Annotation of rpl/lapack/lapack/dlagv2.f, revision 1.11

1.10      bertrand    1: *> \brief \b DLAGV2
                      2: *
                      3: *  =========== DOCUMENTATION ===========
                      4: *
                      5: * Online html documentation available at 
                      6: *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/ 
                      7: *
                      8: *> \htmlonly
                      9: *> Download DLAGV2 + dependencies 
                     10: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/dlagv2.f"> 
                     11: *> [TGZ]</a> 
                     12: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/dlagv2.f"> 
                     13: *> [ZIP]</a> 
                     14: *> <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/dlagv2.f"> 
                     15: *> [TXT]</a>
                     16: *> \endhtmlonly 
                     17: *
                     18: *  Definition:
                     19: *  ===========
                     20: *
                     21: *       SUBROUTINE DLAGV2( A, LDA, B, LDB, ALPHAR, ALPHAI, BETA, CSL, SNL,
                     22: *                          CSR, SNR )
                     23: * 
                     24: *       .. Scalar Arguments ..
                     25: *       INTEGER            LDA, LDB
                     26: *       DOUBLE PRECISION   CSL, CSR, SNL, SNR
                     27: *       ..
                     28: *       .. Array Arguments ..
                     29: *       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), ALPHAI( 2 ), ALPHAR( 2 ),
                     30: *      $                   B( LDB, * ), BETA( 2 )
                     31: *       ..
                     32: *  
                     33: *
                     34: *> \par Purpose:
                     35: *  =============
                     36: *>
                     37: *> \verbatim
                     38: *>
                     39: *> DLAGV2 computes the Generalized Schur factorization of a real 2-by-2
                     40: *> matrix pencil (A,B) where B is upper triangular. This routine
                     41: *> computes orthogonal (rotation) matrices given by CSL, SNL and CSR,
                     42: *> SNR such that
                     43: *>
                     44: *> 1) if the pencil (A,B) has two real eigenvalues (include 0/0 or 1/0
                     45: *>    types), then
                     46: *>
                     47: *>    [ a11 a12 ] := [  CSL  SNL ] [ a11 a12 ] [  CSR -SNR ]
                     48: *>    [  0  a22 ]    [ -SNL  CSL ] [ a21 a22 ] [  SNR  CSR ]
                     49: *>
                     50: *>    [ b11 b12 ] := [  CSL  SNL ] [ b11 b12 ] [  CSR -SNR ]
                     51: *>    [  0  b22 ]    [ -SNL  CSL ] [  0  b22 ] [  SNR  CSR ],
                     52: *>
                     53: *> 2) if the pencil (A,B) has a pair of complex conjugate eigenvalues,
                     54: *>    then
                     55: *>
                     56: *>    [ a11 a12 ] := [  CSL  SNL ] [ a11 a12 ] [  CSR -SNR ]
                     57: *>    [ a21 a22 ]    [ -SNL  CSL ] [ a21 a22 ] [  SNR  CSR ]
                     58: *>
                     59: *>    [ b11  0  ] := [  CSL  SNL ] [ b11 b12 ] [  CSR -SNR ]
                     60: *>    [  0  b22 ]    [ -SNL  CSL ] [  0  b22 ] [  SNR  CSR ]
                     61: *>
                     62: *>    where b11 >= b22 > 0.
                     63: *>
                     64: *> \endverbatim
                     65: *
                     66: *  Arguments:
                     67: *  ==========
                     68: *
                     69: *> \param[in,out] A
                     70: *> \verbatim
                     71: *>          A is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDA, 2)
                     72: *>          On entry, the 2 x 2 matrix A.
                     73: *>          On exit, A is overwritten by the ``A-part'' of the
                     74: *>          generalized Schur form.
                     75: *> \endverbatim
                     76: *>
                     77: *> \param[in] LDA
                     78: *> \verbatim
                     79: *>          LDA is INTEGER
                     80: *>          THe leading dimension of the array A.  LDA >= 2.
                     81: *> \endverbatim
                     82: *>
                     83: *> \param[in,out] B
                     84: *> \verbatim
                     85: *>          B is DOUBLE PRECISION array, dimension (LDB, 2)
                     86: *>          On entry, the upper triangular 2 x 2 matrix B.
                     87: *>          On exit, B is overwritten by the ``B-part'' of the
                     88: *>          generalized Schur form.
                     89: *> \endverbatim
                     90: *>
                     91: *> \param[in] LDB
                     92: *> \verbatim
                     93: *>          LDB is INTEGER
                     94: *>          THe leading dimension of the array B.  LDB >= 2.
                     95: *> \endverbatim
                     96: *>
                     97: *> \param[out] ALPHAR
                     98: *> \verbatim
                     99: *>          ALPHAR is DOUBLE PRECISION array, dimension (2)
                    100: *> \endverbatim
                    101: *>
                    102: *> \param[out] ALPHAI
                    103: *> \verbatim
                    104: *>          ALPHAI is DOUBLE PRECISION array, dimension (2)
                    105: *> \endverbatim
                    106: *>
                    107: *> \param[out] BETA
                    108: *> \verbatim
                    109: *>          BETA is DOUBLE PRECISION array, dimension (2)
                    110: *>          (ALPHAR(k)+i*ALPHAI(k))/BETA(k) are the eigenvalues of the
                    111: *>          pencil (A,B), k=1,2, i = sqrt(-1).  Note that BETA(k) may
                    112: *>          be zero.
                    113: *> \endverbatim
                    114: *>
                    115: *> \param[out] CSL
                    116: *> \verbatim
                    117: *>          CSL is DOUBLE PRECISION
                    118: *>          The cosine of the left rotation matrix.
                    119: *> \endverbatim
                    120: *>
                    121: *> \param[out] SNL
                    122: *> \verbatim
                    123: *>          SNL is DOUBLE PRECISION
                    124: *>          The sine of the left rotation matrix.
                    125: *> \endverbatim
                    126: *>
                    127: *> \param[out] CSR
                    128: *> \verbatim
                    129: *>          CSR is DOUBLE PRECISION
                    130: *>          The cosine of the right rotation matrix.
                    131: *> \endverbatim
                    132: *>
                    133: *> \param[out] SNR
                    134: *> \verbatim
                    135: *>          SNR is DOUBLE PRECISION
                    136: *>          The sine of the right rotation matrix.
                    137: *> \endverbatim
                    138: *
                    139: *  Authors:
                    140: *  ========
                    141: *
                    142: *> \author Univ. of Tennessee 
                    143: *> \author Univ. of California Berkeley 
                    144: *> \author Univ. of Colorado Denver 
                    145: *> \author NAG Ltd. 
                    146: *
                    147: *> \date November 2011
                    148: *
                    149: *> \ingroup doubleOTHERauxiliary
                    150: *
                    151: *> \par Contributors:
                    152: *  ==================
                    153: *>
                    154: *>     Mark Fahey, Department of Mathematics, Univ. of Kentucky, USA
                    155: *
                    156: *  =====================================================================
1.1       bertrand  157:       SUBROUTINE DLAGV2( A, LDA, B, LDB, ALPHAR, ALPHAI, BETA, CSL, SNL,
                    158:      $                   CSR, SNR )
                    159: *
1.10      bertrand  160: *  -- LAPACK auxiliary routine (version 3.4.0) --
1.1       bertrand  161: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                    162: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
1.10      bertrand  163: *     November 2011
1.1       bertrand  164: *
                    165: *     .. Scalar Arguments ..
                    166:       INTEGER            LDA, LDB
                    167:       DOUBLE PRECISION   CSL, CSR, SNL, SNR
                    168: *     ..
                    169: *     .. Array Arguments ..
                    170:       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), ALPHAI( 2 ), ALPHAR( 2 ),
                    171:      $                   B( LDB, * ), BETA( 2 )
                    172: *     ..
                    173: *
                    174: *  =====================================================================
                    175: *
                    176: *     .. Parameters ..
                    177:       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE
                    178:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0, ONE = 1.0D+0 )
                    179: *     ..
                    180: *     .. Local Scalars ..
                    181:       DOUBLE PRECISION   ANORM, ASCALE, BNORM, BSCALE, H1, H2, H3, QQ,
                    182:      $                   R, RR, SAFMIN, SCALE1, SCALE2, T, ULP, WI, WR1,
                    183:      $                   WR2
                    184: *     ..
                    185: *     .. External Subroutines ..
                    186:       EXTERNAL           DLAG2, DLARTG, DLASV2, DROT
                    187: *     ..
                    188: *     .. External Functions ..
                    189:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH, DLAPY2
                    190:       EXTERNAL           DLAMCH, DLAPY2
                    191: *     ..
                    192: *     .. Intrinsic Functions ..
                    193:       INTRINSIC          ABS, MAX
                    194: *     ..
                    195: *     .. Executable Statements ..
                    196: *
                    197:       SAFMIN = DLAMCH( 'S' )
                    198:       ULP = DLAMCH( 'P' )
                    199: *
                    200: *     Scale A
                    201: *
                    202:       ANORM = MAX( ABS( A( 1, 1 ) )+ABS( A( 2, 1 ) ),
                    203:      $        ABS( A( 1, 2 ) )+ABS( A( 2, 2 ) ), SAFMIN )
                    204:       ASCALE = ONE / ANORM
                    205:       A( 1, 1 ) = ASCALE*A( 1, 1 )
                    206:       A( 1, 2 ) = ASCALE*A( 1, 2 )
                    207:       A( 2, 1 ) = ASCALE*A( 2, 1 )
                    208:       A( 2, 2 ) = ASCALE*A( 2, 2 )
                    209: *
                    210: *     Scale B
                    211: *
                    212:       BNORM = MAX( ABS( B( 1, 1 ) ), ABS( B( 1, 2 ) )+ABS( B( 2, 2 ) ),
                    213:      $        SAFMIN )
                    214:       BSCALE = ONE / BNORM
                    215:       B( 1, 1 ) = BSCALE*B( 1, 1 )
                    216:       B( 1, 2 ) = BSCALE*B( 1, 2 )
                    217:       B( 2, 2 ) = BSCALE*B( 2, 2 )
                    218: *
                    219: *     Check if A can be deflated
                    220: *
                    221:       IF( ABS( A( 2, 1 ) ).LE.ULP ) THEN
                    222:          CSL = ONE
                    223:          SNL = ZERO
                    224:          CSR = ONE
                    225:          SNR = ZERO
                    226:          A( 2, 1 ) = ZERO
                    227:          B( 2, 1 ) = ZERO
1.5       bertrand  228:          WI = ZERO
1.1       bertrand  229: *
                    230: *     Check if B is singular
                    231: *
                    232:       ELSE IF( ABS( B( 1, 1 ) ).LE.ULP ) THEN
                    233:          CALL DLARTG( A( 1, 1 ), A( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    234:          CSR = ONE
                    235:          SNR = ZERO
                    236:          CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    237:          CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    238:          A( 2, 1 ) = ZERO
                    239:          B( 1, 1 ) = ZERO
                    240:          B( 2, 1 ) = ZERO
1.5       bertrand  241:          WI = ZERO
1.1       bertrand  242: *
                    243:       ELSE IF( ABS( B( 2, 2 ) ).LE.ULP ) THEN
                    244:          CALL DLARTG( A( 2, 2 ), A( 2, 1 ), CSR, SNR, T )
                    245:          SNR = -SNR
                    246:          CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    247:          CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    248:          CSL = ONE
                    249:          SNL = ZERO
                    250:          A( 2, 1 ) = ZERO
                    251:          B( 2, 1 ) = ZERO
                    252:          B( 2, 2 ) = ZERO
1.5       bertrand  253:          WI = ZERO
1.1       bertrand  254: *
                    255:       ELSE
                    256: *
                    257: *        B is nonsingular, first compute the eigenvalues of (A,B)
                    258: *
                    259:          CALL DLAG2( A, LDA, B, LDB, SAFMIN, SCALE1, SCALE2, WR1, WR2,
                    260:      $               WI )
                    261: *
                    262:          IF( WI.EQ.ZERO ) THEN
                    263: *
                    264: *           two real eigenvalues, compute s*A-w*B
                    265: *
                    266:             H1 = SCALE1*A( 1, 1 ) - WR1*B( 1, 1 )
                    267:             H2 = SCALE1*A( 1, 2 ) - WR1*B( 1, 2 )
                    268:             H3 = SCALE1*A( 2, 2 ) - WR1*B( 2, 2 )
                    269: *
                    270:             RR = DLAPY2( H1, H2 )
                    271:             QQ = DLAPY2( SCALE1*A( 2, 1 ), H3 )
                    272: *
                    273:             IF( RR.GT.QQ ) THEN
                    274: *
                    275: *              find right rotation matrix to zero 1,1 element of
                    276: *              (sA - wB)
                    277: *
                    278:                CALL DLARTG( H2, H1, CSR, SNR, T )
                    279: *
                    280:             ELSE
                    281: *
                    282: *              find right rotation matrix to zero 2,1 element of
                    283: *              (sA - wB)
                    284: *
                    285:                CALL DLARTG( H3, SCALE1*A( 2, 1 ), CSR, SNR, T )
                    286: *
                    287:             END IF
                    288: *
                    289:             SNR = -SNR
                    290:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    291:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    292: *
                    293: *           compute inf norms of A and B
                    294: *
                    295:             H1 = MAX( ABS( A( 1, 1 ) )+ABS( A( 1, 2 ) ),
                    296:      $           ABS( A( 2, 1 ) )+ABS( A( 2, 2 ) ) )
                    297:             H2 = MAX( ABS( B( 1, 1 ) )+ABS( B( 1, 2 ) ),
                    298:      $           ABS( B( 2, 1 ) )+ABS( B( 2, 2 ) ) )
                    299: *
                    300:             IF( ( SCALE1*H1 ).GE.ABS( WR1 )*H2 ) THEN
                    301: *
                    302: *              find left rotation matrix Q to zero out B(2,1)
                    303: *
                    304:                CALL DLARTG( B( 1, 1 ), B( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    305: *
                    306:             ELSE
                    307: *
                    308: *              find left rotation matrix Q to zero out A(2,1)
                    309: *
                    310:                CALL DLARTG( A( 1, 1 ), A( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    311: *
                    312:             END IF
                    313: *
                    314:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    315:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    316: *
                    317:             A( 2, 1 ) = ZERO
                    318:             B( 2, 1 ) = ZERO
                    319: *
                    320:          ELSE
                    321: *
                    322: *           a pair of complex conjugate eigenvalues
                    323: *           first compute the SVD of the matrix B
                    324: *
                    325:             CALL DLASV2( B( 1, 1 ), B( 1, 2 ), B( 2, 2 ), R, T, SNR,
                    326:      $                   CSR, SNL, CSL )
                    327: *
1.9       bertrand  328: *           Form (A,B) := Q(A,B)Z**T where Q is left rotation matrix and
1.1       bertrand  329: *           Z is right rotation matrix computed from DLASV2
                    330: *
                    331:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    332:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    333:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    334:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    335: *
                    336:             B( 2, 1 ) = ZERO
                    337:             B( 1, 2 ) = ZERO
                    338: *
                    339:          END IF
                    340: *
                    341:       END IF
                    342: *
                    343: *     Unscaling
                    344: *
                    345:       A( 1, 1 ) = ANORM*A( 1, 1 )
                    346:       A( 2, 1 ) = ANORM*A( 2, 1 )
                    347:       A( 1, 2 ) = ANORM*A( 1, 2 )
                    348:       A( 2, 2 ) = ANORM*A( 2, 2 )
                    349:       B( 1, 1 ) = BNORM*B( 1, 1 )
                    350:       B( 2, 1 ) = BNORM*B( 2, 1 )
                    351:       B( 1, 2 ) = BNORM*B( 1, 2 )
                    352:       B( 2, 2 ) = BNORM*B( 2, 2 )
                    353: *
                    354:       IF( WI.EQ.ZERO ) THEN
                    355:          ALPHAR( 1 ) = A( 1, 1 )
                    356:          ALPHAR( 2 ) = A( 2, 2 )
                    357:          ALPHAI( 1 ) = ZERO
                    358:          ALPHAI( 2 ) = ZERO
                    359:          BETA( 1 ) = B( 1, 1 )
                    360:          BETA( 2 ) = B( 2, 2 )
                    361:       ELSE
                    362:          ALPHAR( 1 ) = ANORM*WR1 / SCALE1 / BNORM
                    363:          ALPHAI( 1 ) = ANORM*WI / SCALE1 / BNORM
                    364:          ALPHAR( 2 ) = ALPHAR( 1 )
                    365:          ALPHAI( 2 ) = -ALPHAI( 1 )
                    366:          BETA( 1 ) = ONE
                    367:          BETA( 2 ) = ONE
                    368:       END IF
                    369: *
                    370:       RETURN
                    371: *
                    372: *     End of DLAGV2
                    373: *
                    374:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>