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
      SUBROUTINE SPBT01( UPLO, N, KD, A, LDA, AFAC, LDAFAC, RWORK,
     $                   RESID )
*
*  -- LAPACK test routine (version 3.1) --
*     Univ. of Tennessee, Univ. of California Berkeley and NAG Ltd..
*     November 2006
*
*     .. Scalar Arguments ..
      CHARACTER          UPLO
      INTEGER            KD, LDA, LDAFAC, N
      REAL               RESID
*     ..
*     .. Array Arguments ..
      REAL               A( LDA, * ), AFAC( LDAFAC, * ), RWORK( * )
*     ..
*
*  Purpose
*  =======
*
*  SPBT01 reconstructs a symmetric positive definite band matrix A from
*  its L*L' or U'*U factorization and computes the residual
*     norm( L*L' - A ) / ( N * norm(A) * EPS ) or
*     norm( U'*U - A ) / ( N * norm(A) * EPS ),
*  where EPS is the machine epsilon, L' is the conjugate transpose of
*  L, and U' is the conjugate transpose of U.
*
*  Arguments
*  =========
*
*  UPLO    (input) CHARACTER*1
*          Specifies whether the upper or lower triangular part of the
*          symmetric matrix A is stored:
*          = 'U':  Upper triangular
*          = 'L':  Lower triangular
*
*  N       (input) INTEGER
*          The number of rows and columns of the matrix A.  N >= 0.
*
*  KD      (input) INTEGER
*          The number of super-diagonals of the matrix A if UPLO = 'U',
*          or the number of sub-diagonals if UPLO = 'L'.  KD >= 0.
*
*  A       (input) REAL array, dimension (LDA,N)
*          The original symmetric band matrix A.  If UPLO = 'U', the
*          upper triangular part of A is stored as a band matrix; if
*          UPLO = 'L', the lower triangular part of A is stored.  The
*          columns of the appropriate triangle are stored in the columns
*          of A and the diagonals of the triangle are stored in the rows
*          of A.  See SPBTRF for further details.
*
*  LDA     (input) INTEGER.
*          The leading dimension of the array A.  LDA >= max(1,KD+1).
*
*  AFAC    (input) REAL array, dimension (LDAFAC,N)
*          The factored form of the matrix A.  AFAC contains the factor
*          L or U from the L*L' or U'*U factorization in band storage
*          format, as computed by SPBTRF.
*
*  LDAFAC  (input) INTEGER
*          The leading dimension of the array AFAC.
*          LDAFAC >= max(1,KD+1).
*
*  RWORK   (workspace) REAL array, dimension (N)
*
*  RESID   (output) REAL
*          If UPLO = 'L', norm(L*L' - A) / ( N * norm(A) * EPS )
*          If UPLO = 'U', norm(U'*U - A) / ( N * norm(A) * EPS )
*
*  =====================================================================
*
*
*     .. Parameters ..
      REAL               ZERO, ONE
      PARAMETER          ( ZERO = 0.0E+0, ONE = 1.0E+0 )
*     ..
*     .. Local Scalars ..
      INTEGER            I, J, K, KC, KLEN, ML, MU
      REAL               ANORM, EPS, T
*     ..
*     .. External Functions ..
      LOGICAL            LSAME
      REAL               SDOT, SLAMCH, SLANSB
      EXTERNAL           LSAME, SDOT, SLAMCH, SLANSB
*     ..
*     .. External Subroutines ..
      EXTERNAL           SSCAL, SSYR, STRMV
*     ..
*     .. Intrinsic Functions ..
      INTRINSIC          MAX, MIN, REAL
*     ..
*     .. Executable Statements ..
*
*     Quick exit if N = 0.
*
      IF( N.LE.0 ) THEN
         RESID = ZERO
         RETURN
      END IF
*
*     Exit with RESID = 1/EPS if ANORM = 0.
*
      EPS = SLAMCH( 'Epsilon' )
      ANORM = SLANSB( '1', UPLO, N, KD, A, LDA, RWORK )
      IF( ANORM.LE.ZERO ) THEN
         RESID = ONE / EPS
         RETURN
      END IF
*
*     Compute the product U'*U, overwriting U.
*
      IF( LSAME( UPLO, 'U' ) ) THEN
         DO 10 K = N, 1, -1
            KC = MAX( 1, KD+2-K )
            KLEN = KD + 1 - KC
*
*           Compute the (K,K) element of the result.
*
            T = SDOT( KLEN+1, AFAC( KC, K ), 1, AFAC( KC, K ), 1 )
            AFAC( KD+1, K ) = T
*
*           Compute the rest of column K.
*
            IF( KLEN.GT.0 )
     $         CALL STRMV( 'Upper', 'Transpose', 'Non-unit', KLEN,
     $                     AFAC( KD+1, K-KLEN ), LDAFAC-1,
     $                     AFAC( KC, K ), 1 )
*
   10    CONTINUE
*
*     UPLO = 'L':  Compute the product L*L', overwriting L.
*
      ELSE
         DO 20 K = N, 1, -1
            KLEN = MIN( KD, N-K )
*
*           Add a multiple of column K of the factor L to each of
*           columns K+1 through N.
*
            IF( KLEN.GT.0 )
     $         CALL SSYR( 'Lower', KLEN, ONE, AFAC( 2, K ), 1,
     $                    AFAC( 1, K+1 ), LDAFAC-1 )
*
*           Scale column K by the diagonal element.
*
            T = AFAC( 1, K )
            CALL SSCAL( KLEN+1, T, AFAC( 1, K ), 1 )
*
   20    CONTINUE
      END IF
*
*     Compute the difference  L*L' - A  or  U'*U - A.
*
      IF( LSAME( UPLO, 'U' ) ) THEN
         DO 40 J = 1, N
            MU = MAX( 1, KD+2-J )
            DO 30 I = MU, KD + 1
               AFAC( I, J ) = AFAC( I, J ) - A( I, J )
   30       CONTINUE
   40    CONTINUE
      ELSE
         DO 60 J = 1, N
            ML = MIN( KD+1, N-J+1 )
            DO 50 I = 1, ML
               AFAC( I, J ) = AFAC( I, J ) - A( I, J )
   50       CONTINUE
   60    CONTINUE
      END IF
*
*     Compute norm( L*L' - A ) / ( N * norm(A) * EPS )
*
      RESID = SLANSB( 'I', UPLO, N, KD, AFAC, LDAFAC, RWORK )
*
      RESID = ( ( RESID / REAL( N ) ) / ANORM ) / EPS
*
      RETURN
*
*     End of SPBT01
*
      END