course/semester2/pprog/assignment1/mthread/nbody.h

   1 #ifndef _NBODY_H
   2 #define _NBODY_H
   3
   4 /**
   5  * @file nbody.h
   6  * @author Sam Moore (205030628)
   7  * @purpose N-Body simulator: declarations of simulation related parameters
   8  */
   9
  10 #define NUM_THREADS 4
  11
  12 #include <pthread.h>
  13 #include <stdbool.h>
  14
  15 #define M_PI        3.14159265358979323846264338327950288   /* pi */
  16 #define G 6.67428E-11
  17 #define DELTA_T 0.05
  18 #define DIMENSIONS 3
  19 #define square(x) ((x)*(x))
  20
  21
  22 /**
  23  * Structure to represent a single Body
  24  * @param mass - Mass of the body
  25  * @param x - Position vector (array)
  26  * @param v - Velocity vector (array)
  27  * @param F - Net force vector (array)
  28  */
  29 typedef struct
  30 {
  31
  32         double mass;
  33         double x[DIMENSIONS];
  34         double v[DIMENSIONS];
  35         double F[DIMENSIONS];
  36
  37 } Body;
  38
  39 /**
  40  * Structure to store an array of bodies, along with the size of the array.
  41  * The universe is represented in a single System.
  42  * @param N - Size of the array
  43  * @param body - The array of bodies
  44  */
  45 typedef struct
  46 {
  47         unsigned N;
  48         Body * body;
  49
  50 } System;
  51
  52 void Body_Print(Body * a); //Print body a
  53 void Body_Force(Body * a, System * s); //Compute force on body a due to system of bodies s
  54 void Body_Velocity(Body * a); //Compute velocity of body a
  55 void Body_Position(Body * a); //Compute position of body a
  56
  57 void System_Init(System * s, char * fileName); //Initialise System (array of bodies) from a text file
  58
  59 void System_Compute(System * system); //Perform a single computation step for a System of bodies
  60 void Universe_Cleanup();
  61
  62 extern System universe; // The main array of bodies; global variable.
  63
  64
  65 /**
  66  * Multithreading stuff below here
  67  */
  68
  69 extern pthread_t compute_thread; // ID of the thread that runs Compute_Thread. Set in main()
  70 void * Compute_Thread(void * system); //Thread - Continuously perform computations for a System of bodies
  71
  72 extern bool terminate; //Will be set to true by main thread to signal children to terminate. Child threads are responsible for checking.
  73 extern pthread_mutex_t mutex_terminate; //Mutex around the "terminate" variable
  74
  75
  76 #endif //_NBODY_H