Annotation of rpl/lapack/lapack/dlagv2.f, revision 1.7

1.1       bertrand    1:       SUBROUTINE DLAGV2( A, LDA, B, LDB, ALPHAR, ALPHAI, BETA, CSL, SNL,
                      2:      $                   CSR, SNR )
                      3: *
1.5       bertrand    4: *  -- LAPACK auxiliary routine (version 3.2.2) --
1.1       bertrand    5: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                      6: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
1.5       bertrand    7: *     June 2010
1.1       bertrand    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
1.5       bertrand  145:          WI = ZERO
1.1       bertrand  146: *
                    147: *     Check if B is singular
                    148: *
                    149:       ELSE IF( ABS( B( 1, 1 ) ).LE.ULP ) THEN
                    150:          CALL DLARTG( A( 1, 1 ), A( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    151:          CSR = ONE
                    152:          SNR = ZERO
                    153:          CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    154:          CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    155:          A( 2, 1 ) = ZERO
                    156:          B( 1, 1 ) = ZERO
                    157:          B( 2, 1 ) = ZERO
1.5       bertrand  158:          WI = ZERO
1.1       bertrand  159: *
                    160:       ELSE IF( ABS( B( 2, 2 ) ).LE.ULP ) THEN
                    161:          CALL DLARTG( A( 2, 2 ), A( 2, 1 ), CSR, SNR, T )
                    162:          SNR = -SNR
                    163:          CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    164:          CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    165:          CSL = ONE
                    166:          SNL = ZERO
                    167:          A( 2, 1 ) = ZERO
                    168:          B( 2, 1 ) = ZERO
                    169:          B( 2, 2 ) = ZERO
1.5       bertrand  170:          WI = ZERO
1.1       bertrand  171: *
                    172:       ELSE
                    173: *
                    174: *        B is nonsingular, first compute the eigenvalues of (A,B)
                    175: *
                    176:          CALL DLAG2( A, LDA, B, LDB, SAFMIN, SCALE1, SCALE2, WR1, WR2,
                    177:      $               WI )
                    178: *
                    179:          IF( WI.EQ.ZERO ) THEN
                    180: *
                    181: *           two real eigenvalues, compute s*A-w*B
                    182: *
                    183:             H1 = SCALE1*A( 1, 1 ) - WR1*B( 1, 1 )
                    184:             H2 = SCALE1*A( 1, 2 ) - WR1*B( 1, 2 )
                    185:             H3 = SCALE1*A( 2, 2 ) - WR1*B( 2, 2 )
                    186: *
                    187:             RR = DLAPY2( H1, H2 )
                    188:             QQ = DLAPY2( SCALE1*A( 2, 1 ), H3 )
                    189: *
                    190:             IF( RR.GT.QQ ) THEN
                    191: *
                    192: *              find right rotation matrix to zero 1,1 element of
                    193: *              (sA - wB)
                    194: *
                    195:                CALL DLARTG( H2, H1, CSR, SNR, T )
                    196: *
                    197:             ELSE
                    198: *
                    199: *              find right rotation matrix to zero 2,1 element of
                    200: *              (sA - wB)
                    201: *
                    202:                CALL DLARTG( H3, SCALE1*A( 2, 1 ), CSR, SNR, T )
                    203: *
                    204:             END IF
                    205: *
                    206:             SNR = -SNR
                    207:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    208:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    209: *
                    210: *           compute inf norms of A and B
                    211: *
                    212:             H1 = MAX( ABS( A( 1, 1 ) )+ABS( A( 1, 2 ) ),
                    213:      $           ABS( A( 2, 1 ) )+ABS( A( 2, 2 ) ) )
                    214:             H2 = MAX( ABS( B( 1, 1 ) )+ABS( B( 1, 2 ) ),
                    215:      $           ABS( B( 2, 1 ) )+ABS( B( 2, 2 ) ) )
                    216: *
                    217:             IF( ( SCALE1*H1 ).GE.ABS( WR1 )*H2 ) THEN
                    218: *
                    219: *              find left rotation matrix Q to zero out B(2,1)
                    220: *
                    221:                CALL DLARTG( B( 1, 1 ), B( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    222: *
                    223:             ELSE
                    224: *
                    225: *              find left rotation matrix Q to zero out A(2,1)
                    226: *
                    227:                CALL DLARTG( A( 1, 1 ), A( 2, 1 ), CSL, SNL, R )
                    228: *
                    229:             END IF
                    230: *
                    231:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    232:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    233: *
                    234:             A( 2, 1 ) = ZERO
                    235:             B( 2, 1 ) = ZERO
                    236: *
                    237:          ELSE
                    238: *
                    239: *           a pair of complex conjugate eigenvalues
                    240: *           first compute the SVD of the matrix B
                    241: *
                    242:             CALL DLASV2( B( 1, 1 ), B( 1, 2 ), B( 2, 2 ), R, T, SNR,
                    243:      $                   CSR, SNL, CSL )
                    244: *
                    245: *           Form (A,B) := Q(A,B)Z' where Q is left rotation matrix and
                    246: *           Z is right rotation matrix computed from DLASV2
                    247: *
                    248:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), LDA, A( 2, 1 ), LDA, CSL, SNL )
                    249:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), LDB, B( 2, 1 ), LDB, CSL, SNL )
                    250:             CALL DROT( 2, A( 1, 1 ), 1, A( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    251:             CALL DROT( 2, B( 1, 1 ), 1, B( 1, 2 ), 1, CSR, SNR )
                    252: *
                    253:             B( 2, 1 ) = ZERO
                    254:             B( 1, 2 ) = ZERO
                    255: *
                    256:          END IF
                    257: *
                    258:       END IF
                    259: *
                    260: *     Unscaling
                    261: *
                    262:       A( 1, 1 ) = ANORM*A( 1, 1 )
                    263:       A( 2, 1 ) = ANORM*A( 2, 1 )
                    264:       A( 1, 2 ) = ANORM*A( 1, 2 )
                    265:       A( 2, 2 ) = ANORM*A( 2, 2 )
                    266:       B( 1, 1 ) = BNORM*B( 1, 1 )
                    267:       B( 2, 1 ) = BNORM*B( 2, 1 )
                    268:       B( 1, 2 ) = BNORM*B( 1, 2 )
                    269:       B( 2, 2 ) = BNORM*B( 2, 2 )
                    270: *
                    271:       IF( WI.EQ.ZERO ) THEN
                    272:          ALPHAR( 1 ) = A( 1, 1 )
                    273:          ALPHAR( 2 ) = A( 2, 2 )
                    274:          ALPHAI( 1 ) = ZERO
                    275:          ALPHAI( 2 ) = ZERO
                    276:          BETA( 1 ) = B( 1, 1 )
                    277:          BETA( 2 ) = B( 2, 2 )
                    278:       ELSE
                    279:          ALPHAR( 1 ) = ANORM*WR1 / SCALE1 / BNORM
                    280:          ALPHAI( 1 ) = ANORM*WI / SCALE1 / BNORM
                    281:          ALPHAR( 2 ) = ALPHAR( 1 )
                    282:          ALPHAI( 2 ) = -ALPHAI( 1 )
                    283:          BETA( 1 ) = ONE
                    284:          BETA( 2 ) = ONE
                    285:       END IF
                    286: *
                    287:       RETURN
                    288: *
                    289: *     End of DLAGV2
                    290: *
                    291:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>