3878c4f298f3bed13517d9893a9ddb1ef3fc6a3a
[alexxy/gromacs.git] / docs / user-guide / environment-variables.rst
1 .. NOTE: Below is a useful bash one-liner to verify whether there are variables in this file
2 ..        no longer present in the code.
3 .. ( export INPUT_FILE='docs/user-guide/environment-variables.rst' GIT_PAGER="cat "; for s in $(grep '^`'  $INPUT_FILE | sed 's/`//g' | sed 's/,/ /g'); do count=$(git grep $s | grep -v $INPUT_FILE | wc -l); [ $count -eq 0 ] && printf "%-30s%s\n" $s $count; done ; )
4 .. Another useful one-liner to find undocumentedvariables:
5 ..  ( export INPUT_FILE=docs/user-guide/environment-variables.rst; GIT_PAGER="cat ";   for ss in `for s in $(git grep getenv |  sed 's/.*getenv("\(.*\)".*/\1/' | sort -u  | grep '^[A-Z]'); do [ $(grep $s $INPUT_FILE -c) -eq 0 ] && echo $s; done `; do git grep $ss ; done )
6
7 Environment Variables
8 =====================
9
10 |Gromacs| programs may be influenced by the use of
11 environment variables.  First of all, the variables set in
12 the ``GMXRC`` file are essential for running and
13 compiling |Gromacs|. Some other useful environment variables are
14 listed in the following sections. Most environment variables function
15 by being set in your shell to any non-NULL value. Specific
16 requirements are described below if other values need to be set. You
17 should consult the documentation for your shell for instructions on
18 how to set environment variables in the current shell, or in configuration
19 files for future shells. Note that requirements for exporting
20 environment variables to jobs run under batch control systems vary and
21 you should consult your local documentation for details.
22
23 Output Control
24 --------------
25 ``GMX_CONSTRAINTVIR``
26         Print constraint virial and force virial energy terms.
27
28 ``GMX_DUMP_NL``
29         Neighbour list dump level; default 0.
30
31 ``GMX_MAXBACKUP``
32         |Gromacs| automatically backs up old
33         copies of files when trying to write a new file of the same
34         name, and this variable controls the maximum number of
35         backups that will be made, default 99. If set to 0 it fails to
36         run if any output file already exists. And if set to -1 it
37         overwrites any output file without making a backup.
38
39 ``GMX_NO_QUOTES``
40         if this is explicitly set, no cool quotes
41         will be printed at the end of a program.
42
43 ``GMX_SUPPRESS_DUMP``
44         prevent dumping of step files during
45         (for example) blowing up during failure of constraint
46         algorithms.
47
48 ``GMX_TPI_DUMP``
49         dump all configurations to a :ref:`pdb`
50         file that have an interaction energy less than the value set
51         in this environment variable.
52
53 ``GMX_VIEW_XPM``
54         ``GMX_VIEW_XVG``, ``GMX_VIEW_EPS`` and ``GMX_VIEW_PDB``, commands used to
55         automatically view :ref:`xvg`, :ref:`xpm`, :ref:`eps`
56         and :ref:`pdb` file types, respectively; they default to ``xv``, ``xmgrace``,
57         ``ghostview`` and ``rasmol``. Set to empty to disable
58         automatic viewing of a particular file type. The command will
59         be forked off and run in the background at the same priority
60         as the |Gromacs| tool (which might not be what you want).
61         Be careful not to use a command which blocks the terminal
62         (e.g. ``vi``), since multiple instances might be run.
63
64 ``GMX_LOG_BUFFER``
65         the size of the buffer for file I/O. When set
66         to 0, all file I/O will be unbuffered and therefore very slow.
67         This can be handy for debugging purposes, because it ensures
68         that all files are always totally up-to-date.
69
70 ``GMX_LOGO_COLOR``
71         set display color for logo in :ref:`gmx view`.
72
73 ``GMX_PRINT_LONGFORMAT``
74         use long float format when printing
75         decimal values.
76
77 ``GMX_COMPELDUMP``
78         Applies for computational electrophysiology setups
79         only (see reference manual). The initial structure gets dumped to
80         :ref:`pdb` file, which allows to check whether multimeric channels have
81         the correct PBC representation.
82
83 ``GMX_TRAJECTORY_IO_VERBOSITY``
84         Defaults to 1, which prints frame count e.g. when reading trajectory
85         files. Set to 0 for quiet operation.
86
87 ``GMX_ENABLE_GPU_TIMING``
88         Enables GPU timings in the log file for CUDA. Note that CUDA timings
89         are incorrect with multiple streams, as happens with domain
90         decomposition or with both non-bondeds and PME on the GPU (this is
91         also the main reason why they are not turned on by default).
92
93 ``GMX_DISABLE_GPU_TIMING``
94         Disables GPU timings in the log file for OpenCL.
95
96 Debugging
97 ---------
98 ``GMX_PRINT_DEBUG_LINES``
99         when set, print debugging info on line numbers.
100
101 ``GMX_DD_NST_DUMP``
102         number of steps that elapse between dumping
103         the current DD to a PDB file (default 0). This only takes effect
104         during domain decomposition, so it should typically be
105         0 (never), 1 (every DD phase) or a multiple of :mdp:`nstlist`.
106
107 ``GMX_DD_NST_DUMP_GRID``
108         number of steps that elapse between dumping
109         the current DD grid to a PDB file (default 0). This only takes effect
110         during domain decomposition, so it should typically be
111         0 (never), 1 (every DD phase) or a multiple of :mdp:`nstlist`.
112
113 ``GMX_DD_DEBUG``
114         general debugging trigger for every domain
115         decomposition (default 0, meaning off). Currently only checks
116         global-local atom index mapping for consistency.
117
118 ``GMX_DD_NPULSE``
119         over-ride the number of DD pulses used
120         (default 0, meaning no over-ride). Normally 1 or 2.
121
122 ``GMX_DISABLE_ALTERNATING_GPU_WAIT``
123         disables the specialized polling wait path used to wait for the PME and nonbonded
124         GPU tasks completion to overlap to do the reduction of the resulting forces that
125         arrive first. Setting this variable switches to the generic path with fixed waiting
126         order.
127
128 There are a number of extra environment variables like these
129 that are used in debugging - check the code!
130
131 Performance and Run Control
132 ---------------------------
133 ``GMX_DO_GALACTIC_DYNAMICS``
134         planetary simulations are made possible (just for fun) by setting
135         this environment variable, which allows setting :mdp:`epsilon-r` to -1 in the :ref:`mdp`
136         file. Normally, :mdp:`epsilon-r` must be greater than zero to prevent a fatal error.
137         See webpage_ for example input files for a planetary simulation.
138
139 ``GMX_BONDED_NTHREAD_UNIFORM``
140         Value of the number of threads per rank from which to switch from uniform
141         to localized bonded interaction distribution; optimal value dependent on
142         system and hardware, default value is 4.
143
144 ``GMX_GPU_NB_EWALD_TWINCUT``
145         force the use of twin-range cutoff kernel even if :mdp:`rvdw` equals
146         :mdp:`rcoulomb` after PP-PME load balancing. The switch to twin-range kernels is automated,
147         so this variable should be used only for benchmarking.
148
149 ``GMX_GPU_NB_ANA_EWALD``
150         force the use of analytical Ewald kernels. Should be used only for benchmarking.
151
152 ``GMX_GPU_NB_TAB_EWALD``
153         force the use of tabulated Ewald kernels. Should be used only for benchmarking.
154
155 ``GMX_DISABLE_CUDA_TIMING``
156         Deprecated. Use ``GMX_DISABLE_GPU_TIMING`` instead.
157
158 ``GMX_GPU_DD_COMMS``
159         perform domain decomposition halo exchange communication operations (on coordinate and force buffers)
160         directly on GPU memory spaces, without the staging of data through CPU memory, where possible.
161
162 ``GMX_GPU_PME_PP_COMMS``
163         when the simulation uses a separate PME rank, perform communication operations between PP and PME rank
164         (for coordinate and force buffers) directly on GPU memory spaces, without the staging of data through CPU
165         memory, where possible. 
166
167 ``GMX_CYCLE_ALL``
168         times all code during runs.  Incompatible with threads.
169
170 ``GMX_CYCLE_BARRIER``
171         calls MPI_Barrier before each cycle start/stop call.
172
173 ``GMX_DD_ORDER_ZYX``
174         build domain decomposition cells in the order
175         (z, y, x) rather than the default (x, y, z).
176
177 ``GMX_DD_USE_SENDRECV2``
178         during constraint and vsite communication, use a pair
179         of ``MPI_Sendrecv`` calls instead of two simultaneous non-blocking calls
180         (default 0, meaning off). Might be faster on some MPI implementations.
181
182 ``GMX_DLB_BASED_ON_FLOPS``
183         do domain-decomposition dynamic load balancing based on flop count rather than
184         measured time elapsed (default 0, meaning off).
185         This makes the load balancing reproducible, which can be useful for debugging purposes.
186         A value of 1 uses the flops; a value > 1 adds (value - 1)*5% of noise to the flops to increase the imbalance and the scaling.
187
188 ``GMX_DLB_MAX_BOX_SCALING``
189         maximum percentage box scaling permitted per domain-decomposition
190         load-balancing step (default 10)
191
192 ``GMX_DD_RECORD_LOAD``
193         record DD load statistics for reporting at end of the run (default 1, meaning on)
194
195 ``GMX_DETAILED_PERF_STATS``
196         when set, print slightly more detailed performance information
197         to the :ref:`log` file. The resulting output is the way performance summary is reported in versions
198         4.5.x and thus may be useful for anyone using scripts to parse :ref:`log` files or standard output.
199
200 ``GMX_DISABLE_SIMD_KERNELS``
201         disables architecture-specific SIMD-optimized (SSE2, SSE4.1, AVX, etc.)
202         non-bonded kernels thus forcing the use of plain C kernels.
203
204 ``GMX_DISABLE_GPU_TIMING``
205         timing of asynchronously executed GPU operations can have a
206         non-negligible overhead with short step times. Disabling timing can improve performance in these cases.
207
208 ``GMX_DISABLE_GPU_DETECTION``
209         when set, disables GPU detection even if :ref:`gmx mdrun` was compiled
210         with GPU support.
211
212 ``GMX_GPU_APPLICATION_CLOCKS``
213         setting this variable to a value of "0", "ON", or "DISABLE" (case insensitive)
214         allows disabling the CUDA GPU allication clock support.
215
216 ``GMX_DISRE_ENSEMBLE_SIZE``
217         the number of systems for distance restraint ensemble
218         averaging. Takes an integer value.
219
220 ``GMX_EMULATE_GPU``
221         emulate GPU runs by using algorithmically equivalent CPU reference code instead of
222         GPU-accelerated functions. As the CPU code is slow, it is intended to be used only for debugging purposes.
223
224 ``GMX_ENX_NO_FATAL``
225         disable exiting upon encountering a corrupted frame in an :ref:`edr`
226         file, allowing the use of all frames up until the corruption.
227
228 ``GMX_FORCE_UPDATE``
229         update forces when invoking ``mdrun -rerun``.
230
231 ``GMX_FORCE_UPDATE_DEFAULT_GPU``
232         Force update to run on the GPU by default, overriding the ``mdrun -update auto`` option. Works similar to setting
233         ``mdrun -update gpu``, but (1) falls back to the CPU code-path, if set with input that is not supported and
234         (2) can be used to run update on GPUs in multi-rank cases. The latter case should be
235         considered experimental since it lacks substantial testing. Also, GPU update is only supported with the GPU direct
236         communications and ``GMX_FORCE_UPDATE_DEFAULT_GPU`` variable should be set simultaneously with ``GMX_GPU_DD_COMMS``
237         and ``GMX_GPU_PME_PP_COMMS`` environment variables in multi-rank case. Does not override ``mdrun -update cpu``.
238
239 ``GMX_GPU_ID``
240         set in the same way as ``mdrun -gpu_id``, ``GMX_GPU_ID``
241         allows the user to specify different GPU IDs for different ranks, which can be useful for selecting different
242         devices on different compute nodes in a cluster.  Cannot be used in conjunction with ``mdrun -gpu_id``.
243
244 ``GMX_GPUTASKS``
245         set in the same way as ``mdrun -gputasks``, ``GMX_GPUTASKS`` allows the mapping
246         of GPU tasks to GPU device IDs to be different on different ranks, if e.g. the MPI
247         runtime permits this variable to be different for different ranks. Cannot be used
248         in conjunction with ``mdrun -gputasks``. Has all the same requirements as ``mdrun -gputasks``.
249
250 ``GMX_IGNORE_FSYNC_FAILURE_ENV``
251         allow :ref:`gmx mdrun` to continue even if
252         a file is missing.
253
254 ``GMX_LJCOMB_TOL``
255         when set to a floating-point value, overrides the default tolerance of
256         1e-5 for force-field floating-point parameters.
257
258 ``GMX_MAXCONSTRWARN``
259         if set to -1, :ref:`gmx mdrun` will
260         not exit if it produces too many LINCS warnings.
261
262 ``GMX_NB_MIN_CI``
263         neighbor list balancing parameter used when running on GPU. Sets the
264         target minimum number pair-lists in order to improve multi-processor load-balance for better
265         performance with small simulation systems. Must be set to a non-negative integer,
266         the 0 value disables list splitting.
267         The default value is optimized for supported GPUs
268         therefore changing it is not necessary for normal usage, but it can be useful on future architectures.
269
270 ``GMX_NBLISTCG``
271         use neighbor list and kernels based on charge groups.
272
273 ``GMX_NBNXN_CYCLE``
274         when set, print detailed neighbor search cycle counting.
275
276 ``GMX_NBNXN_EWALD_ANALYTICAL``
277         force the use of analytical Ewald non-bonded kernels,
278         mutually exclusive of ``GMX_NBNXN_EWALD_TABLE``.
279
280 ``GMX_NBNXN_EWALD_TABLE``
281         force the use of tabulated Ewald non-bonded kernels,
282         mutually exclusive of ``GMX_NBNXN_EWALD_ANALYTICAL``.
283
284 ``GMX_NBNXN_SIMD_2XNN``
285         force the use of 2x(N+N) SIMD CPU non-bonded kernels,
286         mutually exclusive of ``GMX_NBNXN_SIMD_4XN``.
287
288 ``GMX_NBNXN_SIMD_4XN``
289         force the use of 4xN SIMD CPU non-bonded kernels,
290         mutually exclusive of ``GMX_NBNXN_SIMD_2XNN``.
291
292 ``GMX_NOOPTIMIZEDKERNELS``
293         deprecated, use ``GMX_DISABLE_SIMD_KERNELS`` instead.
294
295 ``GMX_NO_CART_REORDER``
296         used in initializing domain decomposition communicators. Rank reordering
297         is default, but can be switched off with this environment variable.
298
299 ``GMX_NO_LJ_COMB_RULE``
300         force the use of LJ paremeter lookup instead of using combination rules
301         in the non-bonded kernels.
302
303 ``GMX_NO_INT``, ``GMX_NO_TERM``, ``GMX_NO_USR1``
304         disable signal handlers for SIGINT,
305         SIGTERM, and SIGUSR1, respectively.
306
307 ``GMX_NO_NODECOMM``
308         do not use separate inter- and intra-node communicators.
309
310 ``GMX_NO_NONBONDED``
311         skip non-bonded calculations; can be used to estimate the possible
312         performance gain from adding a GPU accelerator to the current hardware setup -- assuming that this is
313         fast enough to complete the non-bonded calculations while the CPU does bonded force and PME computation.
314         Freezing the particles will be required to stop the system blowing up.
315
316 ``GMX_PULL_PARTICIPATE_ALL``
317         disable the default heuristic for when to use a separate pull MPI communicator (at >=32 ranks).
318
319 ``GMX_NOPREDICT``
320         shell positions are not predicted.
321
322 ``GMX_NO_UPDATEGROUPS``
323         turns off update groups. May allow for a decomposition of more
324         domains for small systems at the cost of communication during update.
325
326 ``GMX_NSCELL_NCG``
327         the ideal number of charge groups per neighbor searching grid cell is hard-coded
328         to a value of 10. Setting this environment variable to any other integer value overrides this hard-coded
329         value.
330
331 ``GMX_PME_NUM_THREADS``
332         set the number of OpenMP or PME threads; overrides the default set by
333         :ref:`gmx mdrun`; can be used instead of the ``-npme`` command line option,
334         also useful to set heterogeneous per-process/-node thread count.
335
336 ``GMX_PME_P3M``
337         use P3M-optimized influence function instead of smooth PME B-spline interpolation.
338
339 ``GMX_PME_THREAD_DIVISION``
340         PME thread division in the format "x y z" for all three dimensions. The
341         sum of the threads in each dimension must equal the total number of PME threads (set in
342         :envvar:`GMX_PME_NTHREADS`).
343
344 ``GMX_PMEONEDD``
345         if the number of domain decomposition cells is set to 1 for both x and y,
346         decompose PME in one dimension.
347
348 ``GMX_REQUIRE_SHELL_INIT``
349         require that shell positions are initiated.
350
351 ``GMX_REQUIRE_TABLES``
352         require the use of tabulated Coulombic
353         and van der Waals interactions.
354
355 ``GMX_TPIC_MASSES``
356         should contain multiple masses used for test particle insertion into a cavity.
357         The center of mass of the last atoms is used for insertion into the cavity.
358
359 ``GMX_USE_GRAPH``
360         use graph for bonded interactions.
361
362 ``GMX_VERLET_BUFFER_RES``
363         resolution of buffer size in Verlet cutoff scheme.  The default value is
364         0.001, but can be overridden with this environment variable.
365
366 ``HWLOC_XMLFILE``
367         Not strictly a |Gromacs| environment variable, but on large machines
368         the hwloc detection can take a few seconds if you have lots of MPI processes.
369         If you run the hwloc command :command:`lstopo out.xml` and set this environment
370         variable to point to the location of this file, the hwloc library will use
371         the cached information instead, which can be faster.
372
373 ``MPIRUN``
374         the ``mpirun`` command used by :ref:`gmx tune_pme`.
375
376 ``MDRUN``
377         the :ref:`gmx mdrun` command used by :ref:`gmx tune_pme`.
378
379 ``GMX_DISABLE_DYNAMICPRUNING``
380         disables dynamic pair-list pruning. Note that :ref:`gmx mdrun` will
381         still tune nstlist to the optimal value picked assuming dynamic pruning. Thus
382         for good performance the -nstlist option should be used.
383
384 ``GMX_NSTLIST_DYNAMICPRUNING``
385         overrides the dynamic pair-list pruning interval chosen heuristically
386         by mdrun. Values should be between the pruning frequency value
387         (1 for CPU and 2 for GPU) and :mdp:`nstlist` ``- 1``.
388
389 ``GMX_USE_TREEREDUCE``
390         use tree reduction for nbnxn force reduction. Potentially faster for large number of
391         OpenMP threads (if memory locality is important).
392
393 .. _opencl-management:
394
395 OpenCL management
396 -----------------
397 Currently, several environment variables exist that help customize some aspects
398 of the OpenCL_ version of |Gromacs|. They are mostly related to the runtime
399 compilation of OpenCL kernels, but they are also used in device selection.
400
401 ``GMX_OCL_NOGENCACHE``
402         If set, disable caching for OpenCL kernel builds. Caching is
403         normally useful so that future runs can re-use the compiled
404         kernels from previous runs. Currently, caching is always
405         disabled, until we solve concurrency issues.
406
407 ``GMX_OCL_GENCACHE``
408         Enable OpenCL binary caching. Only intended to be used for
409         development and (expert) testing as neither concurrency
410         nor cache invalidation is implemented safely!
411
412 ``GMX_OCL_NOFASTGEN``
413         If set, generate and compile all algorithm flavors, otherwise
414         only the flavor required for the simulation is generated and
415         compiled.
416
417 ``GMX_OCL_DISABLE_FASTMATH``
418         Prevents the use of ``-cl-fast-relaxed-math`` compiler option.
419
420 ``GMX_OCL_DUMP_LOG``
421         If defined, the OpenCL build log is always written to the
422         mdrun log file. Otherwise, the build log is written to the
423         log file only when an error occurs.
424
425 ``GMX_OCL_VERBOSE``
426         If defined, it enables verbose mode for OpenCL kernel build.
427         Currently available only for NVIDIA GPUs. See ``GMX_OCL_DUMP_LOG``
428         for details about how to obtain the OpenCL build log.
429
430 ``GMX_OCL_DUMP_INTERM_FILES``
431
432         If defined, intermediate language code corresponding to the
433         OpenCL build process is saved to file. Caching has to be
434         turned off in order for this option to take effect (see
435         ``GMX_OCL_NOGENCACHE``).
436
437             - NVIDIA GPUs: PTX code is saved in the current directory
438               with the name ``device_name.ptx``
439             - AMD GPUs: ``.IL/.ISA`` files will be created for each OpenCL
440               kernel built.  For details about where these files are
441               created check AMD documentation for ``-save-temps`` compiler
442               option.
443
444 ``GMX_OCL_DEBUG``
445         Use in conjunction with ``OCL_FORCE_CPU`` or with an AMD device.
446         It adds the debug flag to the compiler options (-g).
447
448 ``GMX_OCL_NOOPT``
449         Disable optimisations. Adds the option ``cl-opt-disable`` to the
450         compiler options.
451
452 ``GMX_OCL_FORCE_CPU``
453         Force the selection of a CPU device instead of a GPU.  This
454         exists only for debugging purposes. Do not expect |Gromacs| to
455         function properly with this option on, it is solely for the
456         simplicity of stepping in a kernel and see what is happening.
457
458 ``GMX_OCL_DISABLE_I_PREFETCH``
459         Disables i-atom data (type or LJ parameter) prefetch allowing
460         testing.
461
462 ``GMX_OCL_ENABLE_I_PREFETCH``
463         Enables i-atom data (type or LJ parameter) prefetch allowing
464         testing on platforms where this behavior is not default.
465
466 ``GMX_OCL_FILE_PATH``
467         Use this parameter to force |Gromacs| to load the OpenCL
468         kernels from a custom location. Use it only if you want to
469         override |Gromacs| default behavior, or if you want to test
470         your own kernels.
471
472 ``GMX_OCL_DISABLE_COMPATIBILITY_CHECK``
473         Disables the hardware compatibility check. Useful for developers
474         and allows testing the OpenCL kernels on non-supported platforms
475         (like Intel iGPUs) without source code modification.
476
477 ``GMX_OCL_SHOW_DIAGNOSTICS``
478         Use Intel OpenCL extension to show additional runtime performance
479         diagnostics.
480
481 Analysis and Core Functions
482 ---------------------------
483
484 ``DSSP``
485         used by :ref:`gmx do_dssp` to point to the ``dssp``
486         executable (not just its path).
487
488 ``GMX_DIPOLE_SPACING``
489         spacing used by :ref:`gmx dipoles`.
490
491 ``GMX_MAXRESRENUM``
492         sets the maximum number of residues to be renumbered by
493         :ref:`gmx grompp`. A value of -1 indicates all residues should be renumbered.
494
495 ``GMX_NO_FFRTP_TER_RENAME``
496         Some force fields (like AMBER) use specific names for N- and C-
497         terminal residues (NXXX and CXXX) as :ref:`rtp` entries that are normally renamed. Setting
498         this environment variable disables this renaming.
499
500 ``GMX_PATH_GZIP``
501         ``gunzip`` executable, used by :ref:`gmx wham`.
502
503 ``GMX_FONT``
504         name of X11 font used by :ref:`gmx view`.
505
506 ``GMXTIMEUNIT``
507         the time unit used in output files, can be
508         anything in fs, ps, ns, us, ms, s, m or h.
509
510 ``MULTIPROT``
511         name of the ``multiprot`` executable, used by the
512         contributed program ``do_multiprot``.
513
514 ``NCPUS``
515         number of CPUs to be used for Gaussian QM calculation
516
517 ``GMX_TOTAL``
518         name of the ``total`` executable used by the contributed
519         ``do_shift`` program.
520
521 ``GMX_ENER_VERBOSE``
522         make :ref:`gmx energy` and :ref:`gmx eneconv`
523         loud and noisy.
524
525 ``VMD_PLUGIN_PATH``
526         where to find VMD plug-ins. Needed to be
527         able to read file formats recognized only by a VMD plug-in.
528
529 ``VMDDIR``
530         base path of VMD installation.
531
532 ``GMX_USE_XMGR``
533         sets viewer to ``xmgr`` (deprecated) instead of ``xmgrace``.