Annotation of rpl/lapack/lapack/dlagv2.f, revision 1.3

1.1       bertrand    1:       SUBROUTINE DLAGV2( A, LDA, B, LDB, ALPHAR, ALPHAI, BETA, CSL, SNL,
                      2:      $                   CSR, SNR )
                      3: *
                      4: *  -- LAPACK auxiliary routine (version 3.2) --
                      5: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                      6: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
                      7: *     November 2006
                      8: *
                      9: *     .. Scalar Arguments ..
                     10:       INTEGER            LDA, LDB
                     11:       DOUBLE PRECISION   CSL, CSR, SNL, SNR
                     12: *     ..
                     13: *     .. Array Arguments ..
                     14:       DOUBLE PRECISION   A( LDA, * ), ALPHAI( 2 ), ALPHAR( 2 ),
                     15:      $                   B( LDB, * ), BETA( 2 )
                     16: *     ..
                     17: *
                     18: *  Purpose
                     19: *  =======
                     20: *
                     21: *  DLAGV2 computes the Generalized Schur factorization of a real 2-by-2
                     22: *  matrix pencil (A,B) where B is upper triangular. This routine
                     23: *  computes orthogonal (rotation) matrices given by CSL, SNL and CSR,
                     24: *  SNR such that
                     25: *
                     26: *  1) if the pencil (A,B) has two real eigenvalues (include 0/0 or 1/0
                     27: *     types), then
                     28: *
                     29: *     [ a11 a12 ] := [  CSL  SNL ] [ a11 a12 ] [  CSR -SNR ]
                     30: *     [  0  a22 ]    [ -SNL  CSL ] [ a21 a22 ] [  SNR  CSR ]
                     31: *
                     32: *     [ b11 b12 ] := [  CSL  SNL ] [ b11 b12 ] [  CSR -SNR ]
                     33: *     [  0  b22 ]    [ -SNL  CSL ] [  0  b22 ] [  SNR  CSR ],
                     34: *
                     35: *  2) if the pencil (A,B) has a pair of complex conjugate eigenvalues,
                     36: *     then
                     37: *
                     38: *     [ a11 a12 ] := [  CSL  SNL ] [ a11 a12 ] [  CSR -SNR ]
                     39: *     [ a21 a22 ]    [ -SNL  CSL ] [ a21 a22 ] [  SNR  CSR ]
                     40: *
                     41: *     [ b11  0  ] := [  CSL  SNL ] [ b11 b12 ] [  CSR -SNR ]
                     42: *     [  0  b22 ]    [ -SNL  CSL ] [  0  b22 ] [  SNR  CSR ]
                     43: *
                     44: *     where b11 >= b22 > 0.
                     45: *
                     46: *
                     47: *  Arguments
                     48: *  =========
                     49: *
                     50: *  A       (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDA, 2)
                     51: *          On entry, the 2 x 2 matrix A.
                     52: *          On exit, A is overwritten by the ``A-part'' of the
                     53: *          generalized Schur form.
                     54: *
                     55: *  LDA     (input) INTEGER
                     56: *          THe leading dimension of the array A.  LDA >= 2.
                     57: *
                     58: *  B       (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDB, 2)
                     59: *          On entry, the upper triangular 2 x 2 matrix B.
                     60: *          On exit, B is overwritten by the ``B-part'' of the
                     61: *          generalized Schur form.
                     62: *
                     63: *  LDB     (input) INTEGER
                     64: *          THe leading dimension of the array B.  LDB >= 2.
                     65: *
                     66: *  ALPHAR  (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (2)
                     67: *  ALPHAI  (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (2)
                     68: *  BETA    (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (2)
                     69: *          (ALPHAR(k)+i*ALPHAI(k))/BETA(k) are the eigenvalues of the
                     70: *          pencil (A,B), k=1,2, i = sqrt(-1).  Note that BETA(k) may
                     71: *          be zero.
                     72: *
                     73: *  CSL     (output) DOUBLE PRECISION
                     74: *          The cosine of the left rotation matrix.
                     75: *
                     76: *  SNL     (output) DOUBLE PRECISION
                     77: *          The sine of the left rotation matrix.
                     78: *
                     79: *  CSR     (output) DOUBLE PRECISION
                     80: *          The cosine of the right rotation matrix.
                     81: *
                     82: *  SNR     (output) DOUBLE PRECISION
                     83: *          The sine of the right rotation matrix.
                     84: *
                     85: *  Further Details
                     86: *  ===============
                     87: *
                     88: *  Based on contributions by
                     89: *     Mark Fahey, Department of Mathematics, Univ. of Kentucky, USA
                     90: *
                     91: *  =====================================================================
                     92: *
                     93: *     .. Parameters ..
                     94:       DOUBLE PRECISION   ZERO, ONE
                     95:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0, ONE = 1.0D+0 )
                     96: *     ..
                     97: *     .. Local Scalars ..
                     98:       DOUBLE PRECISION   ANORM, ASCALE, BNORM, BSCALE, H1, H2, H3, QQ,
                     99:      $                   R, RR, SAFMIN, SCALE1, SCALE2, T, ULP, WI, WR1,
                    100:      $                   WR2
                    101: *     ..
                    102: *     .. External Subroutines ..
                    103:       EXTERNAL           DLAG2, DLARTG, DLASV2, DROT
                    104: *     ..
                    105: *     .. External Functions ..
                    106:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH, DLAPY2
                    107:       EXTERNAL           DLAMCH, DLAPY2
                    108: *     ..
                    109: *     .. Intrinsic Functions ..
                    110:       INTRINSIC          ABS, MAX
                    111: *     ..
                    112: *     .. Executable Statements ..
                    113: *
                    114:       SAFMIN = DLAMCH( 'S' )
                    115:       ULP = DLAMCH( 'P' )
                    116: *
                    117: *     Scale A
                    118: *
                    119:       ANORM = MAX( ABS( A( 1, 1 ) )+ABS( A( 2, 1 ) ),
                    120:      $        ABS( A( 1, 2 ) )+ABS( A( 2, 2 ) ), SAFMIN )
                    121:       ASCALE = ONE / ANORM
                    122:       A( 1, 1 ) = ASCALE*A( 1, 1 )
                    123:       A( 1, 2 ) = ASCALE*A( 1, 2 )
                    124:       A( 2, 1 ) = ASCALE*A( 2, 1 )
                    125:       A( 2, 2 ) = ASCALE*A( 2, 2 )
                    126: *
                    127: *     Scale B
                    128: *
                    129:       BNORM = MAX( ABS( B( 1, 1 ) ), ABS( B( 1, 2 ) )+ABS( B( 2, 2 ) ),
                    130:      $        SAFMIN )
                    131:       BSCALE = ONE / BNORM
                    132:       B( 1, 1 ) = BSCALE*B( 1, 1 )
                    133:       B( 1, 2 ) = BSCALE*B( 1, 2 )
                    134:       B( 2, 2 ) = BSCALE*B( 2, 2 )
                    135: *
                    136: *     Check if A can be deflated
                    137: *
                    138:       IF( ABS( A( 2, 1 ) ).LE.ULP ) THEN
                    139:          CSL = ONE
                    140:          SNL = ZERO
                    141:          CSR = ONE
                    142:          SNR = ZERO
                    143:          A( 2, 1 ) = ZERO
                    144:          B( 2, 1 ) = ZERO
                    145: *
                    146: *     Check if B is singular
                    147: *
                    148:       ELSE IF( ABS( B( 1, 1 ) ).LE.ULP ) THEN
                    149:          CALL DLARTG( A( 1, 1 ), A( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    150:          CSR = ONE
                    151:          SNR = ZERO
                    152:          CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    153:          CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    154:          A( 2, 1 ) = ZERO
                    155:          B( 1, 1 ) = ZERO
                    156:          B( 2, 1 ) = ZERO
                    157: *
                    158:       ELSE IF( ABS( B( 2, 2 ) ).LE.ULP ) THEN
                    159:          CALL DLARTG( A( 2, 2 ), A( 2, 1 ), CSR, SNR, T )
                    160:          SNR = -SNR
                    161:          CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    162:          CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    163:          CSL = ONE
                    164:          SNL = ZERO
                    165:          A( 2, 1 ) = ZERO
                    166:          B( 2, 1 ) = ZERO
                    167:          B( 2, 2 ) = ZERO
                    168: *
                    169:       ELSE
                    170: *
                    171: *        B is nonsingular, first compute the eigenvalues of (A,B)
                    172: *
                    173:          CALL DLAG2( A, LDA, B, LDB, SAFMIN, SCALE1, SCALE2, WR1, WR2,
                    174:      $               WI )
                    175: *
                    176:          IF( WI.EQ.ZERO ) THEN
                    177: *
                    178: *           two real eigenvalues, compute s*A-w*B
                    179: *
                    180:             H1 = SCALE1*A( 1, 1 ) - WR1*B( 1, 1 )
                    181:             H2 = SCALE1*A( 1, 2 ) - WR1*B( 1, 2 )
                    182:             H3 = SCALE1*A( 2, 2 ) - WR1*B( 2, 2 )
                    183: *
                    184:             RR = DLAPY2( H1, H2 )
                    185:             QQ = DLAPY2( SCALE1*A( 2, 1 ), H3 )
                    186: *
                    187:             IF( RR.GT.QQ ) THEN
                    188: *
                    189: *              find right rotation matrix to zero 1,1 element of
                    190: *              (sA - wB)
                    191: *
                    192:                CALL DLARTG( H2, H1, CSR, SNR, T )
                    193: *
                    194:             ELSE
                    195: *
                    196: *              find right rotation matrix to zero 2,1 element of
                    197: *              (sA - wB)
                    198: *
                    199:                CALL DLARTG( H3, SCALE1*A( 2, 1 ), CSR, SNR, T )
                    200: *
                    201:             END IF
                    202: *
                    203:             SNR = -SNR
                    204:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    205:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    206: *
                    207: *           compute inf norms of A and B
                    208: *
                    209:             H1 = MAX( ABS( A( 1, 1 ) )+ABS( A( 1, 2 ) ),
                    210:      $           ABS( A( 2, 1 ) )+ABS( A( 2, 2 ) ) )
                    211:             H2 = MAX( ABS( B( 1, 1 ) )+ABS( B( 1, 2 ) ),
                    212:      $           ABS( B( 2, 1 ) )+ABS( B( 2, 2 ) ) )
                    213: *
                    214:             IF( ( SCALE1*H1 ).GE.ABS( WR1 )*H2 ) THEN
                    215: *
                    216: *              find left rotation matrix Q to zero out B(2,1)
                    217: *
                    218:                CALL DLARTG( B( 1, 1 ), B( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    219: *
                    220:             ELSE
                    221: *
                    222: *              find left rotation matrix Q to zero out A(2,1)
                    223: *
                    224:                CALL DLARTG( A( 1, 1 ), A( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    225: *
                    226:             END IF
                    227: *
                    228:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    229:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    230: *
                    231:             A( 2, 1 ) = ZERO
                    232:             B( 2, 1 ) = ZERO
                    233: *
                    234:          ELSE
                    235: *
                    236: *           a pair of complex conjugate eigenvalues
                    237: *           first compute the SVD of the matrix B
                    238: *
                    239:             CALL DLASV2( B( 1, 1 ), B( 1, 2 ), B( 2, 2 ), R, T, SNR,
                    240:      $                   CSR, SNL, CSL )
                    241: *
                    242: *           Form (A,B) := Q(A,B)Z' where Q is left rotation matrix and
                    243: *           Z is right rotation matrix computed from DLASV2
                    244: *
                    245:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    246:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    247:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    248:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    249: *
                    250:             B( 2, 1 ) = ZERO
                    251:             B( 1, 2 ) = ZERO
                    252: *
                    253:          END IF
                    254: *
                    255:       END IF
                    256: *
                    257: *     Unscaling
                    258: *
                    259:       A( 1, 1 ) = ANORM*A( 1, 1 )
                    260:       A( 2, 1 ) = ANORM*A( 2, 1 )
                    261:       A( 1, 2 ) = ANORM*A( 1, 2 )
                    262:       A( 2, 2 ) = ANORM*A( 2, 2 )
                    263:       B( 1, 1 ) = BNORM*B( 1, 1 )
                    264:       B( 2, 1 ) = BNORM*B( 2, 1 )
                    265:       B( 1, 2 ) = BNORM*B( 1, 2 )
                    266:       B( 2, 2 ) = BNORM*B( 2, 2 )
                    267: *
                    268:       IF( WI.EQ.ZERO ) THEN
                    269:          ALPHAR( 1 ) = A( 1, 1 )
                    270:          ALPHAR( 2 ) = A( 2, 2 )
                    271:          ALPHAI( 1 ) = ZERO
                    272:          ALPHAI( 2 ) = ZERO
                    273:          BETA( 1 ) = B( 1, 1 )
                    274:          BETA( 2 ) = B( 2, 2 )
                    275:       ELSE
                    276:          ALPHAR( 1 ) = ANORM*WR1 / SCALE1 / BNORM
                    277:          ALPHAI( 1 ) = ANORM*WI / SCALE1 / BNORM
                    278:          ALPHAR( 2 ) = ALPHAR( 1 )
                    279:          ALPHAI( 2 ) = -ALPHAI( 1 )
                    280:          BETA( 1 ) = ONE
                    281:          BETA( 2 ) = ONE
                    282:       END IF
                    283: *
                    284:       RETURN
                    285: *
                    286: *     End of DLAGV2
                    287: *
                    288:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>