        !            94: !  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
        !            95: !
        !            96: !  .. Constants ..
        !            97:    real(wp), parameter :: zero = 0.0_wp
        !            98:    real(wp), parameter :: one  = 1.0_wp
        !            99:    complex(wp), parameter :: czero  = 0.0_wp
        !           100: !  ..
        !           101: !  .. Scaling constants ..
        !           102:    real(wp), parameter :: safmin = real(radix(0._wp),wp)**max( &
        !           103:       minexponent(0._wp)-1, &
        !           104:       1-maxexponent(0._wp) &
        !           105:    )
        !           106:    real(wp), parameter :: safmax = real(radix(0._wp),wp)**max( &
        !           107:       1-minexponent(0._wp), &
        !           108:       maxexponent(0._wp)-1 &
        !           109:    )
        !           110:    real(wp), parameter :: rtmin = sqrt( safmin )
        !           111: !  ..
        !           112: !  .. Scalar Arguments ..
        !           113:    real(wp) :: c
        !           114:    complex(wp) :: a, b, s
        !           115: !  ..
        !           116: !  .. Local Scalars ..
        !           117:    real(wp) :: d, f1, f2, g1, g2, h2, u, v, w, rtmax
        !           118:    complex(wp) :: f, fs, g, gs, r, t
        !           119: !  ..
        !           120: !  .. Intrinsic Functions ..
        !           121:    intrinsic :: abs, aimag, conjg, max, min, real, sqrt
        !           122: !  ..
        !           123: !  .. Statement Functions ..
        !           124:    real(wp) :: ABSSQ
        !           125: !  ..
        !           126: !  .. Statement Function definitions ..
        !           127:    ABSSQ( t ) = real( t )**2 + aimag( t )**2
        !           128: !  ..
        !           129: !  .. Executable Statements ..
        !           130: !
        !           131:    f = a
        !           132:    g = b
        !           133:    if( g == czero ) then
        !           134:       c = one
        !           135:       s = czero
        !           136:       r = f
        !           137:    else if( f == czero ) then
        !           138:       c = zero
        !           139:       if( real(g) == zero ) then
        !           140:          r = abs(aimag(g))
        !           141:          s = conjg( g ) / r
        !           142:       elseif( aimag(g) == zero ) then
        !           143:          r = abs(real(g))
        !           144:          s = conjg( g ) / r
        !           145:       else
        !           146:          g1 = max( abs(real(g)), abs(aimag(g)) )
        !           147:          rtmax = sqrt( safmax/2 )
        !           148:          if( g1 > rtmin .and. g1 < rtmax ) then
        !           149: !
        !           150: !        Use unscaled algorithm
        !           151: !
        !           152: !           The following two lines can be replaced by `d = abs( g )`.
        !           153: !           This algorithm do not use the intrinsic complex abs.
        !           154:             g2 = ABSSQ( g )
        !           155:             d = sqrt( g2 )
        !           156:             s = conjg( g ) / d
        !           157:             r = d
        !           158:          else
        !           159: !
        !           160: !        Use scaled algorithm
        !           161: !
        !           162:             u = min( safmax, max( safmin, g1 ) )
        !           163:             gs = g / u
        !           164: !           The following two lines can be replaced by `d = abs( gs )`.
        !           165: !           This algorithm do not use the intrinsic complex abs.
        !           166:             g2 = ABSSQ( gs )
        !           167:             d = sqrt( g2 )
        !           168:             s = conjg( gs ) / d
        !           169:             r = d*u
        !           170:          end if
        !           171:       end if
        !           172:    else
        !           173:       f1 = max( abs(real(f)), abs(aimag(f)) )
        !           174:       g1 = max( abs(real(g)), abs(aimag(g)) )
        !           175:       rtmax = sqrt( safmax/4 )
        !           176:       if( f1 > rtmin .and. f1 < rtmax .and. &
        !           177:           g1 > rtmin .and. g1 < rtmax ) then
        !           178: !
        !           179: !        Use unscaled algorithm
        !           180: !
        !           181:          f2 = ABSSQ( f )
        !           182:          g2 = ABSSQ( g )
        !           183:          h2 = f2 + g2
        !           184:          ! safmin <= f2 <= h2 <= safmax 
        !           185:          if( f2 >= h2 * safmin ) then
        !           186:             ! safmin <= f2/h2 <= 1, and h2/f2 is finite
        !           187:             c = sqrt( f2 / h2 )
        !           188:             r = f / c
        !           189:             rtmax = rtmax * 2
        !           190:             if( f2 > rtmin .and. h2 < rtmax ) then
        !           191:                ! safmin <= sqrt( f2*h2 ) <= safmax
        !           192:                s = conjg( g ) * ( f / sqrt( f2*h2 ) )
        !           193:             else
        !           194:                s = conjg( g ) * ( r / h2 )
        !           195:             end if
        !           196:          else
        !           197:             ! f2/h2 <= safmin may be subnormal, and h2/f2 may overflow.
        !           198:             ! Moreover,
        !           199:             !  safmin <= f2*f2 * safmax < f2 * h2 < h2*h2 * safmin <= safmax,
        !           200:             !  sqrt(safmin) <= sqrt(f2 * h2) <= sqrt(safmax).
        !           201:             ! Also,
        !           202:             !  g2 >> f2, which means that h2 = g2.
        !           203:             d = sqrt( f2 * h2 )
        !           204:             c = f2 / d
        !           205:             if( c >= safmin ) then
        !           206:                r = f / c
        !           207:             else
        !           208:                ! f2 / sqrt(f2 * h2) < safmin, then
        !           209:                !  sqrt(safmin) <= f2 * sqrt(safmax) <= h2 / sqrt(f2 * h2) <= h2 * (safmin / f2) <= h2 <= safmax
        !           210:                r = f * ( h2 / d )
        !           211:             end if
        !           212:             s = conjg( g ) * ( f / d )
        !           213:          end if
        !           214:       else
        !           215: !
        !           216: !        Use scaled algorithm
        !           217: !
        !           218:          u = min( safmax, max( safmin, f1, g1 ) )
        !           219:          gs = g / u
        !           220:          g2 = ABSSQ( gs )
        !           221:          if( f1 / u < rtmin ) then
        !           222: !
        !           223: !           f is not well-scaled when scaled by g1.
        !           224: !           Use a different scaling for f.
        !           225: !
        !           226:             v = min( safmax, max( safmin, f1 ) )
        !           227:             w = v / u
        !           228:             fs = f / v
        !           229:             f2 = ABSSQ( fs )
        !           230:             h2 = f2*w**2 + g2
        !           231:          else
        !           232: !
        !           233: !           Otherwise use the same scaling for f and g.
        !           234: !
        !           235:             w = one
        !           236:             fs = f / u
        !           237:             f2 = ABSSQ( fs )
        !           238:             h2 = f2 + g2
        !           239:          end if
        !           240:          ! safmin <= f2 <= h2 <= safmax 
        !           241:          if( f2 >= h2 * safmin ) then
        !           242:             ! safmin <= f2/h2 <= 1, and h2/f2 is finite
        !           243:             c = sqrt( f2 / h2 )
        !           244:             r = fs / c
        !           245:             rtmax = rtmax * 2
        !           246:             if( f2 > rtmin .and. h2 < rtmax ) then
        !           247:                ! safmin <= sqrt( f2*h2 ) <= safmax
        !           248:                s = conjg( gs ) * ( fs / sqrt( f2*h2 ) )
        !           249:             else
        !           250:                s = conjg( gs ) * ( r / h2 )
        !           251:             end if
        !           252:          else
        !           253:             ! f2/h2 <= safmin may be subnormal, and h2/f2 may overflow.
        !           254:             ! Moreover,
        !           255:             !  safmin <= f2*f2 * safmax < f2 * h2 < h2*h2 * safmin <= safmax,
        !           256:             !  sqrt(safmin) <= sqrt(f2 * h2) <= sqrt(safmax).
        !           257:             ! Also,
        !           258:             !  g2 >> f2, which means that h2 = g2.
        !           259:             d = sqrt( f2 * h2 )
        !           260:             c = f2 / d
        !           261:             if( c >= safmin ) then
        !           262:                r = fs / c
        !           263:             else
        !           264:                ! f2 / sqrt(f2 * h2) < safmin, then
        !           265:                !  sqrt(safmin) <= f2 * sqrt(safmax) <= h2 / sqrt(f2 * h2) <= h2 * (safmin / f2) <= h2 <= safmax
        !           266:                r = fs * ( h2 / d )
        !           267:             end if
        !           268:             s = conjg( gs ) * ( fs / d )
        !           269:          end if
        !           270:          ! Rescale c and r
        !           271:          c = c * w
        !           272:          r = r * u
        !           273:       end if
        !           274:    end if
        !           275:    a = r
        !           276:    return
        !           277: end subroutine

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>