Merge release-5-0 into master
[alexxy/gromacs.git] / CMakeLists.txt
1 #
2 # This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
3 #
4 # Copyright (c) 2009,2010,2011,2012,2013,2014, by the GROMACS development team, led by
5 # Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
6 # and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
7 # top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
8 #
9 # GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
10 # modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
11 # as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
12 # of the License, or (at your option) any later version.
13 #
14 # GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
15 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17 # Lesser General Public License for more details.
18 #
19 # You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20 # License along with GROMACS; if not, see
21 # http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
22 # Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
23 #
24 # If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
25 # consider that scientific software is very special. Version
26 # control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
27 # consider code for inclusion in the official distribution, but
28 # derived work must not be called official GROMACS. Details are found
29 # in the README & COPYING files - if they are missing, get the
30 # official version at http://www.gromacs.org.
31 #
32 # To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
33 # the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
34
35 cmake_minimum_required(VERSION 2.8.8)
36 # When we require cmake >= 2.8.12, it will provide
37 # CMAKE_MINIMUM_REQUIRED_VERSION automatically, but in the meantime we
38 # need to set a variable, and it must have a different name.
39 set(GMX_CMAKE_MINIMUM_REQUIRED_VERSION "2.8.8")
40
41 # CMake modules/macros are in a subdirectory to keep this file cleaner
42 # This needs to be set before project() in order to pick up toolchain files
43 list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake/Platform)
44
45 project(Gromacs)
46
47 set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/lib)
48 set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/lib)
49 set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/bin)
50
51 # Set up common version variables, as well as general information about
52 # the build tree (whether the build is from a source package or from a git
53 # repository).  Also declares a few functions that will be used for generating
54 # version info files later.
55 include(gmxVersionInfo)
56
57 if(CMAKE_INSTALL_PREFIX_INITIALIZED_TO_DEFAULT AND UNIX)
58     set(CMAKE_INSTALL_PREFIX "/usr/local/gromacs" CACHE STRING "Installation prefix (installation will need write permissions here)" FORCE)
59 endif()
60
61 include(gmxBuildTypeReference)
62 include(gmxBuildTypeProfile)
63 include(gmxBuildTypeTSAN)
64 include(gmxBuildTypeASAN)
65 include(gmxBuildTypeReleaseWithAssert)
66
67 if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
68     set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release" CACHE STRING "Choose the type of build, options are: Debug Release RelWithDebInfo MinSizeRel Reference RelWithAssert Profile." FORCE)
69     # There's no need to offer a user the choice of ThreadSanitizer
70     # Set the possible values of build type for cmake-gui
71     set_property(CACHE CMAKE_BUILD_TYPE PROPERTY STRINGS "Debug" "Release"
72         "MinSizeRel" "RelWithDebInfo" "Reference" "RelWithAssert" "Profile")
73 endif()
74 if(CMAKE_CONFIGURATION_TYPES)
75     # Add appropriate GROMACS-specific build types for the Visual
76     # Studio generator (Debug, Release, MinSizeRel and RelWithDebInfo
77     # are already present by default).
78     list(APPEND CMAKE_CONFIGURATION_TYPES "RelWithAssert" "Reference")
79     list(REMOVE_DUPLICATES CMAKE_CONFIGURATION_TYPES)
80     set(CMAKE_CONFIGURATION_TYPES "${CMAKE_CONFIGURATION_TYPES}" CACHE STRING
81         "List of configuration types"
82         FORCE)
83 endif()
84 set(build_types_with_explicit_flags RELEASE DEBUG RELWITHDEBUGINFO RELWITHASSERT MINSIZEREL PROFILE)
85
86 set(CPACK_PACKAGE_NAME "gromacs")
87 set(CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR ${GMX_VERSION_MAJOR})
88 set(CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR ${GMX_VERSION_MINOR})
89 set(CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH ${GMX_VERSION_PATCH})
90 set(CPACK_PACKAGE_VERSION       ${GMX_VERSION_STRING})
91 set(CPACK_SOURCE_PACKAGE_FILE_NAME "${CPACK_PACKAGE_NAME}-${CPACK_PACKAGE_VERSION}")
92 set(CPACK_PACKAGE_VENDOR "gromacs.org")
93 set(CPACK_PACKAGE_DESCRIPTION_SUMMARY "Gromacs - a toolkit for high-performance molecular simulation")
94 set(CPACK_RESOURCE_FILE_WELCOME "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/InstallWelcome.txt")
95 # Its GPL/LGPL, so they do not have to agree to a license for mere usage, but some installers require this...
96 set(CPACK_RESOURCE_FILE_LICENSE "${CMAKE_SOURCE_DIR}/COPYING")
97 set(CPACK_RESOURCE_FILE_README "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/InstallInfo.txt")
98 set(CPACK_SOURCE_IGNORE_FILES "\\\\.isreposource$;\\\\.git/;\\\\.gitignore$;\\\\.gitattributes;")
99 set(CPACK_PROJECT_CONFIG_FILE "${CMAKE_SOURCE_DIR}/CPackInit.cmake")
100 # CPack source archives include only the directories we list here.
101 # This variable is a list of pairs of names of source and destination
102 # directories. Most of these are used for content GROMACS generates as
103 # part of the configuration or build.
104 set(CPACK_SOURCE_INSTALLED_DIRECTORIES "${CMAKE_SOURCE_DIR};/;${CMAKE_BINARY_DIR}/src/programs/completion;src/programs/completion;${CMAKE_BINARY_DIR}/docs/man/man1;docs/man/man1;${CMAKE_BINARY_DIR}/docs/man/man7;docs/man/man7;${CMAKE_BINARY_DIR}/docs/old-html/final;docs/old-html/final;${CMAKE_BINARY_DIR}/docs/install-guide/final;/")
105 set(CPACK_PACKAGE_CONTACT "gmx-users@gromacs.org")
106 set(CPACK_GMX_BUILD_HELP "${GMX_BUILD_HELP}") #Works even though GMX_BUILD_HELP is defined later because it is off by default.
107
108 #must come after all cpack settings!
109 include(CPack)
110
111 # Set a default valgrind suppression file.
112 # This unfortunately needs to duplicate information from CTest to work as
113 # expected...
114 set(MEMORYCHECK_SUPPRESSIONS_FILE
115     "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/legacy_and_external.supp"
116     CACHE FILEPATH
117     "File that contains suppressions for the memory checker")
118 include(CTest)
119
120 # Variables that accumulate stuff influencing the installed headers
121 set(INSTALLED_HEADER_INCLUDE_DIRS "")
122 set(INSTALLED_HEADER_DEFINITIONS "")
123
124 ########################################################################
125 # Check and warn if cache generated on a different host is being reused
126 ########################################################################
127 if(CMAKE_HOST_UNIX)
128     execute_process(COMMAND hostname
129                     OUTPUT_VARIABLE TMP_HOSTNAME
130                     OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)
131     if(GMX_BUILD_HOSTNAME AND NOT "${GMX_BUILD_HOSTNAME}" STREQUAL "${TMP_HOSTNAME}")
132         message(WARNING "
133             The CMake cache, probably generated on a different host (${GMX_BUILD_HOSTNAME}),
134             is being reused! This could lead to inconsitencies; therefore, it is
135             recommended to regenerate the cache!")
136     endif()
137     set(GMX_BUILD_HOSTNAME "${TMP_HOSTNAME}" CACHE INTERNAL
138             "Hostname of the machine where the cache was generated.")
139 endif()
140
141 ########################################################################
142 # User input options                                                   #
143 ########################################################################
144 include(gmxOptionUtilities)
145
146 set(CMAKE_PREFIX_PATH "" CACHE STRING "Extra locations to search for external libraries and tools (give directory without lib, bin, or include)")
147
148 option(GMX_DOUBLE "Use double precision (much slower, use only if you really need it)" OFF)
149 option(GMX_MPI    "Build a parallel (message-passing) version of GROMACS" OFF)
150 option(GMX_THREAD_MPI  "Build a thread-MPI-based multithreaded version of GROMACS (not compatible with MPI)" ON)
151 gmx_dependent_option(
152     GMX_MPI_IN_PLACE
153     "Enable MPI_IN_PLACE for MPIs that have it defined"
154     ON
155     GMX_MPI)
156 mark_as_advanced(GMX_MPI_IN_PLACE)
157 option(GMX_SOFTWARE_INVSQRT "Use GROMACS software 1/sqrt" ON)
158 mark_as_advanced(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
159 option(GMX_FAHCORE "Build a library with mdrun functionality" OFF)
160 mark_as_advanced(GMX_FAHCORE)
161
162 option(GMX_COOL_QUOTES "Enable Gromacs cool quotes" ON)
163 mark_as_advanced(GMX_COOL_QUOTES)
164 gmx_add_cache_dependency(GMX_COOL_QUOTES BOOL "NOT GMX_FAHCORE" OFF)
165
166 # Decide on GPU settings based on user-settings and GPU/CUDA detection.
167 # We support CUDA >=v4.0 on *nix, but <= v4.1 doesn't work with MSVC
168 if(MSVC)
169     set(REQUIRED_CUDA_VERSION 4.1)
170 else()
171     set(REQUIRED_CUDA_VERSION 4.0)
172 endif()
173 set(REQUIRED_CUDA_COMPUTE_CAPABILITY 2.0)
174 include(gmxManageGPU)
175
176 # Detect the architecture the compiler is targetting, detect
177 # SIMD instructions possibilities on that hardware, suggest SIMD instruction set
178 # to use if none is specified, and populate the cache option for CPU
179 # SIMD.
180 include(gmxDetectTargetArchitecture)
181 gmx_detect_target_architecture()
182
183 if(GMX_CPU_ACCELERATION)
184     # Stay compatible with old Jenkins command line options for specific SIMD acceleration
185     set(GMX_SIMD "${GMX_CPU_ACCELERATION}" CACHE STRING "SIMD instruction set level and compiler optimization" FORCE)
186     message("You set GMX_CPU_ACCELERATION, which is deprecated, and will be removed in a later version of GROMACS. It is replaced by GMX_SIMD. For now, copying the value from GMX_CPU_ACCELERATION to GMX_SIMD.")
187     # TODO remove all references to GMX_CPU_ACCELERATION in master branch
188 endif()
189
190 if(NOT GMX_TARGET_MIC)
191     include(gmxDetectSimd)
192     gmx_detect_simd(GMX_SUGGESTED_SIMD)
193 else()
194     set(GMX_SUGGESTED_SIMD "None")
195 endif()
196
197 gmx_option_multichoice(
198     GMX_SIMD
199     "SIMD instruction set for CPU kernels and compiler optimization"
200     "${GMX_SUGGESTED_SIMD}"
201     None SSE2 SSE4.1 AVX_128_FMA AVX_256 AVX2_256 IBM_QPX Sparc64_HPC_ACE Reference)
202
203 gmx_option_multichoice(
204     GMX_FFT_LIBRARY
205     "FFT library"
206     "fftw3"
207     fftw3 mkl "fftpack[built-in]")
208 gmx_dependent_option(
209     GMX_BUILD_OWN_FFTW
210     "Download and build FFTW 3 during the GROMACS build process, rather than fall back on the really slow fftpack."
211     OFF
212     "GMX_FFT_LIBRARY STREQUAL FFTW3")
213 gmx_dependent_option(
214     GMX_DISABLE_FFTW_MEASURE
215     "Do not optimize FFTW setups (not needed with SSE)"
216     OFF
217     "GMX_FFT_LIBRARY STREQUAL FFTW3")
218 mark_as_advanced(GMX_BUILD_OWN_FFTW)
219 mark_as_advanced(GMX_DISABLE_FFTW_MEASURE)
220
221 gmx_option_multichoice(
222     GMX_QMMM_PROGRAM
223     "QM package for QM/MM"
224     None
225     none gaussian mopac gamess orca)
226
227 gmx_dependent_cache_variable(GMX_SIMD_REF_FLOAT_WIDTH  "Reference SIMD single precision width" STRING "4" "GMX_SIMD STREQUAL REFERENCE")
228 gmx_dependent_cache_variable(GMX_SIMD_REF_DOUBLE_WIDTH "Reference SIMD double precision width" STRING "2" "GMX_SIMD STREQUAL REFERENCE")
229
230 # This should be moved to a separate NBNXN cmake module when that code is cleaned up and modularized
231
232 option(GMX_BROKEN_CALLOC "Work around broken calloc()" OFF)
233 mark_as_advanced(GMX_BROKEN_CALLOC)
234 option(GMX_LOAD_PLUGINS "Compile with plugin support, needed to read VMD supported file formats" ON)
235 mark_as_advanced(GMX_LOAD_PLUGINS)
236
237 option(GMX_GPU  "Enable GPU acceleration" ON)
238 option(GMX_OPENMP "Enable OpenMP-based multithreading" ON)
239
240 option(GMX_USE_TNG "Use the TNG library for trajectory I/O" ON)
241
242 if(UNIX)
243     option(GMX_SYMLINK_OLD_BINARY_NAMES "Create symbolic links for pre-5.0 binary names" ON)
244 endif()
245 option(GMX_BUILD_MDRUN_ONLY "Build and install only the mdrun binary" OFF)
246
247 option(GMX_CYCLE_SUBCOUNTERS "Enable cycle subcounters to get a more detailed cycle timings" OFF)
248 mark_as_advanced(GMX_CYCLE_SUBCOUNTERS)
249
250 option(GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS "Don't automatically add suggested/required Compiler flags." OFF)
251 mark_as_advanced(GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS)
252
253 option(GMX_BUILD_FOR_COVERAGE
254        "Tune build for better code coverage metrics (e.g., disable asserts)"
255        OFF)
256 mark_as_advanced(GMX_BUILD_FOR_COVERAGE)
257
258 option(GMX_DEVELOPER_BUILD
259     "Enable Developer convenience features: always build unit-tests"
260     OFF)
261 mark_as_advanced(GMX_DEVELOPER_BUILD)
262
263 ######################################################################
264 # Detect OpenMP support
265 ######################################################################
266 # The OpenMP detection _must_ come before tests for other CFLAGS.
267 include(gmxManageOpenMP)
268
269
270
271 ######################################################################
272 # Compiler tests
273 # These need to be done early (before further tests).
274 #####################################################################
275
276 # The cmake/Check{C,CXX}CompilerFlag.cmake files in the GROMACS distribution
277 # are used with permission from CMake v3.0.0 so that GROMACS can detect
278 # invalid options with the Intel Compilers, and we have added a line
279 # to detect warnings with the Fujitsu compilers on K computer and ICC.
280 # CMake-3.0 also has a bug where the FAIL_REGEX pattern for AIX contains
281 # a semicolon. Since this is also used as a separator in lists inside CMake,
282 # that string ends up being split into two separate patterns, and the last
283 # part is just a single word that also matches other messages. We solved this
284 # by replacing the semicolon with a period that matches any character.
285 #
286 # These files should be removed from the source tree when a CMake version that
287 # includes the features in question becomes required for building GROMACS.
288 include(CheckCCompilerFlag)
289 include(CheckCXXCompilerFlag)
290
291 include(gmxCFlags)
292 gmx_c_flags()
293
294 # This variable should be used for additional compiler flags which are not
295 # generated in gmxCFlags nor are SIMD or MPI related.
296 set(EXTRA_C_FLAGS "")
297 set(EXTRA_CXX_FLAGS "")
298
299 # Run through a number of tests for buggy compilers and other issues
300 include(gmxTestCompilerProblems)
301 gmx_test_compiler_problems()
302 # GMX_SIMD will not be set automatically until the second
303 # pass (which is not strictly guaranteed to occur), so putting this
304 # check here among logically-related tests is inefficient, but the
305 # potential loss is likely zero.
306 if(GMX_SIMD STREQUAL "AVX_256"
307         AND CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC
308         AND (C_COMPILER_VERSION VERSION_EQUAL "4.6.1"
309             OR CXX_COMPILER_VERSION VERSION_EQUAL "4.6.1"))
310     message(FATAL_ERROR "gcc 4.6.1 has buggy support for AVX, and GROMACS mdrun will not work. If you want simulation performance, use a more recent compiler. Otherwise, use GMX_SIMD=SSE4.1")
311     # See http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=49002
312 endif()
313
314
315 if(GMX_DOUBLE)
316     add_definitions(-DGMX_DOUBLE)
317     list(APPEND INSTALLED_HEADER_DEFINITIONS "-DGMX_DOUBLE")
318 endif()
319 if(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
320     list(APPEND INSTALLED_HEADER_DEFINITIONS "-DGMX_SOFTWARE_INVSQRT")
321 endif()
322
323 if(WIN32 AND NOT CYGWIN)
324     set(GMX_WSOCKLIB_PATH CACHE PATH "Path to winsock (wsock32.lib) library.")
325     mark_as_advanced(GMX_WSOCKLIB_PATH)
326     find_library(WSOCK32_LIBRARY NAMES wsock32 PATHS ${GMX_WSOCKLIB_PATH})
327     if(WSOCK32_LIBRARY)
328         list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${WSOCK32_LIBRARY})
329         add_definitions(-DGMX_HAVE_WINSOCK)
330     else()
331         message(STATUS "No winsock found. Cannot use interactive molecular dynamics (IMD).")
332     endif(WSOCK32_LIBRARY)
333 endif()
334
335
336
337 ########################################################################
338 # Basic system tests (standard libraries, headers, functions, types)   #
339 ########################################################################
340 include(CheckIncludeFiles)
341 include(CheckIncludeFileCXX)
342 check_include_files(unistd.h     HAVE_UNISTD_H)
343 check_include_files(pwd.h        HAVE_PWD_H)
344 check_include_files(dirent.h     HAVE_DIRENT_H)
345 check_include_files(time.h       HAVE_TIME_H)
346 check_include_files(sys/time.h   HAVE_SYS_TIME_H)
347 check_include_files(io.h         HAVE_IO_H)
348 check_include_files(sched.h      HAVE_SCHED_H)
349
350 check_include_files(regex.h      HAVE_POSIX_REGEX)
351 check_include_file_cxx(regex     HAVE_CXX11_REGEX)
352 # TODO: It could be nice to inform the user if no regex support is found,
353 # as selections won't be fully functional.
354
355 include(CheckFunctionExists)
356 check_function_exists(posix_memalign    HAVE_POSIX_MEMALIGN)
357 check_function_exists(memalign          HAVE_MEMALIGN)
358 check_function_exists(_aligned_malloc   HAVE__ALIGNED_MALLOC)
359 check_function_exists(gettimeofday      HAVE_GETTIMEOFDAY)
360 check_function_exists(fsync             HAVE_FSYNC)
361 check_function_exists(_fileno           HAVE__FILENO)
362 check_function_exists(fileno            HAVE_FILENO)
363 check_function_exists(_commit           HAVE__COMMIT)
364 check_function_exists(sigaction         HAVE_SIGACTION)
365 check_function_exists(sysconf           HAVE_SYSCONF)
366 check_function_exists(rsqrt             HAVE_RSQRT)
367 check_function_exists(rsqrtf            HAVE_RSQRTF)
368 check_function_exists(sqrtf             HAVE_SQRTF)
369
370 include(CheckLibraryExists)
371 check_library_exists(m sqrt "" HAVE_LIBM)
372 check_library_exists(rt clock_gettime "" HAVE_CLOCK_GETTIME)
373
374 include(TestSchedAffinity)
375 test_sched_affinity(HAVE_SCHED_AFFINITY)
376
377 include(TestBigEndian)
378 test_big_endian(GMX_INTEGER_BIG_ENDIAN)
379
380 # Management of GROMACS options for specific toolchains should go
381 # here. Because the initial settings for some of the main options have
382 # already happened, but things like library detection and MPI compiler
383 # feature detection have not, the docstrings for any over-rides of
384 # GROMACS defaults or user settings will make sense. Also, any
385 # toolchain-related reasons for choosing whether to detect various
386 # things can be sorted out now, before the detection takes place.
387 if(${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES BlueGene)
388     include(gmxManageBlueGene)
389 endif()
390
391 ########################################################################
392 #Process MPI settings
393 ########################################################################
394 include(gmxManageMPI)
395
396
397 ########################################################################
398 #Process shared/static library settings
399 ########################################################################
400 include(gmxManageSharedLibraries)
401
402
403 ########################################################################
404 # Find external packages                                               #
405 ########################################################################
406
407 # Unconditionally find the package, as it is also required for unit
408 # tests. This exports LIBXML2_FOUND, which we should not use because
409 # it does not tell us that linking will succeed. Instead, we test that
410 # next.
411 if(DEFINED LIBXML2_LIBRARIES)
412   set(LibXml2_FIND_QUIETLY TRUE)
413 endif()
414 find_package(LibXml2)
415 include(gmxTestLibXml2)
416 gmx_test_libxml2(HAVE_LIBXML2)
417 option(GMX_XML "Use libxml2 to parse xml files (currently has no effect)" ${HAVE_LIBXML2})
418 set(PKG_XML "")
419 mark_as_advanced(GMX_XML)
420 # Don't actually do anything, since libxml2 is currently not used by libgromacs
421 #if(GMX_XML AND NOT HAVE_LIBXML2)
422 #    message(FATAL_ERROR "libxml2 not found. Set GMX_XML=OFF to compile without XML support")
423 #endif()
424 #if(GMX_XML)
425 #    include_directories(${LIBXML2_INCLUDE_DIR})
426 #    set(PKG_XML libxml-2.0)
427 #    set(XML_LIBRARIES ${LIBXML2_LIBRARIES})
428 #endif()
429
430 option(GMX_EXTRAE "Add support for tracing using EXTRAE" OFF)
431 mark_as_advanced(GMX_EXTRAE)
432
433 if (GMX_EXTRAE)
434   find_package(EXTRAE)
435   if(EXTRAE_FOUND)
436     include_directories(${EXTRAE_INCLUDE_DIR})
437     set(HAVE_EXTRAE 1)
438   else()
439     message(FATAL_ERROR "EXTRAE library was not found. Please add the correct path to CMAKE_PREFIX_PATH")
440   endif()
441 endif()
442
443 option(GMX_X11 "Use X window system" OFF)
444 if (GMX_X11)
445     find_package(X11)
446     # X11 includes/libraries are only set in the ngmx subdirectory!
447     if(NOT X11_FOUND)
448         message(FATAL_ERROR
449                 "X11 include files and/or libraries were not found. "
450                 "Set GMX_X11=OFF to compile without X11 support. "
451                 "gmx view will not be available.")
452     endif()
453     include_directories(${X11_INCLUDE_DIR})
454 endif()
455
456 include(ThreadMPI)
457 # Enable core threading facilities
458 tmpi_enable_core("${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/external/thread_mpi/include")
459 # Enable tMPI C++ support
460 tmpi_enable_cxx()
461 if(GMX_THREAD_MPI)
462     # enable MPI functions
463     tmpi_enable()
464     set(GMX_MPI 1)
465     set(MPI_IN_PLACE_EXISTS 1)
466 endif()
467 # If atomics are manually disabled a define is needed because atomics.h doesn't depend on config.h
468 if (TMPI_ATOMICS_DISABLED)
469    add_definitions(-DTMPI_ATOMICS_DISABLED)
470 endif()
471
472 if(GMX_GPU)
473     # now that we have detected the dependencies, do the second configure pass
474     gmx_gpu_setup()
475 endif()
476
477 if(CYGWIN)
478     set(GMX_CYGWIN 1)
479 endif()
480
481 if(WIN32 AND NOT CYGWIN)
482     set(GMX_NATIVE_WINDOWS 1)
483     # This makes windows.h not declare min/max as macros that would break
484     # C++ code using std::min/std::max.
485     add_definitions(-DNOMINMAX)
486 endif()
487
488 # Detect boost unless GMX_EXTERNAL_BOOST is explicitly OFF
489 # Used for default if GMX_EXTERNAL_BOOST is not defined (first CMake pass)
490 if(NOT DEFINED GMX_EXTERNAL_BOOST OR GMX_EXTERNAL_BOOST)
491     find_package(Boost 1.44.0)
492     if(Boost_FOUND AND Boost_VERSION VERSION_LESS "104400")
493         set(Boost_FOUND FALSE)
494     endif()
495     # Print the notification only on first run, when determining the default
496     if(NOT DEFINED GMX_EXTERNAL_BOOST AND NOT Boost_FOUND)
497         message("Boost >= 1.44 not found. Using minimal internal version. "
498                 "This may cause trouble if you plan on compiling/linking other "
499                 "software that uses Boost against Gromacs.")
500     endif()
501 endif()
502 option(GMX_EXTERNAL_BOOST "Use external Boost instead of minimal built-in version"
503        ${Boost_FOUND})
504 if(GMX_EXTERNAL_BOOST AND NOT Boost_FOUND)
505     message(FATAL_ERROR
506         "Boost >= 1.44 not found. "
507         "You can set GMX_EXTERNAL_BOOST=OFF to compile against minimal "
508         "version of Boost included with Gromacs.")
509 endif()
510
511 if(NOT DEFINED GMX_BUILD_UNITTESTS AND NOT HAVE_LIBXML2)
512     message(WARNING "libxml2 not found. Will build GROMACS without unit-tests. This is not recommended, because the unit-tests help to verify that GROMACS functions correctly. Most likely you are missing the libxml2-dev(el) package. After you installed it, set GMX_BUILD_UNITTESTS=ON.")
513 endif()
514 option(GMX_BUILD_UNITTESTS "Build unit tests with BUILD_TESTING (uses Google C++ Testing and Mocking Frameworks, requires libxml2)" ${HAVE_LIBXML2})
515 mark_as_advanced(GMX_BUILD_UNITTESTS)
516 gmx_add_cache_dependency(GMX_BUILD_UNITTESTS BOOL BUILD_TESTING OFF)
517 if (GMX_BUILD_UNITTESTS AND NOT HAVE_LIBXML2)
518     message(FATAL_ERROR
519         "Cannot build unit tests without libxml2. "
520         "Either set GMX_BUILD_UNITTESTS=OFF or tell CMake how to find a working version of libxml2.")
521 endif()
522
523 if(GMX_USE_TNG AND NOT GMX_EXTERNAL_TNG)
524     # TNG wants zlib if it is available
525     find_package(ZLIB QUIET)
526     include(gmxTestZLib)
527     gmx_test_zlib(HAVE_ZLIB)
528 endif()
529
530 ########################################################################
531 # Our own GROMACS tests
532 ########################################################################
533
534 add_definitions( -DHAVE_CONFIG_H )
535 include_directories(BEFORE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src)
536 include_directories(BEFORE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/external/thread_mpi/include)
537 # Required for config.h, maybe should only be set in src/CMakeLists.txt
538 include_directories(BEFORE ${CMAKE_BINARY_DIR}/src)
539
540 include(gmxTestInlineASM)
541 gmx_test_inline_asm_gcc_x86(GMX_X86_GCC_INLINE_ASM)
542
543 include(gmxSetBuildInformation)
544 gmx_set_build_information()
545 # Turn on RDTSCP if:
546 # - the build system's CPU supports it
547 # - the acceleration is set to AVX as all AVX-capable CPUs support AVX (which
548 #   at this point means that the user set it).
549 # Note: it's better to not use the later set value of GMX_SIMD because
550 # it reflects the system's capability of both compiling and running AVX code.
551 # TODO: After merge with 5.0 one could implement a cache variable dependency
552 # such that GMX_USE_RDTSCP can change if GMX_SIMD is changed to AVX
553 # after the first cmake pass.
554 if (BUILD_CPU_FEATURES MATCHES "rdtscp" OR GMX_SIMD MATCHES "AVX")
555     set(GMX_USE_RDTSCP_DEFAULT_VALUE ON)
556 else()
557     set(GMX_USE_RDTSCP_DEFAULT_VALUE OFF)
558 endif()
559 option(GMX_USE_RDTSCP "Use RDTSCP for better CPU-based timers (available on recent x86 CPUs; might need to be off when compiling for heterogeneous environments)" ${GMX_USE_RDTSCP_DEFAULT_VALUE})
560 mark_as_advanced(GMX_USE_RDTSCP)
561 if(GMX_USE_RDTSCP)
562     set(HAVE_RDTSCP 1)
563 endif()
564
565 include(gmxTestFloatFormat)
566 gmx_test_float_format(GMX_FLOAT_FORMAT_IEEE754
567                       GMX_IEEE754_BIG_ENDIAN_BYTE_ORDER
568                       GMX_IEEE754_BIG_ENDIAN_WORD_ORDER)
569
570 include(gmxTestLargeFiles)
571 gmx_test_large_files(GMX_LARGEFILES)
572
573 include(gmxTestSignal)
574 gmx_test_sigusr1(HAVE_SIGUSR1)
575
576 include(gmxTestPipes)
577 gmx_test_pipes(HAVE_PIPES)
578
579 include(gmxTestIsfinite)
580 gmx_test_isfinite(HAVE_ISFINITE)
581 gmx_test__isfinite(HAVE__ISFINITE)
582 gmx_test__finite(HAVE__FINITE)
583
584 include(gmxTestCXX11)
585 gmx_test_cxx11(GMX_CXX11_SUPPORTED GMX_CXX11_FLAGS)
586 include(CMakeDependentOption)
587 # nvcc does not support C++11 flags, so with GPUs we prefer to skip C++11 flags
588 # entirely to keep the compilation environment uniform.
589 cmake_dependent_option(GMX_CXX11
590     "Use C++11 features"
591     ON "GMX_CXX11_SUPPORTED AND NOT GMX_GPU" OFF)
592 mark_as_advanced(GMX_CXX11)
593 if(GMX_CXX11)
594     set(EXTRA_CXX_FLAGS "${EXTRA_CXX_FLAGS} ${GMX_CXX11_FLAGS}")
595 endif()
596
597
598 include(gmxTestXDR)
599 gmx_test_xdr(GMX_SYSTEM_XDR)
600 if(NOT GMX_SYSTEM_XDR)
601     set(GMX_INTERNAL_XDR 1)
602 endif()
603
604
605 ##################################################
606 # Process SIMD instruction settings
607 ##################################################
608 # This checks what flags to add in order to
609 # support the SIMD instructions we need, and sets
610 # correct defines for the SIMD instructions supported.
611 include(gmxTestSimd)
612 gmx_test_simd()
613
614
615 # Process QM/MM Settings
616 if(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
617     set(GMX_QMMM_GAUSSIAN 1)
618 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "MOPAC")
619     set(GMX_QMMM_MOPAC 1)
620 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAMESS")
621     set(GMX_QMMM_GAMESS 1)
622 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "ORCA")
623     set(GMX_QMMM_ORCA 1)
624 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "NONE")
625     # nothing to do
626 else()
627     gmx_invalid_option_value(GMX_QMMM_PROGRAM)
628 endif()
629
630
631 ##################################################
632 # Process FFT library settings
633 ##################################################
634 include(gmxManageFFTLibraries)
635
636
637 include(gmxManageLinearAlgebraLibraries)
638
639 # Whether GROMACS will really try to compile support for VMD plugins
640 set(GMX_USE_PLUGINS OFF)
641
642 if(GMX_LOAD_PLUGINS)
643   if(CYGWIN OR NOT WIN32)
644     # Native Windows does not have, nor need dlopen
645     # Note that WIN32 is set with Cygwin, but Cygwin needs dlopen to use plug-ins
646     include(gmxTestdlopen)
647     gmx_test_dlopen(HAVE_DLOPEN)
648   endif()
649
650   # so, should we use plug-ins?
651   if((WIN32 AND NOT CYGWIN) OR (HAVE_DLOPEN AND BUILD_SHARED_LIBS))
652     if(NOT VMD_QUIETLY)
653       MESSAGE(STATUS "Using dynamic plugins (e.g VMD-supported file formats)")
654     endif()
655     if(NOT GMX_VMD_PLUGIN_PATH)
656       find_package(VMD)
657     endif()
658     set(GMX_USE_PLUGINS ON)
659     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${CMAKE_DL_LIBS}) # magic cross-platform pre-set variable for dlopen library
660     set(PKG_DL_LIBS "-l${CMAKE_DL_LIBS}")
661   else()
662     set(PKG_DL_LIBS)
663   endif()
664 endif()
665 set(VMD_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
666
667 # Link real-time library for POSIX timers. The check for clock_gettime
668 # confirms the linkability of rt.
669 if(HAVE_TIME_H AND HAVE_UNISTD_H AND HAVE_CLOCK_GETTIME)
670     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES rt)
671 endif()
672
673 # Math and thread libraries must often come after all others when linking...
674 if(HAVE_LIBM)
675     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES m)
676 endif()
677
678 option(GMX_NACL "Configure for Native Client builds" OFF)
679 if (GMX_NACL)
680   list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES nosys)
681   set(GMX_EXE_LINKER_FLAGS "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS} -lnosys")
682   set(GMX_NO_NICE 1)
683   set(GMX_NO_RENAME 1)
684 endif()
685 mark_as_advanced(GMX_NACL)
686
687 if(GMX_FAHCORE)
688   set(COREWRAP_INCLUDE_DIR "${CMAKE_SOURCE_DIR}/../corewrap" CACHE STRING
689       "Path to swindirect.h")
690   include_directories(${COREWRAP_INCLUDE_DIR})
691 endif()
692
693 option(GMX_BUILD_HELP "Build man pages, HTML help, and completions automatically (requires that compiled binaries can be executed on the build host)" OFF)
694 mark_as_advanced(GMX_BUILD_HELP)
695 if (GMX_BUILD_HELP AND SOURCE_IS_SOURCE_DISTRIBUTION AND
696     "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}" STREQUAL "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}")
697
698     message(FATAL_ERROR
699         "Rebuilding HTML and man pages is not supported for in-source "
700         "builds from a source distribution. "
701         "Set GMX_BUILD_HELP=OFF or do an out-of-source build to proceed.")
702 endif()
703
704 # # # # # # # # # # NO MORE TESTS AFTER THIS LINE! # # # # # # # # # # #
705 # these are set after everything else
706 if (NOT GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS)
707     set(CMAKE_C_FLAGS "${SIMD_C_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${EXTRA_C_FLAGS} ${CMAKE_C_FLAGS}")
708     set(CMAKE_CXX_FLAGS "${SIMD_CXX_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${EXTRA_CXX_FLAGS} ${CMAKE_CXX_FLAGS}")
709     set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "${FFT_LINKER_FLAGS} ${MPI_LINKER_FLAGS} ${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS}")
710     set(CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS "${FFT_LINKER_FLAGS} ${MPI_LINKER_FLAGS} ${CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS}")
711 else()
712     message("Recommended flags which are not added because GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS=yes:")
713     message("CMAKE_C_FLAGS: ${SIMD_C_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${EXTRA_C_FLAGS} ${GMXC_CFLAGS}")
714     message("CMAKE_C_FLAGS_RELEASE: ${GMXC_CFLAGS_RELEASE}")
715     message("CMAKE_C_FLAGS_DEBUG: ${GMXC_CFLAGS_DEBUG}")
716     message("CMAKE_CXX_FLAGS: ${SIMD_CXX_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${EXTRA_CXX_FLAGS} ${GMXC_CXXFLAGS}")
717     message("CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE: ${GMXC_CXXFLAGS_RELEASE}")
718     message("CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG: ${GMXC_CXXFLAGS_DEBUG}")
719     message("CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS: ${FFT_LINKER_FLAGS} ${MPI_LINKER_FLAGS}")
720     message("CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS: ${MPI_LINKER_FLAGS}")
721 endif()
722
723 if(NOT GMX_OPENMP)
724     #Unset all OpenMP flags in case OpenMP was disabled either by the user
725     #or because it was only partially detected (e.g. only for C but not C++ compiler)
726     unset(OpenMP_C_FLAGS CACHE)
727     unset(OpenMP_CXX_FLAGS CACHE)
728 else()
729     set(GMX_EXE_LINKER_FLAGS ${GMX_EXE_LINKER_FLAGS} ${OpenMP_LINKER_FLAGS})
730     set(GMX_SHARED_LINKER_FLAGS ${GMX_SHARED_LINKER_FLAGS} ${OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS})
731 endif()
732
733 ########################################################################
734 # Specify install locations
735 ########################################################################
736 # Use GNUInstallDirs to set paths on multiarch systems.
737 include(GNUInstallDirs)
738
739 # Customization for the installation tree paths.
740 set(GMX_LIB_INSTALL_DIR ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR} CACHE STRING
741     "Library installation directory (default: ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR})")
742 set(GMX_DATA_INSTALL_DIR gromacs CACHE STRING
743     "Data installation directory under share/ (default: gromacs)")
744 mark_as_advanced(GMX_LIB_INSTALL_DIR GMX_DATA_INSTALL_DIR)
745
746 # These variables are used internally to provide a central location for
747 # customizing the install locations.
748 set(LIB_INSTALL_DIR       ${GMX_LIB_INSTALL_DIR})
749 set(BIN_INSTALL_DIR       bin)
750 set(DATA_INSTALL_DIR      share/${GMX_DATA_INSTALL_DIR})
751 set(MAN_INSTALL_DIR       share/man)
752 # If the nesting level wrt. the installation root is changed,
753 # gromacs-config.cmake.cmakein needs to be adapted.
754 set(CMAKE_INSTALL_DIR     share/cmake)
755 # TODO: Make GMXRC adapt if this is changed
756 set(PKGCONFIG_INSTALL_DIR ${LIB_INSTALL_DIR}/pkgconfig)
757 set(INCL_INSTALL_DIR      include)
758
759 # These variables get written into config.h for use in finding the data
760 # directories.
761 set(GMXLIB_SEARCH_DIR share/${GMX_DATA_INSTALL_DIR}/top)
762 set(GMXLIB_FALLBACK   ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/${DATA_INSTALL_DIR}/top)
763
764 list(APPEND INSTALLED_HEADER_INCLUDE_DIRS ${INCL_INSTALL_DIR})
765
766 # Binary and library suffix options
767 include(gmxManageSuffixes)
768
769 ################################################################
770 # Shared library load path settings
771 ################################################################
772 # CMake supports RPATH on OS X only from 2.8.12 upwards.
773 # CMAKE_SYSTEM_VERSION > 8.0 matches OS X 10.5 and above, where RPATH support
774 # was added.
775 if((NOT CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin") OR
776    ((CMAKE_SYSTEM_VERSION VERSION_GREATER 8.0) AND (NOT CMAKE_VERSION VERSION_LESS 2.8.12)))
777     # The build folder always has bin/ and lib/; if we are also going to
778     # install to lib/, then the installation RPATH works also in the build
779     # tree.  This makes installation slightly faster (no need to rewrite the
780     # RPATHs), and makes the binaries in the build tree relocatable.
781     if(GMX_LIB_INSTALL_DIR STREQUAL "lib")
782         set(CMAKE_BUILD_WITH_INSTALL_RPATH TRUE)
783     endif()
784     # Set the RPATH as relative to the executable location to make the
785     # binaries relocatable.
786     if(NOT CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin")
787         set(CMAKE_INSTALL_RPATH "\$ORIGIN/../${GMX_LIB_INSTALL_DIR}")
788     else()
789         set(CMAKE_INSTALL_RPATH "@executable_path/../${GMX_LIB_INSTALL_DIR}")
790     endif()
791     set(CMAKE_INSTALL_RPATH_USE_LINK_PATH TRUE)
792     set(CMAKE_MACOSX_RPATH 1)
793 else()
794     # We are on Darwin/OSX, and CMake cannot handle RPATHs automatically.
795     if(CMAKE_SYSTEM_VERSION VERSION_GREATER 8.0)
796         # Set the RPATH options manually.
797         set(CMAKE_INSTALL_NAME_DIR "@rpath")
798         set(GMX_EXE_LINKER_FLAGS ${GMX_EXE_LINKER_FLAGS} "-Wl,-rpath,@executable_path/../${GMX_LIB_INSTALL_DIR}")
799     else()
800         # Use the old INSTALL_NAME_DIR mechanism if RPATH is not supported.
801         set(CMAKE_INSTALL_NAME_DIR "${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/${LIB_INSTALL_DIR}")
802     endif()
803 endif()
804
805 #COPYING file: Only necessary for binary distributions.
806 #Simpler to always install.
807 install(FILES COPYING DESTINATION ${DATA_INSTALL_DIR} COMPONENT data)
808
809 if(GMX_EXTERNAL_BOOST)
810     include_directories(${Boost_INCLUDE_DIRS})
811     list(APPEND INSTALLED_HEADER_INCLUDE_DIRS ${Boost_INCLUDE_DIRS})
812 else()
813     include_directories(BEFORE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/external/boost)
814     list(APPEND INSTALLED_HEADER_INCLUDE_DIRS ${INCL_INSTALL_DIR}/gromacs/external/boost)
815     list(APPEND INSTALLED_HEADED_DEFINITIONS "-DBOOST_NO_TYPEID")
816     # typeid not supported for minimal internal version
817     # (would add significant amount of code)
818     add_definitions(-DBOOST_NO_TYPEID)
819     if (NOT GMX_BUILD_MDRUN_ONLY)
820         install(DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/external/boost/boost
821                 DESTINATION ${INCL_INSTALL_DIR}/gromacs/external/boost
822                 COMPONENT development)
823     endif()
824 endif()
825
826 if (GMX_BUILD_FOR_COVERAGE)
827     # Code heavy with asserts makes conditional coverage close to useless metric,
828     # as by design most of the false branches are impossible to trigger in
829     # correctly functioning code.  And the benefit of testing those that could
830     # be triggered by using an API against its specification isn't usually
831     # worth the effort.
832     add_definitions(-DNDEBUG -DBOOST_DISABLE_ASSERTS -DGMX_DISABLE_ASSERTS)
833 endif()
834
835 if (BUILD_TESTING)
836     # "tests" target builds all the separate test binaries.
837     add_custom_target(tests)
838     # "run-ctest" is an internal target that actually runs the tests.
839     # This is necessary to be able to add separate targets that execute as part
840     # of 'make check', but are ensured to be executed after the actual tests.
841     add_custom_target(run-ctest
842                       COMMAND ${CMAKE_CTEST_COMMAND} --output-on-failure
843                       COMMENT "Running all tests"
844                       VERBATIM)
845     add_dependencies(run-ctest tests)
846     # "check" target builds and runs all tests.
847     add_custom_target(check DEPENDS run-ctest)
848 endif()
849
850 if (NOT GMX_BUILD_MDRUN_ONLY)
851     add_subdirectory(docs)
852     add_subdirectory(share)
853     add_subdirectory(scripts)
854 endif()
855 add_subdirectory(src)
856
857 if (BUILD_TESTING)
858     add_subdirectory(tests)
859 endif()
860
861 # Issue a warning if NVIDIA GPUs were detected, but CUDA was not found.
862 # Don't bother the user after the first configure pass.
863 if ((CUDA_NOTFOUND_AUTO AND GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE) AND NOT GMX_GPU_DETECTION_DONE)
864     message(WARNING "${CUDA_NOTFOUND_MESSAGE}")
865 endif()
866 set(GMX_GPU_DETECTION_DONE TRUE CACHE INTERNAL "Whether GPU detection has already been done")
867
868 #######################
869 ## uninstall target
870 #######################
871 CONFIGURE_FILE(   "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake.in"
872                   "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake"
873                   IMMEDIATE @ONLY)
874 ###########################
875 ADD_CUSTOM_TARGET(uninstall
876                   "${CMAKE_COMMAND}" -P
877                   "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake")
878 ###########################
879 set_directory_properties(PROPERTIES
880             ADDITIONAL_MAKE_CLEAN_FILES "install_manifest.txt")