Annotation of rpl/lapack/lapack/dpbtrf.f, revision 1.6

1.1       bertrand    1:       SUBROUTINE DPBTRF( UPLO, N, KD, AB, LDAB, INFO )
                      2: *
                      3: *  -- LAPACK routine (version 3.2) --
                      4: *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
                      5: *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
                      6: *     November 2006
                      7: *
                      8: *     .. Scalar Arguments ..
                      9:       CHARACTER          UPLO
                     10:       INTEGER            INFO, KD, LDAB, N
                     11: *     ..
                     12: *     .. Array Arguments ..
                     13:       DOUBLE PRECISION   AB( LDAB, * )
                     14: *     ..
                     15: *
                     16: *  Purpose
                     17: *  =======
                     18: *
                     19: *  DPBTRF computes the Cholesky factorization of a real symmetric
                     20: *  positive definite band matrix A.
                     21: *
                     22: *  The factorization has the form
                     23: *     A = U**T * U,  if UPLO = 'U', or
                     24: *     A = L  * L**T,  if UPLO = 'L',
                     25: *  where U is an upper triangular matrix and L is lower triangular.
                     26: *
                     27: *  Arguments
                     28: *  =========
                     29: *
                     30: *  UPLO    (input) CHARACTER*1
                     31: *          = 'U':  Upper triangle of A is stored;
                     32: *          = 'L':  Lower triangle of A is stored.
                     33: *
                     34: *  N       (input) INTEGER
                     35: *          The order of the matrix A.  N >= 0.
                     36: *
                     37: *  KD      (input) INTEGER
                     38: *          The number of superdiagonals of the matrix A if UPLO = 'U',
                     39: *          or the number of subdiagonals if UPLO = 'L'.  KD >= 0.
                     40: *
                     41: *  AB      (input/output) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDAB,N)
                     42: *          On entry, the upper or lower triangle of the symmetric band
                     43: *          matrix A, stored in the first KD+1 rows of the array.  The
                     44: *          j-th column of A is stored in the j-th column of the array AB
                     45: *          as follows:
                     46: *          if UPLO = 'U', AB(kd+1+i-j,j) = A(i,j) for max(1,j-kd)<=i<=j;
                     47: *          if UPLO = 'L', AB(1+i-j,j)    = A(i,j) for j<=i<=min(n,j+kd).
                     48: *
                     49: *          On exit, if INFO = 0, the triangular factor U or L from the
                     50: *          Cholesky factorization A = U**T*U or A = L*L**T of the band
                     51: *          matrix A, in the same storage format as A.
                     52: *
                     53: *  LDAB    (input) INTEGER
                     54: *          The leading dimension of the array AB.  LDAB >= KD+1.
                     55: *
                     56: *  INFO    (output) INTEGER
                     57: *          = 0:  successful exit
                     58: *          < 0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value
                     59: *          > 0:  if INFO = i, the leading minor of order i is not
                     60: *                positive definite, and the factorization could not be
                     61: *                completed.
                     62: *
                     63: *  Further Details
                     64: *  ===============
                     65: *
                     66: *  The band storage scheme is illustrated by the following example, when
                     67: *  N = 6, KD = 2, and UPLO = 'U':
                     68: *
                     69: *  On entry:                       On exit:
                     70: *
                     71: *      *    *   a13  a24  a35  a46      *    *   u13  u24  u35  u46
                     72: *      *   a12  a23  a34  a45  a56      *   u12  u23  u34  u45  u56
                     73: *     a11  a22  a33  a44  a55  a66     u11  u22  u33  u44  u55  u66
                     74: *
                     75: *  Similarly, if UPLO = 'L' the format of A is as follows:
                     76: *
                     77: *  On entry:                       On exit:
                     78: *
                     79: *     a11  a22  a33  a44  a55  a66     l11  l22  l33  l44  l55  l66
                     80: *     a21  a32  a43  a54  a65   *      l21  l32  l43  l54  l65   *
                     81: *     a31  a42  a53  a64   *    *      l31  l42  l53  l64   *    *
                     82: *
                     83: *  Array elements marked * are not used by the routine.
                     84: *
                     85: *  Contributed by
                     86: *  Peter Mayes and Giuseppe Radicati, IBM ECSEC, Rome, March 23, 1989
                     87: *
                     88: *  =====================================================================
                     89: *
                     90: *     .. Parameters ..
                     91:       DOUBLE PRECISION   ONE, ZERO
                     92:       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0, ZERO = 0.0D+0 )
                     93:       INTEGER            NBMAX, LDWORK
                     94:       PARAMETER          ( NBMAX = 32, LDWORK = NBMAX+1 )
                     95: *     ..
                     96: *     .. Local Scalars ..
                     97:       INTEGER            I, I2, I3, IB, II, J, JJ, NB
                     98: *     ..
                     99: *     .. Local Arrays ..
                    100:       DOUBLE PRECISION   WORK( LDWORK, NBMAX )
                    101: *     ..
                    102: *     .. External Functions ..
                    103:       LOGICAL            LSAME
                    104:       INTEGER            ILAENV
                    105:       EXTERNAL           LSAME, ILAENV
                    106: *     ..
                    107: *     .. External Subroutines ..
                    108:       EXTERNAL           DGEMM, DPBTF2, DPOTF2, DSYRK, DTRSM, XERBLA
                    109: *     ..
                    110: *     .. Intrinsic Functions ..
                    111:       INTRINSIC          MIN
                    112: *     ..
                    113: *     .. Executable Statements ..
                    114: *
                    115: *     Test the input parameters.
                    116: *
                    117:       INFO = 0
                    118:       IF( ( .NOT.LSAME( UPLO, 'U' ) ) .AND.
                    119:      $    ( .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) ) THEN
                    120:          INFO = -1
                    121:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    122:          INFO = -2
                    123:       ELSE IF( KD.LT.0 ) THEN
                    124:          INFO = -3
                    125:       ELSE IF( LDAB.LT.KD+1 ) THEN
                    126:          INFO = -5
                    127:       END IF
                    128:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    129:          CALL XERBLA( 'DPBTRF', -INFO )
                    130:          RETURN
                    131:       END IF
                    132: *
                    133: *     Quick return if possible
                    134: *
                    135:       IF( N.EQ.0 )
                    136:      $   RETURN
                    137: *
                    138: *     Determine the block size for this environment
                    139: *
                    140:       NB = ILAENV( 1, 'DPBTRF', UPLO, N, KD, -1, -1 )
                    141: *
                    142: *     The block size must not exceed the semi-bandwidth KD, and must not
                    143: *     exceed the limit set by the size of the local array WORK.
                    144: *
                    145:       NB = MIN( NB, NBMAX )
                    146: *
                    147:       IF( NB.LE.1 .OR. NB.GT.KD ) THEN
                    148: *
                    149: *        Use unblocked code
                    150: *
                    151:          CALL DPBTF2( UPLO, N, KD, AB, LDAB, INFO )
                    152:       ELSE
                    153: *
                    154: *        Use blocked code
                    155: *
                    156:          IF( LSAME( UPLO, 'U' ) ) THEN
                    157: *
                    158: *           Compute the Cholesky factorization of a symmetric band
                    159: *           matrix, given the upper triangle of the matrix in band
                    160: *           storage.
                    161: *
                    162: *           Zero the upper triangle of the work array.
                    163: *
                    164:             DO 20 J = 1, NB
                    165:                DO 10 I = 1, J - 1
                    166:                   WORK( I, J ) = ZERO
                    167:    10          CONTINUE
                    168:    20       CONTINUE
                    169: *
                    170: *           Process the band matrix one diagonal block at a time.
                    171: *
                    172:             DO 70 I = 1, N, NB
                    173:                IB = MIN( NB, N-I+1 )
                    174: *
                    175: *              Factorize the diagonal block
                    176: *
                    177:                CALL DPOTF2( UPLO, IB, AB( KD+1, I ), LDAB-1, II )
                    178:                IF( II.NE.0 ) THEN
                    179:                   INFO = I + II - 1
                    180:                   GO TO 150
                    181:                END IF
                    182:                IF( I+IB.LE.N ) THEN
                    183: *
                    184: *                 Update the relevant part of the trailing submatrix.
                    185: *                 If A11 denotes the diagonal block which has just been
                    186: *                 factorized, then we need to update the remaining
                    187: *                 blocks in the diagram:
                    188: *
                    189: *                    A11   A12   A13
                    190: *                          A22   A23
                    191: *                                A33
                    192: *
                    193: *                 The numbers of rows and columns in the partitioning
                    194: *                 are IB, I2, I3 respectively. The blocks A12, A22 and
                    195: *                 A23 are empty if IB = KD. The upper triangle of A13
                    196: *                 lies outside the band.
                    197: *
                    198:                   I2 = MIN( KD-IB, N-I-IB+1 )
                    199:                   I3 = MIN( IB, N-I-KD+1 )
                    200: *
                    201:                   IF( I2.GT.0 ) THEN
                    202: *
                    203: *                    Update A12
                    204: *
                    205:                      CALL DTRSM( 'Left', 'Upper', 'Transpose',
                    206:      $                           'Non-unit', IB, I2, ONE, AB( KD+1, I ),
                    207:      $                           LDAB-1, AB( KD+1-IB, I+IB ), LDAB-1 )
                    208: *
                    209: *                    Update A22
                    210: *
                    211:                      CALL DSYRK( 'Upper', 'Transpose', I2, IB, -ONE,
                    212:      $                           AB( KD+1-IB, I+IB ), LDAB-1, ONE,
                    213:      $                           AB( KD+1, I+IB ), LDAB-1 )
                    214:                   END IF
                    215: *
                    216:                   IF( I3.GT.0 ) THEN
                    217: *
                    218: *                    Copy the lower triangle of A13 into the work array.
                    219: *
                    220:                      DO 40 JJ = 1, I3
                    221:                         DO 30 II = JJ, IB
                    222:                            WORK( II, JJ ) = AB( II-JJ+1, JJ+I+KD-1 )
                    223:    30                   CONTINUE
                    224:    40                CONTINUE
                    225: *
                    226: *                    Update A13 (in the work array).
                    227: *
                    228:                      CALL DTRSM( 'Left', 'Upper', 'Transpose',
                    229:      $                           'Non-unit', IB, I3, ONE, AB( KD+1, I ),
                    230:      $                           LDAB-1, WORK, LDWORK )
                    231: *
                    232: *                    Update A23
                    233: *
                    234:                      IF( I2.GT.0 )
                    235:      $                  CALL DGEMM( 'Transpose', 'No Transpose', I2, I3,
                    236:      $                              IB, -ONE, AB( KD+1-IB, I+IB ),
                    237:      $                              LDAB-1, WORK, LDWORK, ONE,
                    238:      $                              AB( 1+IB, I+KD ), LDAB-1 )
                    239: *
                    240: *                    Update A33
                    241: *
                    242:                      CALL DSYRK( 'Upper', 'Transpose', I3, IB, -ONE,
                    243:      $                           WORK, LDWORK, ONE, AB( KD+1, I+KD ),
                    244:      $                           LDAB-1 )
                    245: *
                    246: *                    Copy the lower triangle of A13 back into place.
                    247: *
                    248:                      DO 60 JJ = 1, I3
                    249:                         DO 50 II = JJ, IB
                    250:                            AB( II-JJ+1, JJ+I+KD-1 ) = WORK( II, JJ )
                    251:    50                   CONTINUE
                    252:    60                CONTINUE
                    253:                   END IF
                    254:                END IF
                    255:    70       CONTINUE
                    256:          ELSE
                    257: *
                    258: *           Compute the Cholesky factorization of a symmetric band
                    259: *           matrix, given the lower triangle of the matrix in band
                    260: *           storage.
                    261: *
                    262: *           Zero the lower triangle of the work array.
                    263: *
                    264:             DO 90 J = 1, NB
                    265:                DO 80 I = J + 1, NB
                    266:                   WORK( I, J ) = ZERO
                    267:    80          CONTINUE
                    268:    90       CONTINUE
                    269: *
                    270: *           Process the band matrix one diagonal block at a time.
                    271: *
                    272:             DO 140 I = 1, N, NB
                    273:                IB = MIN( NB, N-I+1 )
                    274: *
                    275: *              Factorize the diagonal block
                    276: *
                    277:                CALL DPOTF2( UPLO, IB, AB( 1, I ), LDAB-1, II )
                    278:                IF( II.NE.0 ) THEN
                    279:                   INFO = I + II - 1
                    280:                   GO TO 150
                    281:                END IF
                    282:                IF( I+IB.LE.N ) THEN
                    283: *
                    284: *                 Update the relevant part of the trailing submatrix.
                    285: *                 If A11 denotes the diagonal block which has just been
                    286: *                 factorized, then we need to update the remaining
                    287: *                 blocks in the diagram:
                    288: *
                    289: *                    A11
                    290: *                    A21   A22
                    291: *                    A31   A32   A33
                    292: *
                    293: *                 The numbers of rows and columns in the partitioning
                    294: *                 are IB, I2, I3 respectively. The blocks A21, A22 and
                    295: *                 A32 are empty if IB = KD. The lower triangle of A31
                    296: *                 lies outside the band.
                    297: *
                    298:                   I2 = MIN( KD-IB, N-I-IB+1 )
                    299:                   I3 = MIN( IB, N-I-KD+1 )
                    300: *
                    301:                   IF( I2.GT.0 ) THEN
                    302: *
                    303: *                    Update A21
                    304: *
                    305:                      CALL DTRSM( 'Right', 'Lower', 'Transpose',
                    306:      $                           'Non-unit', I2, IB, ONE, AB( 1, I ),
                    307:      $                           LDAB-1, AB( 1+IB, I ), LDAB-1 )
                    308: *
                    309: *                    Update A22
                    310: *
                    311:                      CALL DSYRK( 'Lower', 'No Transpose', I2, IB, -ONE,
                    312:      $                           AB( 1+IB, I ), LDAB-1, ONE,
                    313:      $                           AB( 1, I+IB ), LDAB-1 )
                    314:                   END IF
                    315: *
                    316:                   IF( I3.GT.0 ) THEN
                    317: *
                    318: *                    Copy the upper triangle of A31 into the work array.
                    319: *
                    320:                      DO 110 JJ = 1, IB
                    321:                         DO 100 II = 1, MIN( JJ, I3 )
                    322:                            WORK( II, JJ ) = AB( KD+1-JJ+II, JJ+I-1 )
                    323:   100                   CONTINUE
                    324:   110                CONTINUE
                    325: *
                    326: *                    Update A31 (in the work array).
                    327: *
                    328:                      CALL DTRSM( 'Right', 'Lower', 'Transpose',
                    329:      $                           'Non-unit', I3, IB, ONE, AB( 1, I ),
                    330:      $                           LDAB-1, WORK, LDWORK )
                    331: *
                    332: *                    Update A32
                    333: *
                    334:                      IF( I2.GT.0 )
                    335:      $                  CALL DGEMM( 'No transpose', 'Transpose', I3, I2,
                    336:      $                              IB, -ONE, WORK, LDWORK,
                    337:      $                              AB( 1+IB, I ), LDAB-1, ONE,
                    338:      $                              AB( 1+KD-IB, I+IB ), LDAB-1 )
                    339: *
                    340: *                    Update A33
                    341: *
                    342:                      CALL DSYRK( 'Lower', 'No Transpose', I3, IB, -ONE,
                    343:      $                           WORK, LDWORK, ONE, AB( 1, I+KD ),
                    344:      $                           LDAB-1 )
                    345: *
                    346: *                    Copy the upper triangle of A31 back into place.
                    347: *
                    348:                      DO 130 JJ = 1, IB
                    349:                         DO 120 II = 1, MIN( JJ, I3 )
                    350:                            AB( KD+1-JJ+II, JJ+I-1 ) = WORK( II, JJ )
                    351:   120                   CONTINUE
                    352:   130                CONTINUE
                    353:                   END IF
                    354:                END IF
                    355:   140       CONTINUE
                    356:          END IF
                    357:       END IF
                    358:       RETURN
                    359: *
                    360:   150 CONTINUE
                    361:       RETURN
                    362: *
                    363: *     End of DPBTRF
                    364: *
                    365:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>