Merge "Add histogram output for 'gmx gangle'."
[alexxy/gromacs.git] / CMakeLists.txt
1 cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
2 # Keep CMake suitably quiet on Cygwin
3 set(CMAKE_LEGACY_CYGWIN_WIN32 0) # Remove when CMake >= 2.8.4 is required
4
5 # CMake modules/macros are in a subdirectory to keep this file cleaner
6 # This needs to be set before project() in order to pick up toolchain files
7 list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake/Platform)
8
9 project(Gromacs)
10 include(Dart)
11 mark_as_advanced(DART_ROOT)
12
13 set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/lib)
14 set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/lib)
15 set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/bin)
16
17 # PROJECT_VERSION should have the following structure: 
18 # VERSION-dev[-SUFFIX] where the VERSION should have the for: vMajor.vMinor.vPatch
19 #
20 # The "-dev" suffix is important to keep because it makes possible to distinguish 
21 # between a build from official release and a build from git release branch on a 
22 # machine with no git. 
23 #
24 # NOTE: when releasing the "-dev" suffix needs to be stripped off!
25 set(PROJECT_VERSION "5.0-dev")
26 # The version number of the regressiontest tarball against which this
27 # git branch can be tested. Normally, this will be the version of the
28 # last patch release. Comment the next line out for branches leading
29 # to a major/minor release.
30 set(REGRESSIONTEST_VERSION "4.6.1")
31 set(CUSTOM_VERSION_STRING ""
32     CACHE STRING "Custom version string (if empty, use hard-coded default)")
33 mark_as_advanced(CUSTOM_VERSION_STRING)
34 if (CUSTOM_VERSION_STRING)
35     set(PROJECT_VERSION ${CUSTOM_VERSION_STRING})
36 endif (CUSTOM_VERSION_STRING)
37 set(SOVERSION 8)
38 # It is a bit irritating, but this has to be set separately for now!
39 SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR "5")
40 SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR "0")
41 #SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH "0")
42
43 # The numerical gromacs version. It is 40600 for 4.6.0.
44 # The #define GMX_VERSION in gmx_header_config_h is set to this value.
45 math(EXPR NUM_VERSION 
46     "${CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR}*10000 + ${CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR}*100")
47 if(CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH)
48     math(EXPR NUM_VERSION 
49          "${NUM_VERSION} + ${CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH}")
50 endif()
51
52 # The API version tracks the numerical Gromacs version (for now).
53 # It is potentially different from the Gromacs version in the future, if
54 # the programs/libraries diverge from the presumably more stable API.
55 # The #define GMX_API_VERSION in version.h is set to this value to
56 # provide backward compatibility of software written against the Gromacs API.
57 set(API_VERSION ${NUM_VERSION})
58
59 if(CMAKE_INSTALL_PREFIX_INITIALIZED_TO_DEFAULT AND UNIX)
60     set(CMAKE_INSTALL_PREFIX "/usr/local/gromacs" CACHE STRING "Installation prefix (installation will need write permissions here)" FORCE)
61 endif()
62
63 set(GMX_INSTALL_PREFIX "" CACHE STRING "Prefix gets appended to CMAKE_INSTALL_PREFIX. For cpack it sets the root folder of the archive.")
64 mark_as_advanced(GMX_INSTALL_PREFIX)
65
66 include(gmxBuildTypeReference)
67
68 if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
69     set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release" CACHE STRING "Choose the type of build, options are: Debug Release RelWithDebInfo MinSizeRel Reference." FORCE)
70 endif(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
71
72 enable_language(C)
73 enable_language(CXX)
74
75 set(CPACK_PACKAGE_VERSION ${PROJECT_VERSION})
76 set(CPACK_PACKAGE_VENDOR "gromacs.org")
77 set(CPACK_PACKAGE_DESCRIPTION_SUMMARY "Gromacs - a toolkit for high-performance molecular simulation")
78 set(CPACK_RESOURCE_FILE_WELCOME "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/InstallWelcome.txt")
79 # Its GPL/LGPL, so they do not have to agree to a license for mere usage, but some installers require this...
80 set(CPACK_RESOURCE_FILE_LICENSE "${CMAKE_SOURCE_DIR}/COPYING")
81 set(CPACK_RESOURCE_FILE_README "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/InstallInfo.txt")
82 set(CPACK_SOURCE_IGNORE_FILES "\\\\.isreposource$;\\\\.git/;\\\\.gitignore$")
83 set(CPACK_PROJECT_CONFIG_FILE "${CMAKE_SOURCE_DIR}/CPackInit.cmake")
84 SET(CPACK_SOURCE_INSTALLED_DIRECTORIES "${CMAKE_SOURCE_DIR};/;${CMAKE_BINARY_DIR}/man;man")
85 set(CPACK_PACKAGE_CONTACT "gmx-users@gromacs.org")
86
87 #must come after all cpack settings!
88 include(CPack)
89
90 set(SOURCE_IS_GIT_REPOSITORY OFF)
91 if(EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/.git")
92     set(SOURCE_IS_GIT_REPOSITORY ON)
93 endif()
94
95 ########################################################################
96 # Check and warn if cache generated on a different host is being reused
97 ########################################################################
98 if(CMAKE_HOST_UNIX)
99     execute_process(COMMAND hostname
100                     OUTPUT_VARIABLE TMP_HOSTNAME
101                     OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)
102     if(GMX_BUILD_HOSTNAME AND NOT "${GMX_BUILD_HOSTNAME}" STREQUAL "${TMP_HOSTNAME}")
103         message(WARNING "
104             The CMake cache, probably generated on a different host (${GMX_BUILD_HOSTNAME}),
105             is being reused! This could lead to inconsitencies; therefore, it is
106             recommended to regenerate the cache!")
107     endif()
108     set(GMX_BUILD_HOSTNAME "${TMP_HOSTNAME}" CACHE INTERNAL
109             "Hostname of the machine where the cache was generated.")
110 endif()
111
112 ########################################################################
113 option(GMX_COOL_QUOTES "Enable Gromacs cool quotes" ON)
114 mark_as_advanced(GMX_COOL_QUOTES)
115
116 set(CMAKE_PREFIX_PATH "" CACHE STRING "Extra locations to search for external libraries and tools (give directory without lib, bin, or include)")
117 # User input options                                                   #
118 ########################################################################
119 option(GMX_DOUBLE "Use double precision (much slower, use only if you really need it)" OFF)
120 option(GMX_MPI    "Build a parallel (message-passing) version of GROMACS" OFF)
121 option(GMX_THREAD_MPI  "Build a thread-MPI-based multithreaded version of GROMACS (not compatible with MPI)" ON)
122 option(GMX_SOFTWARE_INVSQRT "Use GROMACS software 1/sqrt" ON)
123 mark_as_advanced(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
124 option(GMX_FAHCORE "Build a library with mdrun functionality" OFF)
125 mark_as_advanced(GMX_FAHCORE)
126
127 # decide on GPU settings based on user-settings and GPU/CUDA detection
128 include(gmxManageGPU)
129
130 # TODO: move OpenMM to contrib
131 option(GMX_OPENMM "Accelerated execution on GPUs through the OpenMM library (rerun cmake after changing to see relevant options)" OFF)
132 mark_as_advanced(GMX_OPENMM)
133
134 include(gmxDetectAcceleration)
135 if(NOT DEFINED GMX_CPU_ACCELERATION)
136     if(CMAKE_CROSSCOMPILING)
137         if("${CMAKE_SYSTEM_NAME}" MATCHES "BlueGeneQ")
138             set(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION "IBM_QPX")
139         else()
140             set(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION "None")
141         endif()
142     else(CMAKE_CROSSCOMPILING)
143         gmx_detect_acceleration(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION)
144     endif(CMAKE_CROSSCOMPILING)
145 endif(NOT DEFINED GMX_CPU_ACCELERATION)
146
147 set(GMX_CPU_ACCELERATION "@GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION@"
148     CACHE STRING "Accelerated CPU kernels. Pick one of: None, SSE2, SSE4.1, AVX_128_FMA, AVX_256, IBM_QPX")
149
150 set(GMX_FFT_LIBRARY "fftw3" 
151     CACHE STRING "FFT library choices: fftw3,mkl,fftpack[built-in]")
152 option(GMX_BUILD_OWN_FFTW "Download and build FFTW 3 during the GROMACS build process, rather than fall back on the really slow fftpack." OFF)
153 mark_as_advanced(GMX_BUILD_OWN_FFTW)
154 option(GMX_DISABLE_FFTW_MEASURE 
155        "Do not optimize FFTW setups (not needed with SSE)" OFF)
156 mark_as_advanced(GMX_DISABLE_FFTW_MEASURE)
157 set(GMX_QMMM_PROGRAM "none" 
158     CACHE STRING "QM package choices: none,gaussian,mopac,gamess,orca")
159 option(GMX_BROKEN_CALLOC "Work around broken calloc()" OFF)
160 mark_as_advanced(GMX_BROKEN_CALLOC)
161 option(GMX_MPI_IN_PLACE "Enable MPI_IN_PLACE for MPIs that have it defined" ON)
162 mark_as_advanced(GMX_MPI_IN_PLACE)
163 option(GMX_LOAD_PLUGINS "Compile with plugin support, needed to read VMD supported file formats" ON)
164 mark_as_advanced(GMX_LOAD_PLUGINS)
165
166 option(GMX_GPU  "Enable GPU acceleration" ON)
167 option(GMX_OPENMP "Enable OpenMP-based multithreading" ON)
168
169 option(GMX_GIT_VERSION_INFO "Generate git version information" ${SOURCE_IS_GIT_REPOSITORY})
170 mark_as_advanced(GMX_GIT_VERSION_INFO)
171
172 option(GMX_DEFAULT_SUFFIX "Use default suffixes for GROMACS binaries and libs (_d for double, _mpi for MPI; rerun cmake after changing to see relevant options)" ON)
173 if(UNIX)
174     option(GMX_SYMLINK_OLD_BINARY_NAMES "Create symbolic links for pre-5.0 binary names" ON)
175 endif()
176
177 if(UNIX)
178     option(GMX_PREFER_STATIC_LIBS "When finding libraries prefer static archives (not available on non-*nix platforms and it will only work if static versions of external dependencies are available and found)!" OFF)
179     mark_as_advanced(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
180 endif()
181
182 option(GMX_CYCLE_SUBCOUNTERS "Enable cycle subcounters to get a more detailed cycle timings" OFF)
183 mark_as_advanced(GMX_CYCLE_SUBCOUNTERS)
184
185 option(GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS "Don't automatically add suggested/required Compiler flags." OFF)
186 mark_as_advanced(GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS)
187
188 ######################################################################
189 # Compiler tests
190 # These need to be done early (before further tests).
191 #####################################################################
192
193 # The cmake/Check{C,CXX}CompilerFlag.cmake files in the GROMACS distribution
194 # are used with permission from CMake v2.8.9 so that GROMACS can detect
195 # invalid options with the Intel Compilers.
196 # These files should be removed from the source tree when a CMake version that
197 # includes the features in question becomes required for building GROMACS.
198 include(CheckCCompilerFlag)
199 include(CheckCXXCompilerFlag)
200
201 # Get compiler version information, needs to be done early as check that depend
202 # on compiler verison follow below.
203 include(gmxGetCompilerInfo)
204 get_compiler_version()
205
206 # First exclude compilers known to not work with OpenMP although claim to support it:
207 # gcc 4.2.1 and gcc-llvm 4.2.1 (also claims to be 4.2.1) on Mac OS X
208 # This fixes redmine 900 and needs to run before OpenMP flags are set below.
209 if (CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin" AND
210     (CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC AND C_COMPILER_VERSION AND C_COMPILER_VERSION VERSION_LESS 4.3))
211     message(STATUS "OpenMP multithreading not supported with gcc/llvm-gcc 4.2 on Mac OS X, disabled")
212     set(GMX_OPENMP OFF CACHE BOOL
213         "OpenMP multithreading not not supported with gcc/llvm-gcc 4.2 on Mac OS X, disabled!" FORCE)
214 endif()
215
216 # OpenMP check must come before other CFLAGS!
217 if(GMX_OPENMP)
218     find_package(OpenMP)
219     if(OPENMP_FOUND)
220         # CMake on Windows doesn't support linker flags passed to target_link_libraries
221         # (i.e. it treats /openmp as \openmp library file). Also, no OpenMP linker flags are needed.
222         if(NOT (WIN32 AND NOT CYGWIN))
223             if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC AND GMX_PREFER_STATIC_OPENMP AND NOT APPLE)
224                 set(OpenMP_LINKER_FLAGS "-Wl,-static -lgomp -lrt -Wl,-Bdynamic -lpthread")
225                 set(OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS "")
226             else()
227                 # Only set a linker flag if the user didn't set them manually
228                 if(NOT DEFINED OpenMP_LINKER_FLAGS)
229                     set(OpenMP_LINKER_FLAGS "${OpenMP_C_FLAGS}")
230                 endif()
231                 if(NOT DEFINED OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS)
232                     set(OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS "${OpenMP_C_FLAGS}")
233                 endif()
234             endif()
235         endif()
236     else(OPENMP_FOUND)
237         message(WARNING
238                 "The compiler you are using does not support OpenMP parallelism. This might hurt your performance a lot, in particular with GPUs. Try using a more recent version, or a different compiler. For now, we are proceeding by turning off OpenMP.")
239         set(GMX_OPENMP OFF CACHE STRING "Whether GROMACS will use OpenMP parallelism." FORCE)
240     endif(OPENMP_FOUND)
241 endif()
242
243
244 include(gmxCFlags)
245 gmx_c_flags()
246
247 # gcc 4.4.x is buggy and crashes when compiling some files with O3 and OpenMP on.
248 # Detect here whether applying a workaround is needed and will apply it later
249 # on the affected files.
250 include(gmxGCC44O3BugWorkaround)
251 gmx_check_gcc44_bug_workaround_needed(GMX_USE_GCC44_BUG_WORKAROUND)
252
253 # clang 3.0 is buggy for some unknown reason detected during adding
254 # the SSE2 group kernels for GROMACS 4.6. If we ever work out what
255 # that is, we should replace these tests with a compiler feature test,
256 # update GROMACS Redmine task #1039 and perhaps report a clang bug.
257 #
258 # In the meantime, until we require CMake 2.8.10 we cannot rely on it to detect
259 # the compiler version for us. So we need a manual check for clang 3.0.
260 include(gmxDetectClang30)
261 gmx_detect_clang_3_0(COMPILER_IS_CLANG_3_0)
262 if(COMPILER_IS_CLANG_3_0)
263     message(FATAL_ERROR "Your compiler is clang version 3.0, which is known to be buggy for GROMACS. Use a different compiler.")
264 endif()
265
266 if (CMAKE_C_COMPILER_ID STREQUAL "PGI")
267     message(WARNING "All tested PGI compiler versions (up to 12.9.0) generate binaries which produce incorrect results, or even fail to compile Gromacs. Highly recommended to use a different compiler. If you choose to use PGI, make sure to run the regressiontests.")
268 endif()
269
270 if(CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "Intel" AND C_COMPILER_VERSION VERSION_LESS "12.0.0")
271     message(WARNING "Intel compilers before 12.0.0 are not routinely tested, so there may be problems. Version 11.1 with SSE4.1 is known to produce incorrect results. It is highly recommended to use a more up-to-date compiler. If you choose to use this version, make sure you run the regressiontests.")
272 endif()
273
274 ########################################################################
275 # Set up binary and library suffixing 
276 ########################################################################
277 set(GMX_BINARY_SUFFIX "" CACHE STRING "Suffix for GROMACS binaries (default: _d for double, _mpi for MPI, _mpi_d for MPI and double).")
278 set(GMX_LIBS_SUFFIX "" 
279   CACHE STRING "Suffix for GROMACS libs (default: _d for double, _mpi for MPI, _mpi_d for MPI and double).")
280 if (GMX_DEFAULT_SUFFIX)
281   set(GMX_BINARY_SUFFIX "")
282   set(GMX_LIBS_SUFFIX "")
283   if (GMX_MPI)
284     set(GMX_BINARY_SUFFIX "_mpi")
285     set(GMX_LIBS_SUFFIX "_mpi")
286   endif(GMX_MPI)
287   if (GMX_DOUBLE)
288     set (GMX_BINARY_SUFFIX "${GMX_BINARY_SUFFIX}_d")
289     set (GMX_LIBS_SUFFIX "${GMX_LIBS_SUFFIX}_d")
290   endif(GMX_DOUBLE)
291   mark_as_advanced(FORCE GMX_BINARY_SUFFIX GMX_LIBS_SUFFIX)
292   if (NOT SUFFIX_QUIETLY)
293     message(STATUS "Using default binary suffix: \"${GMX_BINARY_SUFFIX}\"")
294     message(STATUS "Using default library suffix: \"${GMX_LIBS_SUFFIX}\"")
295   endif (NOT SUFFIX_QUIETLY)
296 else(GMX_DEFAULT_SUFFIX)
297   mark_as_advanced(CLEAR GMX_BINARY_SUFFIX GMX_LIBS_SUFFIX)
298   if (NOT SUFFIX_QUIETLY)
299     message(STATUS "Using manually set binary suffix: \"${GMX_BINARY_SUFFIX}\"")
300     message(STATUS "Using manually set library suffix: \"${GMX_LIBS_SUFFIX}\"")
301   endif (NOT SUFFIX_QUIETLY)
302 endif(GMX_DEFAULT_SUFFIX)
303 set(SUFFIX_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
304
305 set(PKG_CFLAGS "")
306 if(GMX_DOUBLE)
307     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_DOUBLE")
308 endif(GMX_DOUBLE)
309 if(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
310   set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_SOFTWARE_INVSQRT")
311 endif(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
312
313
314
315 ########################################################################
316 # Basic system tests (standard libraries, headers, functions, types)   #
317 ########################################################################
318 include(CheckIncludeFiles)
319 include(CheckIncludeFileCXX)
320 check_include_files(unistd.h     HAVE_UNISTD_H)
321 check_include_files(pwd.h        HAVE_PWD_H)
322 check_include_files(pthread.h    HAVE_PTHREAD_H)
323 check_include_files(dirent.h     HAVE_DIRENT_H)
324 check_include_files(sys/time.h   HAVE_SYS_TIME_H)
325 check_include_files(io.h                 HAVE_IO_H)
326 check_include_files(sched.h      HAVE_SCHED_H)
327
328 check_include_files(regex.h      HAVE_POSIX_REGEX)
329 check_include_file_cxx(regex     HAVE_CXX11_REGEX)
330 # TODO: It could be nice to inform the user if no regex support is found,
331 # as selections won't be fully functional.
332
333 include(CheckFunctionExists)
334 check_function_exists(strdup            HAVE_STRDUP)
335 check_function_exists(posix_memalign    HAVE_POSIX_MEMALIGN)
336 check_function_exists(memalign          HAVE_MEMALIGN)
337 check_function_exists(_aligned_malloc   HAVE__ALIGNED_MALLOC)
338 check_function_exists(gettimeofday      HAVE_GETTIMEOFDAY)
339 check_function_exists(fsync             HAVE_FSYNC)
340 check_function_exists(_fileno           HAVE__FILENO)
341 check_function_exists(fileno            HAVE_FILENO)
342 check_function_exists(_commit           HAVE__COMMIT)
343 check_function_exists(sigaction         HAVE_SIGACTION)
344 check_function_exists(sysconf           HAVE_SYSCONF)
345 check_function_exists(sched_setaffinity HAVE_SCHED_SETAFFINITY)
346 check_function_exists(sched_getaffinity HAVE_SCHED_GETAFFINITY)
347 check_function_exists(rsqrt             HAVE_RSQRT)
348 check_function_exists(rsqrtf            HAVE_RSQRTF)
349 check_function_exists(sqrtf             HAVE_SQRTF)
350
351 include(CheckLibraryExists)
352 check_library_exists(m sqrt "" HAVE_LIBM)
353 check_library_exists(m cbrt "" HAVE_CBRT)
354
355
356 include(CheckTypeSize)
357
358 check_type_size("int"           SIZEOF_INT) 
359 check_type_size("long int"      SIZEOF_LONG_INT) 
360 check_type_size("long long int" SIZEOF_LONG_LONG_INT) 
361 check_type_size("off_t"         SIZEOF_OFF_T)
362 check_type_size("void *"        SIZEOF_VOIDP)
363
364 if (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
365     set(GMX_64_BIT TRUE)
366 else (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
367     set(GMX_64_BIT FALSE)
368 endif (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
369
370 include(TestBigEndian)
371 test_big_endian(GMX_INTEGER_BIG_ENDIAN)
372
373
374 if(APPLE OR CYGWIN OR ${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES "Linux|.*BSD")
375     # Maybe Solaris should be here? Patch this if you know!
376     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT ON)
377 elseif(WIN32 OR ${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES "BlueGene")
378     # Support for shared libs on native Windows is a bit new. Its
379     # default might change later if/when we sort things out. Also,
380     # Cray should go here. What variable value can detect it?
381     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
382 else()
383     message(STATUS "Defaulting to building static libraries")
384     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
385 endif()
386
387 # Management of GROMACS options for specific toolchains should go
388 # here. Because the initial settings for some of the main options have
389 # already happened, but things like library detection and MPI compiler
390 # feature detection have not, the docstrings for any over-rides of
391 # GROMACS defaults or user settings will make sense. Also, any
392 # toolchain-related reasons for choosing whether to detect various
393 # things can be sorted out now, before the detection takes place.
394 if(${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES BlueGene)
395     include(gmxManageBlueGene)
396 endif()
397
398 if(UNIX AND GMX_PREFER_STATIC_LIBS AND SHARED_LIBS_DEFAULT)
399     if(BUILD_SHARED_LIBS)
400         # Warn the user about the combination. But don't overwrite the request.
401         message(WARNING "Searching for static libraries requested, and building shared Gromacs libraries requested. This might cause problems linking later.")
402     elseif(NOT DEFINED BUILD_SHARED_LIBS)
403         # Change default to OFF. Don't warn if it's already off.
404         message(WARNING "Searching for static libraries requested, so the GROMACS libraries will also be built statically (BUILD_SHARED_LIBS=OFF)")
405         set(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
406     endif()
407 endif()
408
409 # By now, all tool chains should have spoken up if they care about
410 # the setting of SHARED_LIBS_DEFAULT.
411 option(BUILD_SHARED_LIBS "Enable shared libraries (can be problematic e.g. with MPI, or on some HPC systems)" ${SHARED_LIBS_DEFAULT})
412
413 ########################################################################
414 #Process MPI settings
415 ########################################################################
416 include(gmxManageMPI)
417
418 ########################################################################
419 # Find external packages                                               #
420 ########################################################################
421 if(UNIX AND GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
422     # On Linux .a is the static library suffix, on Mac OS X .lib can also
423     # be used, so we'll add both to the preference list.
424     SET(CMAKE_FIND_LIBRARY_SUFFIXES ".lib;.a" ${CMAKE_FIND_LIBRARY_SUFFIXES})
425 endif()
426
427 IF( WIN32 AND NOT CYGWIN)
428   # This makes windows.h not declare min/max as macros that would break
429   # C++ code using std::min/std::max.
430   add_definitions(-DNOMINMAX)
431
432   if (NOT BUILD_SHARED_LIBS)
433       option(GMX_PREFER_STATIC_LIBS "When finding libraries prefer static system libraries (MT instead of MD)!" ON)
434       if(NOT GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
435           message(WARNING "Shared system libraries requested, and static Gromacs libraries requested.")
436       endif()
437   else()
438       message(FATAL_ERROR "BUILD_SHARED_LIBS not yet working for Windows in the master branch")
439       option(GMX_PREFER_STATIC_LIBS "When finding libraries prefer static system libraries (MT instead of MD)!" OFF)
440       if(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
441           #this combination segfaults (illigal passing of file handles)
442           message(FATAL_ERROR "Static system libraries requested, and shared Gromacs libraries requested.")
443       endif()
444       add_definitions(-DUSE_VISIBILITY -DTMPI_USE_VISIBILITY)
445       set(PKG_CFLAGS "$PKG_CFLAGS -DUSE_VISIBILITY -DTMPI_USE_VISIBILITY")
446   endif()
447   mark_as_advanced(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
448
449   IF (GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
450       #Only setting Debug and Release flags. Others configurations are current not used.
451       STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_C_FLAGS_RELEASE ${CMAKE_C_FLAGS_RELEASE})
452       STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_C_FLAGS_DEBUG ${CMAKE_C_FLAGS_DEBUG})
453       if(CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
454           STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE ${CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE})
455           STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG ${CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG})
456       endif()
457   ENDIF()
458   IF( CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "Intel" )
459     if(BUILD_SHARED_LIBS) #not sure why incremental building with shared libs doesn't work
460         STRING(REPLACE "/INCREMENTAL:YES" "" CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS ${CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS})
461     endif()
462   ENDIF()
463 ENDIF()
464
465 option(GMX_XML "Use libxml2 to parse xml files" ON)
466 if (GMX_XML)
467   find_package(LibXml2)
468   set(PKG_XML "")
469   if(LIBXML2_FOUND)
470     include_directories(${LIBXML2_INCLUDE_DIR})
471     set(PKG_XML libxml-2.0)
472     set(XML_LIBRARIES ${LIBXML2_LIBRARIES})
473   endif(LIBXML2_FOUND)
474 endif(GMX_XML)
475
476 option(GMX_GSL "Add support for gsl" OFF)
477 if (GMX_GSL)
478   find_package(GSL)
479   set(PKG_GSL "")
480   if(GSL_FOUND)
481     include_directories(${GSL_INCLUDE_DIR})
482     set(PKG_GSL gsl)
483     set(HAVE_LIBGSL 1)
484   endif(GSL_FOUND)
485 endif (GMX_GSL)
486
487 option(GMX_X11 "Use X window system" OFF)
488 if (GMX_X11)
489     find_package(X11)
490     # X11 includes/libraries are only set in the ngmx subdirectory!
491     if(NOT X11_FOUND)
492         message(WARNING "X11 include files and/or libraries were not found. Will not build the GROMACS X11-binaries, such as ngmx")
493     endif()
494 endif(GMX_X11)
495
496 include(ThreadMPI)
497 set(THREAD_MPI_LIB thread_mpi)
498 if(GMX_THREAD_MPI)
499     tmpi_get_source_list(THREAD_MPI_SRC CXX)
500     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_THREAD_MPI")
501     set(GMX_MPI 1)
502 else(GMX_THREAD_MPI)
503     tmpi_get_source_list(THREAD_MPI_SRC CXX NOMPI)
504 endif(GMX_THREAD_MPI)
505
506 if(GMX_GPU)
507     # now that we have detected the dependencies, do the second configure pass
508     gmx_gpu_setup()
509 endif(GMX_GPU)
510
511 if(APPLE)
512    find_library(ACCELERATE_FRAMEWORK Accelerate)
513    list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${ACCELERATE_FRAMEWORK})
514 endif(APPLE)
515
516 if(CYGWIN)
517     set(GMX_CYGWIN 1)
518 endif(CYGWIN)
519
520 if(WIN32 AND NOT CYGWIN)
521     set(GMX_NATIVE_WINDOWS 1)
522 endif()
523
524 # only bother with finding git and using version.h if the source is a git repo
525 if(GMX_GIT_VERSION_INFO)
526     if (NOT SOURCE_IS_GIT_REPOSITORY)
527         message(FATAL_ERROR
528             "Cannot generate git version information from source tree not under git. "
529             "Set GMX_GIT_VERSION_INFO=OFF to proceed.")
530     endif ()
531     # We need at least git v1.5.3 be able to parse git's date output. If not
532     # found or the version is too small, we can't generate version information.
533     find_package(Git)
534
535     # Find out the git version
536     if(GIT_FOUND AND NOT GIT_VERSION)
537       execute_process(COMMAND ${GIT_EXECUTABLE} "--version"
538         OUTPUT_VARIABLE _exec_out
539         OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)
540       string(REGEX REPLACE "git version (.*)" "\\1" GIT_VERSION ${_exec_out})
541       set(GIT_VERSION ${GIT_VERSION} CACHE STRING "Git version")
542       mark_as_advanced(GIT_VERSION)
543     endif()
544
545     if(NOT GIT_FOUND OR GIT_VERSION VERSION_LESS "1.5.3")
546         message(FATAL_ERROR
547             "No compatible git version found (>= 1.5.3 required). "
548             "Won't be able to generate development version information. "
549             "Set GMX_GIT_VERSION_INFO=OFF to proceed.")
550     endif()
551 endif()
552
553 option(GMX_INTERNAL_BOOST "Use minimal internal version of boost" OFF)
554 if ( NOT GMX_INTERNAL_BOOST )
555   find_package( Boost 1.44.0 )
556 else ( NOT GMX_INTERNAL_BOOST )
557   set (Boost_FOUND FALSE)
558 endif( NOT GMX_INTERNAL_BOOST )
559
560 if(Boost_FOUND AND NOT Boost_VERSION VERSION_LESS "104400" )
561   include_directories(${Boost_INCLUDE_DIRS})
562 else()
563   if(NOT BOOST_QUIETLY)
564     message("Boost >= 1.44 not found. Using minimal internal version. Not recommended if GROMACS is used as library!")
565   endif()
566   include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/external/boost)
567   add_definitions( -DBOOST_NO_TYPEID )  #TYPEID not supported for minimal internal version (would add significant more code)
568   # TODO: Propagate the above settings to the installed CMakeFiles.txt template
569   # (from share/template/)
570   # TODO: Reorder stuff such that INCL_INSTALL_DIR could be used here
571   set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DBOOST_NO_TYPEID -I${GMX_INSTALL_PREFIX}include/gromacs/external/boost")
572   install(DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/external/boost/boost
573           DESTINATION ${GMX_INSTALL_PREFIX}include/gromacs/external/boost
574           COMPONENT development)
575 endif()
576 set(BOOST_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
577
578 if (LIBXML2_FOUND)
579     option(GMX_BUILD_UNITTESTS "Build unit tests with BUILD_TESTING (uses Google C++ Testing and Mocking Frameworks, requires libxml2)" ON)
580 else (LIBXML2_FOUND)
581     set(GMX_BUILD_UNITTESTS OFF)
582 endif (LIBXML2_FOUND)
583 mark_as_advanced(GMX_BUILD_UNITTESTS)
584 set(MEMORYCHECK_SUPPRESSIONS_FILE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/legacy_and_external.supp)
585
586 ########################################################################
587 # Generate development version info for cache
588 ########################################################################
589 # set(GEN_VERSION_INFO_INTERNAL "ON")
590 # include(gmxGenerateVersionString)
591
592 ########################################################################
593 # Our own GROMACS tests
594 ########################################################################
595
596 add_definitions( -DHAVE_CONFIG_H )
597 include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src)
598 # Required for config.h, maybe should only be set in src/CMakeLists.txt
599 include_directories(${CMAKE_BINARY_DIR}/src)
600 # Required for gmx_header_config_gen.h to be found before installation
601 include_directories(${CMAKE_BINARY_DIR}/src/gromacs/utility)
602 # Required for now to make old code compile
603 include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/gromacs/legacyheaders)
604
605 include(gmxTestInlineASM)
606 gmx_test_inline_asm_gcc_x86(GMX_X86_GCC_INLINE_ASM)
607
608 include(gmxSetBuildInformation)
609 gmx_set_build_information()
610 if(BUILD_CPU_FEATURES MATCHES "rdtscp" AND NOT GMX_DISTRIBUTABLE_BUILD)
611     # The timestep counter headers do not include config.h
612     add_definitions(-DHAVE_RDTSCP)
613 endif(BUILD_CPU_FEATURES MATCHES "rdtscp" AND NOT GMX_DISTRIBUTABLE_BUILD)
614
615 include(gmxTestFloatFormat)
616 gmx_test_float_format(GMX_FLOAT_FORMAT_IEEE754 
617                       GMX_IEEE754_BIG_ENDIAN_BYTE_ORDER
618                       GMX_IEEE754_BIG_ENDIAN_WORD_ORDER)
619
620 include(gmxTestLargeFiles)
621 gmx_test_large_files(GMX_LARGEFILES)
622
623 include(gmxTestSignal)
624 gmx_test_sigusr1(HAVE_SIGUSR1)
625
626 include(gmxTestInline)
627 gmx_test_inline(INLINE_KEYWORD)
628
629 include(gmxTestRestrict)
630 gmx_test_restrict(RESTRICT_KEYWORD)
631
632 include(gmxTestPipes)
633 gmx_test_pipes(HAVE_PIPES)
634
635 include(gmxTestIsfinite)
636 gmx_test_isfinite(HAVE_ISFINITE)
637 gmx_test__isfinite(HAVE__ISFINITE)
638 gmx_test__finite(HAVE__FINITE)
639
640 include(gmxTestCXX11)
641 gmx_test_cxx11(GMX_CXX11 GMX_CXX11_FLAGS)
642 if(CXX11_FLAG AND GMX_GPU)
643     #FIXME: add proper solution for progate all but cxx11 flag
644     set(CUDA_PROPAGATE_HOST_FLAGS no)
645     message(WARNING "Please manually add compiler flags to CUDA_NVCC_FLAGS. Automatic propogation temporary not working.")
646 endif()
647
648 include(gmxTestXDR)
649 gmx_test_xdr(GMX_SYSTEM_XDR)
650 if(NOT GMX_SYSTEM_XDR)
651     set(GMX_INTERNAL_XDR 1)
652     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_INTERNAL_XDR")
653 endif(NOT GMX_SYSTEM_XDR)
654
655 # include avx test source, used if the AVX flags are set below
656 include(gmxTestAVXMaskload)
657
658 # Process nonbonded accelerated kernels settings
659 #
660 # Note that for the backward-compatible x86 SIMD architectures, the
661 # GMX_CPU_ACCELERATION determines the maximum level of the instruction
662 # set used (e.g. GMX_CPU_ACCLERATION=SSE4.1 implies
663 # SSE2). Accordingly, there are a set of CMake variables
664 # GMX_<arch>_<feature-set> that are exported to the C code to specify
665 # CPU features that should be used. This means that the logic for
666 # requiring such backward compatibility is all located here.
667 string(TOUPPER ${GMX_CPU_ACCELERATION} GMX_CPU_ACCELERATION)
668 if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
669     # nothing to do
670 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "SSE2")
671
672     GMX_TEST_CFLAG(GNU_SSE2_CFLAG "-msse2" ACCELERATION_C_FLAGS)
673     if(NOT GNU_SSE2_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
674         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE2_CFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_C_FLAGS)
675     endif(NOT GNU_SSE2_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
676
677     GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_SSE2_CXXFLAG "-msse2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
678     if(NOT GNU_SSE2_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
679         GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE2_CXXFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
680     endif(NOT GNU_SSE2_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
681
682     # We dont warn for lacking SSE2 flag support, since that is probably standard today.
683
684     # Only test the include after we have tried to add the correct flag for SSE2 support
685     check_include_file(emmintrin.h  HAVE_EMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
686
687     if(NOT HAVE_EMMINTRIN_H)
688         message(FATAL_ERROR "Cannot find emmintrin.h, which is required for SSE2 intrinsics support.")
689     endif(NOT HAVE_EMMINTRIN_H)
690
691     set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_SSE2 1)
692     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
693     set(GMX_X86_SSE2 1)
694     if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
695       message(STATUS "Enabling SSE2 Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
696     endif()
697
698 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "SSE4.1")
699
700     GMX_TEST_CFLAG(GNU_SSE4_CFLAG "-msse4.1" ACCELERATION_C_FLAGS)
701     if (NOT GNU_SSE4_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
702         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE4_CFLAG "/arch:SSE4.1" ACCELERATION_C_FLAGS)
703     endif(NOT GNU_SSE4_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
704     if (NOT GNU_SSE4_CFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CFLAG)
705         # Not surprising if we end up here! MSVC current does not support the SSE4.1 flag. However, it appears to accept SSE4.1
706         # intrinsics when SSE2 support is enabled, so we try that instead first.
707         if (GMX_NATIVE_WINDOWS)
708             GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE2_CFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_C_FLAGS)
709             message(WARNING "Neither SSE4.1 or SSE2 seems to be supported by your Windows compiler. Something is likely broken.")
710         else()
711             message(WARNING "No C SSE4.1 flag found. Consider a newer compiler, or use SSE2 for slightly lower performance")
712         endif()
713     endif(NOT GNU_SSE4_CFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CFLAG)
714
715     GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_SSE4_CXXFLAG "-msse4.1" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
716     if (NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
717         GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE4_CXXFLAG "/arch:SSE4.1" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
718     endif(NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
719     if (NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CXXFLAG)
720         message(WARNING "No C++ SSE4.1 flag found. Consider a newer compiler, or use SSE2 for slightly lower performance.")
721         # Not surprising if we end up here! MSVC current does not support the SSE4.1 flag. However, it appears to accept SSE4.1
722         # intrinsics when SSE2 support is enabled, so we try that instead.
723         if (GMX_NATIVE_WINDOWS)
724             GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE2_CXXFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
725         endif()
726     endif(NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CXXFLAG)
727
728     # This must come after we have added the -msse4.1 flag on some platforms.
729     check_include_file(smmintrin.h  HAVE_SMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
730
731     if(NOT HAVE_SMMINTRIN_H)
732         message(FATAL_ERROR "Cannot find smmintrin.h, which is required for SSE4.1 intrinsics support.")
733     endif(NOT HAVE_SMMINTRIN_H)
734
735     set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_SSE4_1 1)
736     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
737     set(GMX_X86_SSE4_1 1)
738     set(GMX_X86_SSE2   1)
739     if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
740       message(STATUS "Enabling SSE4.1 Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
741     endif()
742
743     if(CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "Intel" AND C_COMPILER_VERSION VERSION_EQUAL "11.1")
744         message(FATAL_ERROR "You are using Intel compiler version 11.1, and that compiler is known to produce incorrect results with SSE4.1 acceleration. You need to use another compiler (e.g. icc 12 or newer) or different acceleration (probably slower simulations).")
745     endif()
746 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA" OR ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_256")
747
748     # Set the AVX compiler flag for both these choices!
749
750     GMX_TEST_CFLAG(GNU_AVX_CFLAG "-mavx" ACCELERATION_C_FLAGS)
751     if (NOT GNU_AVX_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
752         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_AVX_CFLAG "/arch:AVX" ACCELERATION_C_FLAGS)
753     endif (NOT GNU_AVX_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
754     if (NOT GNU_AVX_CFLAG AND NOT MSVC_AVX_CFLAG)
755         message(WARNING "No C AVX flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
756     endif (NOT GNU_AVX_CFLAG AND NOT MSVC_AVX_CFLAG)
757
758     GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_AVX_CXXFLAG "-mavx" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
759     if (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
760         GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_AVX_CXXFLAG "/arch:AVX" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
761     endif (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
762     if (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND NOT MSVC_AVX_CXXFLAG)
763        message(WARNING "No C++ AVX flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
764     endif (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND NOT MSVC_AVX_CXXFLAG)
765
766     # Set the FMA4 flags (MSVC doesn't require any)
767     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA" AND NOT MSVC)
768         if (${CMAKE_COMPILER_ID} MATCHES "Clang")
769             message(FATAL_ERROR "Clang up to at least version 3.2 produces incorrect code for AVX_128_FMA. Sorry, but you will have to select a different compiler or acceleration.")
770         endif()
771         GMX_TEST_CFLAG(GNU_FMA_CFLAG "-mfma4" ACCELERATION_C_FLAGS)
772         if (NOT GNU_FMA_CFLAG)
773             message(WARNING "No C FMA4 flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
774         endif(NOT GNU_FMA_CFLAG)
775         GMX_TEST_CFLAG(GNU_XOP_CFLAG "-mxop" ACCELERATION_C_FLAGS)
776         # No big deal if we do not have xop, so no point yelling warnings about it.
777         if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
778             GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_FMA_CXXFLAG "-mfma4" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
779             if (NOT GNU_FMA_CXXFLAG)
780                 message(WARNING "No C++ FMA flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
781             endif (NOT GNU_FMA_CXXFLAG)
782             GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_XOP_CXXFLAG "-mxop" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
783             # No big deal if we do not have xop, so no point yelling warnings about it.
784         endif()
785     endif()
786
787     # Only test the header after we have tried to add the flag for AVX support
788     check_include_file(immintrin.h  HAVE_IMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
789
790     if(NOT HAVE_IMMINTRIN_H)
791         message(FATAL_ERROR "Cannot find immintrin.h, which is required for AVX intrinsics support. Consider switching compiler.")
792     endif(NOT HAVE_IMMINTRIN_H)
793
794     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_256")
795         try_compile(TEST_AVX ${CMAKE_BINARY_DIR}
796             "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/TestAVX.c"
797             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_C_FLAGS}")
798         if(NOT TEST_AVX)
799             message(FATAL_ERROR "Cannot compile AVX intrinsics. Consider switching compiler.")
800         endif()
801     endif()
802
803     # GCC requires x86intrin.h for FMA support. MSVC 2010 requires intrin.h for FMA support.
804     check_include_file(x86intrin.h HAVE_X86INTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
805     check_include_file(intrin.h HAVE_INTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
806
807     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
808     set(GMX_X86_SSE4_1 1)
809     set(GMX_X86_SSE2   1)
810
811     # But just enable one of the choices internally...
812     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA")
813         set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_AVX_128_FMA 1)
814         set(GMX_X86_AVX_128_FMA 1)
815         if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
816           message(STATUS "Enabling 128-bit AVX Gromacs acceleration (with fused-multiply add), and it will help compiler optimization.")
817         endif()
818     else()
819         # If we are not doing AVX_128, it must be AVX_256...
820         set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_AVX_256 1)
821         set(GMX_X86_AVX_256 1)
822         if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
823           message(STATUS "Enabling 256-bit AVX Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
824         endif()
825     endif()
826
827     # Unfortunately gcc-4.5.2 and gcc-4.6.0 has a bug where they use the wrong datatype for the formal
828     # parameter of the mask for maskload/maskstore arguments. Check if this is present, since we can work around it.
829     gmx_test_avx_gcc_maskload_bug(${ACCELERATION_C_FLAGS} GMX_X86_AVX_GCC_MASKLOAD_BUG)
830
831 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "IBM_QPX")
832     # Used on BlueGene/Q
833     if (CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "XL")
834         GMX_TEST_CFLAG(XLC_BLUEGENEQ_CFLAG "-qarch=qp -qtune=qp" ACCELERATION_C_FLAGS)
835         try_compile(TEST_QPX ${CMAKE_BINARY_DIR}
836             "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/TestQPX.c"
837             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_C_FLAGS}")
838         if(NOT TEST_QPX)
839             message(FATAL_ERROR "Cannot compile the requested IBM QPX intrinsics.")
840         endif()
841     endif()
842     if (CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "XL" AND CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
843         GMX_TEST_CXXFLAG(XLC_BLUEGENEQ_CXXFLAG "-qarch=qp -qtune=qp" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
844         try_compile(TEST_QPX ${CMAKE_BINARY_DIR}
845             "cmake/TestQPX.c"
846             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_CXX_FLAGS")
847         if(NOT TEST_QPX)
848             message(FATAL_ERROR "Cannot compile the requested IBM QPX intrinsics.")
849         endif()
850     endif()
851
852     if (TEST_QPX)
853         message(WARNING "IBM QPX acceleration was selected and could be compiled, but the accelerated kernels are not yet available.")
854         set(GMX_CPU_ACCELERATION_IBM_QPX 1)
855     else()
856         message(FATAL_ERROR "Cannot compile IBM QPX intrinsics without the XL compiler. If you are compiling for BlueGene/Q, use 'cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=BlueGeneQ-static-XL-C' to set up the tool chain.")
857     endif()
858
859 else(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
860     MESSAGE(FATAL_ERROR "Unrecognized option for accelerated kernels: ${GMX_CPU_ACCELERATION}. Pick one of None, SSE2, SSE4.1, AVX_128_FMA, AVX_256, IBM_QPX")
861 endif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
862 set(ACCELERATION_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
863
864 # Process QM/MM Settings
865 string(TOUPPER ${GMX_QMMM_PROGRAM} GMX_QMMM_PROGRAM)
866 if(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
867     set(GMX_QMMM_GAUSSIAN 1)
868 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "MOPAC")
869     set(GMX_QMMM_MOPAC 1)
870 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAMESS")
871     set(GMX_QMMM_GAMESS 1)
872 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "ORCA")
873     set(GMX_QMMM_ORCA 1)
874 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "NONE")
875     # nothing to do
876 else(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
877     MESSAGE(FATAL_ERROR "Invalid QM/MM program option: ${GMX_QMMM_PROGRAM}. Choose one of: Gaussian, Mopac, Gamess, Orca, None")
878 endif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
879
880 # Process FFT library settings
881 string(TOUPPER ${GMX_FFT_LIBRARY} GMX_FFT_LIBRARY)
882 set(PKG_FFT "")
883 set(PKG_FFT_LIBS "")
884 if(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
885     if(GMX_DOUBLE)
886         set(FFTW fftw)
887     else()
888         set(FFTW fftwf)
889     endif()
890
891     if(GMX_BUILD_OWN_FFTW)
892       add_subdirectory(src/contrib/fftw)
893     else()
894       find_package(FFTW COMPONENTS ${FFTW})
895     endif()
896
897     string(TOUPPER "${FFTW}" FFTW)
898     set(PKG_FFT "${${FFTW}_PKG}")
899     include_directories(${${FFTW}_INCLUDE_DIRS})
900     set(FFT_LIBRARIES ${${FFTW}_LIBRARIES})
901     if(NOT ${FFTW}_FOUND)
902       MESSAGE(FATAL_ERROR "Cannot find FFTW 3 (with correct precision - libfftw3f for single-precision GROMACS or libfftw3 for double-precision GROMACS). Either choose the right precision, choose another FFT(W) library, enable the advanced option to let GROMACS build FFTW 3 for you, or use the really slow GROMACS built-in fftpack library.")
903     endif()
904
905     set(GMX_FFT_FFTW3 1)
906
907     if (NOT ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE" AND NOT ${FFTW}_HAVE_SIMD) 
908       message(WARNING "The fftw library found is compiled without SIMD support, which makes it slow. Consider recompiling it or contact your admin")
909     endif()
910
911     if(NOT ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE" AND ${FFTW}_HAVE_AVX)
912         # If we're not doing CPU acceleration, we don't care about FFTW performance on x86 either
913         message(WARNING "The FFTW library was compiled with --enable-avx to enable AVX SIMD instructions. That might sound like a good idea for your processor, but for FFTW versions up to 3.3.3, these are slower than the SSE/SSE2 SIMD instructions for the way GROMACS uses FFTs. Limitations in the way FFTW allows GROMACS to measure performance make it awkward for either GROMACS or FFTW to make the decision for you based on runtime performance. You should compile a different FFTW library with --enable-sse or --enable-sse2. If you have a more recent FFTW, you may like to compare the performance of GROMACS with FFTW libraries compiled with and without --enable-avx. However, the GROMACS developers do not really expect the FFTW AVX optimization to help, because the performance is limited by memory access, not computation.")
914     endif()
915
916 elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "MKL")
917 #    MESSAGE(STATUS "Using external FFT library - Intel MKL")
918     find_package(MKL REQUIRED)
919     include_directories(${MKL_INCLUDE_DIR})
920     set(FFT_LIBRARIES ${MKL_LIBRARIES})
921     set(PKG_FFT_LIBS ${MKL_LIBRARIES})
922
923     set(GMX_FFT_MKL 1)
924     set(HAVE_MKL 1)
925
926 #elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "ACML")
927 #    MESSAGE(STATUS "Using external FFT library - AMD core math library")
928 #    set(GMX_FFT_ACML 1)
929 elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTPACK")
930     MESSAGE(STATUS "Using internal FFT library - fftpack")
931     set(GMX_FFT_FFTPACK 1)
932 else(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
933     MESSAGE(FATAL_ERROR "Invalid FFT library setting: ${GMX_FFT_LIBRARY}. Choose one of: fftw3, mkl, fftpack")
934 endif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
935
936 # enable threaded fftw3 if we've found it 
937 if(FFTW3_THREADS OR FFTW3F_THREADS)
938     add_definitions(-DFFT5D_FFTW_THREADS)
939 endif()
940
941 set(GMX_EXTERNAL_BLAS TRUE CACHE BOOL "Use external BLAS instead of built-in")
942 set(GMX_EXTERNAL_LAPACK TRUE CACHE BOOL "Use external LAPACK instead of built-in")
943 # MKL has BLAS/LAPACK routines
944 if(NOT HAVE_MKL AND NOT ACCELERATE_FRAMEWORK)
945   if(GMX_EXTERNAL_BLAS)
946     if (GMX_BLAS_USER)
947         list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${GMX_BLAS_USER})
948     else(GMX_BLAS_USER)
949         set(BLAS_FIND_QUIETLY ON)
950         find_package(BLAS)
951         if (BLAS_FOUND)
952           list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${BLAS_LIBRARIES})
953         else()
954           MESSAGE(STATUS "Using internal BLAS library")
955           set(GMX_EXTERNAL_BLAS FALSE CACHE BOOL "Use external BLAS instead of built-in" FORCE)
956         endif()
957     endif(GMX_BLAS_USER)
958   endif(GMX_EXTERNAL_BLAS)
959   if(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
960     if (GMX_LAPACK_USER)
961         list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${GMX_LAPACK_USER})
962     else(GMX_LAPACK_USER)
963         set(LAPACK_FIND_QUIETLY ON)
964         find_package(LAPACK)
965         if (LAPACK_FOUND)
966           list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${LAPACK_LIBRARIES})
967         else()
968           MESSAGE(STATUS "Using internal LAPACK library")
969           set(GMX_EXTERNAL_LAPACK FALSE CACHE BOOL "Use external LAPACK instead of built-in" FORCE)
970         endif()
971     endif(GMX_LAPACK_USER)
972   endif(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
973 endif()
974 mark_as_advanced(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
975 mark_as_advanced(GMX_EXTERNAL_BLAS)
976
977 set(GMX_USE_PLUGINS OFF CACHE INTERNAL "Whether GROMACS will really try to compile support for VMD plugins")
978
979 if(GMX_LOAD_PLUGINS)
980   if(CYGWIN OR NOT WIN32)
981     # Native Windows does not have, nor need dlopen
982     # Note that WIN32 is set with Cygwin, but Cygwin needs dlopen to use plug-ins
983     include(gmxTestdlopen)
984     gmx_test_dlopen(HAVE_DLOPEN)
985   endif()
986
987   # so, should we use plug-ins?
988   if((WIN32 AND NOT CYGWIN) OR (HAVE_DLOPEN AND BUILD_SHARED_LIBS))
989     if(NOT VMD_QUIETLY)
990       MESSAGE(STATUS
991           "Found the ability to use plug-ins when building shared libaries, "
992           "so will compile to use plug-ins (e.g. to read VMD-supported file "
993           "formats).")
994     endif()
995     if(NOT GMX_VMD_PLUGIN_PATH)
996       find_package(VMD)
997     endif()
998     set(GMX_USE_PLUGINS ON)
999     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${CMAKE_DL_LIBS}) # magic cross-platform pre-set variable for dlopen library
1000     set(PKG_DL_LIBS "-l${CMAKE_DL_LIBS}")
1001   else()
1002     set(PKG_DL_LIBS)
1003   endif()
1004 endif(GMX_LOAD_PLUGINS)
1005 set(VMD_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
1006
1007 if(EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/.isreposource")
1008     if(NOT CMAKE_CROSSCOMPILING)
1009         option(GMX_BUILD_MANPAGES "Build man pages" ON)
1010     else()
1011         message(STATUS "Building the man pages is not available when "
1012             "cross-compiling the developer version from git")
1013     endif()
1014 else()
1015     #make sure source package contains all man pages
1016     if(NOT EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/man/man1/ngmx.1")
1017         message(FATAL_ERROR "Man pages are missing from source package.")
1018     endif()
1019 endif()
1020 mark_as_advanced(GMX_BUILD_MANPAGES)
1021
1022 # Math and thread libraries must often come after all others when linking...
1023 if(HAVE_LIBM)
1024     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES m)
1025 endif(HAVE_LIBM)
1026
1027 if(GMX_FAHCORE)
1028   set(COREWRAP_INCLUDE_DIR "${CMAKE_SOURCE_DIR}/../corewrap" CACHE STRING 
1029       "Path to swindirect.h")
1030   include_directories(${COREWRAP_INCLUDE_DIR})
1031   set_property(CACHE GMX_COOL_QUOTES VALUE OFF)
1032 endif(GMX_FAHCORE)
1033
1034 # # # # # # # # # # NO MORE TESTS AFTER THIS LINE! # # # # # # # # # # #
1035 # these are set after everything else
1036 if (NOT GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS)
1037     set(CMAKE_C_FLAGS "${ACCELERATION_C_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${CMAKE_C_FLAGS}")
1038     set(CMAKE_CXX_FLAGS "${ACCELERATION_CXX_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${GMX_CXX11_FLAGS} ${CMAKE_CXX_FLAGS}")
1039     set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "${MPI_LINKER_FLAGS} ${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS}")
1040     set(CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS "${MPI_LINKER_FLAGS} ${CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS}")
1041 else()
1042     message("Recommended flags which are not added because GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS=yes:")
1043     message("CMAKE_C_FLAGS: ${ACCELERATION_C_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${GMXC_CFLAGS}")
1044     message("CMAKE_C_FLAGS_RELEASE: ${GMXC_CFLAGS_RELEASE}")
1045     message("CMAKE_C_FLAGS_DEBUG: ${GMXC_CFLAGS_DEBUG}")
1046     message("CMAKE_CXX_FLAGS: ${ACCELERATION_CXX_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${GMX_CXX11_FLAGS} ${GMXC_CXXFLAGS}")
1047     message("CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE: ${GMXC_CXXFLAGS_RELEASE}")
1048     message("CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG: ${GMXC_CXXFLAGS_DEBUG}")
1049     message("CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS: ${MPI_LINKER_FLAGS}")
1050     message("CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS: ${MPI_LINKER_FLAGS}")
1051 endif()
1052
1053 if(NOT GMX_OPENMP)
1054     #Unset all OpenMP flags in case OpenMP was disabled either by the user
1055     #or because it was only partially detected (e.g. only for C but not C++ compiler)
1056     unset(OpenMP_C_FLAGS CACHE) 
1057     unset(OpenMP_CXX_FLAGS CACHE)
1058 else()
1059     set(GMX_EXE_LINKER_FLAGS ${GMX_EXE_LINKER_FLAGS} ${OpenMP_LINKER_FLAGS})
1060     set(GMX_SHARED_LINKER_FLAGS ${GMX_SHARED_LINKER_FLAGS} ${OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS})
1061 endif()
1062 set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} ${OpenMP_C_FLAGS}")
1063
1064 ######################################
1065 # Output compiler and CFLAGS used
1066 ######################################
1067 get_compiler_info(C BUILD_C_COMPILER BUILD_CFLAGS)
1068 if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
1069     get_compiler_info(CXX BUILD_CXX_COMPILER BUILD_CXXFLAGS)
1070 endif ()
1071
1072 ########################################################################
1073 # Specify install locations and which subdirectories to process        #
1074 ########################################################################
1075 if ( NOT DEFINED GMXLIB )
1076     set(GMXLIB lib)
1077 endif()
1078 set(LIB_INSTALL_DIR "${GMX_INSTALL_PREFIX}${GMXLIB}")
1079 set(BIN_INSTALL_DIR  ${GMX_INSTALL_PREFIX}bin)
1080 set(DATA_INSTALL_DIR ${GMX_INSTALL_PREFIX}share/gromacs)
1081 set(MAN_INSTALL_DIR  ${GMX_INSTALL_PREFIX}share/man)
1082 set(INCL_INSTALL_DIR ${GMX_INSTALL_PREFIX}include)
1083
1084 set(GMXLIBDIR        ${DATA_INSTALL_DIR}/top)
1085
1086 ##################################################################
1087 # Shared library settings
1088 ##################################################################
1089 if(NOT CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin")
1090     set(CMAKE_SKIP_BUILD_RPATH  FALSE)
1091     set(CMAKE_BUILD_WITH_INSTALL_RPATH FALSE)
1092     set(CMAKE_INSTALL_RPATH "\\\$ORIGIN/../${GMXLIB}")
1093     set(CMAKE_INSTALL_RPATH_USE_LINK_PATH TRUE)
1094 else()
1095     if(CMAKE_SYSTEM_VERSION VERSION_GREATER 8.0) #rpath supported for >10.4
1096         set(CMAKE_INSTALL_NAME_DIR "@rpath")
1097         set(GMX_EXE_LINKER_FLAGS ${GMX_EXE_LINKER_FLAGS} "-Wl,-rpath,@executable_path/../lib")
1098     else()
1099         set(CMAKE_INSTALL_NAME_DIR "${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/${LIB_INSTALL_DIR}")
1100     endif()
1101 endif()
1102
1103 #COPYING file: Only necessary for binary distributions.
1104 #Simpler to always install.
1105 install(FILES COPYING DESTINATION ${DATA_INSTALL_DIR} COMPONENT data)
1106
1107 add_subdirectory(doxygen)
1108 add_subdirectory(share)
1109 add_subdirectory(src)
1110 add_subdirectory(scripts)
1111
1112 # Issue a warning if NVIDIA GPUs were detected, but CUDA was not found.
1113 # Don't bother the user after the first configure pass.
1114 if ((CUDA_NOTFOUND_AUTO AND GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE) AND NOT GMX_GPU_DETECTION_DONE)
1115     message(WARNING "${CUDA_NOTFOUND_MESSAGE}")
1116     unset(CUDA_NOTFOUND_AUTO)
1117     unset(CUDA_NOTFOUND_MESSAGE)
1118 endif()
1119 set(GMX_GPU_DETECTION_DONE TRUE CACHE INTERNAL "Whether GPU detection has already been done")
1120
1121 #######################
1122 ## uninstall target
1123 #######################
1124     CONFIGURE_FILE(
1125                    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake.in"
1126                    "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake"
1127                    IMMEDIATE @ONLY)
1128 ###########################
1129 ADD_CUSTOM_TARGET(uninstall
1130                   "${CMAKE_COMMAND}" -P 
1131                   "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake")
1132 ###########################
1133
1134 ########################################################################
1135 # Tests                                                                #
1136 ########################################################################
1137
1138 include(CTest)
1139 mark_as_advanced(BUILD_TESTING)
1140 #gmxtests target builds all binaries required for running gmxtest
1141 add_custom_target(gmxtests DEPENDS grompp mdrun pdb2gmx gmxcheck gmx links)
1142 IF(BUILD_TESTING)
1143     enable_testing()
1144     add_subdirectory(tests)
1145     #"check" target builds and runs all tests
1146     add_custom_target(check COMMAND ${CMAKE_CTEST_COMMAND} --output-on-failure)
1147     add_dependencies(check gmxtests tests)
1148     #TODO: Add warning if NOT REGRESSIONTEST_PATH OR NOT GMX_XML that regression/unit tests are not run.
1149 ENDIF()
1150