1
       2
       3
       4
       5
       6
       7
       8
       9
      10
      11
      12
      13
      14
      15
      16
      17
      18
      19
      20
      21
      22
      23
      24
      25
      26
      27
      28
      29
      30
      31
      32
      33
      34
      35
      36
      37
      38
      39
      40
      41
      42
      43
      44
      45
      46
      47
      48
      49
      50
      51
      52
      53
      54
      55
      56
      57
      58
      59
      60
      61
      62
      63
      64
      65
      66
      67
      68
      69
      70
      71
      72
      73
      74
      75
      76
      77
      78
      79
      80
      81
      82
      83
      84
      85
      86
      87
      88
      89
      90
      91
      92
      93
      94
      95
      96
      97
      98
      99
     100
     101
     102
     103
     104
     105
     106
     107
     108
     109
     110
     111
     112
     113
     114
     115
     116
     117
     118
     119
     120
     121
     122
     123
     124
     125
     126
     127
     128
     129
     130
     131
     132
     133
     134
     135
     136
     137
     138
     139
     140
     141
     142
     143
     144
     145
     146
     147
     148
     149
     150
     151
     152
     153
     154
     155
     156
     157
     158
     159
     160
     161
     162
     163
     164
     165
     166
     167
     168
     169
     170
     171
     172
     173
     174
     175
     176
     177
     178
     179
     180
     181
     182
     183
     184
     185
     186
     187
     188
     189
     190
     191
     192
     193
     194
     195
     196
     197
     198
     199
     200
     201
     202
     203
     204
     205
     206
     207
     208
     209
     210
     211
     212
     213
     214
     215
     216
     217
     218
     219
     220
     221
     222
     223
     224
     225
     226
     227
     228
     229
     230
     231
     232
     233
     234
     235
     236
     237
     238
     239
     240
     241
     242
     243
     244
     245
     246
     247
     248
     249
     250
     251
     252
     253
     254
     255
     256
     257
     258
     259
     260
     261
     262
     263
     264
     265
     266
     267
     268
     269
     270
     271
     272
     273
     274
     275
     276
     277
     278
     279
     280
     281
     282
     283
     284
     285
     286
     287
     288
     289
     290
     291
     292
     293
     294
     295
     296
     297
     298
     299
     300
     301
     302
     303
     304
     305
     306
     307
     308
     309
     310
     311
     312
     313
     314
     315
      SUBROUTINE ZCSDTSMPQXXFLDXU1LDU1U2LDU2V1T,
     $                   LDV1TV2TLDV2TTHETAIWORKWORKLWORK,
     $                   RWORKRESULT )
      IMPLICIT NONE
*
*     Originally xGSVTS
*  -- LAPACK test routine (version 3.3.0) --
*     Univ. of Tennessee, Univ. of California Berkeley and NAG Ltd..
*     November 2010
*
*     Adapted to ZCSDTS
*     July 2010
*
*     .. Scalar Arguments ..
      INTEGER            LDXLDU1LDU2LDV1TLDV2TLWORKMPQ
*     ..
*     .. Array Arguments ..
      INTEGER            IWORK* )
      DOUBLE PRECISION   RESULT9 ), RWORK* ), THETA* )
      COMPLEX*16         U1LDU1* ), U2LDU2* ), V1TLDV1T* ),
     $                   V2TLDV2T* ), WORKLWORK ), XLDX* ),
     $                   XFLDX* )
*     ..
*
*  Purpose
*  =======
*
*  ZCSDTS tests ZUNCSD, which, given an M-by-M partitioned unitary
*  matrix X,
*               Q  M-Q
*        X = [ X11 X12 ] P   ,
*            [ X21 X22 ] M-P
*
*  computes the CSD
*
*        [ U1    ]**T * [ X11 X12 ] * [ V1    ]
*        [    U2 ]      [ X21 X22 ]   [    V2 ]
*
*                              [  I  0  0 |  0  0  0 ]
*                              [  0  C  0 |  0 -S  0 ]
*                              [  0  0  0 |  0  0 -I ]
*                            = [---------------------] = [ D11 D12 ] .
*                              [  0  0  0 |  I  0  0 ]   [ D21 D22 ]
*                              [  0  S  0 |  0  C  0 ]
*                              [  0  0  I |  0  0  0 ]
*
*  Arguments
*  =========
*
*  M       (input) INTEGER
*          The number of rows of the matrix X.  M >= 0.
*
*  P       (input) INTEGER
*          The number of rows of the matrix X11.  P >= 0.
*
*  Q       (input) INTEGER
*          The number of columns of the matrix X11.  Q >= 0.
*
*  X       (input) COMPLEX*16 array, dimension (LDX,M)
*          The M-by-M matrix X.
*
*  XF      (output) COMPLEX*16 array, dimension (LDX,M)
*          Details of the CSD of X, as returned by ZUNCSD;
*          see ZUNCSD for further details.
*
*  LDX     (input) INTEGER
*          The leading dimension of the arrays X and XF.
*          LDX >= max( 1,M ).
*
*  U1      (output) COMPLEX*16 array, dimension(LDU1,P)
*          The P-by-P unitary matrix U1.
*
*  LDU1    (input) INTEGER
*          The leading dimension of the array U1. LDU >= max(1,P).
*
*  U2      (output) COMPLEX*16 array, dimension(LDU2,M-P)
*          The (M-P)-by-(M-P) unitary matrix U2.
*
*  LDU2    (input) INTEGER
*          The leading dimension of the array U2. LDU >= max(1,M-P).
*
*  V1T     (output) COMPLEX*16 array, dimension(LDV1T,Q)
*          The Q-by-Q unitary matrix V1T.
*
*  LDV1T   (input) INTEGER
*          The leading dimension of the array V1T. LDV1T >=
*          max(1,Q).
*
*  V2T     (output) COMPLEX*16 array, dimension(LDV2T,M-Q)
*          The (M-Q)-by-(M-Q) unitary matrix V2T.
*
*  LDV2T   (input) INTEGER
*          The leading dimension of the array V2T. LDV2T >=
*          max(1,M-Q).
*
*  THETA   (output) DOUBLE PRECISION array, dimension MIN(P,M-P,Q,M-Q)
*          The CS values of X; the essentially diagonal matrices C and
*          S are constructed from THETA; see subroutine ZUNCSD for
*          details.
*
*  IWORK   (workspace) INTEGER array, dimension (M)
*
*  WORK    (workspace) COMPLEX*16 array, dimension (LWORK)
*
*  LWORK   (input) INTEGER
*          The dimension of the array WORK
*
*  RWORK   (workspace) DOUBLE PRECISION array
*
*  RESULT  (output) DOUBLE PRECISION array, dimension (9)
*          The test ratios:
*          RESULT(1) = norm( U1'*X11*V1 - D11 ) / ( MAX(1,P,Q)*EPS2 )
*          RESULT(2) = norm( U1'*X12*V2 - D12 ) / ( MAX(1,P,M-Q)*EPS2 )
*          RESULT(3) = norm( U2'*X21*V1 - D21 ) / ( MAX(1,M-P,Q)*EPS2 )
*          RESULT(4) = norm( U2'*X22*V2 - D22 ) / ( MAX(1,M-P,M-Q)*EPS2 )
*          RESULT(5) = norm( I - U1'*U1 ) / ( MAX(1,P)*ULP )
*          RESULT(6) = norm( I - U2'*U2 ) / ( MAX(1,M-P)*ULP )
*          RESULT(7) = norm( I - V1T'*V1T ) / ( MAX(1,Q)*ULP )
*          RESULT(8) = norm( I - V2T'*V2T ) / ( MAX(1,M-Q)*ULP )
*          RESULT(9) = 0        if THETA is in increasing order and
*                               all angles are in [0,pi/2];
*                    = ULPINV   otherwise.
*          ( EPS2 = MAX( norm( I - X'*X ) / M, ULP ). )
*
*  =====================================================================
*
*     .. Parameters ..
      DOUBLE PRECISION   PIOVER2REALONEREALZERO
      PARAMETER          ( PIOVER2 = 1.57079632679489662D0,
     $                     REALONE = 1.0D0REALZERO = 0.0D0 )
      COMPLEX*16         ZEROONE
      PARAMETER          ( ZERO = (0.0D0,0.0D0), ONE = (1.0D0,0.0D0) )
*     ..
*     .. Local Scalars ..
      INTEGER            IINFOR
      DOUBLE PRECISION   EPS2RESIDULPULPINV
*     ..
*     .. External Functions ..
      DOUBLE PRECISION   DLAMCHZLANGEZLANHE
      EXTERNAL           DLAMCHZLANGEZLANHE
*     ..
*     .. External Subroutines ..
      EXTERNAL           ZGEMMZLACPYZLASETZUNCSDZHERK
*     ..
*     .. Intrinsic Functions ..
      INTRINSIC          REALMAXMIN
*     ..
*     .. Executable Statements ..
*
      ULP = DLAMCH'Precision' )
      ULPINV = REALONE / ULP
      CALL ZLASET'Full'MMZEROONEWORKLDX )
      CALL ZHERK'Upper''Conjugate transpose'MM-ONEXLDX,
     $            ONEWORKLDX )
      EPS2 = MAXULP
     $            ZLANGE'1'MMWORKLDXRWORK ) / REALM ) )
      R = MINPM-PQM-Q )
*
*     Copy the matrix X to the array XF.
*
      CALL ZLACPY'Full'MMXLDXXFLDX )
*
*     Compute the CSD
*
      CALL ZUNCSD'Y''Y''Y''Y''N''D'MPQXF(1,1), LDX,
     $             XF(1,Q+1), LDXXF(P+1,1), LDXXF(P+1,Q+1), LDX,
     $             THETAU1LDU1U2LDU2V1TLDV1TV2TLDV2T,
     $             WORKLWORKRWORK17*(R+2), IWORKINFO )
*
*     Compute X := diag(U1,U2)'*X*diag(V1,V2) - [D11 D12; D21 D22]
*
      CALL ZGEMM'No transpose''Conjugate transpose'PQQONE,
     $            XLDXV1TLDV1TZEROWORKLDX )
*
      CALL ZGEMM'Conjugate transpose''No transpose'PQPONE,
     $            U1LDU1WORKLDXZEROXLDX )
*
      DO I = 1MIN(P,Q)-R
         X(I,I= X(I,I- ONE
      END DO
      DO I = 1R
         X(MIN(P,Q)-R+I,MIN(P,Q)-R+I=
     $           X(MIN(P,Q)-R+I,MIN(P,Q)-R+I- DCMPLX( COS(THETA(I)),
     $              0.0D0 )
      END DO
*
      CALL ZGEMM'No transpose''Conjugate transpose'PM-QM-Q,
     $            ONEX(1,Q+1), LDXV2TLDV2TZEROWORKLDX )
*
      CALL ZGEMM'Conjugate transpose''No transpose'PM-QP,
     $            ONEU1LDU1WORKLDXZEROX(1,Q+1), LDX )
*
      DO I = 1MIN(P,M-Q)-R
         X(P-I+1,M-I+1= X(P-I+1,M-I+1+ ONE
      END DO
      DO I = 1R
         X(P-(MIN(P,M-Q)-R)+1-I,M-(MIN(P,M-Q)-R)+1-I=
     $      X(P-(MIN(P,M-Q)-R)+1-I,M-(MIN(P,M-Q)-R)+1-I+
     $      DCMPLX( SIN(THETA(R-I+1)), 0.0D0 )
      END DO
*
      CALL ZGEMM'No transpose''Conjugate transpose'M-PQQONE,
     $            X(P+1,1), LDXV1TLDV1TZEROWORKLDX )
*
      CALL ZGEMM'Conjugate transpose''No transpose'M-PQM-P,
     $            ONEU2LDU2WORKLDXZEROX(P+1,1), LDX )
*
      DO I = 1MIN(M-P,Q)-R
         X(M-I+1,Q-I+1= X(M-I+1,Q-I+1- ONE
      END DO
      DO I = 1R
         X(M-(MIN(M-P,Q)-R)+1-I,Q-(MIN(M-P,Q)-R)+1-I=
     $             X(M-(MIN(M-P,Q)-R)+1-I,Q-(MIN(M-P,Q)-R)+1-I-
     $             DCMPLX( SIN(THETA(R-I+1)), 0.0D0 )
      END DO
*
      CALL ZGEMM'No transpose''Conjugate transpose'M-PM-QM-Q,
     $            ONEX(P+1,Q+1), LDXV2TLDV2TZEROWORKLDX )
*
      CALL ZGEMM'Conjugate transpose''No transpose'M-PM-QM-P,
     $            ONEU2LDU2WORKLDXZEROX(P+1,Q+1), LDX )
*
      DO I = 1MIN(M-P,M-Q)-R
         X(P+I,Q+I= X(P+I,Q+I- ONE
      END DO
      DO I = 1R
         X(P+(MIN(M-P,M-Q)-R)+I,Q+(MIN(M-P,M-Q)-R)+I=
     $      X(P+(MIN(M-P,M-Q)-R)+I,Q+(MIN(M-P,M-Q)-R)+I-
     $      DCMPLX( COS(THETA(I)), 0.0D0 )
      END DO
*
*     Compute norm( U1'*X11*V1 - D11 ) / ( MAX(1,P,Q)*EPS2 ) .
*
      RESID = ZLANGE'1'PQXLDXRWORK )
      RESULT1 ) = ( RESID / REAL(MAX(1,P,Q)) ) / EPS2
*
*     Compute norm( U1'*X12*V2 - D12 ) / ( MAX(1,P,M-Q)*EPS2 ) .
*
      RESID = ZLANGE'1'PM-QX(1,Q+1), LDXRWORK )
      RESULT2 ) = ( RESID / REAL(MAX(1,P,M-Q)) ) / EPS2
*
*     Compute norm( U2'*X21*V1 - D21 ) / ( MAX(1,M-P,Q)*EPS2 ) .
*
      RESID = ZLANGE'1'M-PQX(P+1,1), LDXRWORK )
      RESULT3 ) = ( RESID / REAL(MAX(1,M-P,Q)) ) / EPS2
*
*     Compute norm( U2'*X22*V2 - D22 ) / ( MAX(1,M-P,M-Q)*EPS2 ) .
*
      RESID = ZLANGE'1'M-PM-QX(P+1,Q+1), LDXRWORK )
      RESULT4 ) = ( RESID / REAL(MAX(1,M-P,M-Q)) ) / EPS2
*
*     Compute I - U1'*U1
*
      CALL ZLASET'Full'PPZEROONEWORKLDU1 )
      CALL ZHERK'Upper''Conjugate transpose'PP-ONEU1LDU1,
     $            ONEWORKLDU1 )
*
*     Compute norm( I - U'*U ) / ( MAX(1,P) * ULP ) .
*
      RESID = ZLANHE'1''Upper'PWORKLDU1RWORK )
      RESULT5 ) = ( RESID / REAL(MAX(1,P)) ) / ULP
*
*     Compute I - U2'*U2
*
      CALL ZLASET'Full'M-PM-PZEROONEWORKLDU2 )
      CALL ZHERK'Upper''Conjugate transpose'M-PM-P-ONEU2,
     $            LDU2ONEWORKLDU2 )
*
*     Compute norm( I - U2'*U2 ) / ( MAX(1,M-P) * ULP ) .
*
      RESID = ZLANHE'1''Upper'M-PWORKLDU2RWORK )
      RESULT6 ) = ( RESID / REAL(MAX(1,M-P)) ) / ULP
*
*     Compute I - V1T*V1T'
*
      CALL ZLASET'Full'QQZEROONEWORKLDV1T )
      CALL ZHERK'Upper''No transpose'QQ-ONEV1TLDV1TONE,
     $            WORKLDV1T )
*
*     Compute norm( I - V1T*V1T' ) / ( MAX(1,Q) * ULP ) .
*
      RESID = ZLANHE'1''Upper'QWORKLDV1TRWORK )
      RESULT7 ) = ( RESID / REAL(MAX(1,Q)) ) / ULP
*
*     Compute I - V2T*V2T'
*
      CALL ZLASET'Full'M-QM-QZEROONEWORKLDV2T )
      CALL ZHERK'Upper''No transpose'M-QM-Q-ONEV2TLDV2T,
     $            ONEWORKLDV2T )
*
*     Compute norm( I - V2T*V2T' ) / ( MAX(1,M-Q) * ULP ) .
*
      RESID = ZLANHE'1''Upper'M-QWORKLDV2TRWORK )
      RESULT8 ) = ( RESID / REAL(MAX(1,M-Q)) ) / ULP
*
*     Check sorting
*
      RESULT(9= REALZERO
      DO I = 1R
         IFTHETA(I).LT.REALZERO .OR. THETA(I).GT.PIOVER2 ) THEN
            RESULT(9= ULPINV
         END IF
         IFI.GT.1THEN
            IF ( THETA(I).LT.THETA(I-1) ) THEN
               RESULT(9= ULPINV
            END IF
         END IF
      END DO
*
      RETURN
*      
*     End of ZCSDTS
*
      END