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

1.1       bertrand    1:       SUBROUTINE DTPRFS( UPLO, TRANS, DIAG, N, NRHS, AP, B, LDB, X, LDX,
                      2:      $                   FERR, BERR, WORK, IWORK, INFO )
                      3: *
                      4: *  -- LAPACK 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: *     Modified to call DLACN2 in place of DLACON, 5 Feb 03, SJH.
                     10: *
                     11: *     .. Scalar Arguments ..
                     12:       CHARACTER          DIAG, TRANS, UPLO
                     13:       INTEGER            INFO, LDB, LDX, N, NRHS
                     14: *     ..
                     15: *     .. Array Arguments ..
                     16:       INTEGER            IWORK( * )
                     17:       DOUBLE PRECISION   AP( * ), B( LDB, * ), BERR( * ), FERR( * ),
                     18:      $                   WORK( * ), X( LDX, * )
                     19: *     ..
                     20: *
                     21: *  Purpose
                     22: *  =======
                     23: *
                     24: *  DTPRFS provides error bounds and backward error estimates for the
                     25: *  solution to a system of linear equations with a triangular packed
                     26: *  coefficient matrix.
                     27: *
                     28: *  The solution matrix X must be computed by DTPTRS or some other
                     29: *  means before entering this routine.  DTPRFS does not do iterative
                     30: *  refinement because doing so cannot improve the backward error.
                     31: *
                     32: *  Arguments
                     33: *  =========
                     34: *
                     35: *  UPLO    (input) CHARACTER*1
                     36: *          = 'U':  A is upper triangular;
                     37: *          = 'L':  A is lower triangular.
                     38: *
                     39: *  TRANS   (input) CHARACTER*1
                     40: *          Specifies the form of the system of equations:
                     41: *          = 'N':  A * X = B  (No transpose)
                     42: *          = 'T':  A**T * X = B  (Transpose)
                     43: *          = 'C':  A**H * X = B  (Conjugate transpose = Transpose)
                     44: *
                     45: *  DIAG    (input) CHARACTER*1
                     46: *          = 'N':  A is non-unit triangular;
                     47: *          = 'U':  A is unit triangular.
                     48: *
                     49: *  N       (input) INTEGER
                     50: *          The order of the matrix A.  N >= 0.
                     51: *
                     52: *  NRHS    (input) INTEGER
                     53: *          The number of right hand sides, i.e., the number of columns
                     54: *          of the matrices B and X.  NRHS >= 0.
                     55: *
                     56: *  AP      (input) DOUBLE PRECISION array, dimension (N*(N+1)/2)
                     57: *          The upper or lower triangular matrix A, packed columnwise in
                     58: *          a linear array.  The j-th column of A is stored in the array
                     59: *          AP as follows:
                     60: *          if UPLO = 'U', AP(i + (j-1)*j/2) = A(i,j) for 1<=i<=j;
                     61: *          if UPLO = 'L', AP(i + (j-1)*(2*n-j)/2) = A(i,j) for j<=i<=n.
                     62: *          If DIAG = 'U', the diagonal elements of A are not referenced
                     63: *          and are assumed to be 1.
                     64: *
                     65: *  B       (input) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDB,NRHS)
                     66: *          The right hand side matrix B.
                     67: *
                     68: *  LDB     (input) INTEGER
                     69: *          The leading dimension of the array B.  LDB >= max(1,N).
                     70: *
                     71: *  X       (input) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDX,NRHS)
                     72: *          The solution matrix X.
                     73: *
                     74: *  LDX     (input) INTEGER
                     75: *          The leading dimension of the array X.  LDX >= max(1,N).
                     76: *
                     77: *  FERR    (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (NRHS)
                     78: *          The estimated forward error bound for each solution vector
                     79: *          X(j) (the j-th column of the solution matrix X).
                     80: *          If XTRUE is the true solution corresponding to X(j), FERR(j)
                     81: *          is an estimated upper bound for the magnitude of the largest
                     82: *          element in (X(j) - XTRUE) divided by the magnitude of the
                     83: *          largest element in X(j).  The estimate is as reliable as
                     84: *          the estimate for RCOND, and is almost always a slight
                     85: *          overestimate of the true error.
                     86: *
                     87: *  BERR    (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (NRHS)
                     88: *          The componentwise relative backward error of each solution
                     89: *          vector X(j) (i.e., the smallest relative change in
                     90: *          any element of A or B that makes X(j) an exact solution).
                     91: *
                     92: *  WORK    (workspace) DOUBLE PRECISION array, dimension (3*N)
                     93: *
                     94: *  IWORK   (workspace) INTEGER array, dimension (N)
                     95: *
                     96: *  INFO    (output) INTEGER
                     97: *          = 0:  successful exit
                     98: *          < 0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value
                     99: *
                    100: *  =====================================================================
                    101: *
                    102: *     .. Parameters ..
                    103:       DOUBLE PRECISION   ZERO
                    104:       PARAMETER          ( ZERO = 0.0D+0 )
                    105:       DOUBLE PRECISION   ONE
                    106:       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0 )
                    107: *     ..
                    108: *     .. Local Scalars ..
                    109:       LOGICAL            NOTRAN, NOUNIT, UPPER
                    110:       CHARACTER          TRANST
                    111:       INTEGER            I, J, K, KASE, KC, NZ
                    112:       DOUBLE PRECISION   EPS, LSTRES, S, SAFE1, SAFE2, SAFMIN, XK
                    113: *     ..
                    114: *     .. Local Arrays ..
                    115:       INTEGER            ISAVE( 3 )
                    116: *     ..
                    117: *     .. External Subroutines ..
                    118:       EXTERNAL           DAXPY, DCOPY, DLACN2, DTPMV, DTPSV, XERBLA
                    119: *     ..
                    120: *     .. Intrinsic Functions ..
                    121:       INTRINSIC          ABS, MAX
                    122: *     ..
                    123: *     .. External Functions ..
                    124:       LOGICAL            LSAME
                    125:       DOUBLE PRECISION   DLAMCH
                    126:       EXTERNAL           LSAME, DLAMCH
                    127: *     ..
                    128: *     .. Executable Statements ..
                    129: *
                    130: *     Test the input parameters.
                    131: *
                    132:       INFO = 0
                    133:       UPPER = LSAME( UPLO, 'U' )
                    134:       NOTRAN = LSAME( TRANS, 'N' )
                    135:       NOUNIT = LSAME( DIAG, 'N' )
                    136: *
                    137:       IF( .NOT.UPPER .AND. .NOT.LSAME( UPLO, 'L' ) ) THEN
                    138:          INFO = -1
                    139:       ELSE IF( .NOT.NOTRAN .AND. .NOT.LSAME( TRANS, 'T' ) .AND. .NOT.
                    140:      $         LSAME( TRANS, 'C' ) ) THEN
                    141:          INFO = -2
                    142:       ELSE IF( .NOT.NOUNIT .AND. .NOT.LSAME( DIAG, 'U' ) ) THEN
                    143:          INFO = -3
                    144:       ELSE IF( N.LT.0 ) THEN
                    145:          INFO = -4
                    146:       ELSE IF( NRHS.LT.0 ) THEN
                    147:          INFO = -5
                    148:       ELSE IF( LDB.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    149:          INFO = -8
                    150:       ELSE IF( LDX.LT.MAX( 1, N ) ) THEN
                    151:          INFO = -10
                    152:       END IF
                    153:       IF( INFO.NE.0 ) THEN
                    154:          CALL XERBLA( 'DTPRFS', -INFO )
                    155:          RETURN
                    156:       END IF
                    157: *
                    158: *     Quick return if possible
                    159: *
                    160:       IF( N.EQ.0 .OR. NRHS.EQ.0 ) THEN
                    161:          DO 10 J = 1, NRHS
                    162:             FERR( J ) = ZERO
                    163:             BERR( J ) = ZERO
                    164:    10    CONTINUE
                    165:          RETURN
                    166:       END IF
                    167: *
                    168:       IF( NOTRAN ) THEN
                    169:          TRANST = 'T'
                    170:       ELSE
                    171:          TRANST = 'N'
                    172:       END IF
                    173: *
                    174: *     NZ = maximum number of nonzero elements in each row of A, plus 1
                    175: *
                    176:       NZ = N + 1
                    177:       EPS = DLAMCH( 'Epsilon' )
                    178:       SAFMIN = DLAMCH( 'Safe minimum' )
                    179:       SAFE1 = NZ*SAFMIN
                    180:       SAFE2 = SAFE1 / EPS
                    181: *
                    182: *     Do for each right hand side
                    183: *
                    184:       DO 250 J = 1, NRHS
                    185: *
                    186: *        Compute residual R = B - op(A) * X,
                    187: *        where op(A) = A or A', depending on TRANS.
                    188: *
                    189:          CALL DCOPY( N, X( 1, J ), 1, WORK( N+1 ), 1 )
                    190:          CALL DTPMV( UPLO, TRANS, DIAG, N, AP, WORK( N+1 ), 1 )
                    191:          CALL DAXPY( N, -ONE, B( 1, J ), 1, WORK( N+1 ), 1 )
                    192: *
                    193: *        Compute componentwise relative backward error from formula
                    194: *
                    195: *        max(i) ( abs(R(i)) / ( abs(op(A))*abs(X) + abs(B) )(i) )
                    196: *
                    197: *        where abs(Z) is the componentwise absolute value of the matrix
                    198: *        or vector Z.  If the i-th component of the denominator is less
                    199: *        than SAFE2, then SAFE1 is added to the i-th components of the
                    200: *        numerator and denominator before dividing.
                    201: *
                    202:          DO 20 I = 1, N
                    203:             WORK( I ) = ABS( B( I, J ) )
                    204:    20    CONTINUE
                    205: *
                    206:          IF( NOTRAN ) THEN
                    207: *
                    208: *           Compute abs(A)*abs(X) + abs(B).
                    209: *
                    210:             IF( UPPER ) THEN
                    211:                KC = 1
                    212:                IF( NOUNIT ) THEN
                    213:                   DO 40 K = 1, N
                    214:                      XK = ABS( X( K, J ) )
                    215:                      DO 30 I = 1, K
                    216:                         WORK( I ) = WORK( I ) + ABS( AP( KC+I-1 ) )*XK
                    217:    30                CONTINUE
                    218:                      KC = KC + K
                    219:    40             CONTINUE
                    220:                ELSE
                    221:                   DO 60 K = 1, N
                    222:                      XK = ABS( X( K, J ) )
                    223:                      DO 50 I = 1, K - 1
                    224:                         WORK( I ) = WORK( I ) + ABS( AP( KC+I-1 ) )*XK
                    225:    50                CONTINUE
                    226:                      WORK( K ) = WORK( K ) + XK
                    227:                      KC = KC + K
                    228:    60             CONTINUE
                    229:                END IF
                    230:             ELSE
                    231:                KC = 1
                    232:                IF( NOUNIT ) THEN
                    233:                   DO 80 K = 1, N
                    234:                      XK = ABS( X( K, J ) )
                    235:                      DO 70 I = K, N
                    236:                         WORK( I ) = WORK( I ) + ABS( AP( KC+I-K ) )*XK
                    237:    70                CONTINUE
                    238:                      KC = KC + N - K + 1
                    239:    80             CONTINUE
                    240:                ELSE
                    241:                   DO 100 K = 1, N
                    242:                      XK = ABS( X( K, J ) )
                    243:                      DO 90 I = K + 1, N
                    244:                         WORK( I ) = WORK( I ) + ABS( AP( KC+I-K ) )*XK
                    245:    90                CONTINUE
                    246:                      WORK( K ) = WORK( K ) + XK
                    247:                      KC = KC + N - K + 1
                    248:   100             CONTINUE
                    249:                END IF
                    250:             END IF
                    251:          ELSE
                    252: *
                    253: *           Compute abs(A')*abs(X) + abs(B).
                    254: *
                    255:             IF( UPPER ) THEN
                    256:                KC = 1
                    257:                IF( NOUNIT ) THEN
                    258:                   DO 120 K = 1, N
                    259:                      S = ZERO
                    260:                      DO 110 I = 1, K
                    261:                         S = S + ABS( AP( KC+I-1 ) )*ABS( X( I, J ) )
                    262:   110                CONTINUE
                    263:                      WORK( K ) = WORK( K ) + S
                    264:                      KC = KC + K
                    265:   120             CONTINUE
                    266:                ELSE
                    267:                   DO 140 K = 1, N
                    268:                      S = ABS( X( K, J ) )
                    269:                      DO 130 I = 1, K - 1
                    270:                         S = S + ABS( AP( KC+I-1 ) )*ABS( X( I, J ) )
                    271:   130                CONTINUE
                    272:                      WORK( K ) = WORK( K ) + S
                    273:                      KC = KC + K
                    274:   140             CONTINUE
                    275:                END IF
                    276:             ELSE
                    277:                KC = 1
                    278:                IF( NOUNIT ) THEN
                    279:                   DO 160 K = 1, N
                    280:                      S = ZERO
                    281:                      DO 150 I = K, N
                    282:                         S = S + ABS( AP( KC+I-K ) )*ABS( X( I, J ) )
                    283:   150                CONTINUE
                    284:                      WORK( K ) = WORK( K ) + S
                    285:                      KC = KC + N - K + 1
                    286:   160             CONTINUE
                    287:                ELSE
                    288:                   DO 180 K = 1, N
                    289:                      S = ABS( X( K, J ) )
                    290:                      DO 170 I = K + 1, N
                    291:                         S = S + ABS( AP( KC+I-K ) )*ABS( X( I, J ) )
                    292:   170                CONTINUE
                    293:                      WORK( K ) = WORK( K ) + S
                    294:                      KC = KC + N - K + 1
                    295:   180             CONTINUE
                    296:                END IF
                    297:             END IF
                    298:          END IF
                    299:          S = ZERO
                    300:          DO 190 I = 1, N
                    301:             IF( WORK( I ).GT.SAFE2 ) THEN
                    302:                S = MAX( S, ABS( WORK( N+I ) ) / WORK( I ) )
                    303:             ELSE
                    304:                S = MAX( S, ( ABS( WORK( N+I ) )+SAFE1 ) /
                    305:      $             ( WORK( I )+SAFE1 ) )
                    306:             END IF
                    307:   190    CONTINUE
                    308:          BERR( J ) = S
                    309: *
                    310: *        Bound error from formula
                    311: *
                    312: *        norm(X - XTRUE) / norm(X) .le. FERR =
                    313: *        norm( abs(inv(op(A)))*
                    314: *           ( abs(R) + NZ*EPS*( abs(op(A))*abs(X)+abs(B) ))) / norm(X)
                    315: *
                    316: *        where
                    317: *          norm(Z) is the magnitude of the largest component of Z
                    318: *          inv(op(A)) is the inverse of op(A)
                    319: *          abs(Z) is the componentwise absolute value of the matrix or
                    320: *             vector Z
                    321: *          NZ is the maximum number of nonzeros in any row of A, plus 1
                    322: *          EPS is machine epsilon
                    323: *
                    324: *        The i-th component of abs(R)+NZ*EPS*(abs(op(A))*abs(X)+abs(B))
                    325: *        is incremented by SAFE1 if the i-th component of
                    326: *        abs(op(A))*abs(X) + abs(B) is less than SAFE2.
                    327: *
                    328: *        Use DLACN2 to estimate the infinity-norm of the matrix
                    329: *           inv(op(A)) * diag(W),
                    330: *        where W = abs(R) + NZ*EPS*( abs(op(A))*abs(X)+abs(B) )))
                    331: *
                    332:          DO 200 I = 1, N
                    333:             IF( WORK( I ).GT.SAFE2 ) THEN
                    334:                WORK( I ) = ABS( WORK( N+I ) ) + NZ*EPS*WORK( I )
                    335:             ELSE
                    336:                WORK( I ) = ABS( WORK( N+I ) ) + NZ*EPS*WORK( I ) + SAFE1
                    337:             END IF
                    338:   200    CONTINUE
                    339: *
                    340:          KASE = 0
                    341:   210    CONTINUE
                    342:          CALL DLACN2( N, WORK( 2*N+1 ), WORK( N+1 ), IWORK, FERR( J ),
                    343:      $                KASE, ISAVE )
                    344:          IF( KASE.NE.0 ) THEN
                    345:             IF( KASE.EQ.1 ) THEN
                    346: *
                    347: *              Multiply by diag(W)*inv(op(A)').
                    348: *
                    349:                CALL DTPSV( UPLO, TRANST, DIAG, N, AP, WORK( N+1 ), 1 )
                    350:                DO 220 I = 1, N
                    351:                   WORK( N+I ) = WORK( I )*WORK( N+I )
                    352:   220          CONTINUE
                    353:             ELSE
                    354: *
                    355: *              Multiply by inv(op(A))*diag(W).
                    356: *
                    357:                DO 230 I = 1, N
                    358:                   WORK( N+I ) = WORK( I )*WORK( N+I )
                    359:   230          CONTINUE
                    360:                CALL DTPSV( UPLO, TRANS, DIAG, N, AP, WORK( N+1 ), 1 )
                    361:             END IF
                    362:             GO TO 210
                    363:          END IF
                    364: *
                    365: *        Normalize error.
                    366: *
                    367:          LSTRES = ZERO
                    368:          DO 240 I = 1, N
                    369:             LSTRES = MAX( LSTRES, ABS( X( I, J ) ) )
                    370:   240    CONTINUE
                    371:          IF( LSTRES.NE.ZERO )
                    372:      $      FERR( J ) = FERR( J ) / LSTRES
                    373: *
                    374:   250 CONTINUE
                    375: *
                    376:       RETURN
                    377: *
                    378: *     End of DTPRFS
                    379: *
                    380:       END

CVSweb interface <joel.bertrand@systella.fr>