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[16];
 345
 346  if(ac_distr==1) strcpy(file,"a.plot");
 347  if(ac_distr==2) strcpy(file,"c.plot");
 348  if(ac_distr==3) strcpy(file,"b.plot");
 349
 350  if((fd=open(file,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
 351  {
 352   puts("cannot open plot file");
 353   return -1;
 354  }
 355
 356  for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
 357  {
 358   count=0;
 359   for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
 360   {
 361    for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
 362    {
 363     offset=x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
 364     if(ac_distr==1)
 365      if(*(d3_l->status+offset)&AMORPH) count+=*(d3_l->extra+offset);
 366     if(ac_distr==2)
 367      if(!(*(d3_l->status+offset)&AMORPH)) count+=*(d3_l->extra+offset);
 368     if(ac_distr==3) count+=*(d3_l->extra+offset);
 369    }
 370   }
 371   dprintf(fd,"%d %d\n",z,count);
 372  }
 373  close(fd);
 374
 375  return 1;
 376 }
 377
 378 int write_bmp(d3_lattice *d3_l,int window,u32 x,u32 y,u32 z,int max)
 379 {
 380  int fd,i,j,size=0,foo=0,k,sum;
 381  int width=0,height=0;
 382  char bmpfile[MAX_CHARS];
 383  char buf[128];
 384
 385  if(window==1)
 386  {
 387   sprintf(bmpfile,"x-z_%d.bmp",y);
 388   foo=3*d3_l->max_x;
 389   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 390   height=d3_l->max_z;
 391   width=d3_l->max_x;
 392  }
 393  if(window==2)
 394  {
 395   sprintf(bmpfile,"y-z_%d.bmp",x);
 396   foo=3*d3_l->max_y;
 397   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 398   height=d3_l->max_z;
 399   width=d3_l->max_y;
 400  }
 401  if(window==3)
 402  {
 403   sprintf(bmpfile,"x-y_%d.bmp",z);
 404   foo=3*d3_l->max_x;
 405   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
 406   width=d3_l->max_x;
 407   height=d3_l->max_y;
 408  }
 409  if(window==4)
 410  {
 411   sprintf(bmpfile,"x-z_cdistr_%d.bmp",y);
 412   foo=3*d3_l->max_x;
 413   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 414   height=d3_l->max_z;
 415   width=d3_l->max_x;
 416  }
 417  if(window==5)
 418  {
 419   sprintf(bmpfile,"y-z_cdistr_%d.bmp",x);
 420   foo=3*d3_l->max_y;
 421   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 422   height=d3_l->max_z;
 423   width=d3_l->max_y;
 424  }
 425  if(window==6)
 426  {
 427   sprintf(bmpfile,"x-y_cdistr_%d.bmp",z);
 428   foo=3*d3_l->max_x;
 429   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
 430   width=d3_l->max_x;
 431   height=d3_l->max_y;
 432  }
 433  if(window==7)
 434  {
 435   sprintf(bmpfile,"x-z_a_cdistr_%d.bmp",y);
 436   foo=3*d3_l->max_x;
 437   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 438   height=d3_l->max_z;
 439   width=d3_l->max_x;
 440  }
 441  if(window==8)
 442  {
 443   sprintf(bmpfile,"y-z_a_cdistr_%d.bmp",x);
 444   foo=3*d3_l->max_y;
 445   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 446   height=d3_l->max_z;
 447   width=d3_l->max_y;
 448  }
 449  if(window==9)
 450  {
 451   sprintf(bmpfile,"x-y_a_cdistr_%d.bmp",z);
 452   foo=3*d3_l->max_x;
 453   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
 454   height=d3_l->max_y;
 455   width=d3_l->max_x;
 456  }
 457  if(window==10)
 458  {
 459   sprintf(bmpfile,"x-z_c_cdistr_%d.bmp",y);
 460   foo=3*d3_l->max_x;
 461   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 462   height=d3_l->max_z;
 463   width=d3_l->max_x;
 464  }
 465  if(window==11)
 466  {
 467   sprintf(bmpfile,"y-z_c_cdistr_%d.bmp",x);
 468   foo=3*d3_l->max_y;
 469   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
 470   height=d3_l->max_z;
 471   width=d3_l->max_y;
 472  }
 473  if(window==12)
 474  {
 475   sprintf(bmpfile,"x-y_c_cdistr_%d.bmp",z);
 476   foo=3*d3_l->max_x;
 477   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
 478   height=d3_l->max_y;
 479   width=d3_l->max_x;
 480  }
 481  if((fd=open(bmpfile,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
 482  {
 483   puts("cannot open bmp file");
 484   return -1;
 485  }
 486
 487  /* bmpheader */
 488  buf[0]='B'; /* std header start */
 489  buf[1]='M';
 490  buf[2]=(size+0x36)&0xff; /* file size */
 491  buf[3]=(size+0x36)>>8;
 492  memset(buf+4,0,6);
 493  buf[10]=0x36; /* offset to data */
 494  memset(buf+11,0,3);
 495  buf[14]=0x28; /* length of bmp info header */
 496  memset(buf+15,0,3);
 497  buf[18]=width&0xff; /* width and height */
 498  buf[19]=width>>8;
 499  memset(buf+20,0,2);
 500  buf[22]=height&0xff;
 501  buf[23]=height>>8;
 502  memset(buf+24,0,2);
 503  buf[26]=1; /* # planes -> 1 */
 504  buf[27]=0;
 505  buf[28]=24; /* bits per pixel -> 2^24 (true color) */
 506  buf[29]=0;
 507  memset(buf+30,0,4); /* compression -> none */
 508  buf[34]=size&0xff; /* data size */
 509  buf[35]=size>>8;
 510  memset(buf+36,0,2);
 511  buf[38]=0x12; /* res: pixel/meter */
 512  buf[39]=0x0b;
 513  memset(buf+40,0,2);
 514  buf[42]=0x12;
 515  buf[43]=0x0b;
 516  memset(buf+44,0,2);
 517  memset(buf+46,0,8); /* no colors, no important colors */
 518
 519  if(write(fd,buf,54)<54)
 520  {
 521   puts("failed writing bmp header");
 522   return -1;
 523  }
 524  if(window==1)
 525  {
 526   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 527   {
 528    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 529    {
 530     sum=0;
 531     for(k=-2;k<=2;k++)
 532      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;
 533     sum/=5;
 534     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 535     if(write(fd,buf,3)<3)
 536     {
 537      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 538      return-1;
 539     }
 540    }
 541    if(foo%4)
 542    {
 543     memset(buf,0,4-foo%4);
 544     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 545     {
 546      puts("failed writing 4 byte ending");
 547      return -1;
 548     }
 549    }
 550   }
 551  }
 552  if(window==2)
 553  {
 554   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 555   {
 556    for(i=0;i<d3_l->max_y;i++)
 557    {
 558     sum=0;
 559     for(k=-2;k<=2;k++)
 560      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;
 561     sum/=5;
 562     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 563     if(write(fd,buf,3)<3)
 564     {
 565      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 566      return-1;
 567     }
 568    }
 569    if(foo%4)
 570    {
 571     memset(buf,0,4-foo%4);
 572     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 573     {
 574      puts("failed writing 4 byte ending");
 575      return -1;
 576     }
 577    }
 578   }
 579  }
 580  if(window==3)
 581  {
 582   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 583   {
 584    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 585    {
 586     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);
 587     else memset(buf,0,3);
 588     if(write(fd,buf,3)<3)
 589     {
 590      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 591      return -1;
 592     }
 593    }
 594    if(foo%4)
 595    {
 596     memset(buf,0,4-foo%4);
 597     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 598     {
 599      puts("failed writing 4 byte ending");
 600      return -1;
 601     }
 602    }
 603   }
 604  }
 605  if(window==4)
 606  {
 607   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 608   {
 609    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 610    {
 611     sum=*(d3_l->extra+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 612     sum=sum*255/max;
 613     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 614     if(write(fd,buf,3)<3)
 615     {
 616      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 617      return-1;
 618     }
 619    }
 620    if(foo%4)
 621    {
 622     memset(buf,0,4-foo%4);
 623     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 624     {
 625      puts("failed writing 4 byte ending");
 626      return -1;
 627     }
 628    }
 629   }
 630  }
 631  if(window==5)
 632  {
 633   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 634   {
 635    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 636    {
 637     sum=*(d3_l->extra+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 638     sum=sum*255/max;
 639     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 640     if(write(fd,buf,3)<3)
 641     {
 642      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 643      return-1;
 644     }
 645    }
 646    if(foo%4)
 647    {
 648     memset(buf,0,4-foo%4);
 649     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 650     {
 651      puts("failed writing 4 byte ending");
 652      return -1;
 653     }
 654    }
 655   }
 656  }
 657  if(window==6)
 658  {
 659   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 660   {
 661    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 662    {
 663     sum=*(d3_l->extra+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
 664     sum=sum*255/max;
 665     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 666     if(write(fd,buf,3)<3)
 667     {
 668      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 669      return-1;
 670     }
 671    }
 672    if(foo%4)
 673    {
 674     memset(buf,0,4-foo%4);
 675     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 676     {
 677      puts("failed writing 4 byte ending");
 678      return -1;
 679     }
 680    }
 681   }
 682  }
 683  if(window==7)
 684  {
 685   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 686   {
 687    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 688    {
 689     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);
 690     else sum=0;
 691     sum=sum*255/max;
 692     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 693     if(write(fd,buf,3)<3)
 694     {
 695      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 696      return-1;
 697     }
 698    }
 699    if(foo%4)
 700    {
 701     memset(buf,0,4-foo%4);
 702     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 703     {
 704      puts("failed writing 4 byte ending");
 705      return -1;
 706     }
 707    }
 708   }
 709  }
 710  if(window==8)
 711  {
 712   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 713   {
 714    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 715    {
 716     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);
 717     else sum=0;
 718     sum=sum*255/max;
 719     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 720     if(write(fd,buf,3)<3)
 721     {
 722      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 723      return-1;
 724     }
 725    }
 726    if(foo%4)
 727    {
 728     memset(buf,0,4-foo%4);
 729     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 730     {
 731      puts("failed writing 4 byte ending");
 732      return -1;
 733     }
 734    }
 735   }
 736  }
 737  if(window==9)
 738  {
 739   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 740   {
 741    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 742    {
 743     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);
 744     else sum=0;
 745     sum=sum*255/max;
 746     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 747     if(write(fd,buf,3)<3)
 748     {
 749      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 750      return-1;
 751     }
 752    }
 753    if(foo%4)
 754    {
 755     memset(buf,0,4-foo%4);
 756     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 757     {
 758      puts("failed writing 4 byte ending");
 759      return -1;
 760     }
 761    }
 762   }
 763  }
 764  if(window==10)
 765  {
 766   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 767   {
 768    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 769    {
 770     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);
 771     else sum=0;
 772     sum=sum*255/max;
 773     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 774     if(write(fd,buf,3)<3)
 775     {
 776      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 777      return-1;
 778     }
 779    }
 780    if(foo%4)
 781    {
 782     memset(buf,0,4-foo%4);
 783     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 784     {
 785      puts("failed writing 4 byte ending");
 786      return -1;
 787     }
 788    }
 789   }
 790  }
 791  if(window==11)
 792  {
 793   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
 794   {
 795    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 796    {
 797     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);
 798     else sum=0;
 799     sum=sum*255/max;
 800     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 801     if(write(fd,buf,3)<3)
 802     {
 803      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 804      return-1;
 805     }
 806    }
 807    if(foo%4)
 808    {
 809     memset(buf,0,4-foo%4);
 810     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 811     {
 812      puts("failed writing 4 byte ending");
 813      return -1;
 814     }
 815    }
 816   }
 817  }
 818  if(window==12)
 819  {
 820   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
 821   {
 822    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
 823    {
 824     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);
 825     else sum=0;
 826     sum=sum*255/max;
 827     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
 828     if(write(fd,buf,3)<3)
 829     {
 830      puts("failed writing rgb values to bmp file");
 831      return-1;
 832     }
 833    }
 834    if(foo%4)
 835    {
 836     memset(buf,0,4-foo%4);
 837     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
 838     {
 839      puts("failed writing 4 byte ending");
 840      return -1;
 841     }
 842    }
 843   }
 844  }
 845  close(fd);
 846
 847  return 1;
 848 }
 849
 850 int save_to_file(char *sf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
 851 {
 852  int sf_fd,c;
 853
 854  if((sf_fd=open(sf,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
 855  {
 856   puts("cannot open save file");
 857   return -1;
 858  }
 859  if(write(sf_fd,d3_l,sizeof(d3_lattice))<sizeof(d3_lattice))
 860  {
 861   puts("failed saving d3 lattice struct");
 862   return -1;
 863  }
 864  if(write(sf_fd,my_inf,sizeof(info))<sizeof(info))
 865  {
 866   puts("failed saving info struct");
 867   return-1;
 868  }
 869  c=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
 870  if(write(sf_fd,d3_l->status,c*sizeof(unsigned char))<c*sizeof(unsigned char))
 871  {
 872   puts("failed saving status of d3 lattice sites");
 873   return -1;
 874  }
 875  if(write(sf_fd,d3_l->extra,c*sizeof(int))<c*sizeof(int))
 876  {
 877   puts("failed saving sites concentration");
 878   return -1;
 879  }
 880  close(sf_fd);
 881
 882  return 1;
 883 }
 884
 885 int load_from_file(char *lf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
 886 {
 887
 888  int lf_fd,c,pos,end,data,data_len,strip;
 889
 890  if((lf_fd=open(lf,O_RDONLY))<0)
 891  {
 892   puts("cannot open load file");
 893   return -1;
 894  }
 895  if(read(lf_fd,d3_l,sizeof(d3_lattice))<sizeof(d3_lattice))
 896  {
 897   puts("failed reading d3 lattice struct");
 898   return -1;
 899  }
 900  pos=lseek(lf_fd,0,SEEK_CUR);
 901  printf("psition: %d (%d)\n",pos,sizeof(d3_lattice));
 902  data=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
 903  data_len=data*(sizeof(int)+sizeof(unsigned char));
 904  printf("there are %d volumes so we need %d of bytes\n",data,data_len);
 905  end=lseek(lf_fd,0,SEEK_END);
 906  c=end-pos-data_len;
 907  printf("end: %d => length: %d => guessed info size: %d bytes\n",end,end-pos,c);
 908  strip=sizeof(info)-c;
 909  printf("as real programs info size is %d, we strip %d bytes\n",sizeof(info),strip);
 910  lseek(lf_fd,pos,SEEK_SET);
 911  c=sizeof(info);
 912  if(strip>0) c-=strip;
 913  if(c<0)
 914  {
 915   puts("info smaller then strip size");
 916   return -1;
 917  }
 918  if(read(lf_fd,my_inf,c)<c)
 919  {
 920   puts("failed reading info struct");
 921   return-1;
 922  }
 923  if(strip>0) memset(my_inf+c,0,strip);
 924  if(strip<0) lseek(lf_fd,(-1*strip),SEEK_CUR);
 925  c=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
 926  if((d3_l->status=(unsigned char*)malloc(c*sizeof(unsigned char)))==NULL)
 927  {
 928   puts("cannot allocate status buffer");
 929   return -1;
 930  }
 931  if((d3_l->extra=(int *)malloc(c*sizeof(int)))==NULL)
 932  {
 933   puts("cannot allocate concentration buffer");
 934   return -1;
 935  }
 936  if(read(lf_fd,d3_l->status,c*sizeof(unsigned char))<c*sizeof(unsigned char))
 937  {
 938   puts("failed reading status of d3 lattice sites");
 939   return -1;
 940  }
 941  if(read(lf_fd,d3_l->extra,c*sizeof(int))<c*sizeof(int))
 942  {
 943   puts("failed reading sites concentration");
 944   return -1;
 945  }
 946  close(lf_fd);
 947
 948  return 1;
 949 }
 950
 951 int convert_file(char *cf,d3_lattice *d3_l)
 952 {
 953  int x,y,z;
 954  int c_fd;
 955
 956  if((c_fd=open(cf,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
 957  {
 958   puts("cannot open convert file");
 959   return -1;
 960  }
 961  dprintf(c_fd,"# created by nlsop (gnuplot format)\n");
 962  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
 963  {
 964   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
 965   {
 966    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
 967    {
 968     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);
 969    }
 970   }
 971  }
 972  close(c_fd);
 973
 974  return 1;
 975 }
 976
 977 int get_c_ratio(double *c_ratio,char *pfile,info *my_info,d3_lattice *d3_l)
 978 {
 979  double all,a,b,d;
 980  int i,k;
 981  int p_fd;
 982  unsigned char buf[32];
 983  char *p;
 984  unsigned char c;
 985
 986  if((p_fd=open(pfile,O_RDONLY))<0)
 987  {
 988   puts("cannot open profile file");
 989   return -1;
 990  }
 991  k=1;
 992  d=0;
 993  all=0;
 994  while(k)
 995  {
 996   for(i=0;i<32;i++)
 997   {
 998    k=read(p_fd,&c,1);
 999    buf[i]=c;
1000    if(c=='\n') break;
1001   }
1002   if(k)
1003   {
1004    p=strtok(buf," ");
1005    a=atof(p)/10; /* nm */
1006    p=strtok(NULL," ");
1007    b=atof(p);
1008    if(a<=d3_l->max_z*CELL_LENGTH) d+=b;
1009    all+=b;
1010   }
1011  }
1012  *c_ratio=d/all;
1013  close(p_fd);
1014
1015  return 1;
1016 }
1017
1018 u32 get_reject_graph(info *my_info,d3_lattice *d3_l,char *file,u32 *graph) {
1019  double a,b;
1020  int i,j,k;
1021  int fd;
1022  char buf[32],*p;
1023  unsigned char *flag;
1024  u32 max;
1025
1026  max=0;
1027  if((fd=open(file,O_RDONLY))<0)
1028  {
1029   puts("cannot open file to calculate rejection graph");
1030   return -1;
1031  }
1032  if((flag=(unsigned char *)malloc(d3_l->max_z))==NULL)
1033  {
1034   puts("cannot malloc flag memory for rejection graph");
1035   return -1;
1036  }
1037  memset(flag,0,d3_l->max_z);
1038  memset(graph,0,d3_l->max_z*sizeof(u32));
1039  /* get fixpoints */
1040  k=1;
1041  while(k)
1042  {
1043   for(i=0;i<32;i++)
1044   {
1045    k=read(fd,&buf[i],1);
1046    if((buf[i]=='\n')||(k==0)) break;
1047   }
1048   if(k)
1049   {
1050    p=strtok(buf," ");
1051    a=atof(p)/10; /* nm */
1052    p=strtok(NULL," ");
1053    b=atof(p);
1054    if(a>d3_l->max_z*CELL_LENGTH) k=0;
1055    else
1056    {
1057     graph[(int)(a/CELL_LENGTH)]=(int)(URAND_MAX/100*b);
1058     flag[(int)(a/CELL_LENGTH)]=1;
1059    }
1060   }
1061  }
1062  /* do (linear) interpolation here! */
1063  i=0;
1064  a=0;
1065  while(i<d3_l->max_z)
1066  {
1067   /* graph[0] is 0! */
1068   j=i;
1069   i++;
1070   while(flag[i]==0&&i<d3_l->max_z) i++;
1071   for(k=j+1;k<i;k++) graph[k]=(int)((k-j)*((int)graph[i]-(int)graph[j])/(i-j))+graph[j];
1072   if(graph[i]>max) max=graph[i];
1073  }
1074
1075  free(flag);
1076
1077 #ifdef DEBUG_INTERPOL_PROFILE
1078  printf("debug: (interpolated profile)\n");
1079  for(i=0;i<d3_l->max_z;i++) printf("%d %d\n",i,graph[i]);
1080 #endif
1081
1082  return max;
1083 }
1084
1085 int main(int argc,char **argv)
1086 {
1087  u32 x,y,z,x_c,y_c,z_c;
1088  int i,j,quit,escape,switchmode,nowait,bmp,ac_distr;
1089  int refresh,resave;
1090  int c_step;
1091  char s_file[MAX_CHARS];
1092  char s_file_tmp[MAX_CHARS];
1093  char l_file[MAX_CHARS];
1094  char c_file[MAX_CHARS];
1095  char p_file[MAX_CHARS];
1096  char n_e_file[MAX_CHARS];
1097  char convert;
1098  char r_file[MAX_CHARS];
1099 #ifdef USE_DFB_API
1100  char xyz_txt[MAX_TXT];
1101  char status_txt[MAX_TXT];
1102  char conc_txt[MAX_TXT];
1103  char steps_txt[MAX_TXT];
1104  char cc_txt[MAX_TXT];
1105  char a_txt[MAX_TXT];
1106  char s_txt[MAX_TXT];
1107  char ballistic_txt[MAX_TXT];
1108  char carbon_txt[MAX_TXT];
1109  char stress_txt[MAX_TXT];
1110  char r_txt[MAX_TXT];
1111  char zdiff_txt[MAX_TXT];
1112  char diff_txt[MAX_TXT];
1113  char dr_ac_txt[MAX_TXT];
1114  char dr_cc_txt[MAX_TXT];
1115  char dose_txt[MAX_TXT];
1116  char mode_txt[MAX_TXT];
1117  char hpi_txt[MAX_TXT];
1118  char csat_txt[MAX_TXT];
1119  char *arg_v[MAX_ARGV];
1120 #endif
1121  d3_lattice d3_l;
1122  info my_info;
1123  unsigned char mode;
1124  double c_ratio;
1125 #ifdef USE_DFB_API
1126  int max_extra;
1127 #endif
1128  u32 *c_profile;
1129  u32 *n_e_loss;
1130  u32 ne_max,ip_max;
1131  u32 nel_z;
1132
1133  d3_l.max_x=X;
1134  d3_l.max_y=Y;
1135  d3_l.max_z=Z;
1136  my_info.steps=STEPS;
1137  my_info.range=RANGE;
1138  refresh=REFRESH;
1139  resave=RESAVE;
1140  my_info.z_diff=0;
1141  my_info.c_diff=1;
1142  my_info.a_ap=A_AP;
1143  my_info.b_ap=B_AP;
1144  my_info.a_cp=A_CP;
1145  my_info.cc=CC;
1146  my_info.dr_ac=DR_AC;
1147  my_info.dr_cc=DR_CC;
1148  my_info.diff_rate=DIFF_RATE;
1149  my_info.cpi=CPI;
1150  my_info.c_sat=C_SAT;
1151  nowait=0;
1152  quit=0;
1153  escape=0;
1154  switchmode=0;
1155  c_step=0;
1156  strcpy(s_file,"");
1157  strcpy(l_file,"");
1158  strcpy(c_file,"");
1159  strcpy(p_file,IMP_PROFILE);
1160  strcpy(n_e_file,NEL_PROFILE);
1161  convert=0;
1162  strcpy(r_file,"");
1163  mode=0;
1164  ne_max=0;
1165  ip_max=0;
1166
1167  for(i=1;i<argc;i++)
1168  {
1169   if(argv[i][0]=='-')
1170   {
1171    switch(argv[i][1])
1172    {
1173     case 'h':
1174      usage();
1175      return -1;
1176     case 'n':
1177      nowait=1;
1178      break;
1179     case 'x':
1180      d3_l.max_x=atoi(argv[++i]);
1181      break;
1182     case 'y':
1183      d3_l.max_y=atoi(argv[++i]);
1184      break;
1185     case 'z':
1186      d3_l.max_z=atoi(argv[++i]);
1187      break;
1188     case 'Z':
1189      my_info.z_diff=1;
1190      break;
1191     case 'i':
1192      my_info.c_diff=0;
1193      my_info.dr_cc=0;
1194      break;
1195     case 's':
1196      my_info.steps=atoi(argv[++i]);
1197      break;
1198     case 'd':
1199      refresh=atoi(argv[++i]);
1200      break;
1201     case 'r':
1202      my_info.range=atoi(argv[++i]);
1203      break;
1204     case 'f':
1205      my_info.a_ap=atof(argv[++i]);
1206      break;
1207     case 'p':
1208      my_info.b_ap=atof(argv[++i]);
1209      break;
1210     case 'F':
1211      my_info.a_cp=atof(argv[++i]);
1212      break;
1213     case 'W':
1214      resave=atoi(argv[++i]);
1215      break;
1216     case 'C':
1217      strcpy(l_file,argv[++i]);
1218      if(i<argc-1) if(argv[i+1][0]!='-') strcpy(c_file,argv[++i]);
1219      convert=1;
1220      break;
1221     case 'D':
1222      my_info.dr_ac=atof(argv[++i]);
1223      break;
1224     case 'c':
1225      my_info.dr_cc=atof(argv[++i]);
1226      break;
1227     case 'e':
1228      my_info.diff_rate=atoi(argv[++i]);
1229      break;
1230     case 'L':
1231      strcpy(l_file,argv[++i]);
1232      break;
1233     case 'S':
1234      strcpy(s_file,argv[++i]);
1235      break;
1236     case 'R':
1237      strcpy(r_file,argv[++i]);
1238      break;
1239     case 'P':
1240      strcpy(p_file,argv[++i]);
1241      break;
1242     case 'N':
1243      strcpy(n_e_file,argv[++i]);
1244      break;
1245     case 'g':
1246      strcpy(l_file,argv[++i]);
1247      if(i<argc-1) if(argv[i+1][0]!='-') c_step=atoi(argv[++i]);
1248      break;
1249     case 'H':
1250      my_info.cpi=atoi(argv[++i]);
1251      break;
1252     case 'm':
1253      my_info.c_sat=atoi(argv[++i]);
1254      break;
1255     default:
1256      usage();
1257      return -1;
1258    }
1259   } else usage();
1260  }
1261
1262  x=d3_l.max_x/2-1;
1263  y=d3_l.max_y/2-1;
1264  z=d3_l.max_z/2-1;
1265
1266 #ifdef NODFB
1267  if(!strcmp(s_file,""))
1268  {
1269   puts("NODFB defined, run with -S option");
1270   return -1;
1271  }
1272 #endif
1273
1274  if(!strcmp(r_file,"")) rand_init(NULL);
1275  else rand_init(r_file);
1276
1277  if(!strcmp(l_file,""))
1278  {
1279   i=d3_l.max_x*d3_l.max_y*d3_l.max_z;
1280 #ifdef USE_DFB_API
1281   d3_lattice_init(&argc,argv,&d3_l);
1282 #endif
1283   if((d3_l.status=(unsigned char *)malloc(i*sizeof(unsigned char)))==NULL)
1284   {
1285    puts("failed allocating status buffer");
1286    return -1;
1287   }
1288   memset(d3_l.status,0,i*sizeof(unsigned char));
1289   if((d3_l.extra=(int *)malloc(i*sizeof(int)))==NULL)
1290   {
1291    puts("failed allocating concentration buffer");
1292    return -1;
1293   }
1294   memset(d3_l.extra,0,i*sizeof(int));
1295  } else
1296  {
1297   load_from_file(l_file,&d3_l,&my_info);
1298   if(convert)
1299   {
1300    if(!strcmp(c_file,"")) sprintf(c_file,"%s_gnuplot",l_file);
1301    printf("converting file %s to %s\n",l_file,c_file);
1302    convert_file(c_file,&d3_l);
1303    puts("done");
1304    return 1;
1305   }
1306 #ifdef USE_DFB_API
1307   else d3_lattice_init(&argc,argv,&d3_l);
1308 #endif
1309  }
1310
1311 #ifdef USE_DFB_API
1312  d3_event_init(&d3_l);
1313 #endif
1314
1315 #ifdef USE_DFB_API
1316  strcpy(a_txt,"args:");
1317  sprintf(s_txt,"steps: %d",my_info.steps);
1318  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));
1319  sprintf(r_txt,"pressure range: %d",my_info.range);
1320  sprintf(stress_txt,"stress term: %f",my_info.a_ap);
1321  sprintf(ballistic_txt,"ballistic term: %f",my_info.b_ap);
1322  sprintf(carbon_txt,"carbon term: %f",my_info.a_cp);
1323  sprintf(dr_ac_txt,"a/c diffusion rate: %f",my_info.dr_ac);
1324  if(my_info.c_diff!=0) sprintf(dr_cc_txt,"c/c diffusion rate: %f",my_info.dr_cc);
1325  else sprintf(dr_cc_txt,"c/c diffusion rate: none");
1326  sprintf(zdiff_txt,"diffusion in z direction: %c",my_info.z_diff?'y':'n');
1327  sprintf(diff_txt,"diffusion every %d steps",my_info.diff_rate);
1328  strcpy(mode_txt,"view: a/c mode");
1329  sprintf(hpi_txt,"hits per ion: %d",my_info.cpi);
1330  sprintf(csat_txt,"carbon saturation: %d",my_info.c_sat);
1331  arg_v[1]=mode_txt;
1332  arg_v[2]=xyz_txt;
1333  arg_v[3]=status_txt;
1334  arg_v[4]=conc_txt;
1335  arg_v[5]=NULL;
1336  arg_v[6]=steps_txt;
1337  arg_v[7]=cc_txt;
1338  arg_v[8]=NULL;
1339  arg_v[9]=a_txt;
1340  arg_v[10]=s_txt;
1341  arg_v[11]=dose_txt;
1342  arg_v[12]=diff_txt;
1343  arg_v[13]=zdiff_txt;
1344  arg_v[14]=r_txt;
1345  arg_v[15]=ballistic_txt;
1346  arg_v[16]=carbon_txt;
1347  arg_v[17]=stress_txt;
1348  arg_v[18]=dr_ac_txt;
1349  arg_v[19]=dr_cc_txt;
1350  arg_v[20]=hpi_txt;
1351  arg_v[21]=csat_txt;
1352  arg_v[22]=NULL;
1353  arg_v[23]=NULL;
1354  arg_v[24]=NULL;
1355  arg_v[25]=NULL;
1356 #endif
1357
1358  if((!strcmp(l_file,""))||(c_step))
1359  {
1360   /* calculate ratio of c_simwindow / c_total */
1361   if(get_c_ratio(&c_ratio,p_file,&my_info,&d3_l)!=1)
1362   {
1363    puts("failed calculating ratio");
1364    return -1;
1365   }
1366   /* compute graphs for random number rejection method */
1367   if((c_profile=(u32 *)malloc(d3_l.max_z*sizeof(unsigned int)))==NULL)
1368   {
1369    puts("failed allocating memory for carbon profile graph");
1370    return -1;
1371   }
1372   if((n_e_loss=(u32 *)malloc(d3_l.max_z*sizeof(unsigned int)))==NULL)
1373   {
1374    puts("failed allocating memory for nuclear energy loss graph");
1375    return -1;
1376   }
1377   ip_max=get_reject_graph(&my_info,&d3_l,p_file,c_profile);
1378   ne_max=get_reject_graph(&my_info,&d3_l,n_e_file,n_e_loss);
1379
1380 #ifdef DEBUG_RAND
1381  while(1)
1382  {
1383 #ifdef DEBUG_CP
1384   printf("%d\n",get_rand_reject(d3_l.max_z,ip_max,c_profile));
1385 #endif
1386 #ifdef DEBUG_NEL
1387   printf("%d\n",get_rand_reject(d3_l.max_z,ne_max,n_e_loss));
1388 #endif
1389 #ifdef DEBUG_NORM
1390   printf("%d\n",get_rand(d3_l.max_z));
1391 #endif
1392  }
1393 #endif
1394
1395   i=(c_step?c_step:0);
1396   while((i<my_info.steps) && (quit==0) && (escape==0))
1397   {
1398    for(j=0;j<my_info.cpi;j++)
1399    {
1400     x_c=get_rand(d3_l.max_x);
1401     y_c=get_rand(d3_l.max_y);
1402     // z_c=get_rand_reject(d3_l.max_z,ne_max,n_e_loss);
1403     z_c=get_rand(d3_l.max_z);
1404     nel_z=URAND_MAX*(1.0*n_e_loss[z_c]/ne_max);
1405     process_cell(&d3_l,x_c,y_c,z_c,&my_info,nel_z);
1406    }
1407    distrib_c(&d3_l,&my_info,i,c_ratio,ip_max,c_profile);
1408 #ifdef USE_DFB_API
1409    if(i%refresh==0)
1410    {
1411     sprintf(xyz_txt,"x: %d  y: %d  z: %d",x+1,y+1,z+1);
1412     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');
1413     sprintf(conc_txt,"conc: %d",*(d3_l.extra+x+y*d3_l.max_x+z*d3_l.max_x*d3_l.max_y));
1414     sprintf(steps_txt,"step: %d",i);
1415     sprintf(cc_txt,"total c: %d",my_info.cc);
1416     d3_lattice_draw(&d3_l,x,y,z,25,arg_v,mode,0);
1417    }
1418 #endif
1419    if(i%resave==0 && strcmp(s_file,"") && resave!=0 && i!=0)
1420    {
1421     sprintf(s_file_tmp,"%s_%d_of_%d",s_file,i,my_info.steps);
1422     save_to_file(s_file_tmp,&d3_l,&my_info);
1423 #ifdef NODFB
1424     printf("saved %s\n",s_file_tmp);
1425 #endif
1426    }
1427    i++;
1428   }
1429  }
1430
1431  if(strcmp(s_file,""))
1432  {
1433    printf("saved %s\n",s_file);
1434    save_to_file(s_file,&d3_l,&my_info);
1435  }
1436
1437 #ifdef USE_DFB_API
1438  /* allocating buffer for pressure values */
1439  if((d3_l.v_ptr=malloc(d3_l.max_x*d3_l.max_y*d3_l.max_z*sizeof(unsigned char)))==NULL)
1440  {
1441   puts("cannot allocate buffer for pressure values");
1442   return -1;
1443  }
1444  /* calc values */
1445  calc_pressure(&d3_l,my_info.range);
1446  max_extra=calc_max_extra(&d3_l);
1447
1448  while((quit==0) && (escape==0) && (nowait==0))
1449  {
1450   /* bahh! */
1451   if(switchmode==0) mode=0;
1452   if(switchmode==1) mode=1;
1453   if(switchmode==2) mode=2;
1454   /* end of bahh! */
1455   sprintf(xyz_txt,"x: %d  y: %d  z: %d",x+1,y+1,z+1);
1456   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');
1457   sprintf(conc_txt,"conc: %d",*(d3_l.extra+x+y*d3_l.max_x+z*d3_l.max_x*d3_l.max_y));
1458   sprintf(steps_txt,"step: end");
1459   sprintf(cc_txt,"total c: %d",my_info.cc);
1460   if(switchmode==0) strcpy(mode_txt,"view: a/c mode");
1461   if(switchmode==1) strcpy(mode_txt,"view: c conc mode");
1462   if(switchmode==2) strcpy(mode_txt,"view: a pressure mode");
1463   d3_lattice_draw(&d3_l,x,y,z,25,arg_v,mode,max_extra);
1464   bmp=0;
1465   ac_distr=0;
1466   scan_event(&d3_l,&x,&y,&z,&quit,&escape,&switchmode,&bmp,&ac_distr);
1467   if(bmp) write_bmp(&d3_l,bmp,x,y,z,max_extra);
1468   if(ac_distr) write_ac_distr(&d3_l,ac_distr);
1469  }
1470
1471  d3_lattice_release(&d3_l);
1472 #endif
1473
1474  return 1;
1475 }