CGBRFSX

   Purpose
   =======

   CGBRFSX improves the computed solution to a system of linear
   equations and provides error bounds and backward error estimates
   for the solution.  In addition to normwise error bound, the code
   provides maximum componentwise error bound if possible.  See
   comments for ERR_BNDS_NORM and ERR_BNDS_COMP for details of the
   error bounds.

   The original system of linear equations may have been equilibrated
   before calling this routine, as described by arguments EQUED, R
   and C below. In this case, the solution and error bounds returned
   are for the original unequilibrated system.

   Arguments
   =========

   Some optional parameters are bundled in the PARAMS array.  These
   settings determine how refinement is performed, but often the
   defaults are acceptable.  If the defaults are acceptable, users
   can pass NPARAMS = 0 which prevents the source code from accessing
   the PARAMS argument.

   TRANS   (input) CHARACTER*1
   Specifies the form of the system of equations:
     = 'N':  A * X = B     (No transpose)
     = 'T':  A**T * X = B  (Transpose)
     = 'C':  A**H * X = B  (Conjugate transpose = Transpose)

   EQUED   (input) CHARACTER*1
   Specifies the form of equilibration that was done to A
   before calling this routine. This is needed to compute
   the solution and error bounds correctly.
     = 'N':  No equilibration
     = 'R':  Row equilibration, i.e., A has been premultiplied by
             diag(R).
     = 'C':  Column equilibration, i.e., A has been postmultiplied
             by diag(C).
     = 'B':  Both row and column equilibration, i.e., A has been
             replaced by diag(R) * A * diag(C).
             The right hand side B has been changed accordingly.

   N       (input) INTEGER
   The order of the matrix A.  N >= 0.

   KL      (input) INTEGER
   The number of subdiagonals within the band of A.  KL >= 0.

   KU      (input) INTEGER
   The number of superdiagonals within the band of A.  KU >= 0.

   NRHS    (input) INTEGER
   The number of right hand sides, i.e., the number of columns
   of the matrices B and X.  NRHS >= 0.

   AB      (input) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDAB,N)
   The original band matrix A, stored in rows 1 to KL+KU+1.
   The j-th column of A is stored in the j-th column of the
   array AB as follows:
   AB(ku+1+i-j,j) = A(i,j) for max(1,j-ku)<=i<=min(n,j+kl).

   LDAB    (input) INTEGER
   The leading dimension of the array AB.  LDAB >= KL+KU+1.

   AFB     (input) DOUBLE PRECISION array, dimension (LDAFB,N)
   Details of the LU factorization of the band matrix A, as
   computed by DGBTRF.  U is stored as an upper triangular band
   matrix with KL+KU superdiagonals in rows 1 to KL+KU+1, and
   the multipliers used during the factorization are stored in
   rows KL+KU+2 to 2*KL+KU+1.

   LDAFB   (input) INTEGER
   The leading dimension of the array AFB.  LDAFB >= 2*KL*KU+1.

   IPIV    (input) INTEGER array, dimension (N)
   The pivot indices from SGETRF; for 1<=i<=N, row i of the
   matrix was interchanged with row IPIV(i).

   R       (input or output) REAL array, dimension (N)
   The row scale factors for A.  If EQUED = 'R' or 'B', A is
   multiplied on the left by diag(R); if EQUED = 'N' or 'C', R
   is not accessed.  R is an input argument if FACT = 'F';
   otherwise, R is an output argument.  If FACT = 'F' and
   EQUED = 'R' or 'B', each element of R must be positive.
   If R is output, each element of R is a power of the radix.
   If R is input, each element of R should be a power of the radix
   to ensure a reliable solution and error estimates. Scaling by
   powers of the radix does not cause rounding errors unless the
   result underflows or overflows. Rounding errors during scaling
   lead to refining with a matrix that is not equivalent to the
   input matrix, producing error estimates that may not be
   reliable.

   C       (input or output) REAL array, dimension (N)
   The column scale factors for A.  If EQUED = 'C' or 'B', A is
   multiplied on the right by diag(C); if EQUED = 'N' or 'R', C
   is not accessed.  C is an input argument if FACT = 'F';
   otherwise, C is an output argument.  If FACT = 'F' and
   EQUED = 'C' or 'B', each element of C must be positive.
   If C is output, each element of C is a power of the radix.
   If C is input, each element of C should be a power of the radix
   to ensure a reliable solution and error estimates. Scaling by
   powers of the radix does not cause rounding errors unless the
   result underflows or overflows. Rounding errors during scaling
   lead to refining with a matrix that is not equivalent to the
   input matrix, producing error estimates that may not be
   reliable.

   B       (input) REAL array, dimension (LDB,NRHS)
   The right hand side matrix B.

   LDB     (input) INTEGER
   The leading dimension of the array B.  LDB >= max(1,N).

   X       (input/output) REAL array, dimension (LDX,NRHS)
   On entry, the solution matrix X, as computed by SGETRS.
   On exit, the improved solution matrix X.

   LDX     (input) INTEGER
   The leading dimension of the array X.  LDX >= max(1,N).

   RCOND   (output) REAL
   Reciprocal scaled condition number.  This is an estimate of the
   reciprocal Skeel condition number of the matrix A after
   equilibration (if done).  If this is less than the machine
   precision (in particular, if it is zero), the matrix is singular
   to working precision.  Note that the error may still be small even
   if this number is very small and the matrix appears ill-
   conditioned.

   BERR    (output) REAL array, dimension (NRHS)
   Componentwise relative backward error.  This is the
   componentwise relative backward error of each solution vector X(j)
   (i.e., the smallest relative change in any element of A or B that
   makes X(j) an exact solution).

   N_ERR_BNDS (input) INTEGER
   Number of error bounds to return for each right hand side
   and each type (normwise or componentwise).  See ERR_BNDS_NORM and
   ERR_BNDS_COMP below.

   ERR_BNDS_NORM  (output) REAL array, dimension (NRHS, N_ERR_BNDS)
   For each right-hand side, this array contains information about
   various error bounds and condition numbers corresponding to the
   normwise relative error, which is defined as follows:

   Normwise relative error in the ith solution vector:
           max_j (abs(XTRUE(j,i) - X(j,i)))
                max_j abs(X(j,i))

   The array is indexed by the type of error information as described
   below. There currently are up to three pieces of information
   returned.

   The first index in ERR_BNDS_NORM(i,:) corresponds to the ith
   right-hand side.

   The second index in ERR_BNDS_NORM(:,err) contains the following
   three fields:
   err = 1 "Trust/don't trust" boolean. Trust the answer if the
            reciprocal condition number is less than the threshold
            sqrt(n) * slamch('Epsilon').

   err = 2 "Guaranteed" error bound: The estimated forward error,
            almost certainly within a factor of 10 of the true error
            so long as the next entry is greater than the threshold
            sqrt(n) * slamch('Epsilon'). This error bound should only
            be trusted if the previous boolean is true.

   err = 3  Reciprocal condition number: Estimated normwise
            reciprocal condition number.  Compared with the threshold
            sqrt(n) * slamch('Epsilon') to determine if the error
            estimate is "guaranteed". These reciprocal condition
            numbers are 1 / (norm(Z^{-1},inf) * norm(Z,inf)) for some
            appropriately scaled matrix Z.
            Let Z = S*A, where S scales each row by a power of the
            radix so all absolute row sums of Z are approximately 1.

   See Lapack Working Note 165 for further details and extra
   cautions.

   ERR_BNDS_COMP  (output) REAL array, dimension (NRHS, N_ERR_BNDS)
   For each right-hand side, this array contains information about
   various error bounds and condition numbers corresponding to the
   componentwise relative error, which is defined as follows:

   Componentwise relative error in the ith solution vector:
                  abs(XTRUE(j,i) - X(j,i))
           max_j ----------------------
                       abs(X(j,i))

   The array is indexed by the right-hand side i (on which the
   componentwise relative error depends), and the type of error
   information as described below. There currently are up to three
   pieces of information returned for each right-hand side. If
   componentwise accuracy is not requested (PARAMS(3) = 0.0), then
   ERR_BNDS_COMP is not accessed.  If N_ERR_BNDS .LT. 3, then at most
   the first (:,N_ERR_BNDS) entries are returned.

   The first index in ERR_BNDS_COMP(i,:) corresponds to the ith
   right-hand side.

   The second index in ERR_BNDS_COMP(:,err) contains the following
   three fields:
   err = 1 "Trust/don't trust" boolean. Trust the answer if the
            reciprocal condition number is less than the threshold
            sqrt(n) * slamch('Epsilon').

   err = 2 "Guaranteed" error bound: The estimated forward error,
            almost certainly within a factor of 10 of the true error
            so long as the next entry is greater than the threshold
            sqrt(n) * slamch('Epsilon'). This error bound should only
            be trusted if the previous boolean is true.

   err = 3  Reciprocal condition number: Estimated componentwise
            reciprocal condition number.  Compared with the threshold
            sqrt(n) * slamch('Epsilon') to determine if the error
            estimate is "guaranteed". These reciprocal condition
            numbers are 1 / (norm(Z^{-1},inf) * norm(Z,inf)) for some
            appropriately scaled matrix Z.
            Let Z = S*(A*diag(x)), where x is the solution for the
            current right-hand side and S scales each row of
            A*diag(x) by a power of the radix so all absolute row
            sums of Z are approximately 1.

   See Lapack Working Note 165 for further details and extra
   cautions.

   NPARAMS (input) INTEGER
   Specifies the number of parameters set in PARAMS.  If .LE. 0, the
   PARAMS array is never referenced and default values are used.

   PARAMS  (input / output) REAL array, dimension NPARAMS
   Specifies algorithm parameters.  If an entry is .LT. 0.0, then
   that entry will be filled with default value used for that
   parameter.  Only positions up to NPARAMS are accessed; defaults
   are used for higher-numbered parameters.

     PARAMS(LA_LINRX_ITREF_I = 1) : Whether to perform iterative
          refinement or not.
       Default: 1.0
          = 0.0 : No refinement is performed, and no error bounds are
                  computed.
          = 1.0 : Use the double-precision refinement algorithm,
                  possibly with doubled-single computations if the
                  compilation environment does not support DOUBLE
                  PRECISION.
            (other values are reserved for future use)

     PARAMS(LA_LINRX_ITHRESH_I = 2) : Maximum number of residual
          computations allowed for refinement.
       Default: 10
       Aggressive: Set to 100 to permit convergence using approximate
                   factorizations or factorizations other than LU. If
                   the factorization uses a technique other than
                   Gaussian elimination, the guarantees in
                   err_bnds_norm and err_bnds_comp may no longer be
                   trustworthy.

     PARAMS(LA_LINRX_CWISE_I = 3) : Flag determining if the code
          will attempt to find a solution with small componentwise
          relative error in the double-precision algorithm.  Positive
          is true, 0.0 is false.
       Default: 1.0 (attempt componentwise convergence)

   WORK    (workspace) COMPLEX array, dimension (2*N)

   RWORK   (workspace) REAL array, dimension (2*N)

   INFO    (output) INTEGER
     = 0:  Successful exit. The solution to every right-hand side is
       guaranteed.
     < 0:  If INFO = -i, the i-th argument had an illegal value
     > 0 and <= N:  U(INFO,INFO) is exactly zero.  The factorization
       has been completed, but the factor U is exactly singular, so
       the solution and error bounds could not be computed. RCOND = 0
       is returned.
     = N+J: The solution corresponding to the Jth right-hand side is
       not guaranteed. The solutions corresponding to other right-
       hand sides K with K > J may not be guaranteed as well, but
       only the first such right-hand side is reported. If a small
       componentwise error is not requested (PARAMS(3) = 0.0) then
       the Jth right-hand side is the first with a normwise error
       bound that is not guaranteed (the smallest J such
       that ERR_BNDS_NORM(J,1) = 0.0). By default (PARAMS(3) = 1.0)
       the Jth right-hand side is the first with either a normwise or
       componentwise error bound that is not guaranteed (the smallest
       J such that either ERR_BNDS_NORM(J,1) = 0.0 or
       ERR_BNDS_COMP(J,1) = 0.0). See the definition of
       ERR_BNDS_NORM(:,1) and ERR_BNDS_COMP(:,1). To get information
       about all of the right-hand sides check ERR_BNDS_NORM or
       ERR_BNDS_COMP.

Call Graph

Caller Graph