lapack-netlib/SRC/zhegv_2stage.c

   1 #include <math.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <complex.h>
   6 #ifdef complex
   7 #undef complex
   8 #endif
   9 #ifdef I
  10 #undef I
  11 #endif
  12
  13 #if defined(_WIN64)
  14 typedef long long BLASLONG;
  15 typedef unsigned long long BLASULONG;
  16 #else
  17 typedef long BLASLONG;
  18 typedef unsigned long BLASULONG;
  19 #endif
  20
  21 #ifdef LAPACK_ILP64
  22 typedef BLASLONG blasint;
  23 #if defined(_WIN64)
  24 #define blasabs(x) llabs(x)
  25 #else
  26 #define blasabs(x) labs(x)
  27 #endif
  28 #else
  29 typedef int blasint;
  30 #define blasabs(x) abs(x)
  31 #endif
  32
  33 typedef blasint integer;
  34
  35 typedef unsigned int uinteger;
  36 typedef char *address;
  37 typedef short int shortint;
  38 typedef float real;
  39 typedef double doublereal;
  40 typedef struct { real r, i; } complex;
  41 typedef struct { doublereal r, i; } doublecomplex;
  42 #ifdef _MSC_VER
  43 static inline _Fcomplex Cf(complex *z) {_Fcomplex zz={z->r , z->i}; return zz;}
  44 static inline _Dcomplex Cd(doublecomplex *z) {_Dcomplex zz={z->r , z->i};return zz;}
  45 static inline _Fcomplex * _pCf(complex *z) {return (_Fcomplex*)z;}
  46 static inline _Dcomplex * _pCd(doublecomplex *z) {return (_Dcomplex*)z;}
  47 #else
  48 static inline _Complex float Cf(complex *z) {return z->r + z->i*_Complex_I;}
  49 static inline _Complex double Cd(doublecomplex *z) {return z->r + z->i*_Complex_I;}
  50 static inline _Complex float * _pCf(complex *z) {return (_Complex float*)z;}
  51 static inline _Complex double * _pCd(doublecomplex *z) {return (_Complex double*)z;}
  52 #endif
  53 #define pCf(z) (*_pCf(z))
  54 #define pCd(z) (*_pCd(z))
  55 typedef int logical;
  56 typedef short int shortlogical;
  57 typedef char logical1;
  58 typedef char integer1;
  59
  60 #define TRUE_ (1)
  61 #define FALSE_ (0)
  62
  63 /* Extern is for use with -E */
  64 #ifndef Extern
  65 #define Extern extern
  66 #endif
  67
  68 /* I/O stuff */
  69
  70 typedef int flag;
  71 typedef int ftnlen;
  72 typedef int ftnint;
  73
  74 /*external read, write*/
  75 typedef struct
  76 {       flag cierr;
  77         ftnint ciunit;
  78         flag ciend;
  79         char *cifmt;
  80         ftnint cirec;
  81 } cilist;
  82
  83 /*internal read, write*/
  84 typedef struct
  85 {       flag icierr;
  86         char *iciunit;
  87         flag iciend;
  88         char *icifmt;
  89         ftnint icirlen;
  90         ftnint icirnum;
  91 } icilist;
  92
  93 /*open*/
  94 typedef struct
  95 {       flag oerr;
  96         ftnint ounit;
  97         char *ofnm;
  98         ftnlen ofnmlen;
  99         char *osta;
 100         char *oacc;
 101         char *ofm;
 102         ftnint orl;
 103         char *oblnk;
 104 } olist;
 105
 106 /*close*/
 107 typedef struct
 108 {       flag cerr;
 109         ftnint cunit;
 110         char *csta;
 111 } cllist;
 112
 113 /*rewind, backspace, endfile*/
 114 typedef struct
 115 {       flag aerr;
 116         ftnint aunit;
 117 } alist;
 118
 119 /* inquire */
 120 typedef struct
 121 {       flag inerr;
 122         ftnint inunit;
 123         char *infile;
 124         ftnlen infilen;
 125         ftnint  *inex;  /*parameters in standard's order*/
 126         ftnint  *inopen;
 127         ftnint  *innum;
 128         ftnint  *innamed;
 129         char    *inname;
 130         ftnlen  innamlen;
 131         char    *inacc;
 132         ftnlen  inacclen;
 133         char    *inseq;
 134         ftnlen  inseqlen;
 135         char    *indir;
 136         ftnlen  indirlen;
 137         char    *infmt;
 138         ftnlen  infmtlen;
 139         char    *inform;
 140         ftnint  informlen;
 141         char    *inunf;
 142         ftnlen  inunflen;
 143         ftnint  *inrecl;
 144         ftnint  *innrec;
 145         char    *inblank;
 146         ftnlen  inblanklen;
 147 } inlist;
 148
 149 #define VOID void
 150
 151 union Multitype {       /* for multiple entry points */
 152         integer1 g;
 153         shortint h;
 154         integer i;
 155         /* longint j; */
 156         real r;
 157         doublereal d;
 158         complex c;
 159         doublecomplex z;
 160         };
 161
 162 typedef union Multitype Multitype;
 163
 164 struct Vardesc {        /* for Namelist */
 165         char *name;
 166         char *addr;
 167         ftnlen *dims;
 168         int  type;
 169         };
 170 typedef struct Vardesc Vardesc;
 171
 172 struct Namelist {
 173         char *name;
 174         Vardesc **vars;
 175         int nvars;
 176         };
 177 typedef struct Namelist Namelist;
 178
 179 #define abs(x) ((x) >= 0 ? (x) : -(x))
 180 #define dabs(x) (fabs(x))
 181 #define f2cmin(a,b) ((a) <= (b) ? (a) : (b))
 182 #define f2cmax(a,b) ((a) >= (b) ? (a) : (b))
 183 #define dmin(a,b) (f2cmin(a,b))
 184 #define dmax(a,b) (f2cmax(a,b))
 185 #define bit_test(a,b)   ((a) >> (b) & 1)
 186 #define bit_clear(a,b)  ((a) & ~((uinteger)1 << (b)))
 187 #define bit_set(a,b)    ((a) |  ((uinteger)1 << (b)))
 188
 189 #define abort_() { sig_die("Fortran abort routine called", 1); }
 190 #define c_abs(z) (cabsf(Cf(z)))
 191 #define c_cos(R,Z) { pCf(R)=ccos(Cf(Z)); }
 192 #ifdef _MSC_VER
 193 #define c_div(c, a, b) {Cf(c)._Val[0] = (Cf(a)._Val[0]/Cf(b)._Val[0]); Cf(c)._Val[1]=(Cf(a)._Val[1]/Cf(b)._Val[1]);}
 194 #define z_div(c, a, b) {Cd(c)._Val[0] = (Cd(a)._Val[0]/Cd(b)._Val[0]); Cd(c)._Val[1]=(Cd(a)._Val[1]/df(b)._Val[1]);}
 195 #else
 196 #define c_div(c, a, b) {pCf(c) = Cf(a)/Cf(b);}
 197 #define z_div(c, a, b) {pCd(c) = Cd(a)/Cd(b);}
 198 #endif
 199 #define c_exp(R, Z) {pCf(R) = cexpf(Cf(Z));}
 200 #define c_log(R, Z) {pCf(R) = clogf(Cf(Z));}
 201 #define c_sin(R, Z) {pCf(R) = csinf(Cf(Z));}
 202 //#define c_sqrt(R, Z) {*(R) = csqrtf(Cf(Z));}
 203 #define c_sqrt(R, Z) {pCf(R) = csqrtf(Cf(Z));}
 204 #define d_abs(x) (fabs(*(x)))
 205 #define d_acos(x) (acos(*(x)))
 206 #define d_asin(x) (asin(*(x)))
 207 #define d_atan(x) (atan(*(x)))
 208 #define d_atn2(x, y) (atan2(*(x),*(y)))
 209 #define d_cnjg(R, Z) { pCd(R) = conj(Cd(Z)); }
 210 #define r_cnjg(R, Z) { pCf(R) = conjf(Cf(Z)); }
 211 #define d_cos(x) (cos(*(x)))
 212 #define d_cosh(x) (cosh(*(x)))
 213 #define d_dim(__a, __b) ( *(__a) > *(__b) ? *(__a) - *(__b) : 0.0 )
 214 #define d_exp(x) (exp(*(x)))
 215 #define d_imag(z) (cimag(Cd(z)))
 216 #define r_imag(z) (cimagf(Cf(z)))
 217 #define d_int(__x) (*(__x)>0 ? floor(*(__x)) : -floor(- *(__x)))
 218 #define r_int(__x) (*(__x)>0 ? floor(*(__x)) : -floor(- *(__x)))
 219 #define d_lg10(x) ( 0.43429448190325182765 * log(*(x)) )
 220 #define r_lg10(x) ( 0.43429448190325182765 * log(*(x)) )
 221 #define d_log(x) (log(*(x)))
 222 #define d_mod(x, y) (fmod(*(x), *(y)))
 223 #define u_nint(__x) ((__x)>=0 ? floor((__x) + .5) : -floor(.5 - (__x)))
 224 #define d_nint(x) u_nint(*(x))
 225 #define u_sign(__a,__b) ((__b) >= 0 ? ((__a) >= 0 ? (__a) : -(__a)) : -((__a) >= 0 ? (__a) : -(__a)))
 226 #define d_sign(a,b) u_sign(*(a),*(b))
 227 #define r_sign(a,b) u_sign(*(a),*(b))
 228 #define d_sin(x) (sin(*(x)))
 229 #define d_sinh(x) (sinh(*(x)))
 230 #define d_sqrt(x) (sqrt(*(x)))
 231 #define d_tan(x) (tan(*(x)))
 232 #define d_tanh(x) (tanh(*(x)))
 233 #define i_abs(x) abs(*(x))
 234 #define i_dnnt(x) ((integer)u_nint(*(x)))
 235 #define i_len(s, n) (n)
 236 #define i_nint(x) ((integer)u_nint(*(x)))
 237 #define i_sign(a,b) ((integer)u_sign((integer)*(a),(integer)*(b)))
 238 #define pow_dd(ap, bp) ( pow(*(ap), *(bp)))
 239 #define pow_si(B,E) spow_ui(*(B),*(E))
 240 #define pow_ri(B,E) spow_ui(*(B),*(E))
 241 #define pow_di(B,E) dpow_ui(*(B),*(E))
 242 #define pow_zi(p, a, b) {pCd(p) = zpow_ui(Cd(a), *(b));}
 243 #define pow_ci(p, a, b) {pCf(p) = cpow_ui(Cf(a), *(b));}
 244 #define pow_zz(R,A,B) {pCd(R) = cpow(Cd(A),*(B));}
 245 #define s_cat(lpp, rpp, rnp, np, llp) {         ftnlen i, nc, ll; char *f__rp, *lp;     ll = (llp); lp = (lpp);         for(i=0; i < (int)*(np); ++i) {                 nc = ll;                if((rnp)[i] < nc) nc = (rnp)[i];                ll -= nc;               f__rp = (rpp)[i];               while(--nc >= 0) *lp++ = *(f__rp)++;         }  while(--ll >= 0) *lp++ = ' '; }
 246 #define s_cmp(a,b,c,d) ((integer)strncmp((a),(b),f2cmin((c),(d))))
 247 #define s_copy(A,B,C,D) { int __i,__m; for (__i=0, __m=f2cmin((C),(D)); __i<__m && (B)[__i] != 0; ++__i) (A)[__i] = (B)[__i]; }
 248 #define sig_die(s, kill) { exit(1); }
 249 #define s_stop(s, n) {exit(0);}
 250 static char junk[] = "\n@(#)LIBF77 VERSION 19990503\n";
 251 #define z_abs(z) (cabs(Cd(z)))
 252 #define z_exp(R, Z) {pCd(R) = cexp(Cd(Z));}
 253 #define z_sqrt(R, Z) {pCd(R) = csqrt(Cd(Z));}
 254 #define myexit_() break;
 255 #define mycycle() continue;
 256 #define myceiling(w) {ceil(w)}
 257 #define myhuge(w) {HUGE_VAL}
 258 //#define mymaxloc_(w,s,e,n) {if (sizeof(*(w)) == sizeof(double)) dmaxloc_((w),*(s),*(e),n); else dmaxloc_((w),*(s),*(e),n);}
 259 #define mymaxloc(w,s,e,n) {dmaxloc_(w,*(s),*(e),n)}
 260
 261 /* procedure parameter types for -A and -C++ */
 262
 263 #define F2C_proc_par_types 1
 264 #ifdef __cplusplus
 265 typedef logical (*L_fp)(...);
 266 #else
 267 typedef logical (*L_fp)();
 268 #endif
 269
 270 static float spow_ui(float x, integer n) {
 271         float pow=1.0; unsigned long int u;
 272         if(n != 0) {
 273                 if(n < 0) n = -n, x = 1/x;
 274                 for(u = n; ; ) {
 275                         if(u & 01) pow *= x;
 276                         if(u >>= 1) x *= x;
 277                         else break;
 278                 }
 279         }
 280         return pow;
 281 }
 282 static double dpow_ui(double x, integer n) {
 283         double pow=1.0; unsigned long int u;
 284         if(n != 0) {
 285                 if(n < 0) n = -n, x = 1/x;
 286                 for(u = n; ; ) {
 287                         if(u & 01) pow *= x;
 288                         if(u >>= 1) x *= x;
 289                         else break;
 290                 }
 291         }
 292         return pow;
 293 }
 294 #ifdef _MSC_VER
 295 static _Fcomplex cpow_ui(complex x, integer n) {
 296         complex pow={1.0,0.0}; unsigned long int u;
 297                 if(n != 0) {
 298                 if(n < 0) n = -n, x.r = 1/x.r, x.i=1/x.i;
 299                 for(u = n; ; ) {
 300                         if(u & 01) pow.r *= x.r, pow.i *= x.i;
 301                         if(u >>= 1) x.r *= x.r, x.i *= x.i;
 302                         else break;
 303                 }
 304         }
 305         _Fcomplex p={pow.r, pow.i};
 306         return p;
 307 }
 308 #else
 309 static _Complex float cpow_ui(_Complex float x, integer n) {
 310         _Complex float pow=1.0; unsigned long int u;
 311         if(n != 0) {
 312                 if(n < 0) n = -n, x = 1/x;
 313                 for(u = n; ; ) {
 314                         if(u & 01) pow *= x;
 315                         if(u >>= 1) x *= x;
 316                         else break;
 317                 }
 318         }
 319         return pow;
 320 }
 321 #endif
 322 #ifdef _MSC_VER
 323 static _Dcomplex zpow_ui(_Dcomplex x, integer n) {
 324         _Dcomplex pow={1.0,0.0}; unsigned long int u;
 325         if(n != 0) {
 326                 if(n < 0) n = -n, x._Val[0] = 1/x._Val[0], x._Val[1] =1/x._Val[1];
 327                 for(u = n; ; ) {
 328                         if(u & 01) pow._Val[0] *= x._Val[0], pow._Val[1] *= x._Val[1];
 329                         if(u >>= 1) x._Val[0] *= x._Val[0], x._Val[1] *= x._Val[1];
 330                         else break;
 331                 }
 332         }
 333         _Dcomplex p = {pow._Val[0], pow._Val[1]};
 334         return p;
 335 }
 336 #else
 337 static _Complex double zpow_ui(_Complex double x, integer n) {
 338         _Complex double pow=1.0; unsigned long int u;
 339         if(n != 0) {
 340                 if(n < 0) n = -n, x = 1/x;
 341                 for(u = n; ; ) {
 342                         if(u & 01) pow *= x;
 343                         if(u >>= 1) x *= x;
 344                         else break;
 345                 }
 346         }
 347         return pow;
 348 }
 349 #endif
 350 static integer pow_ii(integer x, integer n) {
 351         integer pow; unsigned long int u;
 352         if (n <= 0) {
 353                 if (n == 0 || x == 1) pow = 1;
 354                 else if (x != -1) pow = x == 0 ? 1/x : 0;
 355                 else n = -n;
 356         }
 357         if ((n > 0) || !(n == 0 || x == 1 || x != -1)) {
 358                 u = n;
 359                 for(pow = 1; ; ) {
 360                         if(u & 01) pow *= x;
 361                         if(u >>= 1) x *= x;
 362                         else break;
 363                 }
 364         }
 365         return pow;
 366 }
 367 static integer dmaxloc_(double *w, integer s, integer e, integer *n)
 368 {
 369         double m; integer i, mi;
 370         for(m=w[s-1], mi=s, i=s+1; i<=e; i++)
 371                 if (w[i-1]>m) mi=i ,m=w[i-1];
 372         return mi-s+1;
 373 }
 374 static integer smaxloc_(float *w, integer s, integer e, integer *n)
 375 {
 376         float m; integer i, mi;
 377         for(m=w[s-1], mi=s, i=s+1; i<=e; i++)
 378                 if (w[i-1]>m) mi=i ,m=w[i-1];
 379         return mi-s+1;
 380 }
 381 static inline void cdotc_(complex *z, integer *n_, complex *x, integer *incx_, complex *y, integer *incy_) {
 382         integer n = *n_, incx = *incx_, incy = *incy_, i;
 383 #ifdef _MSC_VER
 384         _Fcomplex zdotc = {0.0, 0.0};
 385         if (incx == 1 && incy == 1) {
 386                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 387                         zdotc._Val[0] += conjf(Cf(&x[i]))._Val[0] * Cf(&y[i])._Val[0];
 388                         zdotc._Val[1] += conjf(Cf(&x[i]))._Val[1] * Cf(&y[i])._Val[1];
 389                 }
 390         } else {
 391                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 392                         zdotc._Val[0] += conjf(Cf(&x[i*incx]))._Val[0] * Cf(&y[i*incy])._Val[0];
 393                         zdotc._Val[1] += conjf(Cf(&x[i*incx]))._Val[1] * Cf(&y[i*incy])._Val[1];
 394                 }
 395         }
 396         pCf(z) = zdotc;
 397 }
 398 #else
 399         _Complex float zdotc = 0.0;
 400         if (incx == 1 && incy == 1) {
 401                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 402                         zdotc += conjf(Cf(&x[i])) * Cf(&y[i]);
 403                 }
 404         } else {
 405                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 406                         zdotc += conjf(Cf(&x[i*incx])) * Cf(&y[i*incy]);
 407                 }
 408         }
 409         pCf(z) = zdotc;
 410 }
 411 #endif
 412 static inline void zdotc_(doublecomplex *z, integer *n_, doublecomplex *x, integer *incx_, doublecomplex *y, integer *incy_) {
 413         integer n = *n_, incx = *incx_, incy = *incy_, i;
 414 #ifdef _MSC_VER
 415         _Dcomplex zdotc = {0.0, 0.0};
 416         if (incx == 1 && incy == 1) {
 417                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 418                         zdotc._Val[0] += conj(Cd(&x[i]))._Val[0] * Cd(&y[i])._Val[0];
 419                         zdotc._Val[1] += conj(Cd(&x[i]))._Val[1] * Cd(&y[i])._Val[1];
 420                 }
 421         } else {
 422                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 423                         zdotc._Val[0] += conj(Cd(&x[i*incx]))._Val[0] * Cd(&y[i*incy])._Val[0];
 424                         zdotc._Val[1] += conj(Cd(&x[i*incx]))._Val[1] * Cd(&y[i*incy])._Val[1];
 425                 }
 426         }
 427         pCd(z) = zdotc;
 428 }
 429 #else
 430         _Complex double zdotc = 0.0;
 431         if (incx == 1 && incy == 1) {
 432                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 433                         zdotc += conj(Cd(&x[i])) * Cd(&y[i]);
 434                 }
 435         } else {
 436                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 437                         zdotc += conj(Cd(&x[i*incx])) * Cd(&y[i*incy]);
 438                 }
 439         }
 440         pCd(z) = zdotc;
 441 }
 442 #endif
 443 static inline void cdotu_(complex *z, integer *n_, complex *x, integer *incx_, complex *y, integer *incy_) {
 444         integer n = *n_, incx = *incx_, incy = *incy_, i;
 445 #ifdef _MSC_VER
 446         _Fcomplex zdotc = {0.0, 0.0};
 447         if (incx == 1 && incy == 1) {
 448                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 449                         zdotc._Val[0] += Cf(&x[i])._Val[0] * Cf(&y[i])._Val[0];
 450                         zdotc._Val[1] += Cf(&x[i])._Val[1] * Cf(&y[i])._Val[1];
 451                 }
 452         } else {
 453                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 454                         zdotc._Val[0] += Cf(&x[i*incx])._Val[0] * Cf(&y[i*incy])._Val[0];
 455                         zdotc._Val[1] += Cf(&x[i*incx])._Val[1] * Cf(&y[i*incy])._Val[1];
 456                 }
 457         }
 458         pCf(z) = zdotc;
 459 }
 460 #else
 461         _Complex float zdotc = 0.0;
 462         if (incx == 1 && incy == 1) {
 463                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 464                         zdotc += Cf(&x[i]) * Cf(&y[i]);
 465                 }
 466         } else {
 467                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 468                         zdotc += Cf(&x[i*incx]) * Cf(&y[i*incy]);
 469                 }
 470         }
 471         pCf(z) = zdotc;
 472 }
 473 #endif
 474 static inline void zdotu_(doublecomplex *z, integer *n_, doublecomplex *x, integer *incx_, doublecomplex *y, integer *incy_) {
 475         integer n = *n_, incx = *incx_, incy = *incy_, i;
 476 #ifdef _MSC_VER
 477         _Dcomplex zdotc = {0.0, 0.0};
 478         if (incx == 1 && incy == 1) {
 479                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 480                         zdotc._Val[0] += Cd(&x[i])._Val[0] * Cd(&y[i])._Val[0];
 481                         zdotc._Val[1] += Cd(&x[i])._Val[1] * Cd(&y[i])._Val[1];
 482                 }
 483         } else {
 484                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 485                         zdotc._Val[0] += Cd(&x[i*incx])._Val[0] * Cd(&y[i*incy])._Val[0];
 486                         zdotc._Val[1] += Cd(&x[i*incx])._Val[1] * Cd(&y[i*incy])._Val[1];
 487                 }
 488         }
 489         pCd(z) = zdotc;
 490 }
 491 #else
 492         _Complex double zdotc = 0.0;
 493         if (incx == 1 && incy == 1) {
 494                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 495                         zdotc += Cd(&x[i]) * Cd(&y[i]);
 496                 }
 497         } else {
 498                 for (i=0;i<n;i++) { /* zdotc = zdotc + dconjg(x(i))* y(i) */
 499                         zdotc += Cd(&x[i*incx]) * Cd(&y[i*incy]);
 500                 }
 501         }
 502         pCd(z) = zdotc;
 503 }
 504 #endif
 505 /*  -- translated by f2c (version 20000121).
 506    You must link the resulting object file with the libraries:
 507         -lf2c -lm   (in that order)
 508 */
 509
 510
 511
 512
 513 /* Table of constant values */
 514
 515 static doublecomplex c_b1 = {1.,0.};
 516 static integer c__1 = 1;
 517 static integer c_n1 = -1;
 518 static integer c__2 = 2;
 519 static integer c__3 = 3;
 520 static integer c__4 = 4;
 521
 522 /* > \brief \b ZHEGV_2STAGE */
 523
 524 /*  @precisions fortran z -> c */
 525
 526 /*  =========== DOCUMENTATION =========== */
 527
 528 /* Online html documentation available at */
 529 /*            http://www.netlib.org/lapack/explore-html/ */
 530
 531 /* > \htmlonly */
 532 /* > Download ZHEGV_2STAGE + dependencies */
 533 /* > <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.tgz?format=tgz&filename=/lapack/lapack_routine/zhegv_2
 534 stage.f"> */
 535 /* > [TGZ]</a> */
 536 /* > <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.zip?format=zip&filename=/lapack/lapack_routine/zhegv_2
 537 stage.f"> */
 538 /* > [ZIP]</a> */
 539 /* > <a href="http://www.netlib.org/cgi-bin/netlibfiles.txt?format=txt&filename=/lapack/lapack_routine/zhegv_2
 540 stage.f"> */
 541 /* > [TXT]</a> */
 542 /* > \endhtmlonly */
 543
 544 /*  Definition: */
 545 /*  =========== */
 546
 547 /*       SUBROUTINE ZHEGV_2STAGE( ITYPE, JOBZ, UPLO, N, A, LDA, B, LDB, W, */
 548 /*                                WORK, LWORK, RWORK, INFO ) */
 549
 550 /*       IMPLICIT NONE */
 551
 552 /*       CHARACTER          JOBZ, UPLO */
 553 /*       INTEGER            INFO, ITYPE, LDA, LDB, LWORK, N */
 554 /*       DOUBLE PRECISION   RWORK( * ), W( * ) */
 555 /*       COMPLEX*16         A( LDA, * ), B( LDB, * ), WORK( * ) */
 556
 557
 558 /* > \par Purpose: */
 559 /*  ============= */
 560 /* > */
 561 /* > \verbatim */
 562 /* > */
 563 /* > ZHEGV_2STAGE computes all the eigenvalues, and optionally, the eigenvectors */
 564 /* > of a complex generalized Hermitian-definite eigenproblem, of the form */
 565 /* > A*x=(lambda)*B*x,  A*Bx=(lambda)*x,  or B*A*x=(lambda)*x. */
 566 /* > Here A and B are assumed to be Hermitian and B is also */
 567 /* > positive definite. */
 568 /* > This routine use the 2stage technique for the reduction to tridiagonal */
 569 /* > which showed higher performance on recent architecture and for large */
 570 /* > sizes N>2000. */
 571 /* > \endverbatim */
 572
 573 /*  Arguments: */
 574 /*  ========== */
 575
 576 /* > \param[in] ITYPE */
 577 /* > \verbatim */
 578 /* >          ITYPE is INTEGER */
 579 /* >          Specifies the problem type to be solved: */
 580 /* >          = 1:  A*x = (lambda)*B*x */
 581 /* >          = 2:  A*B*x = (lambda)*x */
 582 /* >          = 3:  B*A*x = (lambda)*x */
 583 /* > \endverbatim */
 584 /* > */
 585 /* > \param[in] JOBZ */
 586 /* > \verbatim */
 587 /* >          JOBZ is CHARACTER*1 */
 588 /* >          = 'N':  Compute eigenvalues only; */
 589 /* >          = 'V':  Compute eigenvalues and eigenvectors. */
 590 /* >                  Not available in this release. */
 591 /* > \endverbatim */
 592 /* > */
 593 /* > \param[in] UPLO */
 594 /* > \verbatim */
 595 /* >          UPLO is CHARACTER*1 */
 596 /* >          = 'U':  Upper triangles of A and B are stored; */
 597 /* >          = 'L':  Lower triangles of A and B are stored. */
 598 /* > \endverbatim */
 599 /* > */
 600 /* > \param[in] N */
 601 /* > \verbatim */
 602 /* >          N is INTEGER */
 603 /* >          The order of the matrices A and B.  N >= 0. */
 604 /* > \endverbatim */
 605 /* > */
 606 /* > \param[in,out] A */
 607 /* > \verbatim */
 608 /* >          A is COMPLEX*16 array, dimension (LDA, N) */
 609 /* >          On entry, the Hermitian matrix A.  If UPLO = 'U', the */
 610 /* >          leading N-by-N upper triangular part of A contains the */
 611 /* >          upper triangular part of the matrix A.  If UPLO = 'L', */
 612 /* >          the leading N-by-N lower triangular part of A contains */
 613 /* >          the lower triangular part of the matrix A. */
 614 /* > */
 615 /* >          On exit, if JOBZ = 'V', then if INFO = 0, A contains the */
 616 /* >          matrix Z of eigenvectors.  The eigenvectors are normalized */
 617 /* >          as follows: */
 618 /* >          if ITYPE = 1 or 2, Z**H*B*Z = I; */
 619 /* >          if ITYPE = 3, Z**H*inv(B)*Z = I. */
 620 /* >          If JOBZ = 'N', then on exit the upper triangle (if UPLO='U') */
 621 /* >          or the lower triangle (if UPLO='L') of A, including the */
 622 /* >          diagonal, is destroyed. */
 623 /* > \endverbatim */
 624 /* > */
 625 /* > \param[in] LDA */
 626 /* > \verbatim */
 627 /* >          LDA is INTEGER */
 628 /* >          The leading dimension of the array A.  LDA >= f2cmax(1,N). */
 629 /* > \endverbatim */
 630 /* > */
 631 /* > \param[in,out] B */
 632 /* > \verbatim */
 633 /* >          B is COMPLEX*16 array, dimension (LDB, N) */
 634 /* >          On entry, the Hermitian positive definite matrix B. */
 635 /* >          If UPLO = 'U', the leading N-by-N upper triangular part of B */
 636 /* >          contains the upper triangular part of the matrix B. */
 637 /* >          If UPLO = 'L', the leading N-by-N lower triangular part of B */
 638 /* >          contains the lower triangular part of the matrix B. */
 639 /* > */
 640 /* >          On exit, if INFO <= N, the part of B containing the matrix is */
 641 /* >          overwritten by the triangular factor U or L from the Cholesky */
 642 /* >          factorization B = U**H*U or B = L*L**H. */
 643 /* > \endverbatim */
 644 /* > */
 645 /* > \param[in] LDB */
 646 /* > \verbatim */
 647 /* >          LDB is INTEGER */
 648 /* >          The leading dimension of the array B.  LDB >= f2cmax(1,N). */
 649 /* > \endverbatim */
 650 /* > */
 651 /* > \param[out] W */
 652 /* > \verbatim */
 653 /* >          W is DOUBLE PRECISION array, dimension (N) */
 654 /* >          If INFO = 0, the eigenvalues in ascending order. */
 655 /* > \endverbatim */
 656 /* > */
 657 /* > \param[out] WORK */
 658 /* > \verbatim */
 659 /* >          WORK is COMPLEX*16 array, dimension (MAX(1,LWORK)) */
 660 /* >          On exit, if INFO = 0, WORK(1) returns the optimal LWORK. */
 661 /* > \endverbatim */
 662 /* > */
 663 /* > \param[in] LWORK */
 664 /* > \verbatim */
 665 /* >          LWORK is INTEGER */
 666 /* >          The length of the array WORK. LWORK >= 1, when N <= 1; */
 667 /* >          otherwise */
 668 /* >          If JOBZ = 'N' and N > 1, LWORK must be queried. */
 669 /* >                                   LWORK = MAX(1, dimension) where */
 670 /* >                                   dimension = f2cmax(stage1,stage2) + (KD+1)*N + N */
 671 /* >                                             = N*KD + N*f2cmax(KD+1,FACTOPTNB) */
 672 /* >                                               + f2cmax(2*KD*KD, KD*NTHREADS) */
 673 /* >                                               + (KD+1)*N + N */
 674 /* >                                   where KD is the blocking size of the reduction, */
 675 /* >                                   FACTOPTNB is the blocking used by the QR or LQ */
 676 /* >                                   algorithm, usually FACTOPTNB=128 is a good choice */
 677 /* >                                   NTHREADS is the number of threads used when */
 678 /* >                                   openMP compilation is enabled, otherwise =1. */
 679 /* >          If JOBZ = 'V' and N > 1, LWORK must be queried. Not yet available */
 680 /* > */
 681 /* >          If LWORK = -1, then a workspace query is assumed; the routine */
 682 /* >          only calculates the optimal size of the WORK array, returns */
 683 /* >          this value as the first entry of the WORK array, and no error */
 684 /* >          message related to LWORK is issued by XERBLA. */
 685 /* > \endverbatim */
 686 /* > */
 687 /* > \param[out] RWORK */
 688 /* > \verbatim */
 689 /* >          RWORK is DOUBLE PRECISION array, dimension (f2cmax(1, 3*N-2)) */
 690 /* > \endverbatim */
 691 /* > */
 692 /* > \param[out] INFO */
 693 /* > \verbatim */
 694 /* >          INFO is INTEGER */
 695 /* >          = 0:  successful exit */
 696 /* >          < 0:  if INFO = -i, the i-th argument had an illegal value */
 697 /* >          > 0:  ZPOTRF or ZHEEV returned an error code: */
 698 /* >             <= N:  if INFO = i, ZHEEV failed to converge; */
 699 /* >                    i off-diagonal elements of an intermediate */
 700 /* >                    tridiagonal form did not converge to zero; */
 701 /* >             > N:   if INFO = N + i, for 1 <= i <= N, then the leading */
 702 /* >                    minor of order i of B is not positive definite. */
 703 /* >                    The factorization of B could not be completed and */
 704 /* >                    no eigenvalues or eigenvectors were computed. */
 705 /* > \endverbatim */
 706
 707 /*  Authors: */
 708 /*  ======== */
 709
 710 /* > \author Univ. of Tennessee */
 711 /* > \author Univ. of California Berkeley */
 712 /* > \author Univ. of Colorado Denver */
 713 /* > \author NAG Ltd. */
 714
 715 /* > \date November 2017 */
 716
 717 /* > \ingroup complex16HEeigen */
 718
 719 /* > \par Further Details: */
 720 /*  ===================== */
 721 /* > */
 722 /* > \verbatim */
 723 /* > */
 724 /* >  All details about the 2stage techniques are available in: */
 725 /* > */
 726 /* >  Azzam Haidar, Hatem Ltaief, and Jack Dongarra. */
 727 /* >  Parallel reduction to condensed forms for symmetric eigenvalue problems */
 728 /* >  using aggregated fine-grained and memory-aware kernels. In Proceedings */
 729 /* >  of 2011 International Conference for High Performance Computing, */
 730 /* >  Networking, Storage and Analysis (SC '11), New York, NY, USA, */
 731 /* >  Article 8 , 11 pages. */
 732 /* >  http://doi.acm.org/10.1145/2063384.2063394 */
 733 /* > */
 734 /* >  A. Haidar, J. Kurzak, P. Luszczek, 2013. */
 735 /* >  An improved parallel singular value algorithm and its implementation */
 736 /* >  for multicore hardware, In Proceedings of 2013 International Conference */
 737 /* >  for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SC '13). */
 738 /* >  Denver, Colorado, USA, 2013. */
 739 /* >  Article 90, 12 pages. */
 740 /* >  http://doi.acm.org/10.1145/2503210.2503292 */
 741 /* > */
 742 /* >  A. Haidar, R. Solca, S. Tomov, T. Schulthess and J. Dongarra. */
 743 /* >  A novel hybrid CPU-GPU generalized eigensolver for electronic structure */
 744 /* >  calculations based on fine-grained memory aware tasks. */
 745 /* >  International Journal of High Performance Computing Applications. */
 746 /* >  Volume 28 Issue 2, Pages 196-209, May 2014. */
 747 /* >  http://hpc.sagepub.com/content/28/2/196 */
 748 /* > */
 749 /* > \endverbatim */
 750
 751 /*  ===================================================================== */
 752 /* Subroutine */ int zhegv_2stage_(integer *itype, char *jobz, char *uplo,
 753         integer *n, doublecomplex *a, integer *lda, doublecomplex *b, integer
 754         *ldb, doublereal *w, doublecomplex *work, integer *lwork, doublereal *
 755         rwork, integer *info)
 756 {
 757     /* System generated locals */
 758     integer a_dim1, a_offset, b_dim1, b_offset, i__1;
 759
 760     /* Local variables */
 761     integer neig;
 762     extern integer ilaenv2stage_(integer *, char *, char *, integer *,
 763             integer *, integer *, integer *);
 764     extern /* Subroutine */ int zheev_2stage_(char *, char *, integer *,
 765             doublecomplex *, integer *, doublereal *, doublecomplex *,
 766             integer *, doublereal *, integer *);
 767     extern logical lsame_(char *, char *);
 768     integer lhtrd, lwmin;
 769     char trans[1];
 770     logical upper;
 771     integer lwtrd;
 772     logical wantz;
 773     extern /* Subroutine */ int ztrmm_(char *, char *, char *, char *,
 774             integer *, integer *, doublecomplex *, doublecomplex *, integer *,
 775              doublecomplex *, integer *),
 776             ztrsm_(char *, char *, char *, char *, integer *, integer *,
 777             doublecomplex *, doublecomplex *, integer *, doublecomplex *,
 778             integer *);
 779     integer ib, kd;
 780     extern /* Subroutine */ int xerbla_(char *, integer *, ftnlen), zhegst_(
 781             integer *, char *, integer *, doublecomplex *, integer *,
 782             doublecomplex *, integer *, integer *);
 783     logical lquery;
 784     extern /* Subroutine */ int zpotrf_(char *, integer *, doublecomplex *,
 785             integer *, integer *);
 786
 787
 788
 789 /*  -- LAPACK driver routine (version 3.8.0) -- */
 790 /*  -- LAPACK is a software package provided by Univ. of Tennessee,    -- */
 791 /*  -- Univ. of California Berkeley, Univ. of Colorado Denver and NAG Ltd..-- */
 792 /*     November 2017 */
 793
 794
 795 /*  ===================================================================== */
 796
 797
 798 /*     Test the input parameters. */
 799
 800     /* Parameter adjustments */
 801     a_dim1 = *lda;
 802     a_offset = 1 + a_dim1 * 1;
 803     a -= a_offset;
 804     b_dim1 = *ldb;
 805     b_offset = 1 + b_dim1 * 1;
 806     b -= b_offset;
 807     --w;
 808     --work;
 809     --rwork;
 810
 811     /* Function Body */
 812     wantz = lsame_(jobz, "V");
 813     upper = lsame_(uplo, "U");
 814     lquery = *lwork == -1;
 815
 816     *info = 0;
 817     if (*itype < 1 || *itype > 3) {
 818         *info = -1;
 819     } else if (! lsame_(jobz, "N")) {
 820         *info = -2;
 821     } else if (! (upper || lsame_(uplo, "L"))) {
 822         *info = -3;
 823     } else if (*n < 0) {
 824         *info = -4;
 825     } else if (*lda < f2cmax(1,*n)) {
 826         *info = -6;
 827     } else if (*ldb < f2cmax(1,*n)) {
 828         *info = -8;
 829     }
 830
 831     if (*info == 0) {
 832         kd = ilaenv2stage_(&c__1, "ZHETRD_2STAGE", jobz, n, &c_n1, &c_n1, &
 833                 c_n1);
 834         ib = ilaenv2stage_(&c__2, "ZHETRD_2STAGE", jobz, n, &kd, &c_n1, &c_n1);
 835         lhtrd = ilaenv2stage_(&c__3, "ZHETRD_2STAGE", jobz, n, &kd, &ib, &
 836                 c_n1);
 837         lwtrd = ilaenv2stage_(&c__4, "ZHETRD_2STAGE", jobz, n, &kd, &ib, &
 838                 c_n1);
 839         lwmin = *n + lhtrd + lwtrd;
 840         work[1].r = (doublereal) lwmin, work[1].i = 0.;
 841
 842         if (*lwork < lwmin && ! lquery) {
 843             *info = -11;
 844         }
 845     }
 846
 847     if (*info != 0) {
 848         i__1 = -(*info);
 849         xerbla_("ZHEGV_2STAGE ", &i__1, (ftnlen)13);
 850         return 0;
 851     } else if (lquery) {
 852         return 0;
 853     }
 854
 855 /*     Quick return if possible */
 856
 857     if (*n == 0) {
 858         return 0;
 859     }
 860
 861 /*     Form a Cholesky factorization of B. */
 862
 863     zpotrf_(uplo, n, &b[b_offset], ldb, info);
 864     if (*info != 0) {
 865         *info = *n + *info;
 866         return 0;
 867     }
 868
 869 /*     Transform problem to standard eigenvalue problem and solve. */
 870
 871     zhegst_(itype, uplo, n, &a[a_offset], lda, &b[b_offset], ldb, info);
 872     zheev_2stage_(jobz, uplo, n, &a[a_offset], lda, &w[1], &work[1], lwork, &
 873             rwork[1], info);
 874
 875     if (wantz) {
 876
 877 /*        Backtransform eigenvectors to the original problem. */
 878
 879         neig = *n;
 880         if (*info > 0) {
 881             neig = *info - 1;
 882         }
 883         if (*itype == 1 || *itype == 2) {
 884
 885 /*           For A*x=(lambda)*B*x and A*B*x=(lambda)*x; */
 886 /*           backtransform eigenvectors: x = inv(L)**H *y or inv(U)*y */
 887
 888             if (upper) {
 889                 *(unsigned char *)trans = 'N';
 890             } else {
 891                 *(unsigned char *)trans = 'C';
 892             }
 893
 894             ztrsm_("Left", uplo, trans, "Non-unit", n, &neig, &c_b1, &b[
 895                     b_offset], ldb, &a[a_offset], lda);
 896
 897         } else if (*itype == 3) {
 898
 899 /*           For B*A*x=(lambda)*x; */
 900 /*           backtransform eigenvectors: x = L*y or U**H *y */
 901
 902             if (upper) {
 903                 *(unsigned char *)trans = 'C';
 904             } else {
 905                 *(unsigned char *)trans = 'N';
 906             }
 907
 908             ztrmm_("Left", uplo, trans, "Non-unit", n, &neig, &c_b1, &b[
 909                     b_offset], ldb, &a[a_offset], lda);
 910         }
 911     }
 912
 913     work[1].r = (doublereal) lwmin, work[1].i = 0.;
 914
 915     return 0;
 916
 917 /*     End of ZHEGV_2STAGE */
 918
 919 } /* zhegv_2stage__ */
 920