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gvie_cycle2.c
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#include <stdio.h>
#include <mpi.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
// taille du talbeau : hauteur 600 largeur 800
#define HM 600
#define LM 800
// nombre maximal d'itérations
#define ITER 10000
/* longueur cycle recherche de cycle (-1) */
#define LONGCYCLE 51
// utilisé pour mesurer le temps d'exécution
#define DIFFTEMPS(a,b) (((b).tv_sec - (a).tv_sec) + ((b).tv_usec - (a).tv_usec)/1000000.)
// tableau de cellules de taille (HM*LM)
typedef unsigned char tab[HM][LM];
// prédéclarations des fonctions utiles
void init( tab );
void
nouv( tab, tab );
int egal( tab, tab );
// variable globale sinon stack overflow...
tab tt[LONGCYCLE];// tableau de tableaux
// fonction de comparaison de deux tableaux a et b,
// renvoie vrai s'ils sont égaux, faux sinon.
/* Note: ajouter __attribute__ ((noinline)) pour faire des mesures de performance avec gprof */
int egal( tab a, tab b )
{
int i,j;
for( i=0 ; i<HM ; i++ )
for( j=0 ; j<LM ; j++ )
if( a[i][j] != b[i][j] )
return( 0 ); /* si on trouve une différence on s'arrête */
return( 1 ); /* les deux tableaux sont identiques */
}
// initialisation d'un tableau intéressant
void init( tab t )
{
int i,j;
for( i=0 ; i<HM ; i++ )
for( j=0 ; j<LM ; j++ )
t[i][j] = 0;
/* // un marcheur en haut à gauche, qui va percuter ...
t[10][10] = 1;
t[10][11] = 1;
t[10][12] = 1;
t[9][12] = 1;
t[8][11] = 1;
// ... une structure qui se stabilise rapidement vers (50,50)
t[55][50] = 1;
t[54][51] = 1;
t[54][52] = 1;
t[55][53] = 1;
t[56][50] = 1;
t[56][51] = 1;
t[56][52] = 1;
*/
// un "mathusalhem" : le gland.
t[150][100] = 1;
t[151][100] = 1;
t[151][102] = 1;
t[153][101] = 1;
t[154][100] = 1;
t[155][100] = 1;
t[156][100] = 1;
// en bas : une structure avec un cycle de 3 (une croix)
int croix[][2]= { {0,3}, {1,3}, {1,2}, {1,1} }; // un 8ième de croix
for( i=0 ; i<4 ; i++ ) // les 4 coordonnées du tableau
for( j=0 ; j<4; j++ ) // multipliées 4*2 fois
{
t[260+((j%2)?(1+croix[i][0]):(-croix[i][0]))][200+((j<2)?(1+croix[i][1]):(-croix[i][1]))] = 1;
t[260+((j%2)?(1+croix[i][1]):(-croix[i][1]))][200+((j<2)?(1+croix[i][0]):(-croix[i][0]))] = 1;
}
// à droite : un octogone à cycle 5
int octo[][2]= { {0,3}, {1,2} }; // un 8ième de croix
for( i=0 ; i<2 ; i++ ) // les 4 coordonnées du tableau
for( j=0 ; j<4; j++ ) // multipliées 4*2 fois
{
t[150+((j%2)?(1+octo[i][0]):(-octo[i][0]))][300+((j<2)?(1+octo[i][1]):(-octo[i][1]))] = 1;
t[150+((j%2)?(1+octo[i][1]):(-octo[i][1]))][300+((j<2)?(1+octo[i][0]):(-octo[i][0]))] = 1;
}
}
// calcule le nombre de voisins de la case (i,j) du tableau t.
int nbvois( tab t, const int i, const int j )
{
int n=0;
if( i>0 )
{ /* i-1 */
if( j>0 )
if( t[i-1][j-1] )
n++;
if( t[i-1][j] )
n++;
if( j<LM-1 )
if( t[i-1][j+1] )
n++;
}
/* i */
if( j>0 )
if( t[i][j-1] )
n++;
if( j<LM-1 )
if( t[i][j+1] )
n++;
if( i<HM-1 )
{ /* i+1 */
if( j>0 )
if( t[i+1][j-1] )
n++;
if( t[i+1][j] )
n++;
if( j<LM-1 )
if( t[i+1][j+1] )
n++;
}
return( n );
}
// calcule un nouveau tableau en fonction d'un ancien
void calcnouv( tab t, tab n, int rank, int size )
{
int i,j, v;
for( i=HM/size*rank ; i<HM/size*(rank+1) ; i++ )
{
for( j=0 ; j<LM ; j++ )
{
v = nbvois( t, i, j );
if( v==3 ) // 3 voisins : survie ou naissance
n[i][j] = 1;
else if( v==2 ) // 2 voisins : survie
n[i][j] = t[i][j];
else // sinon : mort
n[i][j] = 0;
}
}
}
int main(int *argc, char ***argv)
{
int i, j;
int rank;
int size;
int *subtab;
int subtaille;
subtaille=HM/size;
subtab = (int *)malloc(subtaille *sizeof(int));
struct timeval tv_init, tv_end;
if (MPI_Init(&argc, &argv))
{
fprintf(stderr,'erreur initialisation');
exit(1);
}
init( tt[0] );
gettimeofday( &tv_init, NULL);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
//MPI_Scatter(tt,HM*LM,MPI_INT,HM*LM,subtaille,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
for( i=0 ; i<ITER ; i++ )
{
/* calcul du nouveau tableau i+1 en fonction du tableau i */
calcnouv( tt[i%LONGCYCLE], tt[(i+1)%LONGCYCLE], rank );
/* comparaison du nouveau tableau avec les (LONGCYCLE-1) précédents */
for( j=1 ; j<LONGCYCLE ; j++ )
if( egal( tt[(i+1)%LONGCYCLE], tt[(i+1+j)%LONGCYCLE] ) )
{
// on a trouvé le tableau identique !
gettimeofday( &tv_end, NULL);
printf( "Cycle trouve : iteration %d, longueur %d\n",
i+1-(LONGCYCLE-j),
LONGCYCLE-j );
printf( "Calcul : %lfs.\n", DIFFTEMPS(tv_init,tv_end) );
return( 0 );
}
}
gettimeofday( &tv_end, NULL);
printf( "pas de cycle trouve en %d itérations\n", ITER );
printf( "Calcul : %lfs.\n", DIFFTEMPS(tv_init,tv_end) );
MPI_Finalize();
return( 0 );
}