]> www.hackdaworld.org Git - physik/nlsop.git/blob - nlsop.c
last fixes + removed debug messages
[physik/nlsop.git] / 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 stress induced amorphization influence (default %f)\n",S_D);
65  printf("-p <value> \t ballistic amorphization influence (default %f)\n",B_D);
66  printf("-F <value> \t carbon induced amorphization influence (default %f)\n",C_D);
67  printf("-D <value> \t diffusion rate from cryst to amorph cells (default %f)\n",DR_AC);
68  printf("-e <value> \t do diffusion every <value> steps (default %d)\n",DIFF_RATE);
69  puts("-g <file> <step> continue simulation from file and step (step > 0)!");
70  printf("-W <value> \t write every <value> steps to save file (default %d)\n",RESAVE);
71  puts("-C <file> \t convert file to gnuplot format");
72  puts("-L <file> \t load from file");
73  puts("-S <file> \t save to file");
74  puts("-R <file> \t read from random file");
75  puts("-P <file> \t specify implantation profile file");
76  puts("-N <file> \t specify nuclear energy loss profile file");
77  printf("-H <value> \t collisions per ion in simulation window (default %d)\n",CPI);
78  printf("-m <value> \t number of ion hits sputtering 3nm (default %d)\n",S_RATE);
79  
80  return 1;
81 }
82
83 int sputter(d3_lattice *d3_l)
84 {
85  int i,size;
86  int offh,offl;
87
88  size=d3_l->max_x*d3_l->max_y;
89  offl=0;
90  offh=size;
91
92  for(i=0;i<d3_l->max_z-1;i++)
93  {
94   memcpy(d3_l->status+offl,d3_l->status+offh,size);
95   memcpy(d3_l->extra+offl,d3_l->extra+offh,size*sizeof(int));
96   offl=offh;
97   offh+=size;
98  }
99  memset(d3_l->status+offl,0,size);
100  memset(d3_l->extra+offl,0,size);
101
102  return 1;
103 }
104
105 int process_cell(d3_lattice *d3_l,u32 x,u32 y,u32 z,info *my_info,u32 nel_z)
106 {
107  unsigned char *thiz;
108  int *conc;
109  int i,j;
110  int off;
111  double p,q;
112
113  thiz=d3_l->status+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
114  conc=d3_l->extra+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
115  p=my_info->b*nel_z;
116  for(i=-(my_info->range);i<=my_info->range;i++)
117  {
118   for(j=-(my_info->range);j<=my_info->range;j++)
119   {
120    if(!(i==0 && j==0))
121    {
122     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;
123     if(*(d3_l->status+off)&AMORPH) p+=my_info->s*(*(d3_l->extra+off))*URAND_MAX/(i*i+j*j);
124    } 
125   }
126  }
127  p+=*conc*my_info->c*URAND_MAX;
128  if(!(*thiz&AMORPH))
129  {
130   if(get_rand(URAND_MAX)<=p) MAKE_AMORPH(thiz);
131  } else
132  {
133   /* assume 1-p probability */
134   /* also look for neighbours ! */
135   q=(URAND_MAX-p)>0?URAND_MAX-p:0;
136   j=0;
137   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;
138   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;
139   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;
140   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;
141   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;
142   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;
143
144   p+=((q/6)*j);
145   if(get_rand(URAND_MAX)>p) MAKE_CRYST(thiz);
146  }
147  
148  return 1;
149 }
150
151 int distrib_c(d3_lattice *d3_l,info *my_info,int step,u32 rj_m,u32 *rj_g)
152 {
153  u32 x,y,z;
154  int i,j,k,c;
155  int offset,off;
156  int carry;
157
158  /* put one c ion somewhere in the lattice */
159  x=get_rand(d3_l->max_x);
160  y=get_rand(d3_l->max_y);
161  z=get_rand_reject(d3_l->max_z,rj_m,rj_g);
162  *(d3_l->extra+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)+=1;
163  (my_info->cc)++;
164
165  if(step%my_info->diff_rate==0)
166  {
167
168  for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
169  {
170   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
171   {
172    for(k=0;k<d3_l->max_z;k++)
173    {
174     offset=i+j*d3_l->max_x+k*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
175     /* case amorph: amorph <- cryst diffusion */
176     if(*(d3_l->status+offset)&AMORPH)
177     {
178      for(c=-1;c<=1;c++)
179      {
180       if(c!=0)
181       {
182        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;
183        carry=0;
184        if(!(*(d3_l->status+off)&AMORPH)) carry=(int)(my_info->dr_ac*(*(d3_l->extra+off)));
185        if(carry!=0)
186        {
187         *(d3_l->extra+offset)+=carry;
188         *(d3_l->extra+off)-=carry;
189        }
190       }
191      }
192      for(c=-1;c<=1;c++)
193      {
194       if(c!=0)
195       {
196        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;
197        carry=0;
198        if(!(*(d3_l->status+off)&AMORPH)) carry=(int)(my_info->dr_ac*(*(d3_l->extra+off)));
199        if(carry!=0)
200        {
201         *(d3_l->extra+offset)+=carry; 
202         *(d3_l->extra+off)-=carry; 
203        }
204       }
205      }
206      /* z diff */
207      if(k!=0)
208      {
209       off=i+j*d3_l->max_x+(k-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
210       carry=0;
211       if(!*(d3_l->status+off)&AMORPH) carry=(int)(my_info->dr_ac*(*(d3_l->extra+off)));
212       if(carry!=0)
213       {
214        *(d3_l->extra+off)-=carry;
215        *(d3_l->extra+offset)+=carry;
216       }
217      }
218      if(k!=d3_l->max_z-1)
219      {
220       off=i+j*d3_l->max_x+(k+1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
221       carry=0;
222       if(!*(d3_l->status+off)&AMORPH) carry=(int)(my_info->dr_ac*(*(d3_l->extra+off)));
223      if(carry!=0)
224       {
225        *(d3_l->extra+off)-=carry;
226        *(d3_l->extra+offset)+=carry;
227       }
228      }
229     }
230    } /* for z */
231   } /* for y */
232  } /* for x */
233
234  } /* if step modulo diff_rate == 0 */
235
236  return 1;
237 }
238
239 int calc_pressure(d3_lattice *d3_l,int range)
240 {
241  int i,j,off;
242  double count,max=0;
243  int x,y,z;
244
245  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
246  {
247   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
248   {
249    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
250    {
251     count=0;
252     for(i=-range;i<=range;i++)
253     {
254      for(j=-range;j<=range;j++)
255      {
256       if(i!=0 && j!=0)
257       {
258        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;
259        if(*(d3_l->status+off)&AMORPH) count+=((double)*(d3_l->extra+off))/(i*i+j*j);
260       }
261      }
262     }
263     if(count>max) max=count;
264    }
265   }
266  }
267
268  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
269  {
270   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
271   {
272    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
273    {
274     count=0;
275     for(i=-range;i<=range;i++)
276     {
277      for(j=-range;j<=range;j++)
278      {
279       if(i!=0 && j!=0)
280       {
281        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;
282        if(*(d3_l->status+off)&AMORPH) count+=((double)*(d3_l->extra+off))/(i*i+j*j);
283       }
284      }
285     }
286     *(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);
287    }
288   }
289  }
290
291  return 1;
292 }
293
294 int calc_max_extra(d3_lattice *d3_l)
295 {
296  int x,y,z;
297  int off,max=0;
298
299  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
300  {
301   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
302   {
303    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
304    {
305     off=x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
306     if(*(d3_l->extra+off)>max) max=*(d3_l->extra+off);
307    }
308   }
309  }
310
311  return max;
312 }
313
314 int write_ac_distr(d3_lattice *d3_l,int ac_distr)
315 {
316  int fd,x,y,z;
317  int count,offset;
318  char file[32];
319  int si_count;
320  
321  si_count=d3_l->max_x*d3_l->max_y*SI_PER_VOLUME;
322  if(ac_distr==1) strcpy(file,"carbon_in_av.plot");
323  if(ac_distr==2) strcpy(file,"carbon_in_cv.plot");
324  if(ac_distr==3) strcpy(file,"carbon.plot");
325  if(ac_distr==4) strcpy(file,"amorphous_volumes.plot");
326
327  if((fd=open(file,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
328  {
329   puts("cannot open plot file");
330   return -1;
331  }
332
333  for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
334  {
335   count=0;
336   for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
337   {
338    for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
339    {
340     offset=x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
341     if(ac_distr==1)
342      if(*(d3_l->status+offset)&AMORPH) count+=*(d3_l->extra+offset);
343     if(ac_distr==2)
344      if(!(*(d3_l->status+offset)&AMORPH)) count+=*(d3_l->extra+offset);
345     if(ac_distr==3) count+=*(d3_l->extra+offset);
346     if(ac_distr==4)
347      if(*(d3_l->status+offset)&AMORPH) count+=1;
348    }
349   }
350 #ifndef MAC
351   if(ac_distr==4) dprintf(fd,"%d %d\n",z*CELL_LENGTH,count);
352   else dprintf(fd,"%d %f\n",z*CELL_LENGTH,100.0*count/si_count);
353 #endif
354  }
355  close(fd);
356  
357  return 1;
358 }
359
360 int write_bmp(d3_lattice *d3_l,int window,u32 x,u32 y,u32 z,int max)
361 {
362  int fd,i,j,size=0,foo=0,k,sum;
363  int width=0,height=0;
364  char bmpfile[MAX_CHARS];
365  char buf[128];
366
367  if(window==1)
368  {
369   sprintf(bmpfile,"x-z_%d.bmp",y);
370   foo=3*d3_l->max_x;
371   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
372   height=d3_l->max_z;
373   width=d3_l->max_x;
374  }
375  if(window==2)
376  {
377   sprintf(bmpfile,"y-z_%d.bmp",x);
378   foo=3*d3_l->max_y;
379   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
380   height=d3_l->max_z;
381   width=d3_l->max_y;
382  }
383  if(window==3)
384  {
385   sprintf(bmpfile,"x-y_%d.bmp",z);
386   foo=3*d3_l->max_x;
387   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
388   width=d3_l->max_x;
389   height=d3_l->max_y;
390  }
391  if(window==4)
392  {
393   sprintf(bmpfile,"x-z_cdistr_%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==5)
400  {
401   sprintf(bmpfile,"y-z_cdistr_%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==6)
408  {
409   sprintf(bmpfile,"x-y_cdistr_%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==7)
416  {
417   sprintf(bmpfile,"x-z_a_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==8)
424  {
425   sprintf(bmpfile,"y-z_a_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==9)
432  {
433   sprintf(bmpfile,"x-y_a_cdistr_%d.bmp",z);
434   foo=3*d3_l->max_x;
435   size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
436   height=d3_l->max_y;
437   width=d3_l->max_x;
438  }
439  if(window==10)
440  {
441   sprintf(bmpfile,"x-z_c_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==11)
448  {
449   sprintf(bmpfile,"y-z_c_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==12)
456  {
457   sprintf(bmpfile,"x-y_c_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((fd=open(bmpfile,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
464  {
465   puts("cannot open bmp file");
466   return -1;
467  }
468
469  /* bmpheader */
470  buf[0]='B'; /* std header start */
471  buf[1]='M';
472  buf[2]=(size+0x36)&0xff; /* file size */
473  buf[3]=(size+0x36)>>8;
474  memset(buf+4,0,6);
475  buf[10]=0x36; /* offset to data */
476  memset(buf+11,0,3);
477  buf[14]=0x28; /* length of bmp info header */
478  memset(buf+15,0,3);
479  buf[18]=width&0xff; /* width and height */
480  buf[19]=width>>8;
481  memset(buf+20,0,2);
482  buf[22]=height&0xff;
483  buf[23]=height>>8;
484  memset(buf+24,0,2);
485  buf[26]=1; /* # planes -> 1 */
486  buf[27]=0;
487  buf[28]=24; /* bits per pixel -> 2^24 (true color) */
488  buf[29]=0;
489  memset(buf+30,0,4); /* compression -> none */
490  buf[34]=size&0xff; /* data size */
491  buf[35]=size>>8;
492  memset(buf+36,0,2);
493  buf[38]=0x12; /* res: pixel/meter */
494  buf[39]=0x0b;
495  memset(buf+40,0,2);
496  buf[42]=0x12;
497  buf[43]=0x0b;
498  memset(buf+44,0,2); 
499  memset(buf+46,0,8); /* no colors, no important colors */
500
501  if(write(fd,buf,54)<54)
502  {
503   puts("failed writing bmp header");
504   return -1;
505  }
506  if(window==1)
507  {
508   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
509   {
510    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
511    {
512     sum=0;
513     for(k=-2;k<=2;k++)
514      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;
515     sum/=5;
516     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
517     if(write(fd,buf,3)<3)
518     {
519      puts("failed writing rgb values to bmp file");
520      return-1;
521     }
522    }
523    if(foo%4)
524    {
525     memset(buf,0,4-foo%4);
526     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
527     {
528      puts("failed writing 4 byte ending");
529      return -1;
530     }
531    } 
532   }
533  }
534  if(window==2)
535  {
536   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
537   {
538    for(i=0;i<d3_l->max_y;i++)
539    {
540     sum=0;
541     for(k=-2;k<=2;k++)
542      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;
543     sum/=5;
544     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
545     if(write(fd,buf,3)<3)
546     {
547      puts("failed writing rgb values to bmp file");
548      return-1;
549     }
550    }
551    if(foo%4)
552    {
553     memset(buf,0,4-foo%4);
554     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
555     {
556      puts("failed writing 4 byte ending");
557      return -1;
558     }
559    }
560   }
561  }
562  if(window==3)
563  {
564   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
565   {
566    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
567    {
568     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);
569     else memset(buf,0,3);
570     if(write(fd,buf,3)<3)
571     {
572      puts("failed writing rgb values to bmp file");
573      return -1;
574     }
575    }
576    if(foo%4)
577    {
578     memset(buf,0,4-foo%4);
579     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
580     {
581      puts("failed writing 4 byte ending");
582      return -1;
583     }
584    }
585   }
586  }
587  if(window==4)
588  {
589   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
590   {
591    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
592    {
593     sum=*(d3_l->extra+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
594     sum=sum*255/max;
595     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
596     if(write(fd,buf,3)<3)
597     {
598      puts("failed writing rgb values to bmp file");
599      return-1;
600     }
601    }
602    if(foo%4)
603    {
604     memset(buf,0,4-foo%4);
605     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
606     {
607      puts("failed writing 4 byte ending");
608      return -1;
609     }
610    }
611   }
612  }
613  if(window==5)
614  { 
615   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++) 
616   {                     
617    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
618    {
619     sum=*(d3_l->extra+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
620     sum=sum*255/max;
621     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
622     if(write(fd,buf,3)<3)
623     {
624      puts("failed writing rgb values to bmp file");
625      return-1;  
626     }
627    }
628    if(foo%4)
629    {
630     memset(buf,0,4-foo%4);
631     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
632     {
633      puts("failed writing 4 byte ending");
634      return -1;
635     }
636    }
637   }
638  }
639  if(window==6)
640  {   
641   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
642   {  
643    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
644    { 
645     sum=*(d3_l->extra+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
646     sum=sum*255/max;
647     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
648     if(write(fd,buf,3)<3)
649     {
650      puts("failed writing rgb values to bmp file");
651      return-1;
652     }
653    } 
654    if(foo%4)
655    { 
656     memset(buf,0,4-foo%4);
657     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
658     {
659      puts("failed writing 4 byte ending");
660      return -1;
661     }
662    } 
663   }
664  }
665  if(window==7)
666  {
667   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
668   {
669    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
670    {
671     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);
672     else sum=0;
673     sum=sum*255/max;
674     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
675     if(write(fd,buf,3)<3)
676     {
677      puts("failed writing rgb values to bmp file");
678      return-1;
679     }
680    }
681    if(foo%4)
682    {
683     memset(buf,0,4-foo%4);
684     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
685     {
686      puts("failed writing 4 byte ending");
687      return -1;
688     }
689    }
690   }
691  }
692  if(window==8)
693  { 
694   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++) 
695   {                     
696    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
697    {
698     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);
699     else sum=0;
700     sum=sum*255/max;
701     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
702     if(write(fd,buf,3)<3)
703     {
704      puts("failed writing rgb values to bmp file");
705      return-1;  
706     }
707    }
708    if(foo%4)
709    {
710     memset(buf,0,4-foo%4);
711     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
712     {
713      puts("failed writing 4 byte ending");
714      return -1;
715     }
716    }
717   }
718  }
719  if(window==9)
720  {   
721   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
722   {  
723    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
724    {
725     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);
726     else sum=0;
727     sum=sum*255/max;
728     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
729     if(write(fd,buf,3)<3)
730     {
731      puts("failed writing rgb values to bmp file");
732      return-1;
733     }
734    } 
735    if(foo%4)
736    { 
737     memset(buf,0,4-foo%4);
738     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
739     {
740      puts("failed writing 4 byte ending");
741      return -1;
742     }
743    } 
744   }
745  }
746  if(window==10)
747  {
748   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
749   {
750    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
751    {
752     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);
753     else sum=0;
754     sum=sum*255/max;
755     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
756     if(write(fd,buf,3)<3)
757     {
758      puts("failed writing rgb values to bmp file");
759      return-1;
760     }
761    }
762    if(foo%4)
763    {
764     memset(buf,0,4-foo%4);
765     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
766     {
767      puts("failed writing 4 byte ending");
768      return -1;
769     }
770    }
771   }
772  }
773  if(window==11)
774  { 
775   for(j=0;j<d3_l->max_z;j++) 
776   {                     
777    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
778    {
779     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);
780     else sum=0;
781     sum=sum*255/max;
782     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
783     if(write(fd,buf,3)<3)
784     {
785      puts("failed writing rgb values to bmp file");
786      return-1;  
787     }
788    }
789    if(foo%4)
790    {
791     memset(buf,0,4-foo%4);
792     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
793     {
794      puts("failed writing 4 byte ending");
795      return -1;
796     }
797    }
798   }
799  }
800  if(window==12)
801  {   
802   for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
803   {  
804    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
805    {
806     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);
807     else sum=0;
808     sum=sum*255/max;
809     memset(buf,(unsigned char)sum,3);
810     if(write(fd,buf,3)<3)
811     {
812      puts("failed writing rgb values to bmp file");
813      return-1;
814     }
815    } 
816    if(foo%4)
817    { 
818     memset(buf,0,4-foo%4);
819     if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
820     {
821      puts("failed writing 4 byte ending");
822      return -1;
823     }
824    }
825   }
826  }
827  close(fd);
828
829  return 1;
830 }
831
832 int save_to_file(char *sf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
833 {
834  int sf_fd,c;
835
836  if((sf_fd=open(sf,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
837  {
838   puts("cannot open save file");
839   return -1;
840  }
841  if(write(sf_fd,d3_l,sizeof(d3_lattice))<sizeof(d3_lattice))
842  {
843   puts("failed saving d3 lattice struct");
844   return -1;
845  }
846  if(write(sf_fd,my_inf,sizeof(info))<sizeof(info))
847  {
848   puts("failed saving info struct");
849   return-1;
850  }
851  c=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
852  if(write(sf_fd,d3_l->status,c*sizeof(unsigned char))<c*sizeof(unsigned char))
853  {
854   puts("failed saving status of d3 lattice sites");
855   return -1;
856  }
857  if(write(sf_fd,d3_l->extra,c*sizeof(int))<c*sizeof(int))
858  {
859   puts("failed saving sites concentration");
860   return -1;
861  }
862  close(sf_fd);
863
864  return 1;
865 }
866
867 int load_from_file(char *lf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
868 {
869
870  int lf_fd,c,pos,end,data,data_len,strip;
871
872  if((lf_fd=open(lf,O_RDONLY))<0)
873  {
874   puts("cannot open load file");
875   return -1;
876  }
877  if(read(lf_fd,d3_l,sizeof(d3_lattice))<sizeof(d3_lattice))
878  {
879   puts("failed reading d3 lattice struct");
880   return -1;
881  }
882  pos=lseek(lf_fd,0,SEEK_CUR);
883  printf("psition: %d (%d)\n",pos,sizeof(d3_lattice));
884  data=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
885  data_len=data*(sizeof(int)+sizeof(unsigned char));
886  printf("there are %d volumes so we need %d of bytes\n",data,data_len);
887  end=lseek(lf_fd,0,SEEK_END);
888  c=end-pos-data_len;
889  printf("end: %d => length: %d => guessed info size: %d bytes\n",end,end-pos,c);
890  strip=sizeof(info)-c;
891  printf("as real programs info size is %d, we strip %d bytes\n",sizeof(info),strip);
892  lseek(lf_fd,pos,SEEK_SET);
893  c=sizeof(info);
894  if(strip>0) c-=strip;
895  if(c<0)
896  {
897   puts("info smaller then strip size");
898   return -1;
899  }
900  if(read(lf_fd,my_inf,c)<c)
901  {
902   puts("failed reading info struct");
903   return-1;
904  }
905  if(strip>0) memset(my_inf+c,0,strip);
906  if(strip<0) lseek(lf_fd,(-1*strip),SEEK_CUR);
907  c=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
908  if((d3_l->status=(unsigned char*)malloc(c*sizeof(unsigned char)))==NULL)
909  {
910   puts("cannot allocate status buffer");
911   return -1;
912  }
913  if((d3_l->extra=(int *)malloc(c*sizeof(int)))==NULL)
914  {
915   puts("cannot allocate concentration buffer");
916   return -1;
917  }
918  if(read(lf_fd,d3_l->status,c*sizeof(unsigned char))<c*sizeof(unsigned char))
919  {
920   puts("failed reading status of d3 lattice sites");
921   return -1;
922  }
923  if(read(lf_fd,d3_l->extra,c*sizeof(int))<c*sizeof(int))
924  {
925   puts("failed reading sites concentration");
926   return -1;
927  }
928  close(lf_fd);
929
930  return 1;
931 }
932
933 int convert_file(char *cf,d3_lattice *d3_l)
934 {
935 #ifndef MAC
936  int x,y,z;
937  int c_fd;
938
939  if((c_fd=open(cf,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
940  {
941   puts("cannot open convert file");
942   return -1;
943  }
944  dprintf(c_fd,"# created by nlsop (gnuplot format)\n");
945  for(x=0;x<d3_l->max_x;x++)
946  {
947   for(y=0;y<d3_l->max_y;y++)
948   {
949    for(z=0;z<d3_l->max_z;z++)
950    {
951     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);
952    }
953   }
954  }
955  close(c_fd);
956 #endif
957
958  return 1;
959 }
960
961 int get_c_ratio(double *c_ratio,char *pfile,info *my_info,d3_lattice *d3_l)
962 {
963  double all,a,b,d;
964  int i,k;
965  int p_fd;
966  unsigned char buf[32];
967  char *p;
968  unsigned char c;
969
970  if((p_fd=open(pfile,O_RDONLY))<0)
971  {
972   puts("cannot open profile file");
973   return -1;
974  }
975  k=1;
976  d=0;
977  all=0;
978  while(k)
979  {
980   for(i=0;i<32;i++)
981   {
982    k=read(p_fd,&c,1);
983    buf[i]=c;
984    if(c=='\n') break;
985   }
986   if(k)
987   {
988    p=strtok(buf," ");
989    a=atof(p)/10; /* nm */
990    p=strtok(NULL," ");
991    b=atof(p);
992    if(a<=d3_l->max_z*CELL_LENGTH) d+=b;
993    all+=b;
994   }
995  }
996  *c_ratio=d/all;
997  close(p_fd);
998
999  return 1;
1000 }
1001
1002 u32 get_reject_graph(info *my_info,d3_lattice *d3_l,char *file,u32 *graph) {
1003  double a,b;
1004  int i,j,k;
1005  int fd;
1006  char buf[32],*p;
1007  unsigned char *flag;
1008  u32 max;
1009
1010  max=0;
1011  if((fd=open(file,O_RDONLY))<0)
1012  {
1013   puts("cannot open file to calculate rejection graph");
1014   return -1;
1015  }
1016  if((flag=(unsigned char *)malloc(d3_l->max_z))==NULL)
1017  {
1018   puts("cannot malloc flag memory for rejection graph");
1019   return -1;
1020  }
1021  memset(flag,0,d3_l->max_z);
1022  memset(graph,0,d3_l->max_z*sizeof(u32));
1023  /* get fixpoints */
1024  k=1;
1025  while(k)
1026  {
1027   for(i=0;i<32;i++)
1028   {
1029    k=read(fd,&buf[i],1);
1030    if((buf[i]=='\n')||(k==0)) break;
1031   }
1032   if(k)
1033   {
1034    p=strtok(buf," ");
1035    a=atof(p)/10; /* nm */
1036    p=strtok(NULL," ");
1037    b=atof(p);
1038    if(a>d3_l->max_z*CELL_LENGTH) k=0;
1039    else 
1040    {
1041     graph[(int)(a/CELL_LENGTH)]=(int)(URAND_MAX/100*b);
1042     flag[(int)(a/CELL_LENGTH)]=1;
1043    }
1044   }
1045  }
1046  /* do (linear) interpolation here! */
1047  i=0;
1048  a=0;
1049  while(i<d3_l->max_z)
1050  {
1051   /* graph[0] is 0! */
1052   j=i;
1053   i++;
1054   while(flag[i]==0&&i<d3_l->max_z) i++;
1055   for(k=j+1;k<i;k++) graph[k]=(int)((k-j)*((int)graph[i]-(int)graph[j])/(i-j))+graph[j];
1056   if(graph[i]>max) max=graph[i];
1057  }
1058
1059  free(flag);
1060
1061 #ifdef DEBUG_INTERPOL_PROFILE
1062  printf("debug: %s (interpolated profile)\n",file);
1063  for(i=0;i<d3_l->max_z;i++) printf("%d %d\n",i,graph[i]);
1064 #endif
1065
1066  return max;
1067 }
1068
1069 int main(int argc,char **argv)
1070 {
1071  u32 x,y,z,x_c,y_c,z_c;
1072  int i,j,quit,escape,switchmode,nowait,bmp,ac_distr;
1073  int refresh,resave;
1074  int c_step;
1075  char s_file[MAX_CHARS];
1076  char s_file_tmp[MAX_CHARS];
1077  char l_file[MAX_CHARS];
1078  char c_file[MAX_CHARS];
1079  char p_file[MAX_CHARS];
1080  char n_e_file[MAX_CHARS];
1081  char convert;
1082  char r_file[MAX_CHARS];
1083 #ifdef USE_DFB_API
1084  char xyz_txt[MAX_TXT];
1085  char status_txt[MAX_TXT];
1086  char conc_txt[MAX_TXT];
1087  char steps_txt[MAX_TXT];
1088  char cc_txt[MAX_TXT];
1089  char a_txt[MAX_TXT];
1090  char s_txt[MAX_TXT];
1091  char ballistic_txt[MAX_TXT];
1092  char carbon_txt[MAX_TXT];
1093  char stress_txt[MAX_TXT];
1094  char r_txt[MAX_TXT];
1095  char zdiff_txt[MAX_TXT];
1096  char diff_txt[MAX_TXT];
1097  char dr_ac_txt[MAX_TXT];
1098  char dr_cc_txt[MAX_TXT];
1099  char dose_txt[MAX_TXT];
1100  char mode_txt[MAX_TXT];
1101  char hpi_txt[MAX_TXT];
1102  char csat_txt[MAX_TXT];
1103  char *arg_v[MAX_ARGV];
1104 #endif
1105  d3_lattice d3_l;
1106  info my_info;
1107  unsigned char mode;
1108  //double c_ratio;
1109 #ifdef USE_DFB_API
1110  int max_extra;
1111 #endif
1112  u32 *c_profile;
1113  u32 *n_e_loss;
1114  u32 ne_max,ip_max;
1115  u32 nel_z;
1116
1117  d3_l.max_x=_X;
1118  d3_l.max_y=_Y;
1119  d3_l.max_z=_Z;
1120  my_info.steps=STEPS;
1121  my_info.range=RANGE;
1122  refresh=REFRESH;
1123  resave=RESAVE;
1124  my_info.s=S_D;
1125  my_info.b=B_D;
1126  my_info.c=C_D;
1127  my_info.cc=CC;
1128  my_info.dr_ac=DR_AC;
1129  my_info.diff_rate=DIFF_RATE;
1130  my_info.cpi=CPI;
1131  my_info.s_rate=S_RATE;
1132  nowait=0;
1133  quit=0;
1134  escape=0;
1135  switchmode=0;
1136  c_step=0;
1137  strcpy(s_file,"");
1138  strcpy(l_file,"");
1139  strcpy(c_file,"");
1140  strcpy(p_file,IMP_PROFILE);
1141  strcpy(n_e_file,NEL_PROFILE);
1142  convert=0;
1143  strcpy(r_file,"");
1144  mode=0;
1145  ne_max=0;
1146  ip_max=0;
1147
1148 #ifdef MORE_PRINTF
1149  printf("reading argv ...");
1150 #endif
1151
1152  for(i=1;i<argc;i++)
1153  {
1154   if(argv[i][0]=='-')
1155   {
1156    switch(argv[i][1])
1157    {
1158     case 'h':
1159      usage();
1160      return -1;
1161     case 'n':
1162      nowait=1;
1163      break;
1164     case 'x':
1165      d3_l.max_x=atoi(argv[++i]);
1166      break;
1167     case 'y':
1168      d3_l.max_y=atoi(argv[++i]);
1169      break;
1170     case 'z':
1171      d3_l.max_z=atoi(argv[++i]);
1172      break;
1173     case 's':
1174      my_info.steps=atoi(argv[++i]);
1175      break;
1176     case 'd':
1177      refresh=atoi(argv[++i]);
1178      break;
1179     case 'r':
1180      my_info.range=atoi(argv[++i]);
1181      break;
1182     case 'f':
1183      my_info.s=atof(argv[++i]);
1184      break;
1185     case 'p':
1186      my_info.b=atof(argv[++i]);
1187      break;
1188     case 'F':
1189      my_info.c=atof(argv[++i]);
1190      break;
1191     case 'W':
1192      resave=atoi(argv[++i]);
1193      break;
1194     case 'C':
1195      strcpy(l_file,argv[++i]);
1196      if(i<argc-1) if(argv[i+1][0]!='-') strcpy(c_file,argv[++i]);
1197      convert=1;
1198      break;
1199     case 'D':
1200      my_info.dr_ac=atof(argv[++i]);
1201      break;
1202     case 'e':
1203      my_info.diff_rate=atoi(argv[++i]);
1204      break;
1205     case 'L':
1206      strcpy(l_file,argv[++i]);
1207      break;
1208     case 'S':
1209      strcpy(s_file,argv[++i]);
1210      break;
1211     case 'R':
1212      strcpy(r_file,argv[++i]);
1213      break;
1214     case 'P':
1215      strcpy(p_file,argv[++i]);
1216      break;
1217     case 'N':
1218      strcpy(n_e_file,argv[++i]);
1219      break;
1220     case 'g':
1221      strcpy(l_file,argv[++i]);
1222      if(i<argc-1) if(argv[i+1][0]!='-') c_step=atoi(argv[++i]);
1223      break;
1224     case 'H':
1225      my_info.cpi=atoi(argv[++i]);
1226      break;
1227     case 'm':
1228      my_info.s_rate=atoi(argv[++i]);
1229      break;
1230     default:
1231      usage();
1232      return -1;
1233    }
1234   } else usage();
1235  }
1236
1237 #ifdef MORE_PRINTF
1238  printf(" done\n");
1239 #endif
1240
1241  x=d3_l.max_x/2-1;
1242  y=d3_l.max_y/2-1;
1243  z=d3_l.max_z/2-1;
1244
1245 #ifdef NODFB
1246  if(!strcmp(s_file,""))
1247  {
1248   puts("NODFB defined, run with -S option");
1249   return -1;
1250  }
1251 #endif
1252
1253 #ifdef MORE_PRINTF
1254  printf("rand init ...");
1255 #endif
1256
1257  if(!strcmp(r_file,"")) rand_init(NULL);
1258  else rand_init(r_file);
1259
1260 #ifdef MORE_PRINTF
1261  printf(" done\n");
1262  printf("allocating data ...");
1263 #endif
1264
1265  if(!strcmp(l_file,""))
1266  {
1267   i=d3_l.max_x*d3_l.max_y*d3_l.max_z;
1268 #ifdef USE_DFB_API
1269   d3_lattice_init(&argc,argv,&d3_l);
1270 #endif
1271   if((d3_l.status=(unsigned char *)malloc(i*sizeof(unsigned char)))==NULL)
1272   {
1273    puts("failed allocating status buffer");
1274    return -1;
1275   }
1276   memset(d3_l.status,0,i*sizeof(unsigned char));
1277   if((d3_l.extra=(int *)malloc(i*sizeof(int)))==NULL)
1278   {
1279    puts("failed allocating concentration buffer");
1280    return -1;
1281   }
1282   memset(d3_l.extra,0,i*sizeof(int));
1283  } else
1284  {
1285   load_from_file(l_file,&d3_l,&my_info);
1286   if(convert) 
1287   {   
1288    if(!strcmp(c_file,"")) sprintf(c_file,"%s_gnuplot",l_file);
1289    printf("converting file %s to %s\n",l_file,c_file);
1290    convert_file(c_file,&d3_l);
1291    puts("done");
1292    return 1;
1293   }
1294 #ifdef USE_DFB_API
1295   else d3_lattice_init(&argc,argv,&d3_l);
1296 #endif
1297  }
1298
1299 #ifdef MORE_PRINTF
1300  printf(" done\n");
1301 #endif
1302
1303 #ifdef USE_DFB_API
1304  d3_event_init(&d3_l);
1305 #endif
1306
1307 #ifdef USE_DFB_API
1308  strcpy(a_txt,"args:");
1309  sprintf(s_txt,"steps: %d",my_info.steps);
1310  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));
1311  sprintf(r_txt,"pressure range: %d",my_info.range);
1312  sprintf(stress_txt,"stress term: %f",my_info.s);
1313  sprintf(ballistic_txt,"ballistic term: %f",my_info.b);
1314  sprintf(carbon_txt,"carbon term: %f",my_info.c);
1315  sprintf(dr_ac_txt,"a/c diffusion rate: %f",my_info.dr_ac);
1316  sprintf(zdiff_txt,"diffusion in z direction: yes");
1317  sprintf(diff_txt,"diffusion every %d steps",my_info.diff_rate);
1318  strcpy(mode_txt,"view: a/c mode");
1319  sprintf(hpi_txt,"hits per ion: %d",my_info.cpi);
1320  sprintf(csat_txt,"sputter rate (3nm/#c): %d",my_info.s_rate);
1321  arg_v[1]=mode_txt;
1322  arg_v[2]=xyz_txt;
1323  arg_v[3]=status_txt;
1324  arg_v[4]=conc_txt;
1325  arg_v[5]=NULL;
1326  arg_v[6]=steps_txt;
1327  arg_v[7]=cc_txt;
1328  arg_v[8]=NULL;
1329  arg_v[9]=a_txt;
1330  arg_v[10]=s_txt;
1331  arg_v[11]=dose_txt;
1332  arg_v[12]=diff_txt;
1333  arg_v[13]=zdiff_txt;
1334  arg_v[14]=r_txt;
1335  arg_v[15]=ballistic_txt;
1336  arg_v[16]=carbon_txt;
1337  arg_v[17]=stress_txt;
1338  arg_v[18]=dr_ac_txt;
1339  arg_v[19]=dr_cc_txt;
1340  arg_v[20]=hpi_txt;
1341  arg_v[21]=csat_txt;
1342  arg_v[22]=NULL;
1343  arg_v[23]=NULL;
1344  arg_v[24]=NULL;
1345  arg_v[25]=NULL;
1346 #endif
1347
1348 #ifdef MORE_PRINTF
1349  printf("random rejection graphs ...");
1350 #endif
1351
1352  /* compute graphs for random number rejection method */
1353  if((c_profile=(u32 *)malloc(d3_l.max_z*sizeof(unsigned int)))==NULL)
1354  {
1355   puts("failed allocating memory for carbon profile graph");
1356   return -1;
1357  }
1358  if((n_e_loss=(u32 *)malloc(d3_l.max_z*sizeof(unsigned int)))==NULL)
1359  {
1360   puts("failed allocating memory for nuclear energy loss graph");
1361   return -1;
1362  }
1363  ip_max=get_reject_graph(&my_info,&d3_l,p_file,c_profile);
1364  ne_max=get_reject_graph(&my_info,&d3_l,n_e_file,n_e_loss);
1365
1366 #ifdef MORE_PRINTF
1367  printf(" done\n");
1368 #endif
1369
1370
1371  if((!strcmp(l_file,""))||(c_step))
1372  {
1373
1374   /* this should be obsolete - z is high enough - we check now! */
1375   if(c_profile[d3_l.max_z-1]!=0)
1376   {
1377    printf("max_z (%d) too small - sputtering not possible\n",d3_l.max_z);
1378    return -1;
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   /* sputtering realy possible ?*/
1388   if(n_e_loss[d3_l.max_z-1]!=0)
1389    printf("warning: max_z (%d) too small - there may be amorphous volumes\n",d3_l.max_z);
1390
1391 #ifdef DEBUG_RAND
1392  i=0;
1393  while(1)
1394  {
1395 #ifdef DEBUG_CP
1396   printf("%d\n",get_rand_reject(d3_l.max_z,ip_max,c_profile));
1397 #endif
1398 #ifdef DEBUG_NEL
1399   printf("%d\n",get_rand_reject(d3_l.max_z,ne_max,n_e_loss));
1400 #endif
1401 #ifdef DEBUG_NORM
1402   printf("%d\n",get_rand(d3_l.max_z));
1403 #endif
1404  if(i==10000000) return 1;
1405  i++;
1406  }
1407 #endif
1408
1409 #ifdef MORE_PRINTF
1410   printf("starting simulation ... now! :)\n");
1411 #endif
1412
1413   i=(c_step?c_step:0);
1414   while((i<my_info.steps) && (quit==0) && (escape==0))
1415   {
1416 #ifdef MORE_PRINTF
1417    if(i%refresh==0) printf("step: %d\n",i);
1418 #endif
1419    for(j=0;j<my_info.cpi;j++)
1420    {
1421     x_c=get_rand(d3_l.max_x);
1422     y_c=get_rand(d3_l.max_y);
1423     // z_c=get_rand_reject(d3_l.max_z,ne_max,n_e_loss);
1424     z_c=get_rand(d3_l.max_z);
1425     nel_z=URAND_MAX*(1.0*n_e_loss[z_c]/ne_max);
1426     process_cell(&d3_l,x_c,y_c,z_c,&my_info,nel_z);
1427    }
1428    distrib_c(&d3_l,&my_info,i,ip_max,c_profile);
1429 #ifdef USE_DFB_API
1430    if(i%refresh==0)
1431    {
1432     sprintf(xyz_txt,"x: %d  y: %d  z: %d",x+1,y+1,z+1);
1433     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');
1434     sprintf(conc_txt,"conc: %d",*(d3_l.extra+x+y*d3_l.max_x+z*d3_l.max_x*d3_l.max_y));
1435     sprintf(steps_txt,"step: %d",i);
1436     sprintf(cc_txt,"total c: %d",my_info.cc);
1437     d3_lattice_draw(&d3_l,x,y,z,25,arg_v,mode,0,NULL,0,NULL,0);
1438    }
1439 #endif
1440    if(i%resave==0 && strcmp(s_file,"") && resave!=0 && i!=0)
1441    {
1442     sprintf(s_file_tmp,"%s_%d_of_%d",s_file,i,my_info.steps);
1443     save_to_file(s_file_tmp,&d3_l,&my_info);
1444 #ifdef NODFB
1445     printf("saved %s\n",s_file_tmp);
1446 #endif
1447    }
1448    i++;
1449    if(i%my_info.s_rate==0) sputter(&d3_l);
1450   }
1451  }
1452
1453  if(strcmp(s_file,""))
1454  {
1455    printf("saved %s\n",s_file);
1456    save_to_file(s_file,&d3_l,&my_info);
1457  }
1458
1459 #ifdef USE_DFB_API
1460  /* allocating buffer for pressure values */
1461  if((d3_l.v_ptr=malloc(d3_l.max_x*d3_l.max_y*d3_l.max_z*sizeof(unsigned char)))==NULL)
1462  {
1463   puts("cannot allocate buffer for pressure values");
1464   return -1;
1465  }
1466  /* calc values */
1467  calc_pressure(&d3_l,my_info.range);
1468  max_extra=calc_max_extra(&d3_l);
1469
1470  while((quit==0) && (escape==0) && (nowait==0))
1471  {
1472   /* bahh! */
1473   if(switchmode==0) mode=0;
1474   if(switchmode==1) mode=1;
1475   if(switchmode==2) mode=2;
1476   if(switchmode==3) mode=3;
1477   /* end of bahh! */
1478   sprintf(xyz_txt,"x: %d  y: %d  z: %d",x+1,y+1,z+1);
1479   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');
1480   sprintf(conc_txt,"conc: %d",*(d3_l.extra+x+y*d3_l.max_x+z*d3_l.max_x*d3_l.max_y));
1481   sprintf(steps_txt,"step: end");
1482   sprintf(cc_txt,"total c: %d",my_info.cc);
1483   if(switchmode==0) strcpy(mode_txt,"view: a/c mode");
1484   if(switchmode==1) strcpy(mode_txt,"view: c conc mode");
1485   if(switchmode==2) strcpy(mode_txt,"view: a pressure mode");
1486   if(switchmode==3) strcpy(mode_txt,"view: a/c + profiles mode");
1487   d3_lattice_draw(&d3_l,x,y,z,25,arg_v,mode,max_extra,c_profile,ip_max,n_e_loss,ne_max);
1488   bmp=0;
1489   ac_distr=0;
1490   scan_event(&d3_l,&x,&y,&z,&quit,&escape,&switchmode,&bmp,&ac_distr);
1491   if(bmp) write_bmp(&d3_l,bmp,x,y,z,max_extra);
1492   if(ac_distr) write_ac_distr(&d3_l,ac_distr);
1493  }
1494
1495  d3_lattice_release(&d3_l);
1496 #endif
1497
1498  return 1;
1499 }