Merge release-4-6 into master
[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 set(CUSTOM_VERSION_STRING ""
27     CACHE STRING "Custom version string (if empty, use hard-coded default)")
28 mark_as_advanced(CUSTOM_VERSION_STRING)
29 if (CUSTOM_VERSION_STRING)
30     set(PROJECT_VERSION ${CUSTOM_VERSION_STRING})
31 endif (CUSTOM_VERSION_STRING)
32 set(SOVERSION 6)
33 # It is a bit irritating, but this has to be set separately for now!
34 SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR "5")
35 SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR "0")
36 #SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH "0")
37
38 # The numerical gromacs version. It is 40600 for 4.6.0.
39 # The #define GMX_VERSION in gmx_header_config_h is set to this value.
40 math(EXPR NUM_VERSION 
41     "${CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR}*10000 + ${CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR}*100")
42 if(CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH)
43     math(EXPR NUM_VERSION 
44          "${NUM_VERSION} + ${CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH}")
45 endif()
46
47 # The API version tracks the numerical Gromacs version (for now).
48 # It is potentially different from the Gromacs version in the future, if
49 # the programs/libraries diverge from the presumably more stable API.
50 # The #define GMX_API_VERSION in version.h is set to this value to
51 # provide backward compatibility of software written against the Gromacs API.
52 set(API_VERSION ${NUM_VERSION})
53
54 if(CMAKE_INSTALL_PREFIX_INITIALIZED_TO_DEFAULT AND UNIX)
55     set(CMAKE_INSTALL_PREFIX "/usr/local/gromacs" CACHE STRING "Installation prefix (installation will need write permissions here)" FORCE)
56 endif()
57
58 set(GMX_INSTALL_PREFIX "" CACHE STRING "Prefix gets appended to CMAKE_INSTALL_PREFIX. For cpack it sets the root folder of the archive.")
59 mark_as_advanced(GMX_INSTALL_PREFIX)
60
61 include(gmxBuildTypeReference)
62
63 if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
64     set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release" CACHE STRING "Choose the type of build, options are: Debug Release RelWithDebInfo MinSizeRel Reference." FORCE)
65 endif(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
66
67 enable_language(C)
68 enable_language(CXX)
69
70 set(CPACK_PACKAGE_VERSION ${PROJECT_VERSION})
71 set(CPACK_PACKAGE_VENDOR "gromacs.org")
72 set(CPACK_PACKAGE_DESCRIPTION_SUMMARY "Gromacs - a toolkit for high-performance molecular simulation")
73 set(CPACK_RESOURCE_FILE_WELCOME "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/InstallWelcome.txt")
74 # Its GPL/LGPL, so they do not have to agree to a license for mere usage, but some installers require this...
75 set(CPACK_RESOURCE_FILE_LICENSE "${CMAKE_SOURCE_DIR}/COPYING")
76 set(CPACK_RESOURCE_FILE_README "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/InstallInfo.txt")
77 set(CPACK_SOURCE_IGNORE_FILES "\\\\.isreposource$;\\\\.git/;\\\\.gitignore$")
78 set(CPACK_PROJECT_CONFIG_FILE "${CMAKE_SOURCE_DIR}/CPackInit.cmake")
79 SET(CPACK_SOURCE_INSTALLED_DIRECTORIES "${CMAKE_SOURCE_DIR};/;${CMAKE_BINARY_DIR}/man;man")
80 set(CPACK_PACKAGE_CONTACT "gmx-users@gromacs.org")
81
82 #must come after all cpack settings!
83 include(CPack)
84
85 set(SOURCE_IS_GIT_REPOSITORY OFF)
86 if(EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/.git")
87     set(SOURCE_IS_GIT_REPOSITORY ON)
88 endif()
89
90 ########################################################################
91 # Check and warn if cache generated on a different host is being reused
92 ########################################################################
93 if(CMAKE_HOST_UNIX)
94     execute_process(COMMAND hostname
95                     OUTPUT_VARIABLE TMP_HOSTNAME
96                     OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)
97     if(GMX_BUILD_HOSTNAME AND NOT "${GMX_BUILD_HOSTNAME}" STREQUAL "${TMP_HOSTNAME}")
98         message(WARNING "
99             The CMake cache, probably generated on a different host (${GMX_BUILD_HOSTNAME}),
100             is being reused! This could lead to inconsitencies; therefore, it is
101             recommended to regenerate the cache!")
102     endif()
103     set(GMX_BUILD_HOSTNAME "${TMP_HOSTNAME}" CACHE INTERNAL
104             "Hostname of the machine where the cache was generated.")
105 endif()
106
107 ########################################################################
108 option(GMX_COOL_QUOTES "Enable Gromacs cool quotes" ON)
109 mark_as_advanced(GMX_COOL_QUOTES)
110
111 set(CMAKE_PREFIX_PATH "" CACHE STRING "Extra locations to search for external libraries and tools (give directory without lib, bin, or include)")
112 # User input options                                                   #
113 ########################################################################
114 option(GMX_DOUBLE "Use double precision (much slower, use only if you really need it)" OFF)
115 option(GMX_MPI    "Build a parallel (message-passing) version of GROMACS" OFF)
116 option(GMX_THREAD_MPI  "Build a thread-MPI-based multithreaded version of GROMACS (not compatible with MPI)" ON)
117 option(GMX_SOFTWARE_INVSQRT "Use GROMACS software 1/sqrt" ON)
118 mark_as_advanced(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
119 option(GMX_FAHCORE "Build a library with mdrun functionality" OFF)
120 mark_as_advanced(GMX_FAHCORE)
121
122 # decide on GPU settings based on user-settings and GPU/CUDA detection
123 include(gmxManageGPU)
124
125 # TODO: move OpenMM to contrib
126 option(GMX_OPENMM "Accelerated execution on GPUs through the OpenMM library (rerun cmake after changing to see relevant options)" OFF)
127 mark_as_advanced(GMX_OPENMM)
128
129 include(gmxDetectAcceleration)
130 if(NOT DEFINED GMX_CPU_ACCELERATION)
131     if(CMAKE_CROSSCOMPILING)
132         if("${CMAKE_SYSTEM_NAME}" MATCHES "BlueGeneQ")
133             set(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION "IBM_QPX")
134         else()
135             set(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION "None")
136         endif()
137     else(CMAKE_CROSSCOMPILING)
138         gmx_detect_acceleration(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION)
139     endif(CMAKE_CROSSCOMPILING)
140 endif(NOT DEFINED GMX_CPU_ACCELERATION)
141
142 set(GMX_CPU_ACCELERATION "@GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION@"
143     CACHE STRING "Accelerated CPU kernels. Pick one of: None, SSE2, SSE4.1, AVX_128_FMA, AVX_256, IBM_QPX")
144
145 set(GMX_FFT_LIBRARY "fftw3" 
146     CACHE STRING "FFT library choices: fftw3,mkl,fftpack[built-in]")
147 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)
148 mark_as_advanced(GMX_BUILD_OWN_FFTW)
149 option(GMX_DISABLE_FFTW_MEASURE 
150        "Do not optimize FFTW setups (not needed with SSE)" OFF)
151 mark_as_advanced(GMX_DISABLE_FFTW_MEASURE)
152 set(GMX_QMMM_PROGRAM "none" 
153     CACHE STRING "QM package choices: none,gaussian,mopac,gamess,orca")
154 option(GMX_BROKEN_CALLOC "Work around broken calloc()" OFF)
155 mark_as_advanced(GMX_BROKEN_CALLOC)
156 option(GMX_MPI_IN_PLACE "Enable MPI_IN_PLACE for MPIs that have it defined" ON)
157 mark_as_advanced(GMX_MPI_IN_PLACE)
158 option(GMX_LOAD_PLUGINS "Compile with plugin support, needed to read VMD supported file formats" ON)
159 mark_as_advanced(GMX_LOAD_PLUGINS)
160
161 option(GMX_GPU  "Enable GPU acceleration" ON)
162 option(GMX_OPENMP "Enable OpenMP-based multithreading" ON)
163
164 option(GMX_GIT_VERSION_INFO "Generate git version information" ${SOURCE_IS_GIT_REPOSITORY})
165 mark_as_advanced(GMX_GIT_VERSION_INFO)
166
167 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)
168 if(UNIX)
169     option(GMX_SYMLINK_OLD_BINARY_NAMES "Create symbolic links for pre-5.0 binary names" ON)
170 endif()
171
172 if(UNIX)
173     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)
174     mark_as_advanced(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
175 endif()
176
177 option(GMX_CYCLE_SUBCOUNTERS "Enable cycle subcounters to get a more detailed cycle timings" OFF)
178 mark_as_advanced(GMX_CYCLE_SUBCOUNTERS)
179
180 option(GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS "Don't automatically add suggested/required Compiler flags." OFF)
181 mark_as_advanced(GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS)
182
183 ######################################################################
184 # Compiler tests
185 # These need to be done early (before further tests).
186 #####################################################################
187
188 # The cmake/Check{C,CXX}CompilerFlag.cmake files in the GROMACS distribution
189 # are used with permission from CMake v2.8.9 so that GROMACS can detect
190 # invalid options with the Intel Compilers.
191 # These files should be removed from the source tree when a CMake version that
192 # includes the features in question becomes required for building GROMACS.
193 include(CheckCCompilerFlag)
194 include(CheckCXXCompilerFlag)
195
196 # First exclude compilers known to not work with OpenMP although claim to support it:
197 # gcc 4.2.1 and gcc-llvm 4.2.1 (also claims to be 4.2.1) on Mac OS X
198 # This fixes redmine 900 and needs to run before OpenMP flags are set below.
199 message("CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC: ${CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC}")
200 if (CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin" AND
201     CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC AND C_COMPILER_VERSION VERSION_LESS 4.3)
202     message(STATUS "OpenMP multithreading not supported with gcc/llvm-gcc 4.2 on Mac OS X, disabled")
203     set(GMX_OPENMP OFF CACHE BOOL
204         "OpenMP multithreading not not supported with gcc/llvm-gcc 4.2 on Mac OS X, disabled!" FORCE)
205 endif()
206
207 # OpenMP check must come before other CFLAGS!
208 if(GMX_OPENMP)
209     find_package(OpenMP)
210     if(OPENMP_FOUND)
211         # CMake on Windows doesn't support linker flags passed to target_link_libraries
212         # (i.e. it treats /openmp as \openmp library file). Also, no OpenMP linker flags are needed.
213         if(NOT (WIN32 AND NOT CYGWIN))
214             if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC AND GMX_PREFER_STATIC_OPENMP AND NOT APPLE)
215                 set(OpenMP_LINKER_FLAGS "-Wl,-static -lgomp -lrt -Wl,-Bdynamic -lpthread")
216                 set(OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS "")
217             else()
218                 # Only set a linker flag if the user didn't set them manually
219                 if(NOT DEFINED OpenMP_LINKER_FLAGS)
220                     set(OpenMP_LINKER_FLAGS "${OpenMP_C_FLAGS}")
221                 endif()
222                 if(NOT DEFINED OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS)
223                     set(OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS "${OpenMP_C_FLAGS}")
224                 endif()
225             endif()
226         endif()
227     else(OPENMP_FOUND)
228         message(WARNING
229                 "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.")
230         set(GMX_OPENMP OFF CACHE STRING "Whether GROMACS will use OpenMP parallelism." FORCE)
231     endif(OPENMP_FOUND)
232 endif()
233
234
235 include(gmxCFlags)
236 gmx_c_flags()
237
238 include(gmxGetCompilerInfo)
239 get_compiler_version()
240
241 # gcc 4.4.x is buggy and crashes when compiling some files with O3 and OpenMP on.
242 # Detect here whether applying a workaround is needed and will apply it later
243 # on the affected files.
244 include(gmxGCC44O3BugWorkaround)
245 gmx_check_gcc44_bug_workaround_needed(GMX_USE_GCC44_BUG_WORKAROUND)
246
247 # clang 3.0 is buggy for some unknown reason detected during adding
248 # the SSE2 group kernels for GROMACS 4.6. If we ever work out what
249 # that is, we should replace these tests with a compiler feature test,
250 # update GROMACS Redmine task #1039 and perhaps report a clang bug.
251 #
252 # In the meantime, until we require CMake 2.8.10 we cannot rely on it to detect
253 # the compiler version for us. So we need a manual check for clang 3.0.
254 include(gmxDetectClang30)
255 gmx_detect_clang_3_0(COMPILER_IS_CLANG_3_0)
256 if(COMPILER_IS_CLANG_3_0)
257     message(FATAL_ERROR "Your compiler is clang version 3.0, which is known to be buggy for GROMACS. Use a different compiler.")
258 endif()
259
260 if (CMAKE_C_COMPILER_ID STREQUAL "PGI")
261     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.")
262 endif()
263
264 ########################################################################
265 # Set up binary and library suffixing 
266 ########################################################################
267 set(GMX_BINARY_SUFFIX "" CACHE STRING "Suffix for GROMACS binaries (default: _d for double, _mpi for MPI, _mpi_d for MPI and double).")
268 set(GMX_LIBS_SUFFIX "" 
269   CACHE STRING "Suffix for GROMACS libs (default: _d for double, _mpi for MPI, _mpi_d for MPI and double).")
270 if (GMX_DEFAULT_SUFFIX)
271   set(GMX_BINARY_SUFFIX "")
272   set(GMX_LIBS_SUFFIX "")
273   if (GMX_MPI)
274     set(GMX_BINARY_SUFFIX "_mpi")
275     set(GMX_LIBS_SUFFIX "_mpi")
276   endif(GMX_MPI)
277   if (GMX_DOUBLE)
278     set (GMX_BINARY_SUFFIX "${GMX_BINARY_SUFFIX}_d")
279     set (GMX_LIBS_SUFFIX "${GMX_LIBS_SUFFIX}_d")
280   endif(GMX_DOUBLE)
281   if (GMX_OPENMM)
282     set (GMX_BINARY_SUFFIX "-openmm")
283     set (GMX_LIBS_SUFFIX "_openmm")
284   endif(GMX_OPENMM)
285   mark_as_advanced(FORCE GMX_BINARY_SUFFIX GMX_LIBS_SUFFIX)
286   if (NOT SUFFIX_QUIETLY)
287     message(STATUS "Using default binary suffix: \"${GMX_BINARY_SUFFIX}\"")
288     message(STATUS "Using default library suffix: \"${GMX_LIBS_SUFFIX}\"")
289   endif (NOT SUFFIX_QUIETLY)
290 else(GMX_DEFAULT_SUFFIX)
291   mark_as_advanced(CLEAR GMX_BINARY_SUFFIX GMX_LIBS_SUFFIX)
292   if (NOT SUFFIX_QUIETLY)
293     message(STATUS "Using manually set binary suffix: \"${GMX_BINARY_SUFFIX}\"")
294     message(STATUS "Using manually set library suffix: \"${GMX_LIBS_SUFFIX}\"")
295   endif (NOT SUFFIX_QUIETLY)
296 endif(GMX_DEFAULT_SUFFIX)
297 set(SUFFIX_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
298
299 set(PKG_CFLAGS "")
300 if(GMX_DOUBLE)
301     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_DOUBLE")
302 endif(GMX_DOUBLE)
303 if(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
304   set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_SOFTWARE_INVSQRT")
305 endif(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
306
307 #######################################################################
308 # Check for options incompatible with OpenMM build                    #
309 #######################################################################
310 if(GMX_OPENMM)
311     # we'll use the built-in fft to avoid unnecessary dependencies
312     string(TOUPPER ${GMX_FFT_LIBRARY} GMX_FFT_LIBRARY)
313     if(NOT ${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTPACK")
314         message(STATUS "No external FFT libraries needed for the OpenMM build, switching to fftpack!")
315         set(GMX_FFT_LIBRARY "fftpack" CACHE STRING 
316                 "No external FFT libraries needed for the OpenMM build, switching to  fftpack!" FORCE)
317     endif()
318     if(GMX_MPI)
319         message(FATAL_ERROR "The OpenMM build is not compatible with MPI!")
320     endif(GMX_MPI)
321     if(GMX_THREAD_MPI)
322         message(STATUS "Thread-MPI not compatible with OpenMM, disabled!")
323         set(GMX_THREAD_MPI OFF CACHE BOOL
324                 "Thread-MPI not compatible with OpenMM build, disabled!" FORCE)
325     endif(GMX_THREAD_MPI)
326     if(GMX_OPENMP)
327         message(STATUS "OpenMP multithreading not compatible with OpenMM, disabled")
328         set(GMX_OPENMP OFF CACHE BOOL
329             "OpenMP multithreading not compatible with OpenMM, disabled!" FORCE)
330     endif()
331     if(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
332         set(GMX_SOFTWARE_INVSQRT OFF CACHE STRING 
333                 "The OpenMM build does not need GROMACS software 1/sqrt!" FORCE)
334     endif(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
335     string(TOUPPER ${GMX_CPU_ACCELERATION} GMX_CPU_ACCELERATION)
336     if(NOT GMX_CPU_ACCELERATION STREQUAL "NONE")
337         message(STATUS "Switching off CPU-based acceleration, the OpenMM build does not support/need any!")
338         set(GMX_CPU_ACCELERATION "None" CACHE STRING
339             "Switching off CPU-based acceleration, the OpenMM build does not support/need any!" FORCE)
340     endif()
341     if(GMX_FAHCORE)
342         message(FATAL_ERROR "The OpenMM build does not support FAH build!")
343     endif(GMX_FAHCORE)
344     if(GMX_DOUBLE)
345         message(FATAL_ERROR  "The OpenMM-build does not support double precision calculations!")
346     endif()
347     # mark as advanced the unused variables
348     mark_as_advanced(FORCE GMX_CPU_ACCELERATION GMX_MPI GMX_FFT_LIBRARY 
349         GMX_QMMM_PROGRAM GMX_THREAD_MPI GMX_DOUBLE)
350 else(GMX_OPENMM)
351      mark_as_advanced(CLEAR GMX_CPU_ACCELERATION GMX_MPI GMX_FFT_LIBRARY 
352         GMX_QMMM_PROGRAM GMX_THREAD_MPI GMX_DOUBLE)
353 endif(GMX_OPENMM)
354
355
356 ########################################################################
357 # Basic system tests (standard libraries, headers, functions, types)   #
358 ########################################################################
359 include(CheckIncludeFiles)
360 include(CheckIncludeFileCXX)
361 check_include_files(unistd.h     HAVE_UNISTD_H)
362 check_include_files(pwd.h        HAVE_PWD_H)
363 check_include_files(pthread.h    HAVE_PTHREAD_H)
364 check_include_files(dirent.h     HAVE_DIRENT_H)
365 check_include_files(sys/time.h   HAVE_SYS_TIME_H)
366 check_include_files(io.h                 HAVE_IO_H)
367 check_include_files(sched.h      HAVE_SCHED_H)
368
369 check_include_files(regex.h      HAVE_POSIX_REGEX)
370 check_include_file_cxx(regex     HAVE_CXX11_REGEX)
371 # TODO: It could be nice to inform the user if no regex support is found,
372 # as selections won't be fully functional.
373
374 include(CheckFunctionExists)
375 check_function_exists(strdup            HAVE_STRDUP)
376 check_function_exists(posix_memalign    HAVE_POSIX_MEMALIGN)
377 check_function_exists(memalign          HAVE_MEMALIGN)
378 check_function_exists(_aligned_malloc   HAVE__ALIGNED_MALLOC)
379 check_function_exists(gettimeofday      HAVE_GETTIMEOFDAY)
380 check_function_exists(fsync             HAVE_FSYNC)
381 check_function_exists(_fileno           HAVE__FILENO)
382 check_function_exists(fileno            HAVE_FILENO)
383 check_function_exists(_commit           HAVE__COMMIT)
384 check_function_exists(sigaction         HAVE_SIGACTION)
385 check_function_exists(sysconf           HAVE_SYSCONF)
386 check_function_exists(sched_setaffinity HAVE_SCHED_SETAFFINITY)
387 check_function_exists(sched_getaffinity HAVE_SCHED_GETAFFINITY)
388 check_function_exists(rsqrt             HAVE_RSQRT)
389 check_function_exists(rsqrtf            HAVE_RSQRTF)
390 check_function_exists(sqrtf             HAVE_SQRTF)
391
392 include(CheckLibraryExists)
393 check_library_exists(m sqrt "" HAVE_LIBM)
394 check_library_exists(m cbrt "" HAVE_CBRT)
395
396
397 include(CheckTypeSize)
398
399 check_type_size("int"           SIZEOF_INT) 
400 check_type_size("long int"      SIZEOF_LONG_INT) 
401 check_type_size("long long int" SIZEOF_LONG_LONG_INT) 
402 check_type_size("off_t"         SIZEOF_OFF_T)
403 check_type_size("void *"        SIZEOF_VOIDP)
404
405 if (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
406     set(GMX_64_BIT TRUE)
407 else (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
408     set(GMX_64_BIT FALSE)
409 endif (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
410
411 include(TestBigEndian)
412 test_big_endian(GMX_INTEGER_BIG_ENDIAN)
413
414
415 if(APPLE OR CYGWIN OR ${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES "Linux|.*BSD")
416     # Maybe Solaris should be here? Patch this if you know!
417     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT ON)
418 elseif(WIN32 OR ${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES "BlueGene")
419     # Support for shared libs on native Windows is a bit new. Its
420     # default might change later if/when we sort things out. Also,
421     # Cray should go here. What variable value can detect it?
422     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
423 else()
424     message(STATUS "Defaulting to building static libraries")
425     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
426 endif()
427
428 # Management of GROMACS options for specific toolchains should go
429 # here. Because the initial settings for some of the main options have
430 # already happened, but things like library detection and MPI compiler
431 # feature detection have not, the docstrings for any over-rides of
432 # GROMACS defaults or user settings will make sense. Also, any
433 # toolchain-related reasons for choosing whether to detect various
434 # things can be sorted out now, before the detection takes place.
435 if(${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES BlueGene)
436     include(gmxManageBlueGene)
437 endif()
438
439 if(UNIX AND GMX_PREFER_STATIC_LIBS AND SHARED_LIBS_DEFAULT)
440     if(BUILD_SHARED_LIBS)
441         # Warn the user about the combination. But don't overwrite the request.
442         message(WARNING "Searching for static libraries requested, and building shared Gromacs libraries requested. This might cause problems linking later.")
443     elseif(NOT DEFINED BUILD_SHARED_LIBS)
444         # Change default to OFF. Don't warn if it's already off.
445         message(WARNING "Searching for static libraries requested, so the GROMACS libraries will also be built statically (BUILD_SHARED_LIBS=OFF)")
446         set(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
447     endif()
448 endif()
449
450 # By now, all tool chains should have spoken up if they care about
451 # the setting of SHARED_LIBS_DEFAULT.
452 option(BUILD_SHARED_LIBS "Enable shared libraries (can be problematic e.g. with MPI, or on some HPC systems)" ${SHARED_LIBS_DEFAULT})
453
454 ########################################################################
455 #Process MPI settings
456 ########################################################################
457 include(gmxManageMPI)
458
459 ########################################################################
460 # Find external packages                                               #
461 ########################################################################
462 if(UNIX AND GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
463     # On Linux .a is the static library suffix, on Mac OS X .lib can also
464     # be used, so we'll add both to the preference list.
465     SET(CMAKE_FIND_LIBRARY_SUFFIXES ".lib;.a" ${CMAKE_FIND_LIBRARY_SUFFIXES})
466 endif()
467
468 IF( WIN32 AND NOT CYGWIN)
469   # This makes windows.h not declare min/max as macros that would break
470   # C++ code using std::min/std::max.
471   add_definitions(-DNOMINMAX)
472
473   if (NOT BUILD_SHARED_LIBS)
474       option(GMX_PREFER_STATIC_LIBS "When finding libraries prefer static system libraries (MT instead of MD)!" ON)
475       if(NOT GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
476           message(WARNING "Shared system libraries requested, and static Gromacs libraries requested.")
477       endif()
478   else()
479       message(FATAL_ERROR "BUILD_SHARED_LIBS not yet working for Windows in the master branch")
480       option(GMX_PREFER_STATIC_LIBS "When finding libraries prefer static system libraries (MT instead of MD)!" OFF)
481       if(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
482           #this combination segfaults (illigal passing of file handles)
483           message(FATAL_ERROR "Static system libraries requested, and shared Gromacs libraries requested.")
484       endif()
485       add_definitions(-DUSE_VISIBILITY -DTMPI_USE_VISIBILITY)
486       set(PKG_CFLAGS "$PKG_CFLAGS -DUSE_VISIBILITY -DTMPI_USE_VISIBILITY")
487   endif()
488   mark_as_advanced(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
489
490   IF (GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
491       #Only setting Debug and Release flags. Others configurations are current not used.
492       STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_C_FLAGS_RELEASE ${CMAKE_C_FLAGS_RELEASE})
493       STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_C_FLAGS_DEBUG ${CMAKE_C_FLAGS_DEBUG})
494       if(CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
495           STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE ${CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE})
496           STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG ${CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG})
497       endif()
498   ENDIF()
499   IF( CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "Intel" )
500     if(BUILD_SHARED_LIBS) #not sure why incremental building with shared libs doesn't work
501         STRING(REPLACE "/INCREMENTAL:YES" "" CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS ${CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS})
502     endif()
503   ENDIF()
504 ENDIF()
505
506 option(GMX_XML "Use libxml2 to parse xml files" ON)
507 if (GMX_XML)
508   find_package(LibXml2)
509   set(PKG_XML "")
510   if(LIBXML2_FOUND)
511     include_directories(${LIBXML2_INCLUDE_DIR})
512     set(PKG_XML libxml-2.0)
513     set(XML_LIBRARIES ${LIBXML2_LIBRARIES})
514   endif(LIBXML2_FOUND)
515 endif(GMX_XML)
516
517 option(GMX_GSL "Add support for gsl" OFF)
518 if (GMX_GSL)
519   find_package(gsl)
520   set(PKG_GSL "")
521   if(GSL_FOUND)
522     include_directories(${GSL_INCLUDE_DIR})
523     set(PKG_GSL gsl)
524     set(HAVE_LIBGSL 1)
525   endif(GSL_FOUND)
526 endif (GMX_GSL)
527
528 option(GMX_X11 "Use X window system" OFF)
529 if (GMX_X11)
530         find_package(X11)
531         # X11 includes/libraries are only set in the ngmx subdirectory!
532         if(X11_FOUND)
533         set(HAVE_X11 1)
534         endif(X11_FOUND)
535 endif(GMX_X11)
536
537 include(ThreadMPI)
538 set(THREAD_MPI_LIB thread_mpi)
539 if(GMX_THREAD_MPI)
540     tmpi_get_source_list(THREAD_MPI_SRC CXX)
541     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_THREAD_MPI")
542     set(GMX_MPI 1)
543 else(GMX_THREAD_MPI)
544     tmpi_get_source_list(THREAD_MPI_SRC CXX NOMPI)
545 endif(GMX_THREAD_MPI)
546
547 if(GMX_OPENMM)
548     set(CUDA_BUILD_EMULATION OFF)
549     find_package(CUDA 3.1 REQUIRED)
550     add_definitions(-DGMX_OPENMM)
551     if(CMAKE_BUILD_TYPE STREQUAL "DEBUG")    
552         set(CUDA_VERBOSE_BUILD ON)
553     endif()
554     find_package(OpenMM) 
555 endif(GMX_OPENMM)
556
557 if(GMX_GPU)
558     # now that we have detected the dependencies, do the second configure pass
559     gmx_gpu_setup()
560 endif(GMX_GPU)
561
562 if(APPLE)
563    find_library(ACCELERATE_FRAMEWORK Accelerate)
564    list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${ACCELERATE_FRAMEWORK})
565 endif(APPLE)
566
567 if(CYGWIN)
568     set(GMX_CYGWIN 1)
569 endif(CYGWIN)
570
571 if(WIN32 AND NOT CYGWIN)
572     set(GMX_NATIVE_WINDOWS 1)
573 endif()
574
575 # only bother with finding git and using version.h if the source is a git repo
576 if(GMX_GIT_VERSION_INFO)
577     if (NOT SOURCE_IS_GIT_REPOSITORY)
578         message(FATAL_ERROR
579             "Cannot generate git version information from source tree not under git. "
580             "Set GMX_GIT_VERSION_INFO=OFF to proceed.")
581     endif ()
582     # We need at least git v1.5.3 be able to parse git's date output. If not
583     # found or the version is too small, we can't generate version information.
584     find_package(Git)
585
586     # Find out the git version
587     if(GIT_FOUND AND NOT GIT_VERSION)
588       execute_process(COMMAND ${GIT_EXECUTABLE} "--version"
589         OUTPUT_VARIABLE _exec_out
590         OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)
591       string(REGEX REPLACE "git version (.*)" "\\1" GIT_VERSION ${_exec_out})
592       set(GIT_VERSION ${GIT_VERSION} CACHE STRING "Git version")
593       mark_as_advanced(GIT_VERSION)
594     endif()
595
596     if(NOT GIT_FOUND OR GIT_VERSION VERSION_LESS "1.5.3")
597         message(FATAL_ERROR
598             "No compatible git version found (>= 1.5.3 required). "
599             "Won't be able to generate development version information. "
600             "Set GMX_GIT_VERSION_INFO=OFF to proceed.")
601     endif()
602 endif()
603
604 option(GMX_INTERNAL_BOOST "Use minimal internal version of boost" OFF)
605 if ( NOT GMX_INTERNAL_BOOST )
606   find_package( Boost 1.44.0 )
607 else ( NOT GMX_INTERNAL_BOOST )
608   set (Boost_FOUND FALSE)
609 endif( NOT GMX_INTERNAL_BOOST )
610
611 if(Boost_FOUND AND NOT Boost_VERSION VERSION_LESS "104400" )
612   include_directories(${Boost_INCLUDE_DIRS})
613 else()
614   if(NOT BOOST_QUIETLY)
615     message("Boost >= 1.44 not found. Using minimal internal version. Not recommended if GROMACS is used as library!")
616   endif()
617   include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/external/boost)
618   add_definitions( -DBOOST_NO_TYPEID )  #TYPEID not supported for minimal internal version (would add significant more code)
619   # TODO: Propagate the above settings to the installed CMakeFiles.txt template
620   # (from share/template/)
621   # TODO: Reorder stuff such that INCL_INSTALL_DIR could be used here
622   set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DBOOST_NO_TYPEID -I${GMX_INSTALL_PREFIX}include/gromacs/external/boost")
623   install(DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/external/boost/boost
624           DESTINATION ${GMX_INSTALL_PREFIX}include/gromacs/external/boost
625           COMPONENT development)
626 endif()
627 set(BOOST_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
628
629 if (LIBXML2_FOUND)
630     option(GMX_BUILD_UNITTESTS "Build unit tests with BUILD_TESTING (uses Google C++ Testing and Mocking Frameworks, requires libxml2)" ON)
631 else (LIBXML2_FOUND)
632     set(GMX_BUILD_UNITTESTS OFF)
633 endif (LIBXML2_FOUND)
634 mark_as_advanced(GMX_BUILD_UNITTESTS)
635 set(MEMORYCHECK_SUPPRESSIONS_FILE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/legacy_and_external.supp)
636
637 ########################################################################
638 # Generate development version info for cache
639 ########################################################################
640 # set(GEN_VERSION_INFO_INTERNAL "ON")
641 # include(gmxGenerateVersionString)
642
643 ########################################################################
644 # Our own GROMACS tests
645 ########################################################################
646
647 add_definitions( -DHAVE_CONFIG_H )
648 include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src)
649 # Required for config.h, maybe should only be set in src/CMakeLists.txt
650 include_directories(${CMAKE_BINARY_DIR}/src)
651 # Required for gmx_header_config_gen.h to be found before installation
652 include_directories(${CMAKE_BINARY_DIR}/src/gromacs/utility)
653 # Required for now to make old code compile
654 include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/gromacs/legacyheaders)
655
656 include(gmxTestInlineASM)
657 gmx_test_inline_asm_gcc_x86(GMX_X86_GCC_INLINE_ASM)
658
659 include(gmxSetBuildInformation)
660 gmx_set_build_information()
661 if(BUILD_CPU_FEATURES MATCHES "rdtscp" AND NOT GMX_DISTRIBUTABLE_BUILD)
662     # The timestep counter headers do not include config.h
663     add_definitions(-DHAVE_RDTSCP)
664 endif(BUILD_CPU_FEATURES MATCHES "rdtscp" AND NOT GMX_DISTRIBUTABLE_BUILD)
665
666 include(gmxTestFloatFormat)
667 gmx_test_float_format(GMX_FLOAT_FORMAT_IEEE754 
668                       GMX_IEEE754_BIG_ENDIAN_BYTE_ORDER
669                       GMX_IEEE754_BIG_ENDIAN_WORD_ORDER)
670
671 include(gmxTestLargeFiles)
672 gmx_test_large_files(GMX_LARGEFILES)
673
674 include(gmxTestSignal)
675 gmx_test_sigusr1(HAVE_SIGUSR1)
676
677 include(gmxTestInline)
678 gmx_test_inline(INLINE_KEYWORD)
679
680 include(gmxTestRestrict)
681 gmx_test_restrict(RESTRICT_KEYWORD)
682
683 include(gmxTestPipes)
684 gmx_test_pipes(HAVE_PIPES)
685
686 include(gmxTestIsfinite)
687 gmx_test_isfinite(HAVE_ISFINITE)
688 gmx_test__isfinite(HAVE__ISFINITE)
689 gmx_test__finite(HAVE__FINITE)
690
691 include(gmxTestCXX11)
692 gmx_test_cxx11(GMX_CXX11 GMX_CXX11_FLAGS)
693 if(CXX11_FLAG AND GMX_GPU)
694     #FIXME: add proper solution for progate all but cxx11 flag
695     set(CUDA_PROPAGATE_HOST_FLAGS no)
696     message(WARNING "Please manually add compiler flags to CUDA_NVCC_FLAGS. Automatic propogation temporary not working.")
697 endif()
698
699 include(gmxTestXDR)
700 gmx_test_xdr(GMX_SYSTEM_XDR)
701 if(NOT GMX_SYSTEM_XDR)
702     set(GMX_INTERNAL_XDR 1)
703     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_INTERNAL_XDR")
704 endif(NOT GMX_SYSTEM_XDR)
705
706 # include avx test source, used if the AVX flags are set below
707 include(gmxTestAVXMaskload)
708
709 # Process nonbonded accelerated kernels settings
710 string(TOUPPER ${GMX_CPU_ACCELERATION} ${GMX_CPU_ACCELERATION})
711 if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
712     # nothing to do
713 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "SSE2")
714
715     GMX_TEST_CFLAG(GNU_SSE2_CFLAG "-msse2" ACCELERATION_C_FLAGS)
716     if(NOT GNU_SSE2_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
717         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE2_CFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_C_FLAGS)
718     endif(NOT GNU_SSE2_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
719
720     GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_SSE2_CXXFLAG "-msse2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
721     if(NOT GNU_SSE2_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
722         GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE2_CXXFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
723     endif(NOT GNU_SSE2_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
724
725     # We dont warn for lacking SSE2 flag support, since that is probably standard today.
726
727     # Only test the include after we have tried to add the correct flag for SSE2 support
728     check_include_file(emmintrin.h  HAVE_EMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
729
730     if(NOT HAVE_EMMINTRIN_H)
731         message(FATAL_ERROR "Cannot find emmintrin.h, which is required for SSE2 intrinsics support.")
732     endif(NOT HAVE_EMMINTRIN_H)
733
734     set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_SSE2 1)
735     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
736     set(GMX_X86_SSE2 1)
737     if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
738       message(STATUS "Enabling SSE2 Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
739     endif()
740
741 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "SSE4.1")
742
743     GMX_TEST_CFLAG(GNU_SSE4_CFLAG "-msse4.1" ACCELERATION_C_FLAGS)
744     if (NOT GNU_SSE4_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
745         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE4_CFLAG "/arch:SSE4.1" ACCELERATION_C_FLAGS)
746     endif(NOT GNU_SSE4_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
747     if (NOT GNU_SSE4_CFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CFLAG)
748         # Not surprising if we end up here! MSVC current does not support the SSE4.1 flag. However, it appears to accept SSE4.1
749         # intrinsics when SSE2 support is enabled, so we try that instead first.
750         if (GMX_NATIVE_WINDOWS)
751             GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE2_CFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_C_FLAGS)
752             message(WARNING "Neither SSE4.1 or SSE2 seems to be supported by your Windows compiler. Something is likely broken.")
753         else()
754             message(WARNING "No C SSE4.1 flag found. Consider a newer compiler, or use SSE2 for slightly lower performance")
755         endif()
756     endif(NOT GNU_SSE4_CFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CFLAG)
757
758     GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_SSE4_CXXFLAG "-msse4.1" GROMACS_CXX_FLAG)
759     if (NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
760         GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE4_CXXFLAG "/arch:SSE4.1" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
761     endif(NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
762     if (NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CXXFLAG)
763         message(WARNING "No C++ SSE4.1 flag found. Consider a newer compiler, or use SSE2 for slightly lower performance.")
764         # Not surprising if we end up here! MSVC current does not support the SSE4.1 flag. However, it appears to accept SSE4.1
765         # intrinsics when SSE2 support is enabled, so we try that instead.
766         if (GMX_NATIVE_WINDOWS)
767             GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE2_CXXFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
768         endif()
769     endif(NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CXXFLAG)
770
771     # This must come after we have added the -msse4.1 flag on some platforms.
772     check_include_file(smmintrin.h  HAVE_SMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
773
774     if(NOT HAVE_SMMINTRIN_H)
775         message(FATAL_ERROR "Cannot find smmintrin.h, which is required for SSE4.1 intrinsics support.")
776     endif(NOT HAVE_SMMINTRIN_H)
777
778     set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_SSE4_1 1)
779     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
780     set(GMX_X86_SSE4_1 1)
781     set(GMX_X86_SSE2   1)
782     if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
783       message(STATUS "Enabling SSE4.1 Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
784     endif()
785
786 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA" OR ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_256")
787
788     # Set the AVX compiler flag for both these choices!
789
790     GMX_TEST_CFLAG(GNU_AVX_CFLAG "-mavx" ACCELERATION_C_FLAGS)
791     if (NOT GNU_AVX_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
792         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_AVX_CFLAG "/arch:AVX" ACCELERATION_C_FLAGS)
793     endif (NOT GNU_AVX_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
794     if (NOT GNU_AVX_CFLAG AND NOT MSVC_AVX_CFLAG)
795         message(WARNING "No C AVX flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
796     endif (NOT GNU_AVX_CFLAG AND NOT MSVC_AVX_CFLAG)
797
798     GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_AVX_CXXFLAG "-mavx" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
799     if (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
800         GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_AVX_CXXFLAG "/arch:AVX" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
801     endif (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
802     if (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND NOT MSVC_AVX_CXXFLAG)
803        message(WARNING "No C++ AVX flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
804     endif (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND NOT MSVC_AVX_CXXFLAG)
805
806     # Set the FMA4 flags (MSVC doesn't require any)
807     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA" AND NOT MSVC)
808         if (${CMAKE_COMPILER_ID} MATCHES "Clang")
809             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.")
810         endif()
811         GMX_TEST_CFLAG(GNU_FMA_CFLAG "-mfma4" ACCELERATION_C_FLAGS)
812         if (NOT GNU_FMA_CFLAG)
813             message(WARNING "No C FMA4 flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
814         endif(NOT GNU_FMA_CFLAG)
815         GMX_TEST_CFLAG(GNU_XOP_CFLAG "-mxop" ACCELERATION_C_FLAGS)
816         # No big deal if we do not have xop, so no point yelling warnings about it.
817         if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
818             GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_FMA_CXXFLAG "-mfma4" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
819             if (NOT GNU_FMA_CXXFLAG)
820                 message(WARNING "No C++ FMA flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
821             endif (NOT GNU_FMA_CXXFLAG)
822             GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_XOP_CXXFLAG "-mxop" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
823             # No big deal if we do not have xop, so no point yelling warnings about it.
824         endif()
825     endif()
826
827     # Only test the header after we have tried to add the flag for AVX support
828     check_include_file(immintrin.h  HAVE_IMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
829
830     if(NOT HAVE_IMMINTRIN_H)
831         message(FATAL_ERROR "Cannot find immintrin.h, which is required for AVX intrinsics support. Consider switching compiler.")
832     endif(NOT HAVE_IMMINTRIN_H)
833
834     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_256")
835         try_compile(TEST_AVX ${CMAKE_BINARY_DIR}
836             "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/TestAVX.c"
837             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_C_FLAGS}")
838         if(NOT TEST_AVX)
839             message(FATAL_ERROR "Cannot compile AVX intrinsics. Consider switching compiler.")
840         endif()
841     endif()
842
843     # GCC requires x86intrin.h for FMA support. MSVC 2010 requires intrin.h for FMA support.
844     check_include_file(x86intrin.h HAVE_X86INTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
845     check_include_file(intrin.h HAVE_INTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
846
847     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
848     set(GMX_X86_SSE4_1 1)
849     set(GMX_X86_SSE2   1)
850
851     # But just enable one of the choices internally...
852     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA")
853         set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_AVX_128_FMA 1)
854         set(GMX_X86_AVX_128_FMA 1)
855         if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
856           message(STATUS "Enabling 128-bit AVX Gromacs acceleration (with fused-multiply add), and it will help compiler optimization.")
857         endif()
858     else()
859         # If we are not doing AVX_128, it must be AVX_256...
860         set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_AVX_256 1)
861         set(GMX_X86_AVX_256 1)
862         if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
863           message(STATUS "Enabling 256-bit AVX Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
864         endif()
865     endif()
866
867     # Unfortunately gcc-4.5.2 and gcc-4.6.0 has a bug where they use the wrong datatype for the formal
868     # parameter of the mask for maskload/maskstore arguments. Check if this is present, since we can work around it.
869     gmx_test_avx_gcc_maskload_bug(${ACCELERATION_C_FLAGS} GMX_X86_AVX_GCC_MASKLOAD_BUG)
870
871 else(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "IBM_QPX")
872     # Used on BlueGene/Q
873     if (CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "XL")
874         GMX_TEST_CFLAG(XLC_BLUEGENEQ_CFLAG "-qarch=qp -qtune=qp" ACCELERATION_C_FLAGS)
875         try_compile(TEST_QPX ${CMAKE_BINARY_DIR}
876             "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/TestQPX.c"
877             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_C_FLAGS}")
878         if(NOT TEST_QPX)
879             message(FATAL_ERROR "Cannot compile the requested IBM QPX intrinsics.")
880         endif()
881     endif()
882     if (CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "XL" AND CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
883         GMX_TEST_CXXFLAG(XLC_BLUEGENEQ_CXXFLAG "-qarch=qp -qtune=qp" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
884         try_compile(TEST_QPX ${CMAKE_BINARY_DIR}
885             "cmake/TestQPX.c"
886             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_CXX_FLAGS")
887         if(NOT TEST_QPX)
888             message(FATAL_ERROR "Cannot compile the requested IBM QPX intrinsics.")
889         endif()
890     endif()
891
892     if (TEST_QPX)
893         message(WARNING "IBM QPX acceleration was selected and could be compiled, but the accelerated kernels are not yet available.")
894         set(GMX_CPU_ACCELERATION_IBM_QPX 1)
895     else()
896         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.")
897     endif()
898
899 else(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
900     MESSAGE(FATAL_ERROR "Unrecognized option for accelerated kernels: ${GMX_CPU_ACCELERATION}. Pick one of None, SSE2, SSE4.1, AVX_128_FMA, AVX_256, IBM_QPX")
901 endif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
902 set(ACCELERATION_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
903
904 # Process QM/MM Settings
905 string(TOUPPER ${GMX_QMMM_PROGRAM} ${GMX_QMMM_PROGRAM})
906 if(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
907     set(GMX_QMMM_GAUSSIAN 1)
908 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "MOPAC")
909     set(GMX_QMMM_MOPAC 1)
910 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAMESS")
911     set(GMX_QMMM_GAMESS 1)
912 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "ORCA")
913     set(GMX_QMMM_ORCA 1)
914 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "NONE")
915     # nothing to do
916 else(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
917     MESSAGE(FATAL_ERROR "Invalid QM/MM program option: ${GMX_QMMM_PROGRAM}. Choose one of: Gaussian, Mopac, Gamess, Orca, None")
918 endif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
919
920 # Process FFT library settings - if not OpenMM build 
921 string(TOUPPER ${GMX_FFT_LIBRARY} ${GMX_FFT_LIBRARY})
922 set(PKG_FFT "")
923 set(PKG_FFT_LIBS "")
924 if(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
925     if(GMX_DOUBLE)
926         set(FFTW fftw)
927     else()
928         set(FFTW fftwf)
929     endif()
930
931     if(GMX_BUILD_OWN_FFTW)
932       add_subdirectory(src/contrib/fftw)
933     else()
934       find_package(FFTW COMPONENTS ${FFTW})
935     endif()
936
937     string(TOUPPER "${FFTW}" FFTW)
938     set(PKG_FFT "${${FFTW}_PKG}")
939     include_directories(${${FFTW}_INCLUDE_DIRS})
940     set(FFT_LIBRARIES ${${FFTW}_LIBRARIES})
941     if(NOT ${FFTW}_FOUND)
942       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.")
943     endif()
944
945     set(GMX_FFT_FFTW3 1)
946
947     if (NOT ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE" AND NOT ${FFTW}_HAVE_SIMD) 
948       message(WARNING "The fftw library found is compiled without SIMD support, which makes it slow. Consider recompiling it or contact your admin")
949     endif()
950
951     if(NOT ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE" AND ${FFTW}_HAVE_AVX)
952         # If we're not doing CPU acceleration, we don't care about FFTW performance on x86 either
953         message(WARNING "The FFTW library was compiled with --enable-avx to enable AVX SIMD instructions. That might sound like a good idea for your processor, but for FFTW versions up to 3.3.3, these are slower than the SSE/SSE2 SIMD instructions for the way GROMACS uses FFTs. Limitations in the way FFTW allows GROMACS to measure performance make it awkward for either GROMACS or FFTW to make the decision for you based on runtime performance. You should compile a different FFTW library with --enable-sse or --enable-sse2. If you have a more recent FFTW, you may like to compare the performance of GROMACS with FFTW libraries compiled with and without --enable-avx. However, the GROMACS developers do not really expect the FFTW AVX optimization to help, because the performance is limited by memory access, not computation.")
954     endif()
955
956 elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "MKL")
957 #    MESSAGE(STATUS "Using external FFT library - Intel MKL")
958     find_package(MKL REQUIRED)
959     include_directories(${MKL_INCLUDE_DIR})
960     set(FFT_LIBRARIES ${MKL_LIBRARIES})
961     set(PKG_FFT_LIBS ${MKL_LIBRARIES})
962
963     set(GMX_FFT_MKL 1)
964     set(HAVE_MKL 1)
965
966 #elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "ACML")
967 #    MESSAGE(STATUS "Using external FFT library - AMD core math library")
968 #    set(GMX_FFT_ACML 1)
969 elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTPACK")
970     MESSAGE(STATUS "Using internal FFT library - fftpack")
971     set(GMX_FFT_FFTPACK 1)
972 else(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
973     MESSAGE(FATAL_ERROR "Invalid FFT library setting: ${GMX_FFT_LIBRARY}. Choose one of: fftw3, mkl, fftpack")
974 endif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
975
976 # enable threaded fftw3 if we've found it 
977 if(FFTW3_THREADS OR FFTW3F_THREADS)
978     add_definitions(-DFFT5D_FFTW_THREADS)
979 endif()
980
981 set(GMX_EXTERNAL_BLAS TRUE CACHE BOOL "Use external BLAS instead of built-in")
982 set(GMX_EXTERNAL_LAPACK TRUE CACHE BOOL "Use external LAPACK instead of built-in")
983 # MKL has BLAS/LAPACK routines
984 if(NOT HAVE_MKL AND NOT ACCELERATE_FRAMEWORK)
985   if(GMX_EXTERNAL_BLAS)
986     if (GMX_BLAS_USER)
987         list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${GMX_BLAS_USER})
988     else(GMX_BLAS_USER)
989         set(BLAS_FIND_QUIETLY ON)
990         find_package(BLAS)
991         if (BLAS_FOUND)
992           list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${BLAS_LIBRARIES})
993         else()
994           MESSAGE(STATUS "Using internal BLAS library")
995           set(GMX_EXTERNAL_BLAS FALSE CACHE BOOL "Use external BLAS instead of built-in" FORCE)
996         endif()
997     endif(GMX_BLAS_USER)
998   endif(GMX_EXTERNAL_BLAS)
999   if(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
1000     if (GMX_LAPACK_USER)
1001         list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${GMX_LAPACK_USER})
1002     else(GMX_LAPACK_USER)
1003         set(LAPACK_FIND_QUIETLY ON)
1004         find_package(LAPACK)
1005         if (LAPACK_FOUND)
1006           list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${LAPACK_LIBRARIES})
1007         else()
1008           MESSAGE(STATUS "Using internal LAPACK library")
1009           set(GMX_EXTERNAL_LAPACK FALSE CACHE BOOL "Use external LAPACK instead of built-in" FORCE)
1010         endif()
1011     endif(GMX_LAPACK_USER)
1012   endif(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
1013 endif()
1014 mark_as_advanced(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
1015 mark_as_advanced(GMX_EXTERNAL_BLAS)
1016
1017 set(GMX_USE_PLUGINS OFF CACHE INTERNAL "Whether GROMACS will really try to compile support for VMD plugins")
1018
1019 if(GMX_LOAD_PLUGINS)
1020   if(CYGWIN OR NOT WIN32)
1021     # Native Windows does not have, nor need dlopen
1022     # Note that WIN32 is set with Cygwin, but Cygwin needs dlopen to use plug-ins
1023     include(gmxTestdlopen)
1024     gmx_test_dlopen(HAVE_DLOPEN)
1025   endif()
1026
1027   # so, should we use plug-ins?
1028   if((WIN32 AND NOT CYGWIN) OR (HAVE_DLOPEN AND BUILD_SHARED_LIBS))
1029     if(NOT VMD_QUIETLY)
1030       MESSAGE(STATUS
1031           "Found the ability to use plug-ins when building shared libaries, "
1032           "so will compile to use plug-ins (e.g. to read VMD-supported file "
1033           "formats).")
1034     endif()
1035     if(NOT GMX_VMD_PLUGIN_PATH)
1036       find_package(VMD)
1037     endif()
1038     set(GMX_USE_PLUGINS ON)
1039     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${CMAKE_DL_LIBS}) # magic cross-platform pre-set variable for dlopen library
1040     set(PKG_DL_LIBS "-l${CMAKE_DL_LIBS}")
1041   else()
1042     set(PKG_DL_LIBS)
1043   endif()
1044 endif(GMX_LOAD_PLUGINS)
1045 set(VMD_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
1046
1047 if(EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/.isreposource")
1048     if(NOT CMAKE_CROSSCOMPILING)
1049         option(GMX_BUILD_MANPAGES "Build man pages" ON)
1050     else()
1051         message(STATUS "Building the man pages is not available when "
1052             "cross-compiling the developer version from git")
1053     endif()
1054 else()
1055     #make sure source package contains all man pages
1056     if(NOT EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/man/man1/ngmx.1")
1057         message(FATAL_ERROR "Man pages are missing from source package.")
1058     endif()
1059 endif()
1060 mark_as_advanced(GMX_BUILD_MANPAGES)
1061
1062 # Math and thread libraries must often come after all others when linking...
1063 if(HAVE_LIBM)
1064     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES m)
1065 endif(HAVE_LIBM)
1066
1067 if(GMX_FAHCORE)
1068   set(COREWRAP_INCLUDE_DIR "${CMAKE_SOURCE_DIR}/../corewrap" CACHE STRING 
1069       "Path to swindirect.h")
1070   include_directories(${COREWRAP_INCLUDE_DIR})
1071   set_property(CACHE GMX_COOL_QUOTES VALUE OFF)
1072 endif(GMX_FAHCORE)
1073
1074 # # # # # # # # # # NO MORE TESTS AFTER THIS LINE! # # # # # # # # # # #
1075 # these are set after everything else
1076 if (NOT GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS)
1077     set(CMAKE_C_FLAGS "${ACCELERATION_C_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${CMAKE_C_FLAGS}")
1078     set(CMAKE_CXX_FLAGS "${ACCELERATION_CXX_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${GMX_CXX11_FLAGS} ${CMAKE_CXX_FLAGS}")
1079     set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "${MPI_LINKER_FLAGS} ${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS}")
1080     set(CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS "${MPI_LINKER_FLAGS} ${CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS}")
1081 else()
1082     message("Recommended flags which are not added because GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS=yes:")
1083     message("CMAKE_C_FLAGS: ${ACCELERATION_C_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${GMXC_CFLAGS}")
1084     message("CMAKE_C_FLAGS_RELEASE: ${GMXC_CFLAGS_RELEASE}")
1085     message("CMAKE_C_FLAGS_DEBUG: ${GMXC_CFLAGS_DEBUG}")
1086     message("CMAKE_CXX_FLAGS: ${ACCELERATION_CXX_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${GMX_CXX11_FLAGS} ${GMXC_CXXFLAGS}")
1087     message("CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE: ${GMXC_CXXFLAGS_RELEASE}")
1088     message("CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG: ${GMXC_CXXFLAGS_DEBUG}")
1089     message("CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS: ${MPI_LINKER_FLAGS}")
1090     message("CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS: ${MPI_LINKER_FLAGS}")
1091 endif()
1092
1093 if(NOT GMX_OPENMP)
1094     #Unset all OpenMP flags in case OpenMP was disabled either by the user
1095     #or because it was only partially detected (e.g. only for C but not C++ compiler)
1096     unset(OpenMP_C_FLAGS CACHE) 
1097     unset(OpenMP_CXX_FLAGS CACHE)
1098 else()
1099     set(GMX_EXE_LINKER_FLAGS ${GMX_EXE_LINKER_FLAGS} ${OpenMP_LINKER_FLAGS})
1100     set(GMX_SHARED_LINKER_FLAGS ${GMX_SHARED_LINKER_FLAGS} ${OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS})
1101 endif()
1102 set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} ${OpenMP_C_FLAGS}")
1103
1104 ######################################
1105 # Output compiler and CFLAGS used
1106 ######################################
1107 get_compiler_info(C BUILD_C_COMPILER BUILD_CFLAGS)
1108 if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
1109     get_compiler_info(CXX BUILD_CXX_COMPILER BUILD_CXXFLAGS)
1110 endif ()
1111
1112 ########################################################################
1113 # Specify install locations and which subdirectories to process        #
1114 ########################################################################
1115 if ( NOT DEFINED GMXLIB )
1116     set(GMXLIB lib)
1117 endif()
1118 set(LIB_INSTALL_DIR "${GMX_INSTALL_PREFIX}${GMXLIB}")
1119 set(BIN_INSTALL_DIR  ${GMX_INSTALL_PREFIX}bin)
1120 set(DATA_INSTALL_DIR ${GMX_INSTALL_PREFIX}share/gromacs)
1121 set(MAN_INSTALL_DIR  ${GMX_INSTALL_PREFIX}share/man)
1122 set(INCL_INSTALL_DIR ${GMX_INSTALL_PREFIX}include)
1123
1124 set(GMXLIBDIR        ${DATA_INSTALL_DIR}/top)
1125
1126 ##################################################################
1127 # Shared library settings
1128 ##################################################################
1129 if(NOT CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin")
1130     set(CMAKE_SKIP_BUILD_RPATH  FALSE)
1131     set(CMAKE_BUILD_WITH_INSTALL_RPATH FALSE)
1132     set(CMAKE_INSTALL_RPATH "\\\$ORIGIN/../${GMXLIB}")
1133     set(CMAKE_INSTALL_RPATH_USE_LINK_PATH TRUE)
1134 else()
1135     if(CMAKE_SYSTEM_VERSION VERSION_GREATER 8.0) #rpath supported for >10.4
1136         set(CMAKE_INSTALL_NAME_DIR "@rpath")
1137         set(GMX_EXE_LINKER_FLAGS ${GMX_EXE_LINKER_FLAGS} "-Wl,-rpath,@executable_path/../lib")
1138     else()
1139         set(CMAKE_INSTALL_NAME_DIR "${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/${LIB_INSTALL_DIR}")
1140     endif()
1141 endif()
1142
1143 #COPYING file: Only necessary for binary distributions.
1144 #Simpler to always install.
1145 install(FILES COPYING DESTINATION ${DATA_INSTALL_DIR} COMPONENT data)
1146
1147 add_subdirectory(doxygen)
1148 add_subdirectory(share)
1149 add_subdirectory(src)
1150 add_subdirectory(scripts)
1151
1152 # Issue a warning if NVIDIA GPUs were detected, but CUDA was not found.
1153 # Don't bother the user after the first configure pass.
1154 if ((CUDA_NOTFOUND_AUTO AND GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE) AND NOT GMX_GPU_DETECTION_DONE)
1155     message(WARNING "${CUDA_NOTFOUND_MESSAGE}")
1156     unset(CUDA_NOTFOUND_AUTO)
1157     unset(CUDA_NOTFOUND_MESSAGE)
1158 endif()
1159 set(GMX_GPU_DETECTION_DONE TRUE CACHE INTERNAL "Whether GPU detection has already been done")
1160
1161 #######################
1162 ## uninstall target
1163 #######################
1164     CONFIGURE_FILE(
1165                    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake.in"
1166                    "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake"
1167                    IMMEDIATE @ONLY)
1168 ###########################
1169 ADD_CUSTOM_TARGET(uninstall
1170                   "${CMAKE_COMMAND}" -P 
1171                   "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake")
1172 ###########################
1173
1174 ########################################################################
1175 # Tests                                                                #
1176 ########################################################################
1177
1178 include(CTest)
1179 mark_as_advanced(BUILD_TESTING)
1180 IF(BUILD_TESTING)
1181     enable_testing()
1182     add_subdirectory(tests)
1183 ENDIF()
1184