// ping_pong.cc
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// Datendurchsatz in Abhaengigkeit von Paketgroesse ermitteln

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include "mpi.h"

using namespace std;

const int max_packet_size=0x400000;  // maximale Groesse einer Nachricht
const int count=100;  // Zahl der Nachrichten je Messung
char buff[max_packet_size];  // Sende- und Empfangspuffer

int main(void) {

  MPI::Init();  // initialisiere MPI

  int rank=MPI::COMM_WORLD.Get_rank();  // eigenen Rang und 
  int size=MPI::COMM_WORLD.Get_size();  // Zahl der Prozesse ermitteln

  if (size==2) {  // Programm soll mit genau zwei Prozessen laufen 

    ofstream out;  
    if (rank==0) {  // Ausgabefile oeffnen
      out.open("ping_pong.dat");
      if (!out)
	MPI::COMM_WORLD.Abort(EXIT_FAILURE);
      out << "# Datendurchsatz in Abhaengigkeit von Paketgroesse" << endl
	  << "# Zeitaufloesung " << MPI::Wtick() << " s" << endl
	  << "# Paketgroesse\tmittlere Zeit\tmaximale Zeit" << endl;
    }

    // Schleife ueber verschiedene Paketgroessen
    int packet_size=1;
    while (packet_size<=max_packet_size) {
      double t_av=0.0;
      double t_max=0.0;
      // Schleife ueber viele Nachrichten
      for (int i=0; i<count; ++i) {
	MPI::COMM_WORLD.Barrier();  // Prozesse synchronisieren
	// Nachrichten senden bzw. empfangen
	if (rank==0) {
          MPI::COMM_WORLD.Barrier();  // Prozesse synchronisieren
	  double t=MPI::Wtime();      // Startzeit
	  MPI::COMM_WORLD.Send(buff, packet_size, MPI::CHAR, 1, 0);
 	  MPI::COMM_WORLD.Barrier();  // Prozesse synchronisieren
          t=MPI::Wtime()-t;           // Zeitdifferenz
	  t_av+=t;
	  if (t>t_max)
	    t_max=t;
	} else {
	  MPI::COMM_WORLD.Barrier();  // Prozesse synchronisieren
	  MPI::COMM_WORLD.Recv(buff, packet_size, MPI::CHAR, 0, 0);
 	  MPI::COMM_WORLD.Barrier();  // Prozesse synchronisieren
	}
      }
      if (rank==0) {  // Ergebnisse ausgeben
        t_av/=count;
	out << packet_size << "\t\t" << t_av << "\t" << t_max << endl;
      }
      packet_size*=2;  // Paketgroesse verdoppeln
    }

    if (rank==0)  // Ausgabefile schliessen
      out.close();
  }
  
  MPI::Finalize();  // beende MPI
  
  return EXIT_SUCCESS;
}