/*Questo programma calcola un valore approssimato di P greco utilizzando il metodo  un algoritmo parallelo.
Richiede l'inserimento di un numero, il quale indica la quantità di rettangoli
usati nel calcolo.
Più il numero di rettangoli è alto più il calcolo del p greco sarà preciso.
Per evidenziare l'errore generato nel calcolo,abbiamo inserito il numero P greco puro,
e mediante una sottrazione tra il P greco puro e il P greco calcolato otterremo l'errore.*/

#include "mpi.h"
#include <stdio.h>
#include <math.h>

double f(double);                                            //Dichiarazione del prototipo della funzione

double f(double a)
{
	 return (4.0 / (1.0 + a*a));
}

int main(int argc,char *argv[])
{
	 int done = 0, n, myid, numprocs, i;
	 double PI25DT = 3.141592653589793238462643;
	 double mypi, pi, h, sum, x;
	 double startwtime = 0.0, endwtime;
	 int  namelen;
	 char processor_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];

	 MPI_Init(&argc,&argv);                                   //chiamata alla funzione MPI_int che informa
																				//il sistema operativo che si sta eseguendo un programma MPI
	 MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);            //funzione che restituisce il numero totale di processi allocati
	 MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);              //funzione che restituisce il numero del processo che l’ha chiamata.

	 if (argc<=1) {                                   //Controlla se abbiamo inserito il numero di rettangoli
	 printf("Insert the parametres\n");               //altrimenti chiude il programma con un messaggio di errore
	 fflush(stdout);
	 MPI_Finalize;
	 return 0;
	 }
	 else
	 n = atoi(argv[1]);											  //Variabile contenente il numero di rettangoli definito dall'utente

	 fprintf(stdout,"Process %d of %d is on %s\n",
		 myid, numprocs, processor_name);
	 fflush(stdout);

	 if (myid == 0)                                          //Controllo se nessun processo è stato
	startwtime = MPI_Wtime();                                //ancora avviato,avvia il conteggio del tempo

	 MPI_Bcast(&n, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);           //Funzione che manda all'anello i dati da calcolare
																				//&n numero rettangoli,MPI_INT numero del processo,MPI_COMM_WORLD a
																				//chi mandare il mesdsaggio per il calcolo in questo caso a tutti

	 h   = 1.0 / (double) n;
	 sum = 0.0;
																				//metodo migliore per il conteggio
	 for (i = myid + 1; i <= n; i += numprocs)               //inizia dal valore più grande e poi retrocede
	 {
	x = h * ((double)i - 0.5);
	sum += f(x);
	 }
	 mypi = h * sum;

	 MPI_Reduce(&mypi, &pi, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD); //Funzione che riceve dall'anello i dat calcolati
																				//&myip da chi viene ricevuto il dato,&pi in numero del p greco parziale,
																				//MPI_DOUBLE di che tipo è la variabile,MPI_SUM fa la somma di tutti i dati ricevuti
																				//MPI_COMM_WORLD da chi riceve i dati

	 if (myid == 0) {                                         //cotrolla se i processi avviati sono stati tutti
	endwtime = MPI_Wtime();                                   //conclusi e poi blocca il tempo
	printf("pi is approximately %.16f, Error is %.16f\n",     //stampa a video dei dati calcolati e dell'errore
			 pi, fabs(pi - PI25DT));
	printf("wall clock time = %f\n", endwtime-startwtime);    //stampa a video del tempo usato per il calcolo
	fflush(stdout);
	 }

	 MPI_Finalize();                                 //Chiusura della funzione che informa il sistema operativo di un programma MPI
	 return 0;
}