STYLE: Remove trailing whitespace in Fortran files
[platform/upstream/lapack.git] / TESTING / LIN / dchkge.f
1 *> \brief \b DCHKGE
2 *
3 *  =========== DOCUMENTATION ===========
4 *
5 * Online html documentation available at
6 *            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/
7 *
8 *  Definition:
9 *  ===========
10 *
11 *       SUBROUTINE DCHKGE( DOTYPE, NM, MVAL, NN, NVAL, NNB, NBVAL, NNS,
12 *                          NSVAL, THRESH, TSTERR, NMAX, A, AFAC, AINV, B,
13 *                          X, XACT, WORK, RWORK, IWORK, NOUT )
14 *
15 *       .. Scalar Arguments ..
16 *       LOGICAL            TSTERR
17 *       INTEGER            NM, NMAX, NN, NNB, NNS, NOUT
18 *       DOUBLE PRECISION   THRESH
19 *       ..
20 *       .. Array Arguments ..
21 *       LOGICAL            DOTYPE( * )
22 *       INTEGER            IWORK( * ), MVAL( * ), NBVAL( * ), NSVAL( * ),
23 *      $                   NVAL( * )
24 *       DOUBLE PRECISION   A( * ), AFAC( * ), AINV( * ), B( * ),
25 *      $                   RWORK( * ), WORK( * ), X( * ), XACT( * )
26 *       ..
27 *
28 *
29 *> \par Purpose:
30 *  =============
31 *>
32 *> \verbatim
33 *>
34 *> DCHKGE tests DGETRF, -TRI, -TRS, -RFS, and -CON.
35 *> \endverbatim
36 *
37 *  Arguments:
38 *  ==========
39 *
40 *> \param[in] DOTYPE
41 *> \verbatim
42 *>          DOTYPE is LOGICAL array, dimension (NTYPES)
43 *>          The matrix types to be used for testing.  Matrices of type j
44 *>          (for 1 <= j <= NTYPES) are used for testing if DOTYPE(j) =
45 *>          .TRUE.; if DOTYPE(j) = .FALSE., then type j is not used.
46 *> \endverbatim
47 *>
48 *> \param[in] NM
49 *> \verbatim
50 *>          NM is INTEGER
51 *>          The number of values of M contained in the vector MVAL.
52 *> \endverbatim
53 *>
54 *> \param[in] MVAL
55 *> \verbatim
56 *>          MVAL is INTEGER array, dimension (NM)
57 *>          The values of the matrix row dimension M.
58 *> \endverbatim
59 *>
60 *> \param[in] NN
61 *> \verbatim
62 *>          NN is INTEGER
63 *>          The number of values of N contained in the vector NVAL.
64 *> \endverbatim
65 *>
66 *> \param[in] NVAL
67 *> \verbatim
68 *>          NVAL is INTEGER array, dimension (NN)
69 *>          The values of the matrix column dimension N.
70 *> \endverbatim
71 *>
72 *> \param[in] NNB
73 *> \verbatim
74 *>          NNB is INTEGER
75 *>          The number of values of NB contained in the vector NBVAL.
76 *> \endverbatim
77 *>
78 *> \param[in] NBVAL
79 *> \verbatim
80 *>          NBVAL is INTEGER array, dimension (NBVAL)
81 *>          The values of the blocksize NB.
82 *> \endverbatim
83 *>
84 *> \param[in] NNS
85 *> \verbatim
86 *>          NNS is INTEGER
87 *>          The number of values of NRHS contained in the vector NSVAL.
88 *> \endverbatim
89 *>
90 *> \param[in] NSVAL
91 *> \verbatim
92 *>          NSVAL is INTEGER array, dimension (NNS)
93 *>          The values of the number of right hand sides NRHS.
94 *> \endverbatim
95 *>
96 *> \param[in] THRESH
97 *> \verbatim
98 *>          THRESH is DOUBLE PRECISION
99 *>          The threshold value for the test ratios.  A result is
100 *>          included in the output file if RESULT >= THRESH.  To have
101 *>          every test ratio printed, use THRESH = 0.
102 *> \endverbatim
103 *>
104 *> \param[in] TSTERR
105 *> \verbatim
106 *>          TSTERR is LOGICAL
107 *>          Flag that indicates whether error exits are to be tested.
108 *> \endverbatim
109 *>
110 *> \param[in] NMAX
111 *> \verbatim
112 *>          NMAX is INTEGER
113 *>          The maximum value permitted for M or N, used in dimensioning
114 *>          the work arrays.
115 *> \endverbatim
116 *>
117 *> \param[out] A
118 *> \verbatim
119 *>          A is DOUBLE PRECISION array, dimension (NMAX*NMAX)
120 *> \endverbatim
121 *>
122 *> \param[out] AFAC
123 *> \verbatim
124 *>          AFAC is DOUBLE PRECISION array, dimension (NMAX*NMAX)
125 *> \endverbatim
126 *>
127 *> \param[out] AINV
128 *> \verbatim
129 *>          AINV is DOUBLE PRECISION array, dimension (NMAX*NMAX)
130 *> \endverbatim
131 *>
132 *> \param[out] B
133 *> \verbatim
134 *>          B is DOUBLE PRECISION array, dimension (NMAX*NSMAX)
135 *>          where NSMAX is the largest entry in NSVAL.
136 *> \endverbatim
137 *>
138 *> \param[out] X
139 *> \verbatim
140 *>          X is DOUBLE PRECISION array, dimension (NMAX*NSMAX)
141 *> \endverbatim
142 *>
143 *> \param[out] XACT
144 *> \verbatim
145 *>          XACT is DOUBLE PRECISION array, dimension (NMAX*NSMAX)
146 *> \endverbatim
147 *>
148 *> \param[out] WORK
149 *> \verbatim
150 *>          WORK is DOUBLE PRECISION array, dimension
151 *>                      (NMAX*max(3,NSMAX))
152 *> \endverbatim
153 *>
154 *> \param[out] RWORK
155 *> \verbatim
156 *>          RWORK is DOUBLE PRECISION array, dimension
157 *>                      (max(2*NMAX,2*NSMAX+NWORK))
158 *> \endverbatim
159 *>
160 *> \param[out] IWORK
161 *> \verbatim
162 *>          IWORK is INTEGER array, dimension (2*NMAX)
163 *> \endverbatim
164 *>
165 *> \param[in] NOUT
166 *> \verbatim
167 *>          NOUT is INTEGER
168 *>          The unit number for output.
169 *> \endverbatim
170 *
171 *  Authors:
172 *  ========
173 *
174 *> \author Univ. of Tennessee
175 *> \author Univ. of California Berkeley
176 *> \author Univ. of Colorado Denver
177 *> \author NAG Ltd.
178 *
179 *> \date November 2011
180 *
181 *> \ingroup double_lin
182 *
183 *  =====================================================================
184       SUBROUTINE DCHKGE( DOTYPE, NM, MVAL, NN, NVAL, NNB, NBVAL, NNS,
185      $                   NSVAL, THRESH, TSTERR, NMAX, A, AFAC, AINV, B,
186      $                   X, XACT, WORK, RWORK, IWORK, NOUT )
187 *
188 *  -- LAPACK test routine (version 3.4.0) --
189 *  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    --
190 *  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..--
191 *     November 2011
192 *
193 *     .. Scalar Arguments ..
194       LOGICAL            TSTERR
195       INTEGER            NM, NMAX, NN, NNB, NNS, NOUT
196       DOUBLE PRECISION   THRESH
197 *     ..
198 *     .. Array Arguments ..
199       LOGICAL            DOTYPE( * )
200       INTEGER            IWORK( * ), MVAL( * ), NBVAL( * ), NSVAL( * ),
201      $                   NVAL( * )
202       DOUBLE PRECISION   A( * ), AFAC( * ), AINV( * ), B( * ),
203      $                   RWORK( * ), WORK( * ), X( * ), XACT( * )
204 *     ..
205 *
206 *  =====================================================================
207 *
208 *     .. Parameters ..
209       DOUBLE PRECISION   ONE, ZERO
210       PARAMETER          ( ONE = 1.0D+0, ZERO = 0.0D+0 )
211       INTEGER            NTYPES
212       PARAMETER          ( NTYPES = 11 )
213       INTEGER            NTESTS
214       PARAMETER          ( NTESTS = 8 )
215       INTEGER            NTRAN
216       PARAMETER          ( NTRAN = 3 )
217 *     ..
218 *     .. Local Scalars ..
219       LOGICAL            TRFCON, ZEROT
220       CHARACTER          DIST, NORM, TRANS, TYPE, XTYPE
221       CHARACTER*3        PATH
222       INTEGER            I, IM, IMAT, IN, INB, INFO, IOFF, IRHS, ITRAN,
223      $                   IZERO, K, KL, KU, LDA, LWORK, M, MODE, N, NB,
224      $                   NERRS, NFAIL, NIMAT, NRHS, NRUN, NT
225       DOUBLE PRECISION   AINVNM, ANORM, ANORMI, ANORMO, CNDNUM, DUMMY,
226      $                   RCOND, RCONDC, RCONDI, RCONDO
227 *     ..
228 *     .. Local Arrays ..
229       CHARACTER          TRANSS( NTRAN )
230       INTEGER            ISEED( 4 ), ISEEDY( 4 )
231       DOUBLE PRECISION   RESULT( NTESTS )
232 *     ..
233 *     .. External Functions ..
234       DOUBLE PRECISION   DGET06, DLANGE
235       EXTERNAL           DGET06, DLANGE
236 *     ..
237 *     .. External Subroutines ..
238       EXTERNAL           ALAERH, ALAHD, ALASUM, DERRGE, DGECON, DGERFS,
239      $                   DGET01, DGET02, DGET03, DGET04, DGET07, DGETRF,
240      $                   DGETRI, DGETRS, DLACPY, DLARHS, DLASET, DLATB4,
241      $                   DLATMS, XLAENV
242 *     ..
243 *     .. Intrinsic Functions ..
244       INTRINSIC          MAX, MIN
245 *     ..
246 *     .. Scalars in Common ..
247       LOGICAL            LERR, OK
248       CHARACTER*32       SRNAMT
249       INTEGER            INFOT, NUNIT
250 *     ..
251 *     .. Common blocks ..
252       COMMON             / INFOC / INFOT, NUNIT, OK, LERR
253       COMMON             / SRNAMC / SRNAMT
254 *     ..
255 *     .. Data statements ..
256       DATA               ISEEDY / 1988, 1989, 1990, 1991 / ,
257      $                   TRANSS / 'N', 'T', 'C' /
258 *     ..
259 *     .. Executable Statements ..
260 *
261 *     Initialize constants and the random number seed.
262 *
263       PATH( 1: 1 ) = 'Double precision'
264       PATH( 2: 3 ) = 'GE'
265       NRUN = 0
266       NFAIL = 0
267       NERRS = 0
268       DO 10 I = 1, 4
269          ISEED( I ) = ISEEDY( I )
270    10 CONTINUE
271 *
272 *     Test the error exits
273 *
274       CALL XLAENV( 1, 1 )
275       IF( TSTERR )
276      $   CALL DERRGE( PATH, NOUT )
277       INFOT = 0
278       CALL XLAENV( 2, 2 )
279 *
280 *     Do for each value of M in MVAL
281 *
282       DO 120 IM = 1, NM
283          M = MVAL( IM )
284          LDA = MAX( 1, M )
285 *
286 *        Do for each value of N in NVAL
287 *
288          DO 110 IN = 1, NN
289             N = NVAL( IN )
290             XTYPE = 'N'
291             NIMAT = NTYPES
292             IF( M.LE.0 .OR. N.LE.0 )
293      $         NIMAT = 1
294 *
295             DO 100 IMAT = 1, NIMAT
296 *
297 *              Do the tests only if DOTYPE( IMAT ) is true.
298 *
299                IF( .NOT.DOTYPE( IMAT ) )
300      $            GO TO 100
301 *
302 *              Skip types 5, 6, or 7 if the matrix size is too small.
303 *
304                ZEROT = IMAT.GE.5 .AND. IMAT.LE.7
305                IF( ZEROT .AND. N.LT.IMAT-4 )
306      $            GO TO 100
307 *
308 *              Set up parameters with DLATB4 and generate a test matrix
309 *              with DLATMS.
310 *
311                CALL DLATB4( PATH, IMAT, M, N, TYPE, KL, KU, ANORM, MODE,
312      $                      CNDNUM, DIST )
313 *
314                SRNAMT = 'DLATMS'
315                CALL DLATMS( M, N, DIST, ISEED, TYPE, RWORK, MODE,
316      $                      CNDNUM, ANORM, KL, KU, 'No packing', A, LDA,
317      $                      WORK, INFO )
318 *
319 *              Check error code from DLATMS.
320 *
321                IF( INFO.NE.0 ) THEN
322                   CALL ALAERH( PATH, 'DLATMS', INFO, 0, ' ', M, N, -1,
323      $                         -1, -1, IMAT, NFAIL, NERRS, NOUT )
324                   GO TO 100
325                END IF
326 *
327 *              For types 5-7, zero one or more columns of the matrix to
328 *              test that INFO is returned correctly.
329 *
330                IF( ZEROT ) THEN
331                   IF( IMAT.EQ.5 ) THEN
332                      IZERO = 1
333                   ELSE IF( IMAT.EQ.6 ) THEN
334                      IZERO = MIN( M, N )
335                   ELSE
336                      IZERO = MIN( M, N ) / 2 + 1
337                   END IF
338                   IOFF = ( IZERO-1 )*LDA
339                   IF( IMAT.LT.7 ) THEN
340                      DO 20 I = 1, M
341                         A( IOFF+I ) = ZERO
342    20                CONTINUE
343                   ELSE
344                      CALL DLASET( 'Full', M, N-IZERO+1, ZERO, ZERO,
345      $                            A( IOFF+1 ), LDA )
346                   END IF
347                ELSE
348                   IZERO = 0
349                END IF
350 *
351 *              These lines, if used in place of the calls in the DO 60
352 *              loop, cause the code to bomb on a Sun SPARCstation.
353 *
354 *               ANORMO = DLANGE( 'O', M, N, A, LDA, RWORK )
355 *               ANORMI = DLANGE( 'I', M, N, A, LDA, RWORK )
356 *
357 *              Do for each blocksize in NBVAL
358 *
359                DO 90 INB = 1, NNB
360                   NB = NBVAL( INB )
361                   CALL XLAENV( 1, NB )
362 *
363 *                 Compute the LU factorization of the matrix.
364 *
365                   CALL DLACPY( 'Full', M, N, A, LDA, AFAC, LDA )
366                   SRNAMT = 'DGETRF'
367                   CALL DGETRF( M, N, AFAC, LDA, IWORK, INFO )
368 *
369 *                 Check error code from DGETRF.
370 *
371                   IF( INFO.NE.IZERO )
372      $               CALL ALAERH( PATH, 'DGETRF', INFO, IZERO, ' ', M,
373      $                            N, -1, -1, NB, IMAT, NFAIL, NERRS,
374      $                            NOUT )
375                   TRFCON = .FALSE.
376 *
377 *+    TEST 1
378 *                 Reconstruct matrix from factors and compute residual.
379 *
380                   CALL DLACPY( 'Full', M, N, AFAC, LDA, AINV, LDA )
381                   CALL DGET01( M, N, A, LDA, AINV, LDA, IWORK, RWORK,
382      $                         RESULT( 1 ) )
383                   NT = 1
384 *
385 *+    TEST 2
386 *                 Form the inverse if the factorization was successful
387 *                 and compute the residual.
388 *
389                   IF( M.EQ.N .AND. INFO.EQ.0 ) THEN
390                      CALL DLACPY( 'Full', N, N, AFAC, LDA, AINV, LDA )
391                      SRNAMT = 'DGETRI'
392                      NRHS = NSVAL( 1 )
393                      LWORK = NMAX*MAX( 3, NRHS )
394                      CALL DGETRI( N, AINV, LDA, IWORK, WORK, LWORK,
395      $                            INFO )
396 *
397 *                    Check error code from DGETRI.
398 *
399                      IF( INFO.NE.0 )
400      $                  CALL ALAERH( PATH, 'DGETRI', INFO, 0, ' ', N, N,
401      $                               -1, -1, NB, IMAT, NFAIL, NERRS,
402      $                               NOUT )
403 *
404 *                    Compute the residual for the matrix times its
405 *                    inverse.  Also compute the 1-norm condition number
406 *                    of A.
407 *
408                      CALL DGET03( N, A, LDA, AINV, LDA, WORK, LDA,
409      $                            RWORK, RCONDO, RESULT( 2 ) )
410                      ANORMO = DLANGE( 'O', M, N, A, LDA, RWORK )
411 *
412 *                    Compute the infinity-norm condition number of A.
413 *
414                      ANORMI = DLANGE( 'I', M, N, A, LDA, RWORK )
415                      AINVNM = DLANGE( 'I', N, N, AINV, LDA, RWORK )
416                      IF( ANORMI.LE.ZERO .OR. AINVNM.LE.ZERO ) THEN
417                         RCONDI = ONE
418                      ELSE
419                         RCONDI = ( ONE / ANORMI ) / AINVNM
420                      END IF
421                      NT = 2
422                   ELSE
423 *
424 *                    Do only the condition estimate if INFO > 0.
425 *
426                      TRFCON = .TRUE.
427                      ANORMO = DLANGE( 'O', M, N, A, LDA, RWORK )
428                      ANORMI = DLANGE( 'I', M, N, A, LDA, RWORK )
429                      RCONDO = ZERO
430                      RCONDI = ZERO
431                   END IF
432 *
433 *                 Print information about the tests so far that did not
434 *                 pass the threshold.
435 *
436                   DO 30 K = 1, NT
437                      IF( RESULT( K ).GE.THRESH ) THEN
438                         IF( NFAIL.EQ.0 .AND. NERRS.EQ.0 )
439      $                     CALL ALAHD( NOUT, PATH )
440                         WRITE( NOUT, FMT = 9999 )M, N, NB, IMAT, K,
441      $                     RESULT( K )
442                         NFAIL = NFAIL + 1
443                      END IF
444    30             CONTINUE
445                   NRUN = NRUN + NT
446 *
447 *                 Skip the remaining tests if this is not the first
448 *                 block size or if M .ne. N.  Skip the solve tests if
449 *                 the matrix is singular.
450 *
451                   IF( INB.GT.1 .OR. M.NE.N )
452      $               GO TO 90
453                   IF( TRFCON )
454      $               GO TO 70
455 *
456                   DO 60 IRHS = 1, NNS
457                      NRHS = NSVAL( IRHS )
458                      XTYPE = 'N'
459 *
460                      DO 50 ITRAN = 1, NTRAN
461                         TRANS = TRANSS( ITRAN )
462                         IF( ITRAN.EQ.1 ) THEN
463                            RCONDC = RCONDO
464                         ELSE
465                            RCONDC = RCONDI
466                         END IF
467 *
468 *+    TEST 3
469 *                       Solve and compute residual for A * X = B.
470 *
471                         SRNAMT = 'DLARHS'
472                         CALL DLARHS( PATH, XTYPE, ' ', TRANS, N, N, KL,
473      $                               KU, NRHS, A, LDA, XACT, LDA, B,
474      $                               LDA, ISEED, INFO )
475                         XTYPE = 'C'
476 *
477                         CALL DLACPY( 'Full', N, NRHS, B, LDA, X, LDA )
478                         SRNAMT = 'DGETRS'
479                         CALL DGETRS( TRANS, N, NRHS, AFAC, LDA, IWORK,
480      $                               X, LDA, INFO )
481 *
482 *                       Check error code from DGETRS.
483 *
484                         IF( INFO.NE.0 )
485      $                     CALL ALAERH( PATH, 'DGETRS', INFO, 0, TRANS,
486      $                                  N, N, -1, -1, NRHS, IMAT, NFAIL,
487      $                                  NERRS, NOUT )
488 *
489                         CALL DLACPY( 'Full', N, NRHS, B, LDA, WORK,
490      $                               LDA )
491                         CALL DGET02( TRANS, N, N, NRHS, A, LDA, X, LDA,
492      $                               WORK, LDA, RWORK, RESULT( 3 ) )
493 *
494 *+    TEST 4
495 *                       Check solution from generated exact solution.
496 *
497                         CALL DGET04( N, NRHS, X, LDA, XACT, LDA, RCONDC,
498      $                               RESULT( 4 ) )
499 *
500 *+    TESTS 5, 6, and 7
501 *                       Use iterative refinement to improve the
502 *                       solution.
503 *
504                         SRNAMT = 'DGERFS'
505                         CALL DGERFS( TRANS, N, NRHS, A, LDA, AFAC, LDA,
506      $                               IWORK, B, LDA, X, LDA, RWORK,
507      $                               RWORK( NRHS+1 ), WORK,
508      $                               IWORK( N+1 ), INFO )
509 *
510 *                       Check error code from DGERFS.
511 *
512                         IF( INFO.NE.0 )
513      $                     CALL ALAERH( PATH, 'DGERFS', INFO, 0, TRANS,
514      $                                  N, N, -1, -1, NRHS, IMAT, NFAIL,
515      $                                  NERRS, NOUT )
516 *
517                         CALL DGET04( N, NRHS, X, LDA, XACT, LDA, RCONDC,
518      $                               RESULT( 5 ) )
519                         CALL DGET07( TRANS, N, NRHS, A, LDA, B, LDA, X,
520      $                               LDA, XACT, LDA, RWORK, .TRUE.,
521      $                               RWORK( NRHS+1 ), RESULT( 6 ) )
522 *
523 *                       Print information about the tests that did not
524 *                       pass the threshold.
525 *
526                         DO 40 K = 3, 7
527                            IF( RESULT( K ).GE.THRESH ) THEN
528                               IF( NFAIL.EQ.0 .AND. NERRS.EQ.0 )
529      $                           CALL ALAHD( NOUT, PATH )
530                               WRITE( NOUT, FMT = 9998 )TRANS, N, NRHS,
531      $                           IMAT, K, RESULT( K )
532                               NFAIL = NFAIL + 1
533                            END IF
534    40                   CONTINUE
535                         NRUN = NRUN + 5
536    50                CONTINUE
537    60             CONTINUE
538 *
539 *+    TEST 8
540 *                    Get an estimate of RCOND = 1/CNDNUM.
541 *
542    70             CONTINUE
543                   DO 80 ITRAN = 1, 2
544                      IF( ITRAN.EQ.1 ) THEN
545                         ANORM = ANORMO
546                         RCONDC = RCONDO
547                         NORM = 'O'
548                      ELSE
549                         ANORM = ANORMI
550                         RCONDC = RCONDI
551                         NORM = 'I'
552                      END IF
553                      SRNAMT = 'DGECON'
554                      CALL DGECON( NORM, N, AFAC, LDA, ANORM, RCOND,
555      $                            WORK, IWORK( N+1 ), INFO )
556 *
557 *                       Check error code from DGECON.
558 *
559                      IF( INFO.NE.0 )
560      $                  CALL ALAERH( PATH, 'DGECON', INFO, 0, NORM, N,
561      $                               N, -1, -1, -1, IMAT, NFAIL, NERRS,
562      $                               NOUT )
563 *
564 *                       This line is needed on a Sun SPARCstation.
565 *
566                      DUMMY = RCOND
567 *
568                      RESULT( 8 ) = DGET06( RCOND, RCONDC )
569 *
570 *                    Print information about the tests that did not pass
571 *                    the threshold.
572 *
573                      IF( RESULT( 8 ).GE.THRESH ) THEN
574                         IF( NFAIL.EQ.0 .AND. NERRS.EQ.0 )
575      $                     CALL ALAHD( NOUT, PATH )
576                         WRITE( NOUT, FMT = 9997 )NORM, N, IMAT, 8,
577      $                     RESULT( 8 )
578                         NFAIL = NFAIL + 1
579                      END IF
580                      NRUN = NRUN + 1
581    80             CONTINUE
582    90          CONTINUE
583   100       CONTINUE
584   110    CONTINUE
585   120 CONTINUE
586 *
587 *     Print a summary of the results.
588 *
589       CALL ALASUM( PATH, NOUT, NFAIL, NRUN, NERRS )
590 *
591  9999 FORMAT( ' M = ', I5, ', N =', I5, ', NB =', I4, ', type ', I2,
592      $      ', test(', I2, ') =', G12.5 )
593  9998 FORMAT( ' TRANS=''', A1, ''', N =', I5, ', NRHS=', I3, ', type ',
594      $      I2, ', test(', I2, ') =', G12.5 )
595  9997 FORMAT( ' NORM =''', A1, ''', N =', I5, ',', 10X, ' type ', I2,
596      $      ', test(', I2, ') =', G12.5 )
597       RETURN
598 *
599 *     End of DCHKGE
600 *
601       END