src/gmxlib/topsort.c

   1 /* -*- mode: c; tab-width: 4; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4; c-file-style: "stroustrup"; -*-  */
   2
   3 /*
   4  *
   5  *                This source code is part of
   6  *
   7  *                 G   R   O   M   A   C   S
   8  *
   9  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
  10  *
  11  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
  12  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
  13  * Copyright (c) 2001-2008, The GROMACS development team,
  14  * check out http://www.gromacs.org for more information.
  15
  16  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  17  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  18  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  19  * of the License, or (at your option) any later version.
  20  *
  21  * If you want to redistribute modifications, please consider that
  22  * scientific software is very special. Version control is crucial -
  23  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
  24  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
  25  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
  26  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
  27  *
  28  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  29  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
  30  *
  31  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
  32  *
  33  * And Hey:
  34  * Gallium Rubidium Oxygen Manganese Argon Carbon Silicon
  35  */
  36
  37 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  38 #include <config.h>
  39 #endif
  40
  41 #include "typedefs.h"
  42 #include "topsort.h"
  43 #include "smalloc.h"
  44 #include "gmx_fatal.h"
  45
  46 static gmx_bool ip_pert(int ftype,const t_iparams *ip)
  47 {
  48     gmx_bool bPert;
  49     int  i;
  50
  51     if (NRFPB(ftype) == 0)
  52     {
  53         return FALSE;
  54     }
  55
  56     switch (ftype)
  57     {
  58     case F_BONDS:
  59     case F_G96BONDS:
  60     case F_HARMONIC:
  61     case F_ANGLES:
  62     case F_G96ANGLES:
  63     case F_IDIHS:
  64         bPert = (ip->harmonic.rA  != ip->harmonic.rB ||
  65                  ip->harmonic.krA != ip->harmonic.krB);
  66         break;
  67     case F_RESTRBONDS:
  68         bPert = (ip->restraint.lowA  != ip->restraint.lowB ||
  69                  ip->restraint.up1A  != ip->restraint.up1B ||
  70                  ip->restraint.up2A  != ip->restraint.up2B ||
  71                  ip->restraint.kA    != ip->restraint.kB);
  72         break;
  73     case F_PDIHS:
  74     case F_ANGRES:
  75     case F_ANGRESZ:
  76         bPert = (ip->pdihs.phiA != ip->pdihs.phiB ||
  77                  ip->pdihs.cpA  != ip->pdihs.cpB);
  78         break;
  79     case F_RBDIHS:
  80         bPert = FALSE;
  81         for(i=0; i<NR_RBDIHS; i++)
  82         {
  83             if (ip->rbdihs.rbcA[i] != ip->rbdihs.rbcB[i])
  84             {
  85                 bPert = TRUE;
  86             }
  87         }
  88         break;
  89     case F_TABBONDS:
  90     case F_TABBONDSNC:
  91     case F_TABANGLES:
  92     case F_TABDIHS:
  93         bPert = (ip->tab.kA != ip->tab.kB);
  94         break;
  95     case F_POSRES:
  96         bPert = FALSE;
  97         for(i=0; i<DIM; i++)
  98         {
  99             if (ip->posres.pos0A[i] != ip->posres.pos0B[i] ||
 100                 ip->posres.fcA[i]   != ip->posres.fcB[i])
 101             {
 102                 bPert = TRUE;
 103             }
 104         }
 105         break;
 106     case F_LJ14:
 107         bPert = (ip->lj14.c6A  != ip->lj14.c6B ||
 108                  ip->lj14.c12A != ip->lj14.c12B);
 109         break;
 110     default:
 111         bPert = FALSE;
 112         gmx_fatal(FARGS,"Function type %s not implemented in ip_pert",
 113                   interaction_function[ftype].longname);
 114     }
 115
 116     return bPert;
 117 }
 118
 119 static gmx_bool ip_q_pert(int ftype,const t_iatom *ia,
 120                       const t_iparams *ip,const real *qA,const real *qB)
 121 {
 122     /* 1-4 interactions do not have the charges stored in the iparams list,
 123      * so we need a separate check for those.
 124      */
 125     return (ip_pert(ftype,ip+ia[0]) ||
 126             (ftype == F_LJ14 && (qA[ia[1]] != qB[ia[1]] ||
 127                                  qA[ia[2]] != qB[ia[2]])));
 128 }
 129
 130 gmx_bool gmx_mtop_bondeds_free_energy(const gmx_mtop_t *mtop)
 131 {
 132     const gmx_ffparams_t *ffparams;
 133     int  i,ftype;
 134     int  mb;
 135     t_atom  *atom;
 136     t_ilist *il;
 137     t_iatom *ia;
 138     gmx_bool bPert;
 139
 140     ffparams = &mtop->ffparams;
 141
 142     /* Loop over all the function types and compare the A/B parameters */
 143     bPert = FALSE;
 144     for(i=0; i<ffparams->ntypes; i++)
 145     {
 146         ftype = ffparams->functype[i];
 147         if (interaction_function[ftype].flags & IF_BOND)
 148         {
 149             if (ip_pert(ftype,&ffparams->iparams[i]))
 150             {
 151                 bPert = TRUE;
 152             }
 153         }
 154     }
 155
 156     /* Check perturbed charges for 1-4 interactions */
 157     for(mb=0; mb<mtop->nmolblock; mb++)
 158     {
 159         atom = mtop->moltype[mtop->molblock[mb].type].atoms.atom;
 160         il   = &mtop->moltype[mtop->molblock[mb].type].ilist[F_LJ14];
 161         ia   = il->iatoms;
 162         for(i=0; i<il->nr; i+=3)
 163         {
 164             if (atom[ia[i+1]].q != atom[ia[i+1]].qB ||
 165                 atom[ia[i+2]].q != atom[ia[i+2]].qB)
 166             {
 167                 bPert = TRUE;
 168             }
 169         }
 170     }
 171
 172     return (bPert ? ilsortFE_UNSORTED : ilsortNO_FE);
 173 }
 174
 175 void gmx_sort_ilist_fe(t_idef *idef,const real *qA,const real *qB)
 176 {
 177     int  ftype,nral,i,ic,ib,a;
 178     t_iparams *iparams;
 179     t_ilist *ilist;
 180     t_iatom *iatoms;
 181     gmx_bool bPert;
 182     t_iatom *iabuf;
 183     int  iabuf_nalloc;
 184
 185     if (qB == NULL)
 186     {
 187         qB = qA;
 188     }
 189
 190     iabuf_nalloc = 0;
 191     iabuf        = NULL;
 192
 193     iparams = idef->iparams;
 194
 195     for(ftype=0; ftype<F_NRE; ftype++)
 196     {
 197         if (interaction_function[ftype].flags & IF_BOND)
 198         {
 199             ilist = &idef->il[ftype];
 200             iatoms = ilist->iatoms;
 201             nral  = NRAL(ftype);
 202             ic = 0;
 203             ib = 0;
 204             i  = 0;
 205             while (i < ilist->nr)
 206             {
 207                 /* Check if this interaction is perturbed */
 208                 if (ip_q_pert(ftype,iatoms+i,iparams,qA,qB))
 209                 {
 210                     /* Copy to the perturbed buffer */
 211                     if (ib + 1 + nral > iabuf_nalloc)
 212                     {
 213                         iabuf_nalloc = over_alloc_large(ib+1+nral);
 214                         srenew(iabuf,iabuf_nalloc);
 215                     }
 216                     for(a=0; a<1+nral; a++)
 217                     {
 218                         iabuf[ib++] = iatoms[i++];
 219                     }
 220                 }
 221                 else
 222                 {
 223                     /* Copy in place */
 224                     for(a=0; a<1+nral; a++)
 225                     {
 226                         iatoms[ic++] = iatoms[i++];
 227                     }
 228                 }
 229             }
 230             /* Now we now the number of non-perturbed interactions */
 231             ilist->nr_nonperturbed = ic;
 232
 233             /* Copy the buffer with perturbed interactions to the ilist */
 234             for(a=0; a<ib; a++)
 235             {
 236                 iatoms[ic++] = iabuf[a];
 237             }
 238
 239             if (debug)
 240             {
 241                 fprintf(debug,"%s non-pert %d pert %d\n",
 242                         interaction_function[ftype].longname,
 243                         ilist->nr_nonperturbed,
 244                         ilist->nr-ilist->nr_nonperturbed);
 245             }
 246         }
 247     }
 248
 249     sfree(iabuf);
 250
 251     idef->ilsort = ilsortFE_SORTED;
 252 }