nlsop.c

   1 /*
   2  * nlsop.c
   3  *
   4  * author: frank zirkelbach (frank.zirkelbach@physik.uni-augsburg.de)
   5  *
   6  * this program tries helping to understand the amorphous depuration
   7  * and recrystallization of SiCx while ion implantation at temperatures
   8  * below 400 degree celsius.
   9  * hopefully the program will simulate the stabilization of the
  10  * selforganizing lamella structure in the observed behaviour.
  11  *
  12  * refs:
  13  *  - J. K. N. Lindner. Habil.Schrift, Universitaet Augsburg.
  14  *  - Maik Haeberlen. Diplomarbeit, Universitaet Augsburg.
  15  *
  16  * Copyright (C) 2004 Frank Zirkelbach
  17  *
  18  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  19  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  20  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  21  * (at your option) any later version.
  22  *
  23  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  24  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  25  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  26  * GNU General Public License for more details.
  27  *
  28  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  29  * along with this program; if not, write to the Free Software
  30  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  31  *
  32  */
  33
  34 #define _GNU_SOURCE
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <sys/types.h>
  39 #include <sys/stat.h>
  40 #include <fcntl.h>
  41 #include <unistd.h>
  42
  43 #include "nlsop.h"
  44
  45 #include "dfbapi.h"
  46 #include "random.h"
  47
  48 #define MAKE_AMORPH(N) *(N)|=AMORPH
  49 #define MAKE_CRYST(N) *(N)&=~AMORPH
  50
  51 int usage(void)
  52 {
  53  puts("usage:");
  54  puts("-h \t\t help");
  55  puts("-n \t\t no user interaction");
  56  puts("-Z \t\t cryst -> amorph c diffusion in z direction");
  57  puts("-i \t\t no cryst to cryst diffusion");
  58  printf("-x <value> \t # x cells (default %d)\n",X);
  59  printf("-y <value> \t # y cells (default %d)\n",Y);
  60  printf("-z <value> \t # z cells (default %d)\n",Z);
  61  printf("-s <value> \t steps (default %d)\n",STEPS);
  62  printf("-d <value> \t refresh display (default %d)\n",REFRESH);
  63  printf("-r <value> \t amorphous influence range (default %d)\n",RANGE);
  64  printf("-f <value> \t pressure = <value> * 1/distance^2 (default %f)\n",A_AP);
  65  printf("-p <value> \t pressure offset (default %f)\n",B_AP);
  66  printf("-F <value> \t proportionality constant between c conc and ability to get amorphous (default %f)\n",A_CP);
  67  printf("-D <value> \t diffusion rate from cryst to amorph cells (default %f)\n",DR_AC);
  68  printf("-c <value> \t diffusion rate in cryst cells (default %f)\n",DR_CC);
  69  printf("-e <value> \t do diffusion every <value> steps (default %d)\n",DIFF_RATE);
  70  puts("-g <file> <step> continue simulation from file and step (step > 0)!");
  71  printf("-W <value> \t write every <value> steps to save file (default %d)\n",RESAVE);
  72  puts("-C <file> \t convert file to gnuplot format");
  73  puts("-L <file> \t load from file");
  74  puts("-S <file> \t save to file");
  75  puts("-R <file> \t read from random file");
  76  puts("-P <file> \t specify implantation profile file");
  77  puts("-N <file> \t specify nuclear energy loss profile file");
  78  printf("-H <value> \t collisions per ion in simulation window (default %d)\n",CPI);
  79  puts("-m <value> \t specify c->a carbon saturation");
  80
  81  return 1;
  82 }
  83
  84 int process_cell(d3_lattice *d3_l,u32 x,u32 y,u32 z,info *my_info,u32 nel_z)
  85 {
  86  unsigned char *thiz;
  87  int *conc;
  88  int i,j;
  89  int off;
  90  double p,q;
  91
  92  thiz=d3_l->status+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
  93  conc=d3_l->extra+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
  94  p=my_info->b_ap*nel_z;
  95  for(i=-(my_info->range);i<=my_info->range;i++)
  96  {
  97   for(j=-(my_info->range);j<=my_info->range;j++)
  98   {
  99    if(!(i==0 && j==0))
 100    {
 101     off=((x+d3_l->max_x+i)%d3_l->max_x)+((y+d3_l->max_y+j)%d3_l->max_x)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 102     if(*(d3_l->status+off)&AMORPH) p+=my_info->a_ap*(*(d3_l->extra+off))*URAND_MAX/(i*i+j*j);
 103    }
 104   }
 105  }
 106  p+=*conc*my_info->a_cp*URAND_MAX;
 107  if(!(*thiz&AMORPH))
 108  {
 109   if(get_rand(URAND_MAX)<=p) MAKE_AMORPH(thiz);
 110  } else
 111  {
 112   /* assume 1-p probability */
 113   /* also look for neighbours ! */
 114   q=(URAND_MAX-p)>0?URAND_MAX-p:0;
 115   j=0;
 116   j+=(*(d3_l->status+((x+d3_l->max_x+1)%d3_l->max_x)+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
 117   j+=(*(d3_l->status+((x+d3_l->max_x-1)%d3_l->max_x)+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
 118   j+=(*(d3_l->status+x+((y+1+d3_l->max_y)%d3_l->max_y)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
 119   j+=(*(d3_l->status+x+((y-1+d3_l->max_y)%d3_l->max_y)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
 120   j+=(*(d3_l->status+x+y*d3_l->max_x+((z+1+d3_l->max_z)%d3_l->max_z)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
 121   j+=(*(d3_l->status+x+y*d3_l->max_x+((z-1+d3_l->max_z)%d3_l->max_z)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
 122
 123   p+=((q/6)*j);
 124   if(get_rand(URAND_MAX)>p) MAKE_CRYST(thiz);
 125  }
 126
 127  return 1;
 128 }
 129
 130 int distrib_c(d3_lattice *d3_l,info *my_info,int step,double c_ratio,u32 rj_m,u32 *rj_g)
 131 {
 132  u32 x,y,z;
 133  int i,j,k,c;
 134  int offset,off;
 135  int carry;
 136
 137  /* put one c ion somewhere in the lattice */
 138  if(my_info->cc<c_ratio*step)
 139  {
 140   x=get_rand(d3_l->max_x);
 141   y=get_rand(d3_l->max_y);
 142   z=get_rand_reject(d3_l->max_z,rj_m,rj_g);
 143   *(d3_l->extra+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)+=1;
 144   (my_info->cc)++;
 145  }
 146
 147  if(step%my_info->diff_rate==0)
 148  {
 149
 150  for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 151  {
 152   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 153   {
 154    for(k=0;k<d3_l->max_z;k++)
 155    {
 156     offset=i+j*d3_l->max_x+k*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 157     /* case amorph: amorph <- cryst diffusion */
 158     if(*(d3_l->status+offset)&AMORPH && *(d3_l->extra+offset)<my_info->c_sat)
 159     {
 160      for(c=-1;c<=1;c++)
 161      {
 162       if(c!=0)
 163       {
 164        off=((i+d3_l->max_x+c)%d3_l->max_x)+j*d3_l->max_x+k*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 165        carry=0;
 166        if(!(*(d3_l->status+off)&AMORPH)) carry=(int)(my_info->dr_ac*(*(d3_l->extra+off)));
 167        if(carry!=0)
 168        {
 169         *(d3_l->extra+offset)+=carry;
 170         *(d3_l->extra+off)-=carry;
 171        }
 172       }
 173      }
 174      for(c=-1;c<=1;c++)
 175      {
 176       if(c!=0)
 177       {
 178        off=i+((j+c+d3_l->max_y)%d3_l->max_y)*d3_l->max_x+k*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 179        carry=0;
 180        if(!(*(d3_l->status+off)&AMORPH)) carry=(int)(my_info->dr_ac*(*(d3_l->extra+off)));
 181        if(carry!=0)
 182        {
 183         *(d3_l->extra+offset)+=carry;
 184         *(d3_l->extra+off)-=carry;
 185        }
 186       }
 187      }
 188      if(my_info->z_diff)
 189      {
 190       if(k!=0)
 191       {
 192        off=i+j*d3_l->max_x+(k-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 193        carry=0;
 194        if(!*(d3_l->status+off)&AMORPH) carry=(int)(my_info->dr_ac*(*(d3_l->extra+off)));
 195        if(carry!=0)
 196        {
 197         *(d3_l->extra+off)-=carry;
 198         *(d3_l->extra+offset)+=carry;
 199        }
 200       }
 201       if(k!=d3_l->max_z-1)
 202       {
 203        off=i+j*d3_l->max_x+(k+1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 204        carry=0;
 205        if(!*(d3_l->status+off)&AMORPH) carry=(int)(my_info->dr_ac*(*(d3_l->extra+off)));
 206        if(carry!=0)
 207        {
 208         *(d3_l->extra+off)-=carry;
 209         *(d3_l->extra+offset)+=carry;
 210        }
 211       }
 212      }
 213     } else
 214     /* case not amorph: cryst <-> cryst diffusion */
 215     if(my_info->c_diff) {
 216     /* if there is c diff, no diff in z-direction */
 217     {
 218      for(c=-1;c<=1;c++)
 219      {
 220       if(c!=0)
 221       {
 222        off=i+((j+c+d3_l->max_y)%d3_l->max_y)*d3_l->max_x+k*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 223        carry=0;
 224        if(!(*(d3_l->status+off)&AMORPH))
 225        {
 226         carry=(int)(my_info->dr_cc*(*(d3_l->extra+off)-*(d3_l->extra+offset))/2);
 227         if(carry!=0)
 228         {
 229          *(d3_l->extra+offset)+=carry;
 230          *(d3_l->extra+off)-=carry;
 231         }
 232        }
 233       }
 234      }
 235      for(c=-1;c<=1;c++)
 236      {
 237       if(c!=0)
 238       {
 239        off=((i+c+d3_l->max_x)%d3_l->max_x)+j*d3_l->max_x+k*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 240        carry=0;
 241        if(!(*(d3_l->status+off)&AMORPH))
 242        {
 243         carry=(int)(my_info->dr_cc*(*(d3_l->extra+off)-*(d3_l->extra+offset))/2);
 244         if(carry!=0)
 245         {
 246          *(d3_l->extra+offset)+=carry;
 247          *(d3_l->extra+off)-=carry;
 248         }
 249        }
 250       }
 251      }
 252     }
 253     /* end test */
 254     }
 255     /* */
 256    } /* for z */
 257   } /* for y */
 258  } /* for x */
 259
 260  } /* if step modulo diff_rate == 0 */
 261
 262  return 1;
 263 }
 264
 265 int calc_pressure(d3_lattice *d3_l,int range)
 266 {
 267  int i,j,off;
 268  double count,max=0;
 269  int x,y,z;
 270
 271  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
 272  {
 273   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
 274   {
 275    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
 276    {
 277     count=0;
 278     for(i=-range;i<=range;i++)
 279     {
 280      for(j=-range;j<=range;j++)
 281      {
 282       if(i!=0 && j!=0)
 283       {
 284        off=((x+d3_l->max_x+i)%d3_l->max_x)+((y+d3_l->max_y+j)%d3_l->max_x)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 285        if(*(d3_l->status+off)&AMORPH) count+=((double)*(d3_l->extra+off))/(i*i+j*j);
 286       }
 287      }
 288     }
 289     if(count>max) max=count;
 290    }
 291   }
 292  }
 293
 294  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
 295  {
 296   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
 297   {
 298    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
 299    {
 300     count=0;
 301     for(i=-range;i<=range;i++)
 302     {
 303      for(j=-range;j<=range;j++)
 304      {
 305       if(i!=0 && j!=0)
 306       {
 307        off=((x+d3_l->max_x+i)%d3_l->max_x)+((y+d3_l->max_y+j)%d3_l->max_x)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 308        if(*(d3_l->status+off)&AMORPH) count+=((double)*(d3_l->extra+off))/(i*i+j*j);
 309       }
 310      }
 311     }
 312     *(unsigned char *)(d3_l->v_ptr+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)=(unsigned char)(count*255/max);
 313    }
 314   }
 315  }
 316
 317  return 1;
 318 }
 319
 320 int calc_max_extra(d3_lattice *d3_l)
 321 {
 322  int x,y,z;
 323  int off,max=0;
 324
 325  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
 326  {
 327   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
 328   {
 329    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
 330    {
 331     off=x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 332     if(*(d3_l->extra+off)>max) max=*(d3_l->extra+off);
 333    }
 334   }
 335  }
 336
 337  return max;
 338 }
 339
 340 int write_ac_distr(d3_lattice *d3_l,int ac_distr)
 341 {
 342  int fd,x,y,z;
 343  int count,offset;
 344  char file[32];
 345  int si_count;
 346
 347  si_count=d3_l->max_x*d3_l->max_y*SI_PER_VOLUME;
 348  if(ac_distr==1) strcpy(file,"carbon_in_av.plot");
 349  if(ac_distr==2) strcpy(file,"carbon_in_cv.plot");
 350  if(ac_distr==3) strcpy(file,"carbon.plot");
 351  if(ac_distr==4) strcpy(file,"amorphous_volumes.plot");
 352
 353  if((fd=open(file,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
 354  {
 355   puts("cannot open plot file");
 356   return -1;
 357  }
 358
 359  for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
 360  {
 361   count=0;
 362   for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
 363   {
 364    for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
 365    {
 366     offset=x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 367     if(ac_distr==1)
 368      if(*(d3_l->status+offset)&AMORPH) count+=*(d3_l->extra+offset);
 369     if(ac_distr==2)
 370      if(!(*(d3_l->status+offset)&AMORPH)) count+=*(d3_l->extra+offset);
 371     if(ac_distr==3) count+=*(d3_l->extra+offset);
 372     if(ac_distr==4)
 373      if(*(d3_l->status+offset)&AMORPH) count+=1;
 374    }
 375   }
 376   if(ac_distr==4) dprintf(fd,"%d %d\n",z*CELL_LENGTH,count);
 377   else dprintf(fd,"%d %f\n",z*CELL_LENGTH,100.0*count/si_count);
 378  }
 379  close(fd);
 380
 381  return 1;
 382 }
 383
 384 int write_bmp(d3_lattice *d3_l,int window,u32 x,u32 y,u32 z,int max)
 385 {
 386  int fd,i,j,size=0,foo=0,k,sum;
 387  int width=0,height=0;
 388  char bmpfile[MAX_CHARS];
 389  char buf[128];
 390
 391  if(window==1)
 392  {
 393   sprintf(bmpfile,"x-z_%d.bmp",y);
 394   foo=3*d3_l->max_x;
 395   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 396   height=d3_l->max_z;
 397   width=d3_l->max_x;
 398  }
 399  if(window==2)
 400  {
 401   sprintf(bmpfile,"y-z_%d.bmp",x);
 402   foo=3*d3_l->max_y;
 403   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 404   height=d3_l->max_z;
 405   width=d3_l->max_y;
 406  }
 407  if(window==3)
 408  {
 409   sprintf(bmpfile,"x-y_%d.bmp",z);
 410   foo=3*d3_l->max_x;
 411   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
 412   width=d3_l->max_x;
 413   height=d3_l->max_y;
 414  }
 415  if(window==4)
 416  {
 417   sprintf(bmpfile,"x-z_cdistr_%d.bmp",y);
 418   foo=3*d3_l->max_x;
 419   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 420   height=d3_l->max_z;
 421   width=d3_l->max_x;
 422  }
 423  if(window==5)
 424  {
 425   sprintf(bmpfile,"y-z_cdistr_%d.bmp",x);
 426   foo=3*d3_l->max_y;
 427   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 428   height=d3_l->max_z;
 429   width=d3_l->max_y;
 430  }
 431  if(window==6)
 432  {
 433   sprintf(bmpfile,"x-y_cdistr_%d.bmp",z);
 434   foo=3*d3_l->max_x;
 435   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
 436   width=d3_l->max_x;
 437   height=d3_l->max_y;
 438  }
 439  if(window==7)
 440  {
 441   sprintf(bmpfile,"x-z_a_cdistr_%d.bmp",y);
 442   foo=3*d3_l->max_x;
 443   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 444   height=d3_l->max_z;
 445   width=d3_l->max_x;
 446  }
 447  if(window==8)
 448  {
 449   sprintf(bmpfile,"y-z_a_cdistr_%d.bmp",x);
 450   foo=3*d3_l->max_y;
 451   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 452   height=d3_l->max_z;
 453   width=d3_l->max_y;
 454  }
 455  if(window==9)
 456  {
 457   sprintf(bmpfile,"x-y_a_cdistr_%d.bmp",z);
 458   foo=3*d3_l->max_x;
 459   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
 460   height=d3_l->max_y;
 461   width=d3_l->max_x;
 462  }
 463  if(window==10)
 464  {
 465   sprintf(bmpfile,"x-z_c_cdistr_%d.bmp",y);
 466   foo=3*d3_l->max_x;
 467   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 468   height=d3_l->max_z;
 469   width=d3_l->max_x;
 470  }
 471  if(window==11)
 472  {
 473   sprintf(bmpfile,"y-z_c_cdistr_%d.bmp",x);
 474   foo=3*d3_l->max_y;
 475   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 476   height=d3_l->max_z;
 477   width=d3_l->max_y;
 478  }
 479  if(window==12)
 480  {
 481   sprintf(bmpfile,"x-y_c_cdistr_%d.bmp",z);
 482   foo=3*d3_l->max_x;
 483   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
 484   height=d3_l->max_y;
 485   width=d3_l->max_x;
 486  }
 487  if((fd=open(bmpfile,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
 488  {
 489   puts("cannot open bmp file");
 490   return -1;
 491  }
 492
 493  /* bmpheader */
 494  buf[0]='B'; /* std header start */
 495  buf[1]='M';
 496  buf[2]=(size+0x36)&0xff; /* file size */
 497  buf[3]=(size+0x36)>>8;
 498  memset(buf+4,0,6);
 499  buf[10]=0x36; /* offset to data */
 500  memset(buf+11,0,3);
 501  buf[14]=0x28; /* length of bmp info header */
 502  memset(buf+15,0,3);
 503  buf[18]=width&0xff; /* width and height */
 504  buf[19]=width>>8;
 505  memset(buf+20,0,2);
 506  buf[22]=height&0xff;
 507  buf[23]=height>>8;
 508  memset(buf+24,0,2);
 509  buf[26]=1; /* # planes -> 1 */
 510  buf[27]=0;
 511  buf[28]=24; /* bits per pixel -> 2^24 (true color) */
 512  buf[29]=0;
 513  memset(buf+30,0,4); /* compression -> none */
 514  buf[34]=size&0xff; /* data size */
 515  buf[35]=size>>8;
 516  memset(buf+36,0,2);
 517  buf[38]=0x12; /* res: pixel/meter */
 518  buf[39]=0x0b;
 519  memset(buf+40,0,2);
 520  buf[42]=0x12;
 521  buf[43]=0x0b;
 522  memset(buf+44,0,2);
 523  memset(buf+46,0,8); /* no colors, no important colors */
 524
 525  if(write(fd,buf,54)<54)
 526  {
 527   puts("failed writing bmp header");
 528   return -1;
 529  }
 530  if(window==1)
 531  {
 532   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 533   {
 534    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 535    {
 536     sum=0;
 537     for(k=-2;k<=2;k++)
 538      if(*(d3_l->status+i+(((y+k+d3_l->max_y)%d3_l->max_y)*d3_l->max_x)+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) sum+=0xff;
 539     sum/=5;
 540     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 541     if(write(fd,buf,3)<3)
 542     {
 543      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 544      return-1;
 545     }
 546    }
 547    if(foo%4)
 548    {
 549     memset(buf,0,4-foo%4);
 550     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 551     {
 552      puts("failed writing 4 byte ending");
 553      return -1;
 554     }
 555    }
 556   }
 557  }
 558  if(window==2)
 559  {
 560   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 561   {
 562    for(i=0;i<d3_l->max_y;i++)
 563    {
 564     sum=0;
 565     for(k=-2;k<=2;k++)
 566      if(*(d3_l->status+((x+k+d3_l->max_x)%d3_l->max_x)+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) sum+=0xff;
 567     sum/=5;
 568     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 569     if(write(fd,buf,3)<3)
 570     {
 571      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 572      return-1;
 573     }
 574    }
 575    if(foo%4)
 576    {
 577     memset(buf,0,4-foo%4);
 578     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 579     {
 580      puts("failed writing 4 byte ending");
 581      return -1;
 582     }
 583    }
 584   }
 585  }
 586  if(window==3)
 587  {
 588   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 589   {
 590    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 591    {
 592     if(*(d3_l->status+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) memset(buf,0xff,3);
 593     else memset(buf,0,3);
 594     if(write(fd,buf,3)<3)
 595     {
 596      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 597      return -1;
 598     }
 599    }
 600    if(foo%4)
 601    {
 602     memset(buf,0,4-foo%4);
 603     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 604     {
 605      puts("failed writing 4 byte ending");
 606      return -1;
 607     }
 608    }
 609   }
 610  }
 611  if(window==4)
 612  {
 613   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 614   {
 615    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 616    {
 617     sum=*(d3_l->extra+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 618     sum=sum*255/max;
 619     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 620     if(write(fd,buf,3)<3)
 621     {
 622      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 623      return-1;
 624     }
 625    }
 626    if(foo%4)
 627    {
 628     memset(buf,0,4-foo%4);
 629     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 630     {
 631      puts("failed writing 4 byte ending");
 632      return -1;
 633     }
 634    }
 635   }
 636  }
 637  if(window==5)
 638  {
 639   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 640   {
 641    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 642    {
 643     sum=*(d3_l->extra+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 644     sum=sum*255/max;
 645     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 646     if(write(fd,buf,3)<3)
 647     {
 648      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 649      return-1;
 650     }
 651    }
 652    if(foo%4)
 653    {
 654     memset(buf,0,4-foo%4);
 655     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 656     {
 657      puts("failed writing 4 byte ending");
 658      return -1;
 659     }
 660    }
 661   }
 662  }
 663  if(window==6)
 664  {
 665   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 666   {
 667    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 668    {
 669     sum=*(d3_l->extra+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 670     sum=sum*255/max;
 671     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 672     if(write(fd,buf,3)<3)
 673     {
 674      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 675      return-1;
 676     }
 677    }
 678    if(foo%4)
 679    {
 680     memset(buf,0,4-foo%4);
 681     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 682     {
 683      puts("failed writing 4 byte ending");
 684      return -1;
 685     }
 686    }
 687   }
 688  }
 689  if(window==7)
 690  {
 691   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 692   {
 693    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 694    {
 695     if(*(d3_l->status+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) sum=*(d3_l->extra+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 696     else sum=0;
 697     sum=sum*255/max;
 698     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 699     if(write(fd,buf,3)<3)
 700     {
 701      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 702      return-1;
 703     }
 704    }
 705    if(foo%4)
 706    {
 707     memset(buf,0,4-foo%4);
 708     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 709     {
 710      puts("failed writing 4 byte ending");
 711      return -1;
 712     }
 713    }
 714   }
 715  }
 716  if(window==8)
 717  {
 718   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 719   {
 720    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 721    {
 722     if(*(d3_l->status+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) sum=*(d3_l->extra+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 723     else sum=0;
 724     sum=sum*255/max;
 725     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 726     if(write(fd,buf,3)<3)
 727     {
 728      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 729      return-1;
 730     }
 731    }
 732    if(foo%4)
 733    {
 734     memset(buf,0,4-foo%4);
 735     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 736     {
 737      puts("failed writing 4 byte ending");
 738      return -1;
 739     }
 740    }
 741   }
 742  }
 743  if(window==9)
 744  {
 745   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 746   {
 747    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 748    {
 749     if(*(d3_l->status+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) sum=*(d3_l->extra+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 750     else sum=0;
 751     sum=sum*255/max;
 752     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 753     if(write(fd,buf,3)<3)
 754     {
 755      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 756      return-1;
 757     }
 758    }
 759    if(foo%4)
 760    {
 761     memset(buf,0,4-foo%4);
 762     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 763     {
 764      puts("failed writing 4 byte ending");
 765      return -1;
 766     }
 767    }
 768   }
 769  }
 770  if(window==10)
 771  {
 772   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 773   {
 774    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 775    {
 776     if(!(*(d3_l->status+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED)) sum=*(d3_l->extra+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 777     else sum=0;
 778     sum=sum*255/max;
 779     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 780     if(write(fd,buf,3)<3)
 781     {
 782      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 783      return-1;
 784     }
 785    }
 786    if(foo%4)
 787    {
 788     memset(buf,0,4-foo%4);
 789     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 790     {
 791      puts("failed writing 4 byte ending");
 792      return -1;
 793     }
 794    }
 795   }
 796  }
 797  if(window==11)
 798  {
 799   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 800   {
 801    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 802    {
 803     if(!(*(d3_l->status+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED)) sum=*(d3_l->extra+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 804     else sum=0;
 805     sum=sum*255/max;
 806     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 807     if(write(fd,buf,3)<3)
 808     {
 809      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 810      return-1;
 811     }
 812    }
 813    if(foo%4)
 814    {
 815     memset(buf,0,4-foo%4);
 816     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 817     {
 818      puts("failed writing 4 byte ending");
 819      return -1;
 820     }
 821    }
 822   }
 823  }
 824  if(window==12)
 825  {
 826   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 827   {
 828    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 829    {
 830     if(!(*(d3_l->status+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED)) sum=*(d3_l->extra+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 831     else sum=0;
 832     sum=sum*255/max;
 833     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 834     if(write(fd,buf,3)<3)
 835     {
 836      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 837      return-1;
 838     }
 839    }
 840    if(foo%4)
 841    {
 842     memset(buf,0,4-foo%4);
 843     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 844     {
 845      puts("failed writing 4 byte ending");
 846      return -1;
 847     }
 848    }
 849   }
 850  }
 851  close(fd);
 852
 853  return 1;
 854 }
 855
 856 int save_to_file(char *sf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
 857 {
 858  int sf_fd,c;
 859
 860  if((sf_fd=open(sf,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
 861  {
 862   puts("cannot open save file");
 863   return -1;
 864  }
 865  if(write(sf_fd,d3_l,sizeof(d3_lattice))<sizeof(d3_lattice))
 866  {
 867   puts("failed saving d3 lattice struct");
 868   return -1;
 869  }
 870  if(write(sf_fd,my_inf,sizeof(info))<sizeof(info))
 871  {
 872   puts("failed saving info struct");
 873   return-1;
 874  }
 875  c=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
 876  if(write(sf_fd,d3_l->status,c*sizeof(unsigned char))<c*sizeof(unsigned char))
 877  {
 878   puts("failed saving status of d3 lattice sites");
 879   return -1;
 880  }
 881  if(write(sf_fd,d3_l->extra,c*sizeof(int))<c*sizeof(int))
 882  {
 883   puts("failed saving sites concentration");
 884   return -1;
 885  }
 886  close(sf_fd);
 887
 888  return 1;
 889 }
 890
 891 int load_from_file(char *lf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
 892 {
 893
 894  int lf_fd,c,pos,end,data,data_len,strip;
 895
 896  if((lf_fd=open(lf,O_RDONLY))<0)
 897  {
 898   puts("cannot open load file");
 899   return -1;
 900  }
 901  if(read(lf_fd,d3_l,sizeof(d3_lattice))<sizeof(d3_lattice))
 902  {
 903   puts("failed reading d3 lattice struct");
 904   return -1;
 905  }
 906  pos=lseek(lf_fd,0,SEEK_CUR);
 907  printf("psition: %d (%d)\n",pos,sizeof(d3_lattice));
 908  data=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
 909  data_len=data*(sizeof(int)+sizeof(unsigned char));
 910  printf("there are %d volumes so we need %d of bytes\n",data,data_len);
 911  end=lseek(lf_fd,0,SEEK_END);
 912  c=end-pos-data_len;
 913  printf("end: %d => length: %d => guessed info size: %d bytes\n",end,end-pos,c);
 914  strip=sizeof(info)-c;
 915  printf("as real programs info size is %d, we strip %d bytes\n",sizeof(info),strip);
 916  lseek(lf_fd,pos,SEEK_SET);
 917  c=sizeof(info);
 918  if(strip>0) c-=strip;
 919  if(c<0)
 920  {
 921   puts("info smaller then strip size");
 922   return -1;
 923  }
 924  if(read(lf_fd,my_inf,c)<c)
 925  {
 926   puts("failed reading info struct");
 927   return-1;
 928  }
 929  if(strip>0) memset(my_inf+c,0,strip);
 930  if(strip<0) lseek(lf_fd,(-1*strip),SEEK_CUR);
 931  c=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
 932  if((d3_l->status=(unsigned char*)malloc(c*sizeof(unsigned char)))==NULL)
 933  {
 934   puts("cannot allocate status buffer");
 935   return -1;
 936  }
 937  if((d3_l->extra=(int *)malloc(c*sizeof(int)))==NULL)
 938  {
 939   puts("cannot allocate concentration buffer");
 940   return -1;
 941  }
 942  if(read(lf_fd,d3_l->status,c*sizeof(unsigned char))<c*sizeof(unsigned char))
 943  {
 944   puts("failed reading status of d3 lattice sites");
 945   return -1;
 946  }
 947  if(read(lf_fd,d3_l->extra,c*sizeof(int))<c*sizeof(int))
 948  {
 949   puts("failed reading sites concentration");
 950   return -1;
 951  }
 952  close(lf_fd);
 953
 954  return 1;
 955 }
 956
 957 int convert_file(char *cf,d3_lattice *d3_l)
 958 {
 959  int x,y,z;
 960  int c_fd;
 961
 962  if((c_fd=open(cf,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
 963  {
 964   puts("cannot open convert file");
 965   return -1;
 966  }
 967  dprintf(c_fd,"# created by nlsop (gnuplot format)\n");
 968  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
 969  {
 970   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
 971   {
 972    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
 973    {
 974     if(*(d3_l->status+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH) dprintf(c_fd,"%d %d %d\n",x,y,z);
 975    }
 976   }
 977  }
 978  close(c_fd);
 979
 980  return 1;
 981 }
 982
 983 int get_c_ratio(double *c_ratio,char *pfile,info *my_info,d3_lattice *d3_l)
 984 {
 985  double all,a,b,d;
 986  int i,k;
 987  int p_fd;
 988  unsigned char buf[32];
 989  char *p;
 990  unsigned char c;
 991
 992  if((p_fd=open(pfile,O_RDONLY))<0)
 993  {
 994   puts("cannot open profile file");
 995   return -1;
 996  }
 997  k=1;
 998  d=0;
 999  all=0;
1000  while(k)
1001  {
1002   for(i=0;i<32;i++)
1003   {
1004    k=read(p_fd,&c,1);
1005    buf[i]=c;
1006    if(c=='\n') break;
1007   }
1008   if(k)
1009   {
1010    p=strtok(buf," ");
1011    a=atof(p)/10; /* nm */
1012    p=strtok(NULL," ");
1013    b=atof(p);
1014    if(a<=d3_l->max_z*CELL_LENGTH) d+=b;
1015    all+=b;
1016   }
1017  }
1018  *c_ratio=d/all;
1019  close(p_fd);
1020
1021  return 1;
1022 }
1023
1024 u32 get_reject_graph(info *my_info,d3_lattice *d3_l,char *file,u32 *graph) {
1025  double a,b;
1026  int i,j,k;
1027  int fd;
1028  char buf[32],*p;
1029  unsigned char *flag;
1030  u32 max;
1031
1032  max=0;
1033  if((fd=open(file,O_RDONLY))<0)
1034  {
1035   puts("cannot open file to calculate rejection graph");
1036   return -1;
1037  }
1038  if((flag=(unsigned char *)malloc(d3_l->max_z))==NULL)
1039  {
1040   puts("cannot malloc flag memory for rejection graph");
1041   return -1;
1042  }
1043  memset(flag,0,d3_l->max_z);
1044  memset(graph,0,d3_l->max_z*sizeof(u32));
1045  /* get fixpoints */
1046  k=1;
1047  while(k)
1048  {
1049   for(i=0;i<32;i++)
1050   {
1051    k=read(fd,&buf[i],1);
1052    if((buf[i]=='\n')||(k==0)) break;
1053   }
1054   if(k)
1055   {
1056    p=strtok(buf," ");
1057    a=atof(p)/10; /* nm */
1058    p=strtok(NULL," ");
1059    b=atof(p);
1060    if(a>d3_l->max_z*CELL_LENGTH) k=0;
1061    else
1062    {
1063     graph[(int)(a/CELL_LENGTH)]=(int)(URAND_MAX/100*b);
1064     flag[(int)(a/CELL_LENGTH)]=1;
1065    }
1066   }
1067  }
1068  /* do (linear) interpolation here! */
1069  i=0;
1070  a=0;
1071  while(i<d3_l->max_z)
1072  {
1073   /* graph[0] is 0! */
1074   j=i;
1075   i++;
1076   while(flag[i]==0&&i<d3_l->max_z) i++;
1077   for(k=j+1;k<i;k++) graph[k]=(int)((k-j)*((int)graph[i]-(int)graph[j])/(i-j))+graph[j];
1078   if(graph[i]>max) max=graph[i];
1079  }
1080
1081  free(flag);
1082
1083 #ifdef DEBUG_INTERPOL_PROFILE
1084  printf("debug: %s (interpolated profile)\n",file);
1085  for(i=0;i<d3_l->max_z;i++) printf("%d %d\n",i,graph[i]);
1086 #endif
1087
1088  return max;
1089 }
1090
1091 int main(int argc,char **argv)
1092 {
1093  u32 x,y,z,x_c,y_c,z_c;
1094  int i,j,quit,escape,switchmode,nowait,bmp,ac_distr;
1095  int refresh,resave;
1096  int c_step;
1097  char s_file[MAX_CHARS];
1098  char s_file_tmp[MAX_CHARS];
1099  char l_file[MAX_CHARS];
1100  char c_file[MAX_CHARS];
1101  char p_file[MAX_CHARS];
1102  char n_e_file[MAX_CHARS];
1103  char convert;
1104  char r_file[MAX_CHARS];
1105 #ifdef USE_DFB_API
1106  char xyz_txt[MAX_TXT];
1107  char status_txt[MAX_TXT];
1108  char conc_txt[MAX_TXT];
1109  char steps_txt[MAX_TXT];
1110  char cc_txt[MAX_TXT];
1111  char a_txt[MAX_TXT];
1112  char s_txt[MAX_TXT];
1113  char ballistic_txt[MAX_TXT];
1114  char carbon_txt[MAX_TXT];
1115  char stress_txt[MAX_TXT];
1116  char r_txt[MAX_TXT];
1117  char zdiff_txt[MAX_TXT];
1118  char diff_txt[MAX_TXT];
1119  char dr_ac_txt[MAX_TXT];
1120  char dr_cc_txt[MAX_TXT];
1121  char dose_txt[MAX_TXT];
1122  char mode_txt[MAX_TXT];
1123  char hpi_txt[MAX_TXT];
1124  char csat_txt[MAX_TXT];
1125  char *arg_v[MAX_ARGV];
1126 #endif
1127  d3_lattice d3_l;
1128  info my_info;
1129  unsigned char mode;
1130  double c_ratio;
1131 #ifdef USE_DFB_API
1132  int max_extra;
1133 #endif
1134  u32 *c_profile;
1135  u32 *n_e_loss;
1136  u32 ne_max,ip_max;
1137  u32 nel_z;
1138
1139  d3_l.max_x=X;
1140  d3_l.max_y=Y;
1141  d3_l.max_z=Z;
1142  my_info.steps=STEPS;
1143  my_info.range=RANGE;
1144  refresh=REFRESH;
1145  resave=RESAVE;
1146  my_info.z_diff=0;
1147  my_info.c_diff=1;
1148  my_info.a_ap=A_AP;
1149  my_info.b_ap=B_AP;
1150  my_info.a_cp=A_CP;
1151  my_info.cc=CC;
1152  my_info.dr_ac=DR_AC;
1153  my_info.dr_cc=DR_CC;
1154  my_info.diff_rate=DIFF_RATE;
1155  my_info.cpi=CPI;
1156  my_info.c_sat=C_SAT;
1157  nowait=0;
1158  quit=0;
1159  escape=0;
1160  switchmode=0;
1161  c_step=0;
1162  strcpy(s_file,"");
1163  strcpy(l_file,"");
1164  strcpy(c_file,"");
1165  strcpy(p_file,IMP_PROFILE);
1166  strcpy(n_e_file,NEL_PROFILE);
1167  convert=0;
1168  strcpy(r_file,"");
1169  mode=0;
1170  ne_max=0;
1171  ip_max=0;
1172
1173  for(i=1;i<argc;i++)
1174  {
1175   if(argv[i][0]=='-')
1176   {
1177    switch(argv[i][1])
1178    {
1179     case 'h':
1180      usage();
1181      return -1;
1182     case 'n':
1183      nowait=1;
1184      break;
1185     case 'x':
1186      d3_l.max_x=atoi(argv[++i]);
1187      break;
1188     case 'y':
1189      d3_l.max_y=atoi(argv[++i]);
1190      break;
1191     case 'z':
1192      d3_l.max_z=atoi(argv[++i]);
1193      break;
1194     case 'Z':
1195      my_info.z_diff=1;
1196      break;
1197     case 'i':
1198      my_info.c_diff=0;
1199      my_info.dr_cc=0;
1200      break;
1201     case 's':
1202      my_info.steps=atoi(argv[++i]);
1203      break;
1204     case 'd':
1205      refresh=atoi(argv[++i]);
1206      break;
1207     case 'r':
1208      my_info.range=atoi(argv[++i]);
1209      break;
1210     case 'f':
1211      my_info.a_ap=atof(argv[++i]);
1212      break;
1213     case 'p':
1214      my_info.b_ap=atof(argv[++i]);
1215      break;
1216     case 'F':
1217      my_info.a_cp=atof(argv[++i]);
1218      break;
1219     case 'W':
1220      resave=atoi(argv[++i]);
1221      break;
1222     case 'C':
1223      strcpy(l_file,argv[++i]);
1224      if(i<argc-1) if(argv[i+1][0]!='-') strcpy(c_file,argv[++i]);
1225      convert=1;
1226      break;
1227     case 'D':
1228      my_info.dr_ac=atof(argv[++i]);
1229      break;
1230     case 'c':
1231      my_info.dr_cc=atof(argv[++i]);
1232      break;
1233     case 'e':
1234      my_info.diff_rate=atoi(argv[++i]);
1235      break;
1236     case 'L':
1237      strcpy(l_file,argv[++i]);
1238      break;
1239     case 'S':
1240      strcpy(s_file,argv[++i]);
1241      break;
1242     case 'R':
1243      strcpy(r_file,argv[++i]);
1244      break;
1245     case 'P':
1246      strcpy(p_file,argv[++i]);
1247      break;
1248     case 'N':
1249      strcpy(n_e_file,argv[++i]);
1250      break;
1251     case 'g':
1252      strcpy(l_file,argv[++i]);
1253      if(i<argc-1) if(argv[i+1][0]!='-') c_step=atoi(argv[++i]);
1254      break;
1255     case 'H':
1256      my_info.cpi=atoi(argv[++i]);
1257      break;
1258     case 'm':
1259      my_info.c_sat=atoi(argv[++i]);
1260      break;
1261     default:
1262      usage();
1263      return -1;
1264    }
1265   } else usage();
1266  }
1267
1268  x=d3_l.max_x/2-1;
1269  y=d3_l.max_y/2-1;
1270  z=d3_l.max_z/2-1;
1271
1272 #ifdef NODFB
1273  if(!strcmp(s_file,""))
1274  {
1275   puts("NODFB defined, run with -S option");
1276   return -1;
1277  }
1278 #endif
1279
1280  if(!strcmp(r_file,"")) rand_init(NULL);
1281  else rand_init(r_file);
1282
1283  if(!strcmp(l_file,""))
1284  {
1285   i=d3_l.max_x*d3_l.max_y*d3_l.max_z;
1286 #ifdef USE_DFB_API
1287   d3_lattice_init(&argc,argv,&d3_l);
1288 #endif
1289   if((d3_l.status=(unsigned char *)malloc(i*sizeof(unsigned char)))==NULL)
1290   {
1291    puts("failed allocating status buffer");
1292    return -1;
1293   }
1294   memset(d3_l.status,0,i*sizeof(unsigned char));
1295   if((d3_l.extra=(int *)malloc(i*sizeof(int)))==NULL)
1296   {
1297    puts("failed allocating concentration buffer");
1298    return -1;
1299   }
1300   memset(d3_l.extra,0,i*sizeof(int));
1301  } else
1302  {
1303   load_from_file(l_file,&d3_l,&my_info);
1304   if(convert)
1305   {
1306    if(!strcmp(c_file,"")) sprintf(c_file,"%s_gnuplot",l_file);
1307    printf("converting file %s to %s\n",l_file,c_file);
1308    convert_file(c_file,&d3_l);
1309    puts("done");
1310    return 1;
1311   }
1312 #ifdef USE_DFB_API
1313   else d3_lattice_init(&argc,argv,&d3_l);
1314 #endif
1315  }
1316
1317 #ifdef USE_DFB_API
1318  d3_event_init(&d3_l);
1319 #endif
1320
1321 #ifdef USE_DFB_API
1322  strcpy(a_txt,"args:");
1323  sprintf(s_txt,"steps: %d",my_info.steps);
1324  sprintf(dose_txt,"dose: %.2fe+17 C/cm²",my_info.steps*1.0/(d3_l.max_x*d3_l.max_y*CELL_LENGTH*CELL_LENGTH*1000));
1325  sprintf(r_txt,"pressure range: %d",my_info.range);
1326  sprintf(stress_txt,"stress term: %f",my_info.a_ap);
1327  sprintf(ballistic_txt,"ballistic term: %f",my_info.b_ap);
1328  sprintf(carbon_txt,"carbon term: %f",my_info.a_cp);
1329  sprintf(dr_ac_txt,"a/c diffusion rate: %f",my_info.dr_ac);
1330  if(my_info.c_diff!=0) sprintf(dr_cc_txt,"c/c diffusion rate: %f",my_info.dr_cc);
1331  else sprintf(dr_cc_txt,"c/c diffusion rate: none");
1332  sprintf(zdiff_txt,"diffusion in z direction: %c",my_info.z_diff?'y':'n');
1333  sprintf(diff_txt,"diffusion every %d steps",my_info.diff_rate);
1334  strcpy(mode_txt,"view: a/c mode");
1335  sprintf(hpi_txt,"hits per ion: %d",my_info.cpi);
1336  sprintf(csat_txt,"carbon saturation: %d",my_info.c_sat);
1337  arg_v[1]=mode_txt;
1338  arg_v[2]=xyz_txt;
1339  arg_v[3]=status_txt;
1340  arg_v[4]=conc_txt;
1341  arg_v[5]=NULL;
1342  arg_v[6]=steps_txt;
1343  arg_v[7]=cc_txt;
1344  arg_v[8]=NULL;
1345  arg_v[9]=a_txt;
1346  arg_v[10]=s_txt;
1347  arg_v[11]=dose_txt;
1348  arg_v[12]=diff_txt;
1349  arg_v[13]=zdiff_txt;
1350  arg_v[14]=r_txt;
1351  arg_v[15]=ballistic_txt;
1352  arg_v[16]=carbon_txt;
1353  arg_v[17]=stress_txt;
1354  arg_v[18]=dr_ac_txt;
1355  arg_v[19]=dr_cc_txt;
1356  arg_v[20]=hpi_txt;
1357  arg_v[21]=csat_txt;
1358  arg_v[22]=NULL;
1359  arg_v[23]=NULL;
1360  arg_v[24]=NULL;
1361  arg_v[25]=NULL;
1362 #endif
1363
1364  /* compute graphs for random number rejection method */
1365  if((c_profile=(u32 *)malloc(d3_l.max_z*sizeof(unsigned int)))==NULL)
1366  {
1367   puts("failed allocating memory for carbon profile graph");
1368   return -1;
1369  }
1370  if((n_e_loss=(u32 *)malloc(d3_l.max_z*sizeof(unsigned int)))==NULL)
1371  {
1372   puts("failed allocating memory for nuclear energy loss graph");
1373   return -1;
1374  }
1375  ip_max=get_reject_graph(&my_info,&d3_l,p_file,c_profile);
1376  ne_max=get_reject_graph(&my_info,&d3_l,n_e_file,n_e_loss);
1377
1378  if((!strcmp(l_file,""))||(c_step))
1379  {
1380   /* calculate ratio of c_simwindow / c_total */
1381   if(get_c_ratio(&c_ratio,p_file,&my_info,&d3_l)!=1)
1382   {
1383    puts("failed calculating ratio");
1384    return -1;
1385   }
1386
1387 #ifdef DEBUG_RAND
1388  i=0;
1389  while(1)
1390  {
1391 #ifdef DEBUG_CP
1392   printf("%d\n",get_rand_reject(d3_l.max_z,ip_max,c_profile));
1393 #endif
1394 #ifdef DEBUG_NEL
1395   printf("%d\n",get_rand_reject(d3_l.max_z,ne_max,n_e_loss));
1396 #endif
1397 #ifdef DEBUG_NORM
1398   printf("%d\n",get_rand(d3_l.max_z));
1399 #endif
1400  if(i==10000000) return 1;
1401  i++;
1402  }
1403 #endif
1404
1405   i=(c_step?c_step:0);
1406   while((i<my_info.steps) && (quit==0) && (escape==0))
1407   {
1408    for(j=0;j<my_info.cpi;j++)
1409    {
1410     x_c=get_rand(d3_l.max_x);
1411     y_c=get_rand(d3_l.max_y);
1412     // z_c=get_rand_reject(d3_l.max_z,ne_max,n_e_loss);
1413     z_c=get_rand(d3_l.max_z);
1414     nel_z=URAND_MAX*(1.0*n_e_loss[z_c]/ne_max);
1415     process_cell(&d3_l,x_c,y_c,z_c,&my_info,nel_z);
1416    }
1417    distrib_c(&d3_l,&my_info,i,c_ratio,ip_max,c_profile);
1418 #ifdef USE_DFB_API
1419    if(i%refresh==0)
1420    {
1421     sprintf(xyz_txt,"x: %d  y: %d  z: %d",x+1,y+1,z+1);
1422     sprintf(status_txt,"status: %c",(*(d3_l.status+x+y*d3_l.max_x+z*d3_l.max_x*d3_l.max_y)&AMORPH)?'a':'c');
1423     sprintf(conc_txt,"conc: %d",*(d3_l.extra+x+y*d3_l.max_x+z*d3_l.max_x*d3_l.max_y));
1424     sprintf(steps_txt,"step: %d",i);
1425     sprintf(cc_txt,"total c: %d",my_info.cc);
1426     d3_lattice_draw(&d3_l,x,y,z,25,arg_v,mode,0,NULL,0,NULL,0);
1427    }
1428 #endif
1429    if(i%resave==0 && strcmp(s_file,"") && resave!=0 && i!=0)
1430    {
1431     sprintf(s_file_tmp,"%s_%d_of_%d",s_file,i,my_info.steps);
1432     save_to_file(s_file_tmp,&d3_l,&my_info);
1433 #ifdef NODFB
1434     printf("saved %s\n",s_file_tmp);
1435 #endif
1436    }
1437    i++;
1438   }
1439  }
1440
1441  if(strcmp(s_file,""))
1442  {
1443    printf("saved %s\n",s_file);
1444    save_to_file(s_file,&d3_l,&my_info);
1445  }
1446
1447 #ifdef USE_DFB_API
1448  /* allocating buffer for pressure values */
1449  if((d3_l.v_ptr=malloc(d3_l.max_x*d3_l.max_y*d3_l.max_z*sizeof(unsigned char)))==NULL)
1450  {
1451   puts("cannot allocate buffer for pressure values");
1452   return -1;
1453  }
1454  /* calc values */
1455  calc_pressure(&d3_l,my_info.range);
1456  max_extra=calc_max_extra(&d3_l);
1457
1458  while((quit==0) && (escape==0) && (nowait==0))
1459  {
1460   /* bahh! */
1461   if(switchmode==0) mode=0;
1462   if(switchmode==1) mode=1;
1463   if(switchmode==2) mode=2;
1464   if(switchmode==3) mode=3;
1465   /* end of bahh! */
1466   sprintf(xyz_txt,"x: %d  y: %d  z: %d",x+1,y+1,z+1);
1467   sprintf(status_txt,"status: %c",(*(d3_l.status+x+y*d3_l.max_x+z*d3_l.max_x*d3_l.max_y)&AMORPH)?'a':'c');
1468   sprintf(conc_txt,"conc: %d",*(d3_l.extra+x+y*d3_l.max_x+z*d3_l.max_x*d3_l.max_y));
1469   sprintf(steps_txt,"step: end");
1470   sprintf(cc_txt,"total c: %d",my_info.cc);
1471   if(switchmode==0) strcpy(mode_txt,"view: a/c mode");
1472   if(switchmode==1) strcpy(mode_txt,"view: c conc mode");
1473   if(switchmode==2) strcpy(mode_txt,"view: a pressure mode");
1474   if(switchmode==3) strcpy(mode_txt,"view: a/c + profiles mode");
1475   d3_lattice_draw(&d3_l,x,y,z,25,arg_v,mode,max_extra,c_profile,ip_max,n_e_loss,ne_max);
1476   bmp=0;
1477   ac_distr=0;
1478   scan_event(&d3_l,&x,&y,&z,&quit,&escape,&switchmode,&bmp,&ac_distr);
1479   if(bmp) write_bmp(&d3_l,bmp,x,y,z,max_extra);
1480   if(ac_distr) write_ac_distr(&d3_l,ac_distr);
1481  }
1482
1483  d3_lattice_release(&d3_l);
1484 #endif
1485
1486  return 1;
1487 }