Merge "improved CUDA kernel performance by pre-loading cj" into release-4-6
[alexxy/gromacs.git] / CMakeLists.txt
1 #
2 # This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
3 #
4 # Copyright (c) 2012, by the GROMACS development team, led by
5 # David van der Spoel, Berk Hess, Erik Lindahl, and including many
6 # others, as listed in the AUTHORS file in the top-level source
7 # 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)
36 # Keep CMake suitably quiet on Cygwin
37 set(CMAKE_LEGACY_CYGWIN_WIN32 0) # Remove when CMake >= 2.8.4 is required
38
39 # Allows CPack to act differently for normal tools and mdrun (e.g. because of MPI)
40 set(CPACK_COMPONENT_GROUP_TOOLS_DESCRIPTION "All GROMACS executable tools")
41 set(CPACK_COMPONENT_GROUP_MDRUN_DESCRIPTION "GROMACS executable for running simulations")
42
43 # CMake modules/macros are in a subdirectory to keep this file cleaner
44 # This needs to be set before project() in order to pick up toolchain files
45 list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake/Platform)
46
47 project(Gromacs C)
48 include(Dart)
49 mark_as_advanced(DART_ROOT)
50
51 # PROJECT_VERSION should have the following structure: 
52 # VERSION-dev[-SUFFIX] where the VERSION should have the for: vMajor.vMinor.vPatch
53 #
54 # The "-dev" suffix is important to keep because it makes possible to distinguish 
55 # between a build from official release and a build from git release branch on a 
56 # machine with no git. 
57 #
58 # NOTE: when releasing the "-dev" suffix needs to be stripped off!
59 set(PROJECT_VERSION "4.6-beta3-dev")
60 set(CUSTOM_VERSION_STRING ""
61     CACHE STRING "Custom version string (if empty, use hard-coded default)")
62 mark_as_advanced(CUSTOM_VERSION_STRING)
63 if (CUSTOM_VERSION_STRING)
64     set(PROJECT_VERSION ${CUSTOM_VERSION_STRING})
65 endif (CUSTOM_VERSION_STRING)
66 set(SOVERSION 6)
67 # It is a bit irritating, but this has to be set separately for now!
68 SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR "4")
69 SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR "6")
70 #SET(CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH "0")
71
72 # The numerical gromacs version. It is 40600 for 4.6.0.
73 # The #define GMX_VERSION in gmx_header_config_h is set to this value.
74 math(EXPR NUM_VERSION 
75     "${CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR}*10000 + ${CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR}*100")
76 if(CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH)
77     math(EXPR NUM_VERSION 
78          "${NUM_VERSION} + ${CPACK_PACKAGE_VERSION_PATCH}")
79 endif()
80
81 # The API version tracks the numerical Gromacs version (for now).
82 # It is potentially different from the Gromacs version in the future, if
83 # the programs/libraries diverge from the presumably more stable API.
84 # The #define GMX_API_VERSION in version.h is set to this value to
85 # provide backward compatibility of software written against the Gromacs API.
86 set(API_VERSION ${NUM_VERSION})
87
88 if(CMAKE_INSTALL_PREFIX_INITIALIZED_TO_DEFAULT AND UNIX)
89 set(CMAKE_INSTALL_PREFIX "/usr/local/gromacs" CACHE STRING "Installation prefix (installation will need write permissions here)" FORCE)
90 endif()
91
92 include(gmxBuildTypeReference)
93
94 if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
95     set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release" CACHE STRING "Choose the type of build, options are: Debug Release RelWithDebInfo MinSizeRel Reference." FORCE)
96 endif(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
97
98 enable_language(C)
99
100 set(GMX_USE_RELATIVE_INSTALL_PATH OFF CACHE STRING "Use relative paths not absolute paths for cmake install. Has only an effect on cpack.")
101 mark_as_advanced(GMX_USE_RELATIVE_INSTALL_PATH)
102
103 set(CPACK_PACKAGE_VERSION ${PROJECT_VERSION})
104 set(CPACK_PACKAGE_VENDOR "gromacs.org")
105 set(CPACK_PACKAGE_DESCRIPTION_SUMMARY "Gromacs - a toolkit for high-performance molecular simulation")
106 if (NOT GMX_USE_RELATIVE_INSTALL_PATH)
107     set(CPACK_SET_DESTDIR "ON")
108 endif()
109 set(CPACK_RESOURCE_FILE_WELCOME "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/InstallWelcome.txt")
110 # Its GPL/LGPL, so they do not have to agree to a license for mere usage, but some installers require this...
111 set(CPACK_RESOURCE_FILE_LICENSE "${CMAKE_SOURCE_DIR}/COPYING")
112 set(CPACK_RESOURCE_FILE_README "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/InstallInfo.txt")
113 set(CPACK_SOURCE_IGNORE_FILES "\\\\.isreposource$;\\\\.git/;\\\\.gitignore$")
114 set(CPACK_PROJECT_CONFIG_FILE "${CMAKE_SOURCE_DIR}/CPackInit.cmake")
115 SET(CPACK_SOURCE_INSTALLED_DIRECTORIES "${CMAKE_SOURCE_DIR};/;${CMAKE_BINARY_DIR}/man;man")
116 set(CPACK_PACKAGE_CONTACT "gmx-users@gromacs.org")
117
118 #must come after all cpack settings!
119 include(CPack)
120
121 ########################################################################
122 # Check and warn if cache generated on a different host is being reused
123 ########################################################################
124 if(CMAKE_HOST_UNIX)
125     execute_process(COMMAND hostname
126                     OUTPUT_VARIABLE TMP_HOSTNAME
127                     OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)
128     if(GMX_BUILD_HOSTNAME AND NOT "${GMX_BUILD_HOSTNAME}" STREQUAL "${TMP_HOSTNAME}")
129         message(WARNING "
130             The CMake cache, probably generated on a different host (${GMX_BUILD_HOSTNAME}),
131             is being reused! This could lead to inconsitencies; therefore, it is
132             recommended to regenerate the cache!")
133     endif()
134     set(GMX_BUILD_HOSTNAME "${TMP_HOSTNAME}" CACHE INTERNAL
135             "Hostname of the machine where the cache was generated.")
136 endif()
137
138 ########################################################################
139 # User input options - enable C++ - before any CXX flags are changed   #
140 ########################################################################
141
142 # decide on GPU settings based on user-settings and GPU/CUDA detection
143 include(gmxManageGPU)
144
145 option(GMX_FORCE_CXX "Enable C++ compilation even if not necessary" OFF)
146 mark_as_advanced(GMX_FORCE_CXX)
147
148 option(GMX_COOL_QUOTES "Enable Gromacs cool quotes" ON)
149 mark_as_advanced(GMX_COOL_QUOTES)
150
151 if(GMX_GPU OR GMX_FORCE_CXX)
152     enable_language(CXX)
153 endif()
154 set(CMAKE_PREFIX_PATH "" CACHE STRING "Extra locations to search for external libraries and tools (give directory without lib, bin, or include)")
155
156 ########################################################################
157 # User input options                                                   #
158 ########################################################################
159 option(GMX_DOUBLE "Use double precision (much slower, use only if you really need it)" OFF)
160 option(GMX_MPI    "Build a parallel (message-passing) version of GROMACS" OFF)
161 option(GMX_THREAD_MPI  "Build a thread-MPI-based multithreaded version of GROMACS (not compatible with MPI)" ON)
162 option(GMX_SOFTWARE_INVSQRT "Use GROMACS software 1/sqrt" ON)
163 mark_as_advanced(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
164 option(GMX_FAHCORE "Build a library with mdrun functionality" OFF)
165 mark_as_advanced(GMX_FAHCORE)
166
167 include(gmxDetectAcceleration)
168 if(NOT DEFINED GMX_CPU_ACCELERATION)
169     if(CMAKE_CROSSCOMPILING)
170         if("${CMAKE_SYSTEM_NAME}" MATCHES "BlueGeneQ")
171             set(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION "IBM_QPX")
172         else()
173             set(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION "None")
174         endif()
175     else(CMAKE_CROSSCOMPILING)
176         gmx_detect_acceleration(GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION)
177     endif(CMAKE_CROSSCOMPILING)
178 endif(NOT DEFINED GMX_CPU_ACCELERATION)
179
180 set(GMX_CPU_ACCELERATION "@GMX_SUGGESTED_CPU_ACCELERATION@"
181     CACHE STRING "Accelerated CPU kernels. Pick one of: None, SSE2, SSE4.1, AVX_128_FMA, AVX_256, IBM_QPX")
182
183 set(GMX_FFT_LIBRARY "fftw3" 
184     CACHE STRING "FFT library choices: fftw3,mkl,fftpack[built-in]")
185 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)
186 mark_as_advanced(GMX_BUILD_OWN_FFTW)
187 option(GMX_DISABLE_FFTW_MEASURE 
188        "Do not optimize FFTW setups (not needed with SSE)" OFF)
189 mark_as_advanced(GMX_DISABLE_FFTW_MEASURE)
190 set(GMX_QMMM_PROGRAM "none" 
191     CACHE STRING "QM package choices: none,gaussian,mopac,gamess,orca")
192 option(GMX_BROKEN_CALLOC "Work around broken calloc()" OFF)
193 mark_as_advanced(GMX_BROKEN_CALLOC)
194 option(GMX_MPI_IN_PLACE "Enable MPI_IN_PLACE for MPIs that have it defined" ON)
195 mark_as_advanced(GMX_MPI_IN_PLACE)
196 option(GMX_LOAD_PLUGINS "Compile with plugin support, needed to read VMD supported file formats" ON)
197 mark_as_advanced(GMX_LOAD_PLUGINS)
198
199 option(GMX_OPENMP "Enable OpenMP-based multithreading" ON)
200
201 option(USE_VERSION_H "Generate development version string/information" ON)
202 mark_as_advanced(USE_VERSION_H)
203
204 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)
205
206 if(UNIX)
207     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)
208     mark_as_advanced(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
209 endif()
210
211 option(GMX_CYCLE_SUBCOUNTERS "Enable cycle subcounters to get a more detailed cycle timings" OFF)
212 mark_as_advanced(GMX_CYCLE_SUBCOUNTERS)
213
214 option(GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS "Don't automatically add suggested/required Compiler flags." OFF)
215 mark_as_advanced(GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS)
216
217 ######################################################################
218 # Compiler tests
219 # These need to be done early (before further tests).
220 #####################################################################
221
222 # The cmake/Check{C,CXX}CompilerFlag.cmake files in the GROMACS distribution
223 # are used with permission from CMake v2.8.9 so that GROMACS can detect
224 # invalid options with the Intel Compilers.
225 # These files should be removed from the source tree when a CMake version that
226 # includes the features in question becomes required for building GROMACS.
227 include(CheckCCompilerFlag)
228 if(CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
229     include(CheckCXXCompilerFlag)
230 endif()
231
232 # First exclude compilers known to not work with OpenMP although claim to support it:
233 # gcc 4.2.1 and gcc-llvm 4.2.1 (also claims to be 4.2.1) on Mac OS X
234 # This fixes redmine 900 and needs to run before OpenMP flags are set below.
235 if (CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin" AND
236     CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC AND C_COMPILER_VERSION VERSION_LESS 4.3)
237     message(STATUS "OpenMP multithreading not supported with gcc/llvm-gcc 4.2 on Mac OS X, disabled")
238     set(GMX_OPENMP OFF CACHE BOOL
239         "OpenMP multithreading not not supported with gcc/llvm-gcc 4.2 on Mac OS X, disabled!" FORCE)
240 endif()
241
242 # OpenMP check must come before other CFLAGS!
243 if(GMX_OPENMP)
244     find_package(OpenMP)
245     if(OPENMP_FOUND)
246         # CMake on Windows doesn't support linker flags passed to target_link_libraries
247         # (i.e. it treats /openmp as \openmp library file). Also, no OpenMP linker flags are needed.
248         if(NOT (WIN32 AND NOT CYGWIN))
249             if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCC AND GMX_PREFER_STATIC_OPENMP)
250                 set(OpenMP_LINKER_FLAGS "-Wl,-static -lgomp -lrt -Wl,-Bdynamic -lpthread")
251                 set(OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS "")
252             else()
253                 # Only set a linker flag if the user didn't set them manually
254                 if(NOT DEFINED OpenMP_LINKER_FLAGS)
255                     set(OpenMP_LINKER_FLAGS "${OpenMP_C_FLAGS}")
256                 endif()
257                 if(NOT DEFINED OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS)
258                     set(OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS "${OpenMP_C_FLAGS}")
259                 endif()
260             endif()
261         endif()
262     else(OPENMP_FOUND)
263         message(WARNING
264                 "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.")
265         set(GMX_OPENMP OFF CACHE STRING "Whether GROMACS will use OpenMP parallelism." FORCE)
266     endif(OPENMP_FOUND)
267 endif()
268
269
270 include(gmxCFlags)
271 gmx_c_flags()
272
273 include(gmxGetCompilerInfo)
274 get_compiler_version()
275
276 # gcc 4.4.x is buggy and crashes when compiling some files with O3 and OpenMP on.
277 # Detect here whether applying a workaround is needed and will apply it later
278 # on the affected files.
279 include(gmxGCC44O3BugWorkaround)
280 gmx_check_gcc44_bug_workaround_needed(GMX_USE_GCC44_BUG_WORKAROUND)
281
282 # clang 3.0 is buggy for some unknown reason detected during adding
283 # the SSE2 group kernels for GROMACS 4.6. If we ever work out what
284 # that is, we should replace these tests with a compiler feature test,
285 # update GROMACS Redmine task #1039 and perhaps report a clang bug.
286 #
287 # In the meantime, until we require CMake 2.8.10 we cannot rely on it to detect
288 # the compiler version for us. So we need a manual check for clang 3.0.
289 include(gmxDetectClang30)
290 gmx_detect_clang_3_0(COMPILER_IS_CLANG_3_0)
291 if(COMPILER_IS_CLANG_3_0)
292     message(FATAL_ERROR "Your compiler is clang version 3.0, which is known to be buggy for GROMACS. Use a different compiler.")
293 endif()
294
295 if (CMAKE_C_COMPILER_ID STREQUAL "PGI")
296     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.")
297 endif()
298
299 ########################################################################
300 # Set up binary and library suffixing 
301 ########################################################################
302 set(GMX_BINARY_SUFFIX "" CACHE STRING "Suffix for GROMACS binaries (default: _d for double, _mpi for MPI, _mpi_d for MPI and double).")
303 set(GMX_LIBS_SUFFIX "" 
304   CACHE STRING "Suffix for GROMACS libs (default: _d for double, _mpi for MPI, _mpi_d for MPI and double).")
305 if (GMX_DEFAULT_SUFFIX)
306   set(GMX_BINARY_SUFFIX "")
307   set(GMX_LIBS_SUFFIX "")
308   if (GMX_MPI)
309     set(GMX_BINARY_SUFFIX "_mpi")
310     set(GMX_LIBS_SUFFIX "_mpi")
311   endif(GMX_MPI)
312   if (GMX_DOUBLE)
313     set (GMX_BINARY_SUFFIX "${GMX_BINARY_SUFFIX}_d")
314     set (GMX_LIBS_SUFFIX "${GMX_LIBS_SUFFIX}_d")
315   endif(GMX_DOUBLE)
316   mark_as_advanced(FORCE GMX_BINARY_SUFFIX GMX_LIBS_SUFFIX)
317   if (NOT SUFFIX_QUIETLY)
318     message(STATUS "Using default binary suffix: \"${GMX_BINARY_SUFFIX}\"")
319     message(STATUS "Using default library suffix: \"${GMX_LIBS_SUFFIX}\"")
320   endif (NOT SUFFIX_QUIETLY)
321 else(GMX_DEFAULT_SUFFIX)
322   mark_as_advanced(CLEAR GMX_BINARY_SUFFIX GMX_LIBS_SUFFIX)
323   if (NOT SUFFIX_QUIETLY)
324     message(STATUS "Using manually set binary suffix: \"${GMX_BINARY_SUFFIX}\"")
325     message(STATUS "Using manually set library suffix: \"${GMX_LIBS_SUFFIX}\"")
326   endif (NOT SUFFIX_QUIETLY)
327 endif(GMX_DEFAULT_SUFFIX)
328 set(SUFFIX_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
329
330 set(PKG_CFLAGS "")
331 if(GMX_DOUBLE)
332     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_DOUBLE")
333 endif(GMX_DOUBLE)
334 if(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
335   set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_SOFTWARE_INVSQRT")
336 endif(GMX_SOFTWARE_INVSQRT)
337
338
339
340 ########################################################################
341 # Basic system tests (standard libraries, headers, functions, types)   #
342 ########################################################################
343 include(CheckIncludeFiles)
344 check_include_files(string.h     HAVE_STRING_H)
345 check_include_files(math.h       HAVE_MATH_H)
346 check_include_files(limits.h     HAVE_LIMITS_H)
347 check_include_files(memory.h     HAVE_MEMORY_H)
348 check_include_files(unistd.h     HAVE_UNISTD_H)
349 check_include_files(direct.h     HAVE_DIRECT_H)
350 check_include_files(pwd.h        HAVE_PWD_H)
351 check_include_files(stdint.h     HAVE_STDINT_H)
352 check_include_files(stdlib.h     HAVE_STDLIB_H)
353 check_include_files(pthread.h    HAVE_PTHREAD_H)
354 check_include_files(dirent.h     HAVE_DIRENT_H)
355 check_include_files(inttypes.h   HAVE_INTTYPES_H)
356 check_include_files(regex.h      HAVE_REGEX_H)
357 check_include_files(sys/types.h  HAVE_SYS_TYPES_H)
358 check_include_files(sys/stat.h   HAVE_SYS_STAT_H)
359 check_include_files(sys/time.h   HAVE_SYS_TIME_H)
360 check_include_files(rpc/rpc.h    HAVE_RPC_RPC_H)
361 check_include_files("rpc/rpc.h;rpc/xdr.h"    HAVE_RPC_XDR_H)
362 check_include_files(io.h                 HAVE_IO_H)
363 check_include_files(sched.h      HAVE_SCHED_H)
364
365 include(CheckFunctionExists)
366 check_function_exists(strcasecmp        HAVE_STRCASECMP)
367 check_function_exists(strdup            HAVE_STRDUP)
368 check_function_exists(vprintf           HAVE_VPRINTF)
369 check_function_exists(memcmp            HAVE_MEMCMP)
370 check_function_exists(posix_memalign    HAVE_POSIX_MEMALIGN)
371 check_function_exists(memalign          HAVE_MEMALIGN)
372 check_function_exists(_aligned_malloc   HAVE__ALIGNED_MALLOC)
373 check_function_exists(gettimeofday      HAVE_GETTIMEOFDAY)
374 check_function_exists(isnan             HAVE_ISNAN)
375 check_function_exists(_isnan            HAVE__ISNAN)
376 check_function_exists(fsync             HAVE_FSYNC)
377 check_function_exists(_fileno           HAVE__FILENO)
378 check_function_exists(fileno            HAVE_FILENO)
379 check_function_exists(_commit           HAVE__COMMIT)
380 check_function_exists(sigaction         HAVE_SIGACTION)
381 check_function_exists(sysconf           HAVE_SYSCONF)
382 check_function_exists(sched_setaffinity HAVE_SCHED_SETAFFINITY)
383 check_function_exists(sched_getaffinity HAVE_SCHED_GETAFFINITY)
384 check_function_exists(rsqrt             HAVE_RSQRT)
385 check_function_exists(rsqrtf            HAVE_RSQRTF)
386 check_function_exists(sqrtf             HAVE_SQRTF)
387
388 include(CheckLibraryExists)
389 check_library_exists(m sqrt "" HAVE_LIBM)
390 check_library_exists(m cbrt "" HAVE_CBRT)
391
392
393 include(CheckTypeSize)
394
395 check_type_size("bool"          SIZEOF_BOOL) # will also set HAVE_BOOL
396 check_type_size("int"           SIZEOF_INT) 
397 check_type_size("long int"      SIZEOF_LONG_INT) 
398 check_type_size("long long int" SIZEOF_LONG_LONG_INT) 
399 check_type_size("off_t"         SIZEOF_OFF_T)
400 check_type_size("void *"        SIZEOF_VOIDP)
401
402 if (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
403     set(GMX_64_BIT TRUE)
404 else (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
405     set(GMX_64_BIT FALSE)
406 endif (CMAKE_C_SIZEOF_DATA_PTR EQUAL 8)
407
408 # Check for some basic types that we *need*, so set these to int if they are not present 
409 check_type_size(uid_t uid_t)
410 if(NOT uid_t)
411   set(uid_t int)
412 else(NOT uid_t)
413   set(uid_t 0)
414 endif(NOT uid_t)
415
416 check_type_size(gid_t gid_t)
417 if(NOT gid_t)
418   set(gid_t 1)
419 else(NOT gid_t)
420   set(gid_t 0)
421 endif(NOT gid_t)
422
423 check_type_size(size_t size_t)
424 if(NOT size_t)
425   set(size_t int)
426 else(NOT size_t)
427   set(size_t 0)
428 endif(NOT size_t)
429
430 check_type_size(off_t off_t)
431 if(NOT off_t)
432   set(off_t int)
433 else(NOT off_t)
434   set(off_t 0)
435 endif(NOT off_t)
436
437 include(TestBigEndian)
438 test_big_endian(GMX_INTEGER_BIG_ENDIAN)
439
440
441 if(APPLE OR CYGWIN OR ${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES "Linux|.*BSD")
442     # Maybe Solaris should be here? Patch this if you know!
443     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT ON)
444 elseif(WIN32 OR ${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES "BlueGene")
445     # Support for shared libs on native Windows is a bit new. Its
446     # default might change later if/when we sort things out. Also,
447     # Cray should go here. What variable value can detect it?
448     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
449 else()
450     message(STATUS "Defaulting to building static libraries")
451     SET(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
452 endif()
453
454 # Management of GROMACS options for specific toolchains should go
455 # here. Because the initial settings for some of the main options have
456 # already happened, but things like library detection and MPI compiler
457 # feature detection have not, the docstrings for any over-rides of
458 # GROMACS defaults or user settings will make sense. Also, any
459 # toolchain-related reasons for choosing whether to detect various
460 # things can be sorted out now, before the detection takes place.
461 if(${CMAKE_SYSTEM_NAME} MATCHES BlueGene)
462     include(gmxManageBlueGene)
463 endif()
464
465 if(UNIX AND GMX_PREFER_STATIC_LIBS AND SHARED_LIBS_DEFAULT)
466     if(BUILD_SHARED_LIBS)
467         # Warn the user about the combination. But don't overwrite the request.
468         message(WARNING "Searching for static libraries requested, and building shared Gromacs libraries requested. This might cause problems linking later.")
469     elseif(NOT DEFINED BUILD_SHARED_LIBS)
470         # Change default to OFF. Don't warn if it's already off.
471         message(WARNING "Searching for static libraries requested, so the GROMACS libraries will also be built statically (BUILD_SHARED_LIBS=OFF)")
472         set(SHARED_LIBS_DEFAULT OFF)
473     endif()
474 endif()
475
476 # By now, all tool chains should have spoken up if they care about
477 # the setting of SHARED_LIBS_DEFAULT.
478 option(BUILD_SHARED_LIBS "Enable shared libraries (can be problematic e.g. with MPI, or on some HPC systems)" ${SHARED_LIBS_DEFAULT})
479
480 ########################################################################
481 #Process MPI settings
482 ########################################################################
483 include(gmxManageMPI)
484
485 ########################################################################
486 # Find external packages                                               #
487 ########################################################################
488 if(UNIX AND GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
489     # On Linux .a is the static library suffix, on Mac OS X .lib can also
490     # be used, so we'll add both to the preference list.
491     SET(CMAKE_FIND_LIBRARY_SUFFIXES ".lib;.a" ${CMAKE_FIND_LIBRARY_SUFFIXES})
492 endif()
493
494 IF( WIN32 AND NOT CYGWIN)
495   if (NOT BUILD_SHARED_LIBS)
496       option(GMX_PREFER_STATIC_LIBS "When finding libraries prefer static system libraries (MT instead of MD)!" ON)
497       if(NOT GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
498           message(WARNING "Shared system libraries requested, and static Gromacs libraries requested.")
499       endif()
500   else()
501       option(GMX_PREFER_STATIC_LIBS "When finding libraries prefer static system libraries (MT instead of MD)!" OFF)
502       if(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
503           #this combination segfaults (illigal passing of file handles)
504           message(FATAL_ERROR "Static system libraries requested, and shared Gromacs libraries requested.")
505       endif()
506       add_definitions(-DUSE_VISIBILITY -DTMPI_USE_VISIBILITY)
507       set(PKG_CFLAGS "$PKG_CFLAGS -DUSE_VISIBILITY -DTMPI_USE_VISIBILITY")
508   endif()
509   mark_as_advanced(GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
510
511   IF (GMX_PREFER_STATIC_LIBS)
512       #Only setting Debug and Release flags. Others configurations are current not used.
513       STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_C_FLAGS_RELEASE ${CMAKE_C_FLAGS_RELEASE})
514       STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_C_FLAGS_DEBUG ${CMAKE_C_FLAGS_DEBUG})
515       if(CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
516           STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE ${CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE})
517           STRING(REPLACE /MD /MT CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG ${CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG})
518       endif()
519   ENDIF()
520   IF( CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "Intel" )
521     if(BUILD_SHARED_LIBS) #not sure why incremental building with shared libs doesn't work
522         STRING(REPLACE "/INCREMENTAL:YES" "" CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS ${CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS})
523     endif()
524   ENDIF()
525 ENDIF()
526
527 option(GMX_GSL "Add support for gsl" OFF)
528 if (GMX_GSL)
529   find_package(gsl)
530   set(PKG_GSL "")
531   if(GSL_FOUND)
532     include_directories(${GSL_INCLUDE_DIR})
533     set(PKG_GSL gsl)
534     set(HAVE_LIBGSL 1)
535   endif(GSL_FOUND)
536 endif (GMX_GSL)
537
538 option(GMX_X11 "Use X window system" OFF)
539 if (GMX_X11)
540         find_package(X11)
541         # X11 includes/libraries are only set in the ngmx subdirectory!
542         if(X11_FOUND)
543         set(HAVE_X11 1)
544         endif(X11_FOUND)
545 endif(GMX_X11)
546
547 include(ThreadMPI)
548 set(THREAD_MPI_LIB thread_mpi)
549 if(GMX_THREAD_MPI)
550     tmpi_get_source_list(THREAD_MPI_SRC)
551     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_THREAD_MPI")
552     set(GMX_MPI 1)
553 else(GMX_THREAD_MPI)
554     tmpi_get_source_list(THREAD_MPI_SRC NOMPI)
555 endif(GMX_THREAD_MPI)
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 ${ACCELERATE_FRAMEWORK})
565 endif(APPLE)
566
567 if(CYGWIN)
568     set(GMX_CYGWIN 1)
569 endif(CYGWIN)
570
571 if(WIN32 AND NOT CYGWIN)
572     set(GMX_NATIVE_WINDOWS 1)
573 endif()
574
575 # only bother with finding git and using version.h if the source is a git repo
576 if(EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/.git")
577     if(USE_VERSION_H)
578         # We need at least git v1.5.3 be able to parse git's date output. If not
579         # found or the version is too small, we can't generate version information.
580         find_package(Git)
581
582         # Find out the git version
583         if(GIT_FOUND AND NOT GIT_VERSION)
584           execute_process(COMMAND ${GIT_EXECUTABLE} "--version"
585             OUTPUT_VARIABLE _exec_out
586             OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)
587           string(REGEX REPLACE "git version (.*)" "\\1" GIT_VERSION ${_exec_out})
588           set(GIT_VERSION ${GIT_VERSION} CACHE STRING "Git version")
589           mark_as_advanced(GIT_VERSION)
590         endif()
591
592         if(NOT GIT_FOUND OR GIT_VERSION VERSION_LESS "1.5.3")
593           message("No compatible git version found, won't be able to generate proper development version information.")
594           set(USE_VERSION_H OFF)
595         endif()
596     endif()
597 else()
598     set(USE_VERSION_H OFF)
599 endif()
600
601 ########################################################################
602 # Generate development version info for cache
603 ########################################################################
604 # set(GEN_VERSION_INFO_INTERNAL "ON")
605 # include(gmxGenerateVersionString)
606
607 ########################################################################
608 # Our own GROMACS tests
609 ########################################################################
610
611 add_definitions( -DHAVE_CONFIG_H )
612 include_directories(${CMAKE_BINARY_DIR}/src)
613 include_directories(${CMAKE_BINARY_DIR}/include)
614 include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)
615
616 include(gmxTestInlineASM)
617 gmx_test_inline_asm_gcc_x86(GMX_X86_GCC_INLINE_ASM)
618
619 include(gmxSetBuildInformation)
620 gmx_set_build_information()
621 if(BUILD_CPU_FEATURES MATCHES "rdtscp" AND NOT GMX_DISTRIBUTABLE_BUILD)
622     # The timestep counter headers do not include config.h
623     add_definitions(-DHAVE_RDTSCP)
624 endif(BUILD_CPU_FEATURES MATCHES "rdtscp" AND NOT GMX_DISTRIBUTABLE_BUILD)
625
626 include(gmxTestFloatFormat)
627 gmx_test_float_format(GMX_FLOAT_FORMAT_IEEE754 
628                       GMX_IEEE754_BIG_ENDIAN_BYTE_ORDER
629                       GMX_IEEE754_BIG_ENDIAN_WORD_ORDER)
630
631 include(gmxTestLargeFiles)
632 gmx_test_large_files(GMX_LARGEFILES)
633
634 include(gmxTestSignal)
635 gmx_test_sigusr1(HAVE_SIGUSR1)
636
637 include(gmxTestInline)
638 gmx_test_inline(INLINE_KEYWORD)
639
640 include(gmxTestRestrict)
641 gmx_test_restrict(RESTRICT_KEYWORD)
642
643 include(gmxTestPipes)
644 gmx_test_pipes(HAVE_PIPES)
645
646 include(gmxTestIsfinite)
647 gmx_test_isfinite(HAVE_ISFINITE)
648 gmx_test__isfinite(HAVE__ISFINITE)
649 gmx_test__finite(HAVE__FINITE)
650
651 include(gmxTestXDR)
652 gmx_test_xdr(GMX_SYSTEM_XDR)
653 if(NOT GMX_SYSTEM_XDR)
654     set(GMX_INTERNAL_XDR 1)
655     set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} -DGMX_INTERNAL_XDR")
656 endif(NOT GMX_SYSTEM_XDR)
657
658 # include avx test source, used if the AVX flags are set below
659 include(gmxTestAVXMaskload)
660
661 # Process nonbonded accelerated kernels settings
662 string(TOUPPER ${GMX_CPU_ACCELERATION} ${GMX_CPU_ACCELERATION})
663 if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
664     # nothing to do
665 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "SSE2")
666
667     GMX_TEST_CFLAG(GNU_SSE2_CFLAG "-msse2" ACCELERATION_C_FLAGS)
668     if(NOT GNU_SSE2_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
669         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE2_CFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_C_FLAGS)
670     endif(NOT GNU_SSE2_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
671
672     if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
673         GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_SSE2_CXXFLAG "-msse2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
674         if(NOT GNU_SSE2_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
675             GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE2_CXXFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
676         endif(NOT GNU_SSE2_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
677     endif()
678
679     # We dont warn for lacking SSE2 flag support, since that is probably standard today.
680
681     # Only test the include after we have tried to add the correct flag for SSE2 support
682     check_include_file(emmintrin.h  HAVE_EMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
683
684     if(NOT HAVE_EMMINTRIN_H)
685         message(FATAL_ERROR "Cannot find emmintrin.h, which is required for SSE2 intrinsics support.")
686     endif(NOT HAVE_EMMINTRIN_H)
687
688     set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_SSE2 1)
689     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
690     set(GMX_X86_SSE2 1)
691     if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
692       message(STATUS "Enabling SSE2 Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
693     endif()
694
695 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "SSE4.1")
696
697     GMX_TEST_CFLAG(GNU_SSE4_CFLAG "-msse4.1" ACCELERATION_C_FLAGS)
698     if (NOT GNU_SSE4_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
699         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE4_CFLAG "/arch:SSE4.1" ACCELERATION_C_FLAGS)
700     endif(NOT GNU_SSE4_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
701     if (NOT GNU_SSE4_CFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CFLAG)
702         # Not surprising if we end up here! MSVC current does not support the SSE4.1 flag. However, it appears to accept SSE4.1
703         # intrinsics when SSE2 support is enabled, so we try that instead first.
704         if (GMX_NATIVE_WINDOWS)
705             GMX_TEST_CFLAG(MSVC_SSE2_CFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_C_FLAGS)
706             message(WARNING "Neither SSE4.1 or SSE2 seems to be supported by your Windows compiler. Something is likely broken.")
707         else()
708             message(WARNING "No C SSE4.1 flag found. Consider a newer compiler, or use SSE2 for slightly lower performance")
709         endif()
710     endif(NOT GNU_SSE4_CFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CFLAG)
711
712     if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
713         GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_SSE4_CXXFLAG "-msse4.1" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
714         if (NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
715             GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE4_CXXFLAG "/arch:SSE4.1" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
716         endif(NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
717         if (NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CXXFLAG) 
718             message(WARNING "No C++ SSE4.1 flag found. Consider a newer compiler, or use SSE2 for slightly lower performance.")
719             # Not surprising if we end up here! MSVC current does not support the SSE4.1 flag. However, it appears to accept SSE4.1
720             # intrinsics when SSE2 support is enabled, so we try that instead.
721             if (GMX_NATIVE_WINDOWS)
722                 GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_SSE2_CXXFLAG "/arch:SSE2" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
723             endif()
724         endif(NOT GNU_SSE4_CXXFLAG AND NOT MSVC_SSE4_CXXFLAG)
725     endif()
726
727     # This must come after we have added the -msse4.1 flag on some platforms.
728     check_include_file(smmintrin.h  HAVE_SMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
729
730     if(NOT HAVE_SMMINTRIN_H)
731         message(FATAL_ERROR "Cannot find smmintrin.h, which is required for SSE4.1 intrinsics support.")
732     endif(NOT HAVE_SMMINTRIN_H)
733
734     set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_SSE4_1 1)
735     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
736     set(GMX_X86_SSE4_1 1)
737     set(GMX_X86_SSE2   1)
738     if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
739       message(STATUS "Enabling SSE4.1 Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
740     endif()
741
742 elseif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA" OR ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_256")
743
744     # Set the AVX compiler flag for both these choices!
745
746     GMX_TEST_CFLAG(GNU_AVX_CFLAG "-mavx" ACCELERATION_C_FLAGS)
747     if (NOT GNU_AVX_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
748         GMX_TEST_CFLAG(MSVC_AVX_CFLAG "/arch:AVX" ACCELERATION_C_FLAGS)
749     endif (NOT GNU_AVX_CFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
750     if (NOT GNU_AVX_CFLAG AND NOT MSVC_AVX_CFLAG)
751         message(WARNING "No C AVX flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
752     endif (NOT GNU_AVX_CFLAG AND NOT MSVC_AVX_CFLAG)
753
754     if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
755         GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_AVX_CXXFLAG "-mavx" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
756         if (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
757             GMX_TEST_CXXFLAG(MSVC_AVX_CXXFLAG "/arch:AVX" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
758         endif (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND GMX_NATIVE_WINDOWS)
759         if (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND NOT MSVC_AVX_CXXFLAG)
760             message(WARNING "No C++ AVX flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
761         endif (NOT GNU_AVX_CXXFLAG AND NOT MSVC_AVX_CXXFLAG)
762     endif()
763
764     # Set the FMA4 flags (MSVC doesn't require any)
765     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA" AND NOT MSVC)
766         if (${CMAKE_COMPILER_ID} MATCHES "Clang")
767             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.")
768         endif()
769         GMX_TEST_CFLAG(GNU_FMA_CFLAG "-mfma4" ACCELERATION_C_FLAGS)
770         if (NOT GNU_FMA_CFLAG)
771             message(WARNING "No C FMA4 flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
772         endif(NOT GNU_FMA_CFLAG)
773         GMX_TEST_CFLAG(GNU_XOP_CFLAG "-mxop" ACCELERATION_C_FLAGS)
774         # No big deal if we do not have xop, so no point yelling warnings about it.
775         if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
776             GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_FMA_CXXFLAG "-mfma4" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
777             if (NOT GNU_FMA_CXXFLAG)
778                 message(WARNING "No C++ FMA flag found. Consider a newer compiler, or try SSE4.1 (lower performance).")
779             endif (NOT GNU_FMA_CXXFLAG)
780             GMX_TEST_CXXFLAG(GNU_XOP_CXXFLAG "-mxop" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
781             # No big deal if we do not have xop, so no point yelling warnings about it.
782         endif()
783     endif()
784
785     # Only test the header after we have tried to add the flag for AVX support
786     check_include_file(immintrin.h  HAVE_IMMINTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
787
788     if(NOT HAVE_IMMINTRIN_H)
789         message(FATAL_ERROR "Cannot find immintrin.h, which is required for AVX intrinsics support. Consider switching compiler.")
790     endif(NOT HAVE_IMMINTRIN_H)
791
792     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_256")
793         try_compile(TEST_AVX ${CMAKE_BINARY_DIR}
794             "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/TestAVX.c"
795             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_C_FLAGS}")
796         if(NOT TEST_AVX)
797             message(FATAL_ERROR "Cannot compile AVX intrinsics. Consider switching compiler.")
798         endif()
799     endif()
800
801     # GCC requires x86intrin.h for FMA support. MSVC 2010 requires intrin.h for FMA support.
802     check_include_file(x86intrin.h HAVE_X86INTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
803     check_include_file(intrin.h HAVE_INTRIN_H ${ACCELERATION_C_FLAGS})
804
805     # The user should not be able to set this orthogonally to the acceleration
806     set(GMX_X86_SSE4_1 1)
807     set(GMX_X86_SSE2   1)
808
809     # But just enable one of the choices internally...
810     if(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "AVX_128_FMA")
811         set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_AVX_128_FMA 1)
812         set(GMX_X86_AVX_128_FMA 1)
813         if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
814           message(STATUS "Enabling 128-bit AVX Gromacs acceleration (with fused-multiply add), and it will help compiler optimization.")
815         endif()
816     else()
817         # If we are not doing AVX_128, it must be AVX_256...
818         set(GMX_CPU_ACCELERATION_X86_AVX_256 1)
819         set(GMX_X86_AVX_256 1)
820         if (NOT ACCELERATION_QUIETLY)
821           message(STATUS "Enabling 256-bit AVX Gromacs acceleration, and it will help compiler optimization.")
822         endif()
823     endif()
824
825     # Unfortunately gcc-4.5.2 and gcc-4.6.0 has a bug where they use the wrong datatype for the formal
826     # parameter of the mask for maskload/maskstore arguments. Check if this is present, since we can work around it.
827     gmx_test_avx_gcc_maskload_bug(${ACCELERATION_C_FLAGS} GMX_X86_AVX_GCC_MASKLOAD_BUG)
828
829 else(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "IBM_QPX")
830     # Used on BlueGene/Q
831     if (CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "XL")
832         GMX_TEST_CFLAG(XLC_BLUEGENEQ_CFLAG "-qarch=qp -qtune=qp" ACCELERATION_C_FLAGS)
833         try_compile(TEST_QPX ${CMAKE_BINARY_DIR}
834             "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake/TestQPX.c"
835             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_C_FLAGS}")
836         if(NOT TEST_QPX)
837             message(FATAL_ERROR "Cannot compile the requested IBM QPX intrinsics.")
838         endif()
839     endif()
840     if (CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "XL" AND CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
841         GMX_TEST_CXXFLAG(XLC_BLUEGENEQ_CXXFLAG "-qarch=qp -qtune=qp" ACCELERATION_CXX_FLAGS)
842         try_compile(TEST_QPX ${CMAKE_BINARY_DIR}
843             "cmake/TestQPX.c"
844             COMPILE_DEFINITIONS "${ACCELERATION_CXX_FLAGS")
845         if(NOT TEST_QPX)
846             message(FATAL_ERROR "Cannot compile the requested IBM QPX intrinsics.")
847         endif()
848     endif()
849
850     if (TEST_QPX)
851         message(WARNING "IBM QPX acceleration was selected and could be compiled, but the accelerated kernels are not yet available.")
852         set(GMX_CPU_ACCELERATION_IBM_QPX 1)
853     else()
854         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.")
855     endif()
856
857 else(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
858     MESSAGE(FATAL_ERROR "Unrecognized option for accelerated kernels: ${GMX_CPU_ACCELERATION}. Pick one of None, SSE2, SSE4.1, AVX_128_FMA, AVX_256, IBM_QPX")
859 endif(${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE")
860 set(ACCELERATION_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
861
862 # Process QM/MM Settings
863 string(TOUPPER ${GMX_QMMM_PROGRAM} ${GMX_QMMM_PROGRAM})
864 if(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
865     set(GMX_QMMM_GAUSSIAN 1)
866 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "MOPAC")
867     set(GMX_QMMM_MOPAC 1)
868 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAMESS")
869     set(GMX_QMMM_GAMESS 1)
870 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "ORCA")
871     set(GMX_QMMM_ORCA 1)
872 elseif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "NONE")
873     # nothing to do
874 else(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
875     MESSAGE(FATAL_ERROR "Invalid QM/MM program option: ${GMX_QMMM_PROGRAM}. Choose one of: Gaussian, Mopac, Gamess, Orca, None")
876 endif(${GMX_QMMM_PROGRAM} STREQUAL "GAUSSIAN")
877
878 # Process FFT library settings
879 string(TOUPPER ${GMX_FFT_LIBRARY} ${GMX_FFT_LIBRARY})
880 set(PKG_FFT "")
881 set(PKG_FFT_LIBS "")
882 if(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
883     if(GMX_DOUBLE)
884         set(FFTW fftw)
885     else()
886         set(FFTW fftwf)
887     endif()
888
889     if(GMX_BUILD_OWN_FFTW)
890       add_subdirectory(src/contrib/fftw)
891     else()
892       find_package(FFTW COMPONENTS ${FFTW})
893     endif()
894
895     string(TOUPPER "${FFTW}" FFTW)
896     set(PKG_FFT "${${FFTW}_PKG}")
897     include_directories(${${FFTW}_INCLUDE_DIRS})
898     set(FFT_LIBRARIES ${${FFTW}_LIBRARIES})
899     if(NOT ${FFTW}_FOUND)
900       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.")
901     endif()
902
903     set(GMX_FFT_FFTW3 1)
904
905     if (NOT ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE" AND NOT ${FFTW}_HAVE_SIMD) 
906       message(WARNING "The fftw library found is compiled without SIMD support, which makes it slow. Consider recompiling it or contact your admin")
907     endif()
908
909     if(NOT ${GMX_CPU_ACCELERATION} STREQUAL "NONE" AND ${FFTW}_HAVE_AVX)
910         # If we're not doing CPU acceleration, we don't care about FFTW performance on x86 either
911         message(WARNING "The FFTW library was compiled with --enable-avx to enable AVX SIMD instructions. That might sound like a good idea for your processor, but for FFTW versions up to 3.3.3, these are slower than the SSE/SSE2 SIMD instructions for the way GROMACS uses FFTs. Limitations in the way FFTW allows GROMACS to measure performance make it awkward for either GROMACS or FFTW to make the decision for you based on runtime performance. You should compile a different FFTW library with --enable-sse or --enable-sse2. If you have a more recent FFTW, you may like to compare the performance of GROMACS with FFTW libraries compiled with and without --enable-avx. However, the GROMACS developers do not really expect the FFTW AVX optimization to help, because the performance is limited by memory access, not computation.")
912     endif()
913
914 elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "MKL")
915 #    MESSAGE(STATUS "Using external FFT library - Intel MKL")
916     find_package(MKL REQUIRED)
917     include_directories(${MKL_INCLUDE_DIR})
918     set(FFT_LIBRARIES ${MKL_LIBRARIES})
919     set(PKG_FFT_LIBS ${MKL_LIBRARIES})
920
921     set(GMX_FFT_MKL 1)
922     set(HAVE_MKL 1)
923
924 #elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "ACML")
925 #    MESSAGE(STATUS "Using external FFT library - AMD core math library")
926 #    set(GMX_FFT_ACML 1)
927 elseif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTPACK")
928     MESSAGE(STATUS "Using internal FFT library - fftpack")
929     set(GMX_FFT_FFTPACK 1)
930 else(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
931     MESSAGE(FATAL_ERROR "Invalid FFT library setting: ${GMX_FFT_LIBRARY}. Choose one of: fftw3, mkl, fftpack")
932 endif(${GMX_FFT_LIBRARY} STREQUAL "FFTW3")
933
934 # enable threaded fftw3 if we've found it 
935 if(FFTW3_THREADS OR FFTW3F_THREADS)
936     add_definitions(-DFFT5D_FFTW_THREADS)
937 endif()
938
939 set(GMX_EXTERNAL_BLAS TRUE CACHE BOOL "Use external BLAS instead of built-in")
940 set(GMX_EXTERNAL_LAPACK TRUE CACHE BOOL "Use external LAPACK instead of built-in")
941 # MKL has BLAS/LAPACK routines
942 if(NOT HAVE_MKL AND NOT ACCELERATE_FRAMEWORK)
943   if(GMX_EXTERNAL_BLAS)
944     if (GMX_BLAS_USER)
945         list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${GMX_BLAS_USER})
946     else(GMX_BLAS_USER)
947         set(BLAS_FIND_QUIETLY ON)
948         find_package(BLAS)
949         if (BLAS_FOUND)
950           list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${BLAS_LIBRARIES})
951         else()
952           MESSAGE(STATUS "Using internal BLAS library")
953           set(GMX_EXTERNAL_BLAS FALSE CACHE BOOL "Use external BLAS instead of built-in" FORCE)
954         endif()
955     endif(GMX_BLAS_USER)
956   endif(GMX_EXTERNAL_BLAS)
957   if(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
958     if (GMX_LAPACK_USER)
959         list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${GMX_LAPACK_USER})
960     else(GMX_LAPACK_USER)
961         set(LAPACK_FIND_QUIETLY ON)
962         find_package(LAPACK)
963         if (LAPACK_FOUND)
964           list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${LAPACK_LIBRARIES})
965         else()
966           MESSAGE(STATUS "Using internal LAPACK library")
967           set(GMX_EXTERNAL_LAPACK FALSE CACHE BOOL "Use external LAPACK instead of built-in" FORCE)
968         endif()
969     endif(GMX_LAPACK_USER)
970   endif(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
971 endif()
972 mark_as_advanced(GMX_EXTERNAL_LAPACK)
973 mark_as_advanced(GMX_EXTERNAL_BLAS)
974
975 set(GMX_USE_PLUGINS OFF CACHE INTERNAL "Whether GROMACS will really try to compile support for VMD plugins")
976
977 if(GMX_LOAD_PLUGINS)
978   if(CYGWIN OR NOT WIN32)
979     # Native Windows does not have, nor need dlopen
980     # Note that WIN32 is set with Cygwin, but Cygwin needs dlopen to use plug-ins
981     include(gmxTestdlopen)
982     gmx_test_dlopen(HAVE_DLOPEN)
983   endif()
984
985   # so, should we use plug-ins?
986   if((WIN32 AND NOT CYGWIN) OR (HAVE_DLOPEN AND BUILD_SHARED_LIBS))
987     if(NOT VMD_QUIETLY)
988       MESSAGE(STATUS
989           "Found the ability to use plug-ins when building shared libaries, "
990           "so will compile to use plug-ins (e.g. to read VMD-supported file "
991           "formats).")
992     endif()
993     if(NOT GMX_VMD_PLUGIN_PATH)
994       find_package(VMD)
995     endif()
996     set(GMX_USE_PLUGINS ON)
997     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES ${CMAKE_DL_LIBS}) # magic cross-platform pre-set variable for dlopen library
998     set(PKG_DL_LIBS "-l${CMAKE_DL_LIBS}")
999   else()
1000     set(PKG_DL_LIBS)
1001   endif()
1002 endif(GMX_LOAD_PLUGINS)
1003 set(VMD_QUIETLY TRUE CACHE INTERNAL "")
1004
1005 if(EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/admin/.isreposource")
1006     if(NOT CMAKE_CROSSCOMPILING)
1007         option(GMX_BUILD_MANPAGES "Build man pages" ON)
1008     else()
1009         message(STATUS "Building the man pages is not available when "
1010             "cross-compiling the developer version from git")
1011     endif()
1012 else()
1013     #make sure source package contains all man pages
1014     if(NOT EXISTS "${CMAKE_SOURCE_DIR}/man/man1/ngmx.1")
1015         message(FATAL_ERROR "Man pages are missing from source package.")
1016     endif()
1017 endif()
1018 mark_as_advanced(GMX_BUILD_MANPAGES)
1019
1020 # Math and thread libraries must often come after all others when linking...
1021 if(HAVE_LIBM)
1022     list(APPEND GMX_EXTRA_LIBRARIES m)
1023 endif(HAVE_LIBM)
1024
1025 if(GMX_FAHCORE)
1026   set(COREWRAP_INCLUDE_DIR "${CMAKE_SOURCE_DIR}/../corewrap" CACHE STRING 
1027       "Path to swindirect.h")
1028   include_directories(${COREWRAP_INCLUDE_DIR})
1029   set_property(CACHE GMX_COOL_QUOTES VALUE OFF)
1030 endif(GMX_FAHCORE)
1031
1032 # # # # # # # # # # NO MORE TESTS AFTER THIS LINE! # # # # # # # # # # #
1033 # these are set after everything else
1034 if (NOT GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS)
1035     set(CMAKE_C_FLAGS "${ACCELERATION_C_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${CMAKE_C_FLAGS}")
1036     set(CMAKE_CXX_FLAGS "${ACCELERATION_CXX_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${CMAKE_CXX_FLAGS}")
1037     set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "${MPI_LINKER_FLAGS} ${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS}")
1038     set(CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS "${MPI_LINKER_FLAGS} ${CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS}")
1039 else()
1040     message("Recommended flags which are not added because GMX_SKIP_DEFAULT_CFLAGS=yes:")
1041     message("CMAKE_C_FLAGS: ${ACCELERATION_C_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${GMXC_CFLAGS}")
1042     message("CMAKE_C_FLAGS_RELEASE: ${GMXC_CFLAGS_RELEASE}")
1043     message("CMAKE_C_FLAGS_DEBUG: ${GMXC_CFLAGS_DEBUG}")
1044     if(CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
1045         message("CMAKE_CXX_FLAGS: ${ACCELERATION_CXX_FLAGS} ${MPI_COMPILE_FLAGS} ${GMXC_CXXFLAGS}")
1046         message("CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE: ${GMXC_CXXFLAGS_RELEASE}")
1047         message("CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG: ${GMXC_CXXFLAGS_DEBUG}")
1048     endif()
1049     message("CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS: ${MPI_LINKER_FLAGS}")
1050     message("CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS: ${MPI_LINKER_FLAGS}")
1051 endif()
1052
1053 if(NOT GMX_OPENMP)
1054     #Unset all OpenMP flags in case OpenMP was disabled either by the user
1055     #or because it was only partially detected (e.g. only for C but not C++ compiler)
1056     unset(OpenMP_C_FLAGS CACHE) 
1057     unset(OpenMP_CXX_FLAGS CACHE)
1058     unset(OpenMP_LINKER_FLAGS CACHE)
1059     unset(OpenMP_SHARED_LINKER_FLAGS)
1060 endif()
1061 set(PKG_CFLAGS "${PKG_CFLAGS} ${OpenMP_C_FLAGS}")
1062
1063 ######################################
1064 # Output compiler and CFLAGS used
1065 ######################################
1066 get_compiler_info(C BUILD_C_COMPILER BUILD_CFLAGS)
1067 if (CMAKE_CXX_COMPILER_LOADED)
1068     get_compiler_info(CXX BUILD_CXX_COMPILER BUILD_CXXFLAGS)
1069 endif ()
1070
1071 ########################################################################
1072 # Specify install locations and which subdirectories to process        #
1073 ########################################################################
1074 if (GMX_USE_RELATIVE_INSTALL_PATH)
1075     set(GMX_INSTALL_PREFIX "" CACHE STRING "Prefix gets appended to CMAKE_INSTALL_PREFIX. For cpack it sets the root folder of the archive.")
1076     mark_as_advanced(GMX_INSTALL_PREFIX)
1077 else()
1078     set(GMX_INSTALL_PREFIX "${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/")
1079 endif()
1080
1081 if ( NOT DEFINED GMXLIB )
1082     set(GMXLIB lib)
1083 endif()
1084 set(LIB_INSTALL_DIR "${GMX_INSTALL_PREFIX}${GMXLIB}")
1085 set(BIN_INSTALL_DIR  ${GMX_INSTALL_PREFIX}bin)
1086 set(DATA_INSTALL_DIR ${GMX_INSTALL_PREFIX}share/gromacs)
1087 set(MAN_INSTALL_DIR  ${GMX_INSTALL_PREFIX}share/man)
1088 set(INCL_INSTALL_DIR ${GMX_INSTALL_PREFIX}include)
1089
1090 set(GMXLIBDIR        ${DATA_INSTALL_DIR}/top)
1091
1092 ##################################################################
1093 # Shared library settings - Darwin uses INSTALL_NAME_DIR instead!
1094 ##################################################################
1095 if(NOT CMAKE_SYSTEM_NAME STREQUAL "Darwin")
1096     set(CMAKE_SKIP_BUILD_RPATH  FALSE)
1097     set(CMAKE_BUILD_WITH_INSTALL_RPATH FALSE)
1098     set(CMAKE_INSTALL_RPATH "\\\$ORIGIN/../${GMXLIB}")
1099     set(CMAKE_INSTALL_RPATH_USE_LINK_PATH TRUE)
1100 endif()
1101
1102 #COPYING file: Only necessary for binary distributions.
1103 #Simpler to always install.
1104 install(FILES COPYING DESTINATION ${DATA_INSTALL_DIR} COMPONENT data)
1105
1106 add_subdirectory(share)
1107 add_subdirectory(include)
1108 add_subdirectory(src)
1109 add_subdirectory(scripts)
1110
1111 # Issue a warning if NVIDIA GPUs were detected, but CUDA was not found.
1112 # Don't bother the user after the first configure pass.
1113 if ((CUDA_NOTFOUND_AUTO AND GMX_DETECT_GPU_AVAILABLE) AND NOT GMX_GPU_DETECTION_DONE)
1114     message(WARNING "${CUDA_NOTFOUND_MESSAGE}")
1115     unset(CUDA_NOTFOUND_AUTO)
1116     unset(CUDA_NOTFOUND_MESSAGE)
1117 endif()
1118 set(GMX_GPU_DETECTION_DONE TRUE CACHE INTERNAL "Whether GPU detection has already been done")
1119
1120 #######################
1121 ## uninstall target
1122 #######################
1123     CONFIGURE_FILE(
1124                    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake.in"
1125                    "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake"
1126                    IMMEDIATE @ONLY)
1127 ###########################
1128 ADD_CUSTOM_TARGET(uninstall
1129                   "${CMAKE_COMMAND}" -P 
1130                   "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/cmake/cmake_uninstall.cmake")
1131 ###########################
1132
1133 ########################################################################
1134 # Tests                                                                #
1135 ########################################################################
1136
1137 include(CTest)
1138 mark_as_advanced(BUILD_TESTING)
1139 #gmxtests target builds all binaries required for running gmxtest
1140 add_custom_target(gmxtests DEPENDS grompp mdrun pdb2gmx gmxcheck editconf)
1141 IF(BUILD_TESTING)
1142     enable_testing()
1143     add_subdirectory(tests)
1144     if(REGRESSIONTEST_PATH)
1145         #check target builds all to run tests and the runs tests
1146         add_custom_target(check COMMAND ${CMAKE_CTEST_COMMAND} --output-on-failure)
1147         add_dependencies(check gmxtests)
1148     else()
1149         add_custom_target(check COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E echo "WARNING: No tests are run. Running the tests requires either of the cmake variables REGRESSIONTEST_PATH or REGRESSIONTEST_DOWNLOAD to be set.")
1150     endif()
1151 ENDIF()
1152